开关变压器及开关电源的制作方法_2

文档序号:8362853阅读:来源:国知局
压器组件、磁芯、次级线圈以及固定胶布。
[0022]具有初级线圈的开关变压器组件包括骨架、初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈以及针脚。
[0023]骨架包括位于中央的主部、对称设置在主部的左右两侧的磁芯限位部以及设置在相应的磁芯限位部的下方的针脚连接部。主部的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔。磁芯限位部与主部左右贯通,且磁芯限位部及磁回路孔的形状与磁芯的形状对应。主部的外周沿轴向依次设有辅助电压线圈槽、左初级线圈槽、左次级线圈槽、去磁线圈槽、右次级线圈槽和右初级线圈槽,左次级线圈槽及右次级线圈槽的外周形状呈U形。针脚连接部包括位于左下限位部的下方的左针脚连接部和位于右下限位部的下方的右针脚连接部。左针脚连接部的下端设有5个针脚孔,包括2个初级线圈针脚孔以及3个辅助及去磁线圈针脚孔,5个针脚孔之间等间隔分布,5个针脚孔之间设有4个左线圈导向槽。右针脚连接部的下端设有等间隔分布的3个备用针脚孔。
[0024]针脚由8个,分别固定设置在骨架的左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔、3个辅助及去磁线圈针脚孔和右针脚连接部的3个备用针脚孔内。
[0025]初级线圈、去磁线圈、辅助电压线圈均采用导电线。初级线圈缠绕在骨架的左初级线圈槽及右初级线圈槽内,初级线圈的起始端和终止端分别与左针脚连接部的2个初级线圈针脚孔内的针脚焊接连接。去磁线圈缠绕在去磁线圈槽内,辅助电压线圈缠绕在辅助电压线圈槽内,去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端共用左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的I个针脚,从而去磁线圈和辅助电压线圈的起始端或终止端与左针脚连接部的去磁线圈针脚孔17-1-2内的同I个针脚焊接连接,去磁线圈和辅助电压线圈的另一端分别与左针脚连接部的剩下的2个去磁线圈针脚孔17-1-2内的针脚焊接连接。初级线圈、去磁线圈和辅助电压线圈的交叉接触部位均绝缘处理。
[0026]所述磁芯的数量为2个,磁芯作浸漆工艺处理,磁芯的头部的形状与骨架的左端或右端的形状对应,磁芯的芯部的形状与骨架的磁回路孔对应。2个磁芯分别从骨架的左右两端由其芯部插入磁回路孔中直至2个磁芯的头部分别嵌入骨架的左端面和右端面中,从而磁芯上下限位设置在骨架上,且形成磁回路。2个磁芯通过从周向使用固定胶布缠绕而固定连接,从而将磁芯左右限位安装在骨架上。
[0027]次级线圈8的数量I至8匝,每匝次级线圈包括I至3根电感回路导体。电感回路导体整体呈倒U形,采用铜材或铜包铝材或铝材料制成,所述铜材采用导电性较好的紫铜,电感回路导体的横截面呈圆形或腰圆形,其截面面积为0.5至10mm2。倒U形的电感回路导体具有2个连接端。电感回路导体的2个连接端处的开口大小与左次级线圈槽对应,电感回路导体的高度与左初级线圈槽的高度对应。2匝次级线圈分别设置在左次级线圈槽和右次级线圈槽内,所有电感回路导体分别由其开口穿过骨架的主部后由其2个连接端伸出左次级线圈槽或右次级线圈槽,电感回路导体的连接端即为次级线圈的起始端和终止端。
[0028]开关变压器的8个针脚穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接,开关变压器的次级线圈的所有电感回路导体的2个连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接,从而将开关变压器固定连接在电路板上。每匝次级线圈所包括的I至3根电感回路导体之间通过电路板并联连接,各匝次级线圈之间通过电路板串联连接,从而各匝次级线圈通过电路板完成回路连接。
[0029]进一步的,所述安装在电路板上的的电子元器件还包括电感。电感包括磁环及I至25匝电感线圈,所述磁环表面覆有绝缘层。每匝电感线圈包括I至3根第二电感回路导体。第二电感回路导体整体呈倒U形,采用铜材或铜包铝材或铝材料制成,所述铜材采用导电性较好的紫铜,第二电感回路导体的横截面呈圆形或腰圆形,其截面面积为0.5至10mm2。倒U形的第二电感回路导体具有2个连接端。第二电感回路导体的2个连接端处的开口大小与磁环的环径对应,第二电感回路导体的高度与磁环的高度对应。所有第二电感回路导体分别由其开口穿过磁环的环部后与磁环紧配合连接,套在磁环上的第二电感回路导体的2个连接端穿过电路板的相应过孔后通过铅锡焊接的方式与电路板电连接,且第二电感回路导体固定连接在电路板上,从而磁环在第二电感回路导体的作用下也限位设置在电路板上。每匝电感线圈所包括的I至3根第二电感回路导体之间通过电路板并联连接,各匝电感线圈之间通过电路板串联连接,从而各匝电感线圈通过电路板完成回路连接,各匝电感线圈围绕磁环的中心等角度间隔分布。
