变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型实施例公开了一种变压器，包括：磁芯和绕组，所述磁芯包括封闭式框架和设置于所述封闭式框架中的中柱，所述中柱的两端与所述封闭式框架连接；所述绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和所述次级绕组交替绕制在所述中柱上。本实用新型实施例通过初级绕组和次级绕组交替绕制在磁芯的中柱上，减小了初级绕组和次级绕组之间的漏感，有效的减小了变压器的损耗，进而提高了电源的工作效率。
【专利说明】
变压器
技术领域
[0001]本实用新型涉及电源技术，特别是涉及一种变压器。
【背景技术】
[0002]由于现代高速超大规模集成电路的尺寸不断减小，同时对功率的要求又不断增加。因此必须要提高供电电源的功率密度，而在有限的散热空间中增加功率密度，就必须提高电源的工作效率。
[0003]在现有技术中，电源变压器的初级绕组和次级绕组通常缠绕在磁芯的不同部位，或者在磁芯的同一部位上缠绕初级绕组和次级绕组，并且在初级绕组和次级绕组之间设置绝缘层。
[0004]但是，现有的绕组缠绕方法会造成变压器的初级绕组与次级绕组之间的漏感较大，导致变压器的损耗较大，进而制约电源工作效率的提升。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型实施例要解决的一个技术问题是:提供一种变压器，以减小变压器的损耗。
[0006]根据本实用新型实施例的一个方面，提供一种变压器，包括:
[0007]磁芯，所述磁芯包括封闭式框架和设置于所述封闭式框架中的中柱，所述中柱的两端与所述封闭式框架连接；
[0008]绕组，所述绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和所述次级绕组交替绕制在所述中柱上。
[0009]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述初级绕组采用线形结构绕制，所述次级绕组采用片形结构绕制。
[0010]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述初级绕组为利兹线或多股三层绝缘线。
[0011]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述次级绕组为紫铜片。
[0012]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，还包括:第一隔离板和第二隔离板，所述第一隔离板设置于所述初级绕组和所述次级绕组与所述中柱之间；所述第二隔离板设置在所述初级绕组与所述次级绕组之间。
[0013]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述初级绕组包括两个初级引脚，所述次级绕组包括至少三个次级引脚。
[0014]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，各所述初级引脚和各所述次级引脚均采用紫铜片。
[0015]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，还包括安装板，所述磁芯、各所述初级引脚和各所述次级弓I脚均固定在所述安装板上。
[0016]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置，且所述第一磁芯和所述第二磁芯的结构相同或者不同。
[0017]在基于本实用新型上述变压器的另一实施例中，所述第一磁芯包括底座、两个侧边柱和中心柱，所述中心柱和所述两个侧边柱分别设置在所述底座上，且所述中心柱位于所述两个侧边柱之间。
[0018]基于本实用新型实施例提供的变压器，通过初级绕组和次级绕组交替绕制在磁芯的中柱上，减小了初级绕组和次级绕组之间的漏感，有效的减小了变压器的损耗，进而提高了电源的工作效率。
【附图说明】
[0019]构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。
[0020]参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中:
[0021 ]图1是本实用新型变压器的一个实施例的结构示意图。
[0022]图2是图1中A方向的示意图。
[0023]图3是图1中第一磁芯的结构示意图。
[0024]图4是本实用新型变压器的部分结构示意图。
[0025]图5是图4另一方向的示意图。
[0026]图6是本实用新型变压器的另一个实施例的结构示意图。
[0027]1:磁芯
[0028]11:第二磁芯111:底座
[0029]112:中心柱113:侧边柱
