用于dc-dc变换器的变压器及其磁芯的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器领域，具体涉及用于DC-DC变换器的变压器及其磁芯。
【背景技术】
[0002]不间断电源包括DC-DC变换器以及逆变器。在电池模式下，DC-DC变换器用于将低的电池电压升压为符合正常输出要求的高直流BUS电压(例如230VAC额定输出电压，通常DCBUS电压不低于340VDC)，逆变器用于将高直流BUS电压逆变为输出额定的交流电压(例如230VAC) AC-DC变换器是不间断电源的重要器件，其包括与电池相连的推挽电路或全桥电路，以及用来实现升压功能的DC-DC变压器，其中DC-DC变压器的输入连接至推挽电路或全桥电路，且DC-DC变压器的输出连接至整流桥。
[0003]图1和2是用于DC-DC变换器的变压器的EE55磁芯的正视图和俯视图。如图1和2所示，呈E形的磁芯10包括中柱11和位于中柱11相对两侧的第一边柱12和第二边柱13。呈长方体状的中柱11具有纵轴LI，相对设置的第一侧平面111和第二侧平面112，以及相对设置的第三侧平面113和第四侧平面114(参见图2)。其中，中柱11的高度(沿纵轴LI方向的尺寸)为18.8毫米，第一侧平面111和第二侧平面112的间距为17毫米，第三侧平面113和第四侧平面114的间距为20.7毫米，因此中柱11的有效横截面面积(其横截面垂直于纵轴LI)为20.7毫米*17毫米= 352平方毫米。第一边柱12具有靠近中柱11的内侧面121和远离中柱11的外侧面122，第二边柱13具有靠近中柱11的内侧面131和远离中柱11的外侧面132。其中内侧面121和内侧面131的间距为37.5毫米，外侧面122和外侧面132的间距为55.1毫米。
[0004]采用上述EE55磁芯10设计变压器，根据DC-DC变换器中所使用的电池数目以及变压器的输出电压(例如432伏)可以设计变压器的初级绕组和次级绕组的匝数。
[0005]采用上述EE55磁芯10设计变压器，并没有充分利用磁芯，绕线成本高、绕线产生的热量大，且变压器的体积和损耗大。
【实用新型内容】
[0006]为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，所述磁芯呈E形，其包括呈柱状的中柱，所述中柱具有:
[0007]纵轴；
[0008]相对设置的第一侧平面和第二侧平面；以及
[0009]相对设置的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面和第二曲面沿所述纵轴的投影分别为第一圆弧和第二圆弧；
[0010]其中所述中柱沿所述纵轴的投影的面积为423.1?448.8平方毫米。
[0011 ]优选的，所述第一圆弧为第一半圆，所述第二圆弧为第二半圆。
[0012]优选的，所述第一侧平面与第二侧平面的间距为18.7?19.3毫米。
[0013]优选的，所述第一圆弧具有第一顶点，所述第二圆弧具有第二顶点，所述第一顶点和第二顶点的连线平行于所述第一侧平面和第二侧平面，所述第一顶点和第二顶点的距离为25.6?26.4晕米。
[0014]优选的，所述中柱沿所述纵轴方向的尺寸为18.5?19.1毫米。
[0015]优选的，所述磁芯还包括位于所述中柱相对两侧的第一边柱和第二边柱，所述第一边柱和第二边柱平行于所述中柱。
[0016]优选的，所述第一边柱具有靠近所述中柱的第一内侧面和远离所述中柱的第一外侧面，所述第二边柱具有靠近所述中柱的第二内侧面和远离所述中柱的第二外侧面，所述第一内侧面和第二内侧面的间距为38.3?39.7毫米。
[0017]优选的，所述第一外侧面和第二外侧面的间距为54.3?55.7毫米。
[0018]本实用新型还提供了一种用于不间断电源中的DC-DC变换器的变压器，包括上述的磁芯;缠绕在所述中柱上的初级绕组；以及缠绕在所述中柱上的次级绕组。
[0019]采用本实用新型的磁芯制造用于DC-DC变换器的变压器，可以充分利用了磁芯，与现有的变压器相比，初级绕组和次级绕组的匝数都得到减少，绕线成本和产生的热量也减少，因此变压器的效率也得到提高，且变压器的总尺寸减小。
【附图说明】
[0020]以下参照附图对本实用新型实施例作进一步说明，其中:
[0021 ]图1是用于DC-DC变换器的变压器的EE55磁芯的正视图。
[0022]图2是图1所示的磁芯的俯视图。
[0023]图3是根据本实用新型较佳实施例的磁芯的正视图。
[0024]图4是图3所示的磁芯的俯视图。
【具体实施方式】
[0025]为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本实用新型进一步详细说明。
[0026]图3和图4是根据本实用新型较佳实施例的磁芯的正视图和俯视图。如图3和4所示，呈E形的磁芯20包括中柱21和位于中柱21相对两侧的第一边柱22和第二边柱23，第一边柱22和第二边柱23平行于中柱21。呈柱状的中柱21具有纵轴L2，相对设置的第一侧平面211和第二侧平面212，以及相对设置的第一曲面213和第二曲面214(参见图4)。中柱21的高度(沿纵轴L2方向的尺寸)为18.8毫米。第一侧平面211平行于第二侧平面212，且两者的间距为19毫米。第一曲面213和第二曲面214在图4所示的俯视图(即沿纵轴L2的投影)中均为圆弧，从而方便绕线。第一曲面213沿纵轴L2的投影的第一圆弧具有顶点V21，且其半长轴为9.5毫米，半短轴为7.1毫米。第二曲面214沿纵轴L2的投影的第二圆弧具有顶点V22，且其半长轴为9.5毫米，半短轴为7.1毫米。顶点V21、V22的连线(图4未示出)平行于第一侧平面211和第二侧平面212，且顶点V21、V22的间距为26毫米。由此可计算得到E形磁芯20的有效横截面面积(其横截面垂直于纵轴L2) = (26-14.2)毫米*19毫米+π*7.1毫米*9.5毫米= 435.99平方毫米。
