一种满足低温环境下使用要求的小纹波低噪音变压器的制作方法

本实用新型属于变压器技术领域，尤其涉及e型小纹波低噪音变压器。

背景技术：

由于丹麦及瑞典等客户靠近北极圈，气温较低，要求电子产品需满足低温使用环境下的纹波和噪音要求。

目前常规e型变压器在低温环境下纹波值范围在315-438之间，噪音值范围：30-40db，难以满足客户小纹波低噪音的使用要求。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题就是提供一种满足低温环境下使用要求的小纹波低噪音变压器，在低温环境下也能具有较小的纹波值和较低的噪音，避免变压器产品在低温下工作失效。

为解决上述技术问题，本实用新型采用如下技术方案：一种满足低温环境下使用要求的小纹波低噪音变压器，包括变压器骨架、绕制在变压器骨架上的线圈绕组以及安装于变压器骨架上的磁芯，所述线圈绕组包括初级绕组和次级绕组，所述变压器骨架在初级侧设有初级针脚，在次级侧设有次级针脚，初级绕组引出线与初级针脚连接，次级绕组引出线与次级针脚连接，所述磁芯由两个e型磁芯对接组成，所述e型磁芯包括底部、垂直连接于底部左右两侧的边柱和垂直连接于底部中间的中柱，两个e型磁芯的中柱的对接端之间具有气隙，两个e型磁芯的中柱的对接端之间具有气隙，两个e型磁芯的中柱的对接端端面上涂覆有聚脂多羟基树脂。

优选的，两个e型磁芯的中柱的对接端之间的气隙为0.22mm，聚脂多羟基树脂的厚度为0.21mm。

优选的，所述初级针脚由pin1脚、pin2脚、pin3脚、pin4脚、pin5脚组成，所述次级针脚由pin6脚、pin7脚、pin8脚、pin9脚、pin10脚组成，pin4脚在焊锡后剪掉2/3。

优选的，沿磁芯外侧周包覆有第一屏蔽铜箔，沿线圈绕组外侧周向包覆有第二屏蔽铜箔，第二屏蔽铜箔与第一屏蔽铜箔呈十字交叉且位于第一屏蔽铜箔外侧。

优选的，第二屏蔽铜箔与第一屏蔽铜箔呈十字交叉连接处和pin3脚的引线线尾一起焊接起来。

优选的，沿线圈绕组外侧周向包覆有第一胶带，沿磁芯外侧周向包覆有第二胶带，第二胶带与第一胶带呈十字交叉且位于第一胶带外侧，第一胶带和第二胶带位于第一屏蔽铜箔和第二屏蔽铜箔外侧。

本实用新型采用的技术方案，对变压器骨架、磁芯、铜线、胶带在低温环境的热膨胀系数对电气参数的影响进行分析后，采用自动胶工艺将聚脂多羟基树脂通过自动点胶机控制用量填充磁芯中柱的气隙，改善纹波和噪音问题。

磁芯中柱涂覆聚脂多羟基树脂可以改善纹波和噪音原因分析：

高频时纹波和噪音基本是同时存在于电路中，当线圈在高频率振动时，势必有线圈的伸缩振动和磁芯的伸缩振动，由于磁芯与线圈有气隙所以结合不紧密导致伸缩振动空间大所以产生滋滋声，这种声音是由物料的振动产生的，这就是我们说的噪音，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。老产品在低温环境下由于相关材料间的热膨胀系数差异较大并且接合不紧密所以噪音和纹波较大。

覆聚脂多羟基树脂在低温环境的热膨胀系数与磁芯线圈最接近，在磁芯中柱填入聚脂多羟基树脂后，由于磁芯与骨架线圈接合更紧密导致伸缩振动空间变小，并且聚脂多羟基树脂同时具有类似隔音棉的隔音效果，产品变压器产品因为伸缩振动空间受限所以噪音消失，产品更受市场欢迎。

