铁芯及变压器的制作方法

本实用新型涉及电子领域，更具体地，涉及一种铁芯及变压器。

背景技术：

环形变压器/电抗器/电感器是当前作为电子元件的一大类型，已经广泛应用于各种设备中。传统的环形变压器/电抗器/电感器的铁芯存在与绕线线圈贴合度不高的问题，造成绕组不均以及绕线线圈的浪费。

技术实现要素：

基于此，本实用新型在于克服现有技术绕组不均以及绕线线圈浪费的缺陷，提供一种铁芯及变压器。

其技术方案如下：

一种铁芯，包括：同轴层叠设置的多片环形铁芯片，每片环形铁芯片设有中空部和气隙，各环形铁芯片的宽度由铁芯的中部朝向铁芯的上下两端的方向逐渐减小，使所述铁芯的纵截面为流线型结构。多片环形铁芯片层叠形成一中空柱体，中空柱体的中空部位方便后期制作环形变压器/电抗器/电感器时的绕组绕制。当铁芯纵截面设置为流线型结构时，铁芯表面无棱角，方便后期绕组绕制，使绕组更均匀，绕线线圈与铁芯贴合更紧密，而不会造成绕线线圈的浪费。

在其中一个实施例中，所述环形铁芯片一体成型，环形铁芯片可通过冲压成型，也可通过激光切割成型，且环形铁芯片所开的气隙在冲压成型或激光切割成型时一体成型。取消了卷绕铁芯开气隙的线切割工艺、省去清洁渗入卷绕铁芯的冷却液、打带捆绑、高温退火处理工序。简化了铁芯的生产工艺。降低了成本。

在其中一个实施例中，每片环形铁芯片开设的气隙在铁芯的轴向方向上互相连通。

在其中一个实施例中，所述气隙部分贯穿环形铁芯片，并与中空部连通。

在其中一个实施例中，所述气隙沿径向贯穿环形铁芯片并与中空部连通。

在其中一个实施例中，为使铁芯获得接近线性的磁场强度，所述气隙横截面为内宽外窄的梯形。

在其中一个实施例中，所述环形铁芯片的横截面为圆环、方环或椭圆环。具体可根据实际需要设置。

在其中一个实施例中，所述铁芯的纵截面为椭圆形或圆形，且椭圆形的长轴与所述铁芯的中心轴平行。

在其中一个实施例中，所述环形铁芯片为硅钢片,或其他导磁合金材料。硅钢导磁能力强，在通电线圈中，可产生较大的磁感应强度。

本技术方案还提供一种变压器，包括铁芯和绕组，所述铁芯为上述任一实施例所述的铁芯，所述绕组绕设于铁芯上，铁芯的中空部位方便绕组绕制。

本实用新型的有益效果在于：

多片环形铁芯片层叠形成一中空柱体，中空柱体的中空部位方便后期制作环形变压器/电抗器/电感器时的绕组绕制。当铁芯纵截面设置为流线型结构时，铁芯表面无棱角，方便后期绕组绕设，使绕组更均匀，绕线线圈与铁芯贴合更紧密，而不会造成绕线线圈的浪费。环形铁芯片可方便地通过冲压成型，也可通过激光切割成型，且环形铁芯片所开的气隙可在冲压成型或激光切割成型时一体成型，取消了卷绕铁芯开气隙的线切割工艺、省去清洁渗入卷绕铁芯的冷却液、打带捆绑、高温退火处理工序。简化了铁芯的生产工艺。降低了成本。

附图说明

图1为本实用新型的铁芯的俯视图一；

图2为本实用新型的俯视图二；

图3为本实用新型的俯视图三；

图4为本实用新型的环形变压器的纵截面图一；

图5为本实用新型的环形变压器的纵截面图二。

附图标记说明：

10、铁芯；11、中空部；12、环形铁芯片；13、气隙；20、绕组；100、变压器。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本实用新型进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本实用新型，并不限定本实用新型的保护范围。