[0027]第一边柱22具有靠近中柱21的内侧面221和远离中柱21的外侧面222，第二边柱23同样具有靠近中柱21的内侧面231和远离中柱21的外侧面232，其中第一边柱22的内侧面221与第二边柱23的内侧面231的间距为39毫米，第一边柱22的外侧面222与第二边柱23的外侧面232的距离为55毫米。
[0028]采用上述的磁芯20制造用于DC-DC变换器的变压器，充分利用了磁芯20。与现有的变压器相比，初级绕组和次级绕组的匝数都得到减少，绕线成本减少，产生的热量也减少，因此变压器的效率也得到提高，且变压器的总尺寸减小。
[0029]根据本实用新型的其他实施例，磁芯20的有效横截面面积为423.1?448.8平方毫米。
[0030]根据本实用新型的其他实施例，第一曲面213和第二曲面214沿其纵轴的投影可为优弧、劣弧或半圆。
[0031]根据本实用新型的其他实施例，第一侧平面211与第二侧平面212的间距为18.7?19.3毫米，顶点V21、V22的间距为25.6?26.4毫米。采用该参数制造磁芯，便于铸造开模，并能提尚磁芯的成品率。
[0032]根据本实用新型的其他实施例，第一侧平面211与第二侧平面212的间距为18.7?19.3毫米，顶点V21、V22的间距为25.6?26.4毫米，并且内侧面221到内侧面231的间距为38.3?39.7毫米，外侧面222和外侧面232的间距为54.3?55.7毫米。
[0033]根据本实用新型的其他实施例，第一侧平面211与第二侧平面212的间距为15?15.3毫米，顶点￥21、￥22的间距为29?29.4毫米。
[0034]根据本实用新型的其他实施例，中柱21的高度为18.5?19.1毫米。
[0035]本实用新型的一个实施例还提供了一种用于不间断电源中的DC-DC变换器的变压器，包括上述磁芯20，缠绕在中柱21上的初级绕组和次级绕组。
[0036]虽然本实用新型已经通过优选实施例进行了描述，然而本实用新型并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本实用新型范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
【主权项】
1.一种用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述磁芯呈E形，其包括呈柱状的中柱，所述中柱具有: 纵轴； 相对设置的第一侧平面和第二侧平面；以及 相对设置的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面和第二曲面沿所述纵轴的投影分别为第一圆弧和第二圆弧； 其中所述中柱沿所述纵轴的投影的面积为423.1?448.8平方毫米。2.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述第一圆弧为第一半圆，所述第二圆弧为第二半圆。3.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述第一侧平面与第二侧平面的间距为18.7?19.3毫米。4.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述第一圆弧具有第一顶点，所述第二圆弧具有第二顶点，所述第一顶点和第二顶点的连线平行于所述第一侧平面和第二侧平面，所述第一顶点和第二顶点的距离为25.6?26.4毫米。5.根据权利要求1所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述中柱沿所述纵轴方向的尺寸为18.5?19.1毫米。6.根据权利要求1至5中任一项所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述磁芯还包括位于所述中柱相对两侧的第一边柱和第二边柱，所述第一边柱和第二边柱平行于所述中柱。7.根据权利要求6所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述第一边柱具有靠近所述中柱的第一内侧面和远离所述中柱的第一外侧面，所述第二边柱具有靠近所述中柱的第二内侧面和远离所述中柱的第二外侧面，所述第一内侧面和第二内侧面的间距为38.3?39.7毫米。8.根据权利要求7所述的用于DC-DC变换器的变压器的磁芯，其特征在于，所述第一外侧面和第二外侧面的间距为54.3?55.7毫米。9.一种用于不间断电源中的DC-DC变换器的变压器，其特征在于，包括: 如权利要求1至8中任一项所述的磁芯； 缠绕在所述中柱上的初级绕组；以及 缠绕在所述中柱上的次级绕组。
【专利摘要】本实用新型提供了一种用于DC-DC变换器的变压器及其磁芯，所述磁芯呈E形，其包括呈柱状的中柱，所述中柱具有：纵轴；相对设置的第一侧平面和第二侧平面；以及相对设置的第一曲面和第二曲面，所述第一曲面和第二曲面沿所述纵轴的投影分别为第一圆弧和第二圆弧；其中所述中柱沿所述纵轴的投影的面积为423.1～448.8平方毫米。采用本实用新型的磁芯制造用于DC-DC变换器的变压器，能减少初级绕组和次级绕组的匝数。
【IPC分类】H02M3/00, H01F27/24
【公开号】CN205376258
【申请号】CN201521008709
【发明人】谢凯军, 胡武华
【申请人】伊顿制造（格拉斯哥）有限合伙莫尔日分支机构
【公开日】2016年7月6日
【申请日】2015年12月8日