因此，本实用新型具有如下有益效果：解决了低纬度国家在低温环境下传统变压器受材料低温频率特性及工艺制程影响纹波及噪音偏大问题，新技术方案的性能稳定，质量可靠，使用环境温度范围较宽，能满足低纬度如北欧，北美国家的环境使用要求。

由于其使用的高性能、低成本等特点，它能广泛适用于智能电表、太阳能、充电桩、工业电源、新能源领域等。

本实用新型的具体技术方案及其有益效果将会在下面的具体实施方式中结合附图进行详细的说明。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步描述：

图1为本实用新型e型小纹波低噪音变压器的结构示意图；

图2为针脚部分的结构示意图；

图中：1-变压器骨架，2-线圈绕组，3-磁芯，4-聚脂多羟基树脂。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本领域技术人员可以理解的是，在不冲突的情况下，下述的实施例及实施方式中的特征可以相互组合。

参考图1和图2所示，e型小纹波低噪音变压器，包括变压器骨架1、绕制在变压器骨架上的线圈绕组2以及安装于变压器骨架上的磁芯3，所述线圈绕组包括初级绕组和次级绕组，所述变压器骨架在初级侧设有初级针脚，在次级侧设有次级针脚，初级绕组引出线与初级针脚连接，次级绕组引出线与次级针脚连接，所述磁芯由两个e型磁芯对接组成，所述e型磁芯包括底部、垂直连接于底部左右两侧的边柱和垂直连接于底部中间的中柱，两个e型磁芯的中柱的对接端之间具有气隙，两个e型磁芯的边柱对接端之间无气隙，两个e型磁芯的中柱的对接端端面上涂覆有聚脂多羟基树脂4。或者同时在两个e型磁芯的边柱的对接端端面上涂覆聚脂多羟基树脂(polyesterpolyhydroxyl)。上述的聚脂多羟基树脂可以采用德国wevo公司的产品。通常变压器外面有包十字铜箔的情况下只需要中柱的对接端端面上涂覆有聚脂多羟基树脂，如果变压器外面无十字铜箔就同时需要在边柱的对接端端面上涂覆聚脂多羟基树脂，以此降低变压器材料间的伸缩运动达到减小纹波和除低噪音的效果。

磁芯中柱涂覆聚脂多羟基树脂可以改善纹波和噪音原因分析：

高频时纹波和噪音基本是同时存在于电路中，当线圈在高频率振动时，势必有线圈的伸缩振动和磁芯的伸缩振动，由于磁芯与线圈有气隙所以结合不紧密导致伸缩振动空间大所以产生滋滋声，这种声音是由物料的振动产生的，这就是我们说的噪音，这就不可避免地在直流稳定量中多少带有一些交流成份，这种叠加在直流稳定量上的交流分量就称之为纹波。老产品在低温环境下由于相关材料间的热膨胀系数差异较大并且接合不紧密所以噪音和纹波较大。

覆聚脂多羟基树脂在低温环境的热膨胀系数与磁芯线圈最接近，在磁芯中柱填入聚脂多羟基树脂后，由于磁芯与骨架线圈接合更紧密导致伸缩振动空间变小，并且聚脂多羟基树脂同时具有类似隔音棉的隔音效果，产品变压器产品因为伸缩振动空间受限所以噪音消失，产品更受市场欢迎。

其中，两个e型磁芯的中柱的对接端之间的气隙约为0.22mm，聚脂多羟基树脂的厚度约为0.21mm。通常聚脂多羟基树脂的厚度＝气隙厚度-0.1mm即可，这里主要是考虑热膨胀系数差异原因所以设计留有一定余量。

所述初级针脚由pin1脚、pin2脚、pin3脚、pin4脚、pin5脚组成，所述次级针脚由pin6脚、pin7脚、pin8脚、pin9脚、pin10脚组成，pin4脚在焊锡后剪掉2/3。