[0030]12:第二磁芯
[0031]2:绕组
[0032]21:初级绕组211:初级引脚
[0033]22:次级绕组221:次级引脚
[0034]3:第一隔离板
[0035]4:第二隔离板
[0036]5:安装板
【具体实施方式】
[0037]现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到:除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。
[0038]同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
[0039]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。
[0040]对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。
[0041 ]应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
[0042]图1是本实用新型变压器的一个实施例的结构示意图。图2是图1中A方向的示意图。图3是图1中第一磁芯的结构示意图。图4是本实用新型变压器的部分结构示意图。图5是图4另一方向的示意图。
[0043]如图1至图3所示，本实用新型实施例的变压器包括:磁芯I和绕组2。其中，磁芯I包括封闭式框架和设置于封闭式框架中的中柱，中柱的两端与封闭式框架连接，绕组2包括初级绕组21和次级绕组22，初级绕组21和次级绕组22交替绕制在中柱上。具体地，绕组2在中柱上的绕制采用:初级绕组21-次级绕组22-初级绕组21-次级绕组22依此类推，这种交替缠绕的方法，可以使变压器的初级绕组21和次级绕组22之间的漏感明显减小。因此，基于本实用新型实施例提供的变压器，通过初级绕组21和次级绕组22交替绕制在磁芯I的中柱上，可以减小初级绕组21和次级绕组22之间的漏感，有效的减小了变压器的的损耗，进而提高电源的工作效率。
[0044]同时，由于变压器初级绕组21和次级绕组22之间的漏感较小，与变压器次级绕组22连接的开关器件不易被过压击穿或造成电磁干扰，使电源工作更可靠，并进一步地提高了电源的工作效率。
[0045]在电流流过导体时，由于感应作用引起导体截面上电流分布不均匀，越接近导体表面电流密度越大，造成趋肤效应，对于频率越高，电流越大的导体，趋肤效也越明显，趋肤效应会导致导体的有效电阻增大，对于变压器，趋肤效应会导致变压器绕组的有效电阻增大、引起变压器温度的大幅度升高，从而造成变压器的损耗。
[0046]当本实施例的变压器为降压变压器时，初级绕组21的电压较高，电流较小，次级绕组22的电压较低，电流较大，如果变压器为高频变压器，次级绕组22的趋肤效应将非常明显。为了减小次级绕组22的趋肤效应，本实施例的初级绕组21采用线形结构绕制，次级绕组22采用片形结构绕制，这样在大电流流过次级绕组22时，可以尽量保证电流均匀，从而能够避免在频率升高后，由于趋肤效应而导致的次级绕组22有效电阻的增大，从而引起变压器温度的大幅度升高，使次级绕组22能够适用于较高的工作频率，减小变压器的损耗，提高变压器的工作效率。其中，初级绕组21可以采用利兹线或者多股三层绝缘线，次级绕组22可以采用紫铜片。
[0047]需要说明的是，当本实施例的变压器为升压变压器时，初级绕组21可以采用片形结构绕制，次级绕组22可以采用线形结构绕制，其原理与降压变压器相同，详细的描述可参考上面的相关描述，故在此不再赘述。
[0048]由于变压器工作过程中的电流较大，如果在初级绕组21和次级绕组22与中柱之间不采取任何防护措施，可能会引起变压器烧毁等安全事故，降低变压器的可靠性。为了提高变压器的安全性和可靠性，并使其符合安全规则的要求，例如耐压性的要求，本实施例在初级绕组21和次级绕组22与中柱之间设置了第一隔离板3，如图2所示。具体地，第一隔离板3采用绝缘材料制成，为了减小变压器的体积，本实施例的第一隔离板3也可以采用绝缘胶带。在具体实施时，是在缠绕绕组2之前，先使用第一隔离板3将中柱包裹住，以避免绕组2与中柱直接接触，从而保证变压器的安全性和可靠性，使其符合安全规则的要求。
[0049]同样，如果在初级绕组21与次级绕组22之间不采取任何防护措施，也可能会引起变压器烧毁等安全事故，降低变压器的可靠性。因此，为了进一步提高变压器的安全性和可靠性，并使其符合安全规则的要求，本实施例在初级绕组21与次级绕组22之间设置了第二隔离板4，如图5所示。具体地，第二隔离板4采用绝缘材料制成，同样，为了减小变压器的体积，第二隔离板4也可以采用绝缘胶带。
