平板高压变压器及其制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力电子技术领域，具体的涉及一种平板高压变压器及其制作方法。
【背景技术】
[0002]随着我国国防事业的飞速发展，对武器装备的小型化在航空航天的电子对抗战争及通信领域列为重点要求。
[0003]该领域中的雷达行波管电源是整个系统重要部件，而高压变压器又是整个电源系统中提供行波管能源的核心器件，要求变压器同时满足效率高、体积小、超薄、耦合好、分布电容小、漏感小、绝缘强度高、耐高低温、低气压等技术条件。平板高压变压器基本能够满足上述条件，目前大多平板高压变压器都采取铁芯和交叉叠放的多层印制板线路组合而成，但由于印制线路板设计、开发、调试周期较长，使得此类平板高压变压器的制作成本较高；又印制线路板有化学腐蚀工艺，不利环保；而且印制线路板构成的平板高压变压器，在运行中由于其特殊结构抗震性能差，为了增强抗震性能往往需要灌胶处理。
【发明内容】
[0004]针对上述现有技术的不足之处，本发明提供一种平板高压变压器及其制作方法，在满足平板高压变压器各种性能要求的同时，缩短开发周期，降低制作成本，解决了现有技术中用印制线路板制作时，其设计、开发、调试周期较长，制作成本较高的技术问题。
[0005]本发明的目的通过下述技术方案实现:
一种平板高压变压器，包括磁芯和绕组，所述绕组包括至少两个初级绕组和多个次级绕组，所述初级绕组由电磁线或铜带绕制而成，所述次级绕组均由电磁线绕制而成，电磁线可以是丝包线、漆包线、三层绝缘线等。所述初级绕组和次级绕组以相对于磁芯中心由内向外的方式依次环形设置，相邻的初级绕组和次级绕组之间、相邻的次级绕组之间均设置有组间绝缘。
[0006]上述平板高压变压器中，其初级绕组由电磁线或铜带绕制而成，所述次级绕组均由电磁线绕制而成，与开发、调试印刷线路板相比，绕制电磁线无疑很大程度的节约时间，而且电磁线或铜带是以磁芯中心为基准由内向外依次绕制的，绕组的制作过程容易控制，而且绕制效率较高。所述组间绝缘设置于相邻的初级绕组和次级绕组之间或相邻的次级绕组之间，也就是在制作过程中，每一初级绕组或次级绕组绕制结束后，便在初级绕组或次级绕组外侧包绕组间绝缘，有利于保障组间绝缘的包绕效果，从而减少平板高压变压器被击穿的安全隐患。当然也可以在初级绕组或次级绕组绕制过程中，进行组间绝缘的包绕，以提高制作效率。电磁线没有印制线路板所有的化学腐蚀工艺，故而与包含印制线路板的平板高压变压器相比，本发明还具有较好的环保效果。
[0007]进一步的，所述绕组包括两个初级绕组，相对于磁芯中心，所述绕组的内侧和外侧均为初级绕组，多个次级绕组均位于两个初级绕组之间。将两个初级绕组间隔设置，有利于减小初次级漏感。
[0008]进一步的，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯均为“E”型磁芯，所述第一磁芯中心处设置有第一磁芯中柱，第一磁芯的相对两边设置有第一侧板，所述第二磁芯中心处设置有第二磁芯中柱，第二磁芯相对两边设置有第二侧板，所述第一磁芯和第二磁芯组合成“日”字形，所述第一磁芯中柱和第二磁芯中柱位于绕组内侧，所述第一侧板和第二侧板位于绕组外侧，所述绕组内侧设置有底层绝缘，所述绕组外侧设置有外层绝缘。