沿磁芯外侧周包覆有第一屏蔽铜箔，沿线圈绕组外侧周向包覆有第二屏蔽铜箔，第二屏蔽铜箔与第一屏蔽铜箔呈十字交叉且位于第一屏蔽铜箔外侧。第二屏蔽铜箔与第一屏蔽铜箔形成十字屏蔽铜箔f，且十字交叉连接处和pin3脚的引线线尾一起焊接起来。设置十字屏蔽铜箔(相当于屏蔽罩子包围变压器产品)的目的有二，其一，屏蔽外电场防止电磁干扰(emi)；其二，固定线包和磁芯减小产品由于高频振动产生噪音和纹波。

沿线圈绕组外侧周向包覆有第一胶带，沿磁芯外侧周向包覆有第二胶带，第二胶带与第一胶带呈十字交叉且位于第一胶带外侧，第一胶带和第二胶带位于第一屏蔽铜箔和第二屏蔽铜箔外侧。包覆胶带可以改善hp(绝缘耐压测试)避免各绕组之间由于爬电距离太小而产生短路问题。

上述e型小纹波低噪音变压器制造工艺，包括如下步骤：

步骤s1，在组装磁芯前，两个e型磁芯的中柱的对接端端面上涂覆聚脂多羟基树脂，或者同时在两个e型磁芯的中柱的对接端端面上涂覆聚脂多羟基树脂，在组装磁芯后，沿磁芯外侧周向包覆固定胶带，并将聚脂多羟基树脂烘干；

步骤s2，变压器针脚真空浸绝缘漆并烘干；

步骤s3，沿磁芯外侧周包覆第一屏蔽铜箔，然后沿线圈绕组外侧周向包覆第二屏蔽铜箔；

步骤s4，第二屏蔽铜箔与第一屏蔽铜箔呈十字交叉连接处和pin3脚的引线线尾一起焊接起来；

步骤s5，沿线圈绕组外侧周向包覆第一胶带，然后沿磁芯外侧周向包覆第二胶带。

本实施例中，采用自动点胶机涂覆聚脂多羟基树脂，点好后进烤箱烘烤，烘烤温度为120摄氏度，烘烤时间为1小时到2小时，直到聚脂多羟基树脂烘干。

其中，步骤s2中绝缘漆和稀释剂的比重在0.895±0.01，每4小时测试配比一次，测试中发现比重大于0.905则加入适量稀释剂，如果小于0.885则加入适量绝缘漆。

飞线从变压器器骨架次级侧顶部设置的卡槽口飞出，飞线包括飞线a和飞线b，其中，飞线a套透明套管，靠近pin10脚，飞线b套黑套管，靠近pin6脚，飞线总长度为35mm，镀锡长度5mm，飞线套管伸入线圈绕组至少3/4长度。

对原来没有涂覆聚脂多羟基树脂的变压器和本实用新型e型小纹波低噪音变压器进行对比，其中，原来变压器的相关参数为：

1、纹波值范围：315-438之间；

2、噪音值范围：30-40db；

3、工作温度范围:-10℃-125℃之间；

4.q值：42；

5.输出功率：7.7w

6.叠加电流：0.88a@25℃；

7.耐压测试hptesting:3200vac/5ma/2s/50hz

本实用新型e型小纹波低噪音变压器相关参数为：

1.纹波值范围：180mvmax.；

2.噪音值范围：25dbmax；

3.工作温度范围:-20℃-125℃；

4.q值：25min；

5.输出功率：8w；

6.叠加电流：0.8amin@25℃；

7.耐压测试hptesting:3000vac/5ma/2s/50hz。

低温测试所有电性测试指标在北欧的特殊环境下一致性较好，纹波小，噪音小，能满足温环境的使用要求，由于其使用的高性能、低成本等特点，它能广泛适用于智能电表、太阳能、充电桩、工业电源、新能源领域等。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，熟悉该本领域的技术人员应该明白本实用新型包括但不限于上面具体实施方式中描述的内容。任何不偏离本实用新型的功能和结构原理的修改都将包括在权利要求书的范围中。