如图1所示的一种铁芯10，包括：同轴层叠设置的多片环形铁芯片12，每片环形铁芯片12设有中空部11和气隙13，各环形铁芯片12的宽度由铁芯10的中部朝向铁芯10的上下两端的方向逐渐减小，使所述铁芯的纵截面为流线型结构。环形铁芯片12的宽度为环形铁芯片12上内径与外径之间的距离L，多片环形铁芯片12层叠形成一中空柱体，中空柱体的中空部位方便后期制作变压器、电抗器或电感器时的绕组绕设。当铁芯纵截面设置为流线型结构时，铁芯表面无棱角，方便后期绕组的绕制，使绕组更均匀，绕线线圈与铁芯贴合更紧密，而不会造成绕线线圈的浪费。进一步地，所述铁芯10经由环形铁芯片12层叠后，可沿铁芯的轴线方向焊接，使每片铁芯片12固定从而形成一个稳定的中空柱体，具体地，可使用氩弧焊、激光焊等将每片环形铁芯片12予以固定。具体焊接部位可为远离中空部11的一侧，即铁芯的外表面，方便焊接。

除焊接外，也可使用粘合材料对铁片进行粘接。

进一步地，所述环形铁芯片12一体成型，环形铁芯片12可通过冲压成型，也可通过激光切割成型，且环形铁芯片12所开的气隙13在冲压成型或激光切割成型时一体成型，取消了卷绕铁芯开气隙的线切割工艺、省去清洁渗入卷绕铁芯的冷却液、打带捆绑、高温退火处理工序。简化了铁芯的生产工艺。降低了成本。

进一步地，每片环形铁芯片12开设的气隙13在铁芯10的轴向方向上互相连通。

进一步地，每片环形铁芯片12的厚度相同。

进一步地，环形铁芯片12的气隙13沿径向贯穿环形铁芯片12并与中空部11连通。

进一步地，所述气隙13还可半开，如图2所示，所述气隙13部分贯穿环形铁芯片12并与中空部11连通。

进一步地，如图3所示，所述气隙13沿径向贯穿环形铁芯片12并与中空部11连通。气隙13的横截面为内宽外窄的梯形，即靠近中空部11的气隙13开口的宽度大于远离中空部11的气隙13的开口的宽度。这是由于磁场强度满足H＝N*I/L；其中，N为线圈匝数；I为电流；L为磁路长度；又由于铁芯10的内径(磁路长度)小于铁芯10的外径(磁路长度)，为使铁芯10获得接近线性的磁场强度，所述气隙13横截面为内宽外窄的梯形。

所述气隙13的形状也可根据实际需求制造成不同形状。

进一步地，所述环形铁芯片12的横截面为圆环、矩形环或椭圆环。本实施方式中的环形铁芯片12的横截面为圆环，在其他实施方式中，可根据实际需要设置其他形状。

进一步地，所述铁芯10的纵截面为圆形或椭圆形。图1结合图4所示，铁芯10沿图1中A-A的纵截面为椭圆形，当铁芯10的纵截面设置为椭圆形时，铁芯10表面无棱角，方便后期绕设绕组20，使绕线线圈与铁芯10贴合更紧密更均匀而不造成绕线线圈的浪费。在其他实施例中，还可将铁芯10的纵截面设置为圆形或其他平滑、规则、无较大起伏和尖锐棱角的流线型结构。

进一步地，所述铁芯10的纵截面为椭圆形，且椭圆形的长轴与所述铁芯10的中心轴平行。

进一步地，如图5所示，所述铁芯10的纵截面还可为图中的流线型结构，即纵截面的上端和下端为圆弧形，中间由平滑直线连接的类椭圆形结构。

进一步地，所述环形铁芯片12为硅钢片。硅钢导磁能力强，在通电线圈中，可产生较大的磁感应强度。

如图4和图5所示，本实施方式还提供一种变压器100，包括铁芯10和绕组20，所述铁芯10为上述任一实施例所述的铁芯10，所述绕组20绕设于铁芯10上，铁芯10的中空部位方便绕组20绕设。在其他实施方式中，还可将本实施方式的铁芯10运用于电感器或电抗器等其他电子元件中。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。