[0009]当然可以将所述第一磁芯选用“E”型磁芯，所述第二磁芯选用“I”型磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯组合成“日”字形，所述第一磁芯中心处设置有第一磁芯中柱，第一磁芯相对的两边设置有第一侧板，所述第一磁芯中柱位于绕组内侧，所述第一侧板位于绕组外侧，所述绕组内侧设置有底层绝缘，所述绕组外侧设置有外层绝缘。第一磁芯选用“E”型磁芯，第二磁芯选用“I”型磁芯，便于本发明制造过程中第一磁芯和第二磁芯的装配。
[0010]进一步的，所述绕组包括三个次级绕组，平板高压变压器的截面上从内向外依次包括:第一磁芯中柱或第二磁芯中柱、底层绝缘、初级绕组、组间绝缘、次级绕组、组间绝缘、次级绕组、组间绝缘、次级绕组、组间绝缘、初级绕组、外层绝缘、第一侧板或第二侧板。按该方案将两个初级绕组和三个次级绕组绕制于“E”型磁芯内，形成一个三输出平板高压变压器的核心组成部分，其不仅便于制作和装配，且具有较好的绕组间绝缘性能和抗压能力。
[0011]进一步的，所述底层绝缘为绝缘骨架或聚亚胺复合膜，所述组间绝缘和外层绝缘为聚亚胺复合膜。聚亚胺复合膜较优异的热性能、介电性能、绝缘性能作底层绝缘或组间绝缘，有利于平板高压变压器设计的微型化，而且聚亚胺复合膜利于粘接，从而便于本发明的制作。
[0012]进一步的，还包括外壳，所述绕组和磁芯位于外壳内，绕组和磁芯与外壳内壁之间的间隙中填充有灌封料。外壳可选用散热良好的铝材加工而成，外壳对磁芯和绕组有较好的机械保护作用，灌封料使磁芯和绕组可靠固定于外壳内，并使本发明具有较强的抗震性會泛。
[0013]进一步，所述灌封料为环氧树脂或导热硅橡胶，环氧树脂或导热硅橡胶在保障磁芯和绕组可靠固定的同时，可使磁芯和绕组上的热量快递传递至外界，增强本发明的绝缘耐压性能。
[0014]进一步的，所述初级绕组设置有初级绕组引出线，所述次级绕组设置有次级绕组引出线，所述初级绕组引出线和次级绕组引出线外套有高压套管，所述外壳上设置有供初级绕组引出线和次线绕组引出线穿过的孔。套于初级绕组引出线和次级绕组引出线的高压套管不仅使绕组与外壳之间较好的绝缘，而且对绕组有一定的机械保护作用。
[0015]进一步的，所述高压套管为硅橡胶套管或铁氟龙套管等绝缘套管，使用耐高温、耐腐蚀、绝缘性能高且使用寿命长的绝缘套管作为高压套管，使绕组得到很好的保护，延长本发明的使用寿命。
[0016]一种平板高压变压器制作方法，包括以下步骤:
步骤1:环绕磁芯中心包绕底层绝缘；
步骤2:沿底层绝缘外侧绕制初级绕组，并在初级绕组外侧包绕组间绝缘；
步骤3:沿组间绝缘外侧绕制次级绕组，并在次级绕组外侧包绕组间绝缘；
步骤4:N次重复步骤3，N为大于1的正整数； 步骤5:沿组间绝缘外侧绕制初级绕组，并在初级绕组外侧包绕外层绝缘；
步骤6:装配磁芯，并将磁芯与绕组置于外壳内，初级绕组引出线和次级绕组引出线外套装高压套管；
步骤7:向外壳内注入灌封料。
[0017]上述平板变压器制造方法中，其初级绕组由电磁线或铜带绕制而成，次级绕组均由电磁线绕制而成，且电磁线或铜带是以磁芯中心为基准由内向外依次绕制的，绕组的制作过程容易控制，而且绕制效率较高。每个初级绕组或次级绕组结束后包绕组间绝缘，有利于检测组间绝缘的绝缘性能。与印制线路板绕制的平板高压变压器相比，本发明不但制作工序简单、过程控制较容易，而且制作效率高，很大程度的节省时间成本。此外，本发明制作的平板高压变压器，无化学腐蚀工艺，环保性能好。
[0018]本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果:
(1)本发明通过电磁线绕制成绕组，设计周期短，制作效率高，节省时间成本；