[0030]更进一步的所述开关电源还包括辅助铜线。用于增加电流的辅助铜线设置在前后相连的2根第二电感回路导体的相应连接端之间或前后相连的2根电感回路导体的相应连接端之间,所述辅助铜线与第二电感回路导体或电感回路导体的相应连接端之间通过焊接或导电胶实现电连接。
[0031]进一步的,所述开关变压器的骨架还包括第一间隔板、第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板、第五间隔板和绝缘板。主部的外周左部设有呈环形且下端开口的第一间隔板,所述第一间隔板与主部、左限位板形成辅助电压线圈槽。主部的外周中部设有呈环形且下端开口的第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板,第二间隔板、第三间隔板、第四间隔板和第五间隔板由左至右等间隔分布,从而第二间隔板与主部、第一间隔板形成左初级线圈槽,第二间隔板与主部、第三间隔板形成左次级线圈槽,第四间隔板与主部、第三间隔板形成去磁线圈槽,第四间隔板与主部、第五间隔板形成右次级线圈槽,第五间隔板与主部、右限位板形成右初级线圈槽。绝缘板有4个,绝缘板分别设置在左次级线圈槽及右次级线圈槽的下部前后两侧,从而左次级线圈槽及右次级线圈槽呈U形。
[0032]本发明具有积极的效果:(I)本发明的开关变压器的骨架将初级线圈和次级线圈通过槽体绝缘分开,将传统的通过绝缘胶布而径向分开的初级线圈和次级线圈变成通过槽体轴向分开,这样使得开关变压器的散热效果较好,使用时温度低于传统的开关变压器5至10 °C,使用寿命较长。
[0033](2)本发明的电感回路导体的结构简单且制造成本较低,次级线圈通过电路板完成回路连接,电感回路导体的截面积远大于铜线,就不需要较多圈数的铜线来缠绕,发热量较小,散热效果优异,且电感回路导体直接焊接在电路板上,极大地减少了开关变压器和电感的制造工艺流程,进一步降低成本,另外绝缘胶布的使用数量也可大大减少;电感回路导体的更换也较为方便,出现问题时无须更换整个开关变压器或电感。同时使得开关变压器及整个开关电源的制造人工节省了一半工时,工艺较为简单。
[0034](3)本发明通过增加辅助铜线来解决过电流过小的问题,使得整个开关变压器的次级线圈和电感的电感回路线圈通过电路板完成回路连接时更为稳定,整个开关电源的稳定性更好。
【附图说明】
[0035]图1为实施例1中的开关变压器的骨架的一种结构示意图(主视图);
图2为图1的俯视图;
图3为图1的仰视图;
图4为从图1的左前上方观察时的一种立体示意图;
图5为从图1的右前下方观察时的一种立体示意图;
图6为实施例2中的具有初级线圈的开关变压器组件的一种结构示意图(主视图);
图7为图6的仰视图;
图8为从图6的左前上方观察时的一种立体示意图;
图9为实施例3中的开关变压器的一种结构示意图(主视图);
图10为图9的仰视图;
图11为从图9的左前上方观察时的一种立体示意图;
图12为图11中的磁芯的结构示意图;
图13为图9中的电感回路导体的结构示意图;
图14为图13的左视图;
图15为图11中的电感回路导体的结构示意图;
图16为实施例4和5中的开关电源的一种结构示意图(主视图、图中电子元器件仅示出开关变压器及电感);
图17为从图16的左前上方观察时的一种立体示意图;
图18为图16的右视图;
图19为从图16的B向观察时图16中的开关变压器与实施例6中的辅助铜线的连接示意图。
[0036]上述附图中的标记如下:
骨架1,主部11,磁回路孔11-1,左限位板12-1、右限位板12-2,左上限位部13_1,左下限位部13-2,右上限位部13-3,右下限位部13-4,第一间隔板14_1,第二间隔板14_2,第三间隔板14-3,第四间隔板14-4,第五间隔板14-5,辅助电压线圈槽15_1,左初级线圈槽15-2,左次级线圈槽15-3,去磁线圈槽15-4,右次级线圈槽15_5,右初级线圈槽15_6,绝缘板16,左针脚连接部17-1,初级线圈针脚孔17-1-1,辅助及去磁线圈针脚孔17-1-2,左线圈导向槽17-1-3,右针脚连接部17-2,备用针脚孔17-2-1,
初级线圈2,去磁线圈3,辅助电压线圈4,针脚5,磁芯6,次级线圈7,电感回路导体71,固定胶布8,外壳91,电路板92,电感93,磁环93-1,第二电感回路导体93_2,辅助铜线94。
【具体实施方式】
[0037]本发明在进行方位描述时,以图1所示方位进行描述,图中的上下左右方位在描述中也是上下左右,图中图面所朝的方位为前方,背离图面的方位为后方。
[0038](实施例1、开关变压器的骨架)
见图1至图5,本实施例的开关变压器的骨架I是个采用胶木材料制成的一体件,骨架I的中央是呈管状的主部11,主部11的中央设有左右贯通的用于安装磁芯的磁回路孔11-1 ;主部11的左右两侧的中央对称设有用于安装磁芯时限位用的左限位板12-1、右限位板12-2,左限位板12-1、右限位板12-2均设有与磁
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