(2)本发明的绕组采用以相对于磁芯中心由内向外的方式依次设置，便于绕组制作的过程控制，有利于保障本发明的质量；
(3)本发明不存在印制线路板的化学腐蚀工艺，环保性好；
(4)本发明在外壳和灌封料作用下，具有较强的抗震性能；
(5)本发明结构简单，便于装配，可直接安装使用。
【附图说明】
[0019]此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中:
图1为印制线路板制成的平板高压变压器结构示意图；
图2为本发明一种实施方式的结构示意图；
图3为图2的A向视图；
图4为本发明一种实施方式的装配示意图；
图5为本发明一种实施方式的立体示意图；
图6为选用EI磁芯绕制本发明的结构示意图。
[0020]附图中标记及相应的零部件名称:
1-磁芯，2-绕组，3-外壳，4-灌封料，5-高压套管，11-第一磁芯，12-第二磁芯，111-第一磁芯中柱，112-第一侧板，121-第二磁芯中柱，122-第二侧板，21-初级绕组，22-次级绕组，23-组间绝缘，24-底层绝缘，25-外层绝缘，201-初级绕组引出线，202-次线绕组引出线，211-初线绕组X I，212_初级绕组X II，221-次级绕组A，222-次级绕组B，223-次级绕组C，231-组间绝缘a，232-组间绝缘b，233-组间绝缘c，234-组间绝缘d。
【具体实施方式】
[0021]为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
[0022]实施例1: 如图1至图5所示，一种平板高压变压器，包括磁芯1和绕组2，绕组2包括至少两个初级绕组21和多个次级绕组22，初级绕组21和次级绕组22的数目可根据设计需要而定。初级绕组21由电磁线绕制而成，或需要较大的初级电流时，初级绕组21可选择铜带或其它材料绕制，次级绕组22均由电磁线绕制而成，电磁线可以是丝包线、漆包线、三层绝缘线等。前述【背景技术】已介绍，在现有的平板高压变压器中，多层印刷线路板02是以初级绕组和次级绕组交叉叠放而成，本实施例中，初级绕组21和次级绕组22以相对于磁芯1中心由内向外的方式依次环形设置，在相邻的初级绕组21和次级绕组22之间、相邻的次级绕组21之间均设置有组间绝缘23。
[0023]与开发、调试印刷线路板02相比，本实施例中绕制电磁线方式，无疑能够很大程度的节约时间，而且电磁线或铜带是以磁芯1的中心为基准由内向外依次绕制的，绕组2的制作过程容易控制，绕制效率较高。组间绝缘23设置于相邻的初级绕组21和次级绕组22之间或相邻的次级绕组22之间，也就是在制作过程中，每一初级绕组21或次级绕组22绕制结束后，便在初级绕组21或次级绕组22外侧包绕组间绝缘23，有利于保障组间绝缘23的包绕效果，从而减少平板高压变压器被击穿的安全隐患。当然也可以在初级绕组21或次级绕组22绕制过程中，进行组间绝缘23的包绕，以提高制作效率。此外，电磁线不存在印制线路板所有的化学腐蚀工艺，故而与包含印制线路板的平板高压变压器相比，本发明还具有较好的环保效果。
[0024]实施例2:
如图2至图5所示，本实施例是对实施例1的进一步优化，是一个三输出平板高压变压器。在本实施例中，绕组2包括两个初级绕组21和三个次级绕组22，绕组2的内侧和外侧均为初级绕组21，两个初级绕组21并联，三个次级绕组22均位于两个初级绕组21之间，且相邻的初级绕组21和次级绕组22之间、相邻的次级绕组22之间均