[0050]在本实施例中，初级绕组21可以包括两个初级引脚211，次级绕组22可以包括至少三个次级引脚221。其中，各初级引脚211和各次级引脚221可以均采用紫铜片。具体地，如图4所示，初级绕组21和次级绕组22在交替绕制后通过紫铜片将次级绕组22探出的部位并联起来形成3个次级引脚221。变压器在安装时也可以根据产品的空间大小，根据实际情况增加次级引脚221的数量，如图2所示，在本实施例中，通过紫铜片与图4中位于两边的次级引脚221连接，形成5个次级引脚221，这样通过增加次级引脚221的数量可以增大变压器次级引脚221的总面积，从而增加次级引脚221与空气的接触面积，增大散热面积，进而有利于变压器在大电流下运行，减小变压器的损耗，提高变压器的工作效率。本实施例不对增加次级引脚221的紫铜片的具体形状进行限定。
[0051 ]在本实施例中，变压器还包括:安装板5，磁芯1、各初级引脚211和各次级引脚221均固定在安装板5上。例如，磁芯1、各初级引脚211和各次级引脚221可以是通过高温粘接胶固定在安装板5上。其中，通过使安装板5上各引脚固定孔的孔距固定，可以保证各初级引脚211和各次级引脚221间距的一致性。在具体实施时，初级引脚211和次级引脚221是先与安装板5进行固定，做成一个整体，再进行变压器的安装，这样有利于变压器在印制电路板(Printed Circuit Boar，PCB)上的插装焊接，同时可以增加各引脚的导电能力，增加变压器强度，解决大电流时的绕组散热问题。
[0052]如图1所示，磁芯I包括第一磁芯11和第二磁芯12，第一磁芯11与第二磁芯12相对设置，形成封闭式框架和中柱。其中，第一磁芯11和第二磁芯12的结构可以相同，也可以不同，第一磁芯11和第二磁芯12均采用铁氧体材质制成。
[0053]在本实施例中，第一磁芯11包括底座111、中心柱112和两个侧边柱113，中心柱112和两个侧边柱113分别设置在底座111上，且中心柱112位于两个侧边柱113之间，第一磁芯11通过底座111安装在安装板5上。例如，第一磁芯11采用PQ型磁芯，第二磁芯12采用I型磁芯。在具体实施时，是先将绕组2缠绕在第一磁芯11的中心柱112上，然后将第二磁芯12与第一磁芯11相对设置。例如，第一磁芯11与第二磁芯12之间可以使用高温粘接胶进行固定。本实施例采用PQ型磁芯，具有较好的磁屏蔽效果，可以减少变压器的漏磁和分布电容对其他电路元器件的影响，能够增强变压器的抗饱和能力和整个电路的稳定性，而采用铁氧体材质制成的磁芯能够增强变压器的耦合性且有利于散热。具体地，本实施例变压器的工作频率的范围可以达到20KHz?1MHz，能够满足大功率电源20KHz?500KHz频率的设计要求。
[0054]图6是本实用新型变压器的另一个实施例的结构示意图。如图6所示，在本实施例中，第一磁芯11和第二磁芯12均采用PQ型磁芯，PQ型磁芯的具体结构可参考上面的相关描述，故在此不再赘述。两个PQ型磁芯的中心柱112和侧边柱113分别相互对接形成磁芯I，在对接处例如使用高温粘接胶进行固定。本实施例的变压器的其它特征与第一个实施例的变压器相同，故在此不再赘述。
[0055]需要说明的是，本实施例中的PQ型磁芯仅作为示例性方案对本实用新型的方案进行说明，本实施例并不仅限于PQ型磁芯和I型磁芯，也可以采用EE型磁芯、EF型磁芯或EQ型磁芯等，在此不再一一举例说明。
[0056]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种变压器，其特征在于，包括: 磁芯，所述磁芯包括封闭式框架和设置于所述封闭式框架中的中柱，所述中柱的两端与所述封闭式框架连接； 绕组，所述绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和所述次级绕组交替绕制在所述中柱上。2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组采用线形结构绕制，所述次级绕组采用片形结构绕制。3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组为利兹线或者多股三层绝缘线。4.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述次级绕组为紫铜片。5.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于，还包括:第一隔离板和第二隔离板，所述第一隔离板设置于所述初级绕组和所述次级绕组与所述中柱之间;所述第二隔离板设置在所述初级绕组与所述次级绕组之间。6.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于，所述初级绕组包括两个初级引脚，所述次级绕组包括至少三个次级引脚。7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，各所述初级引脚和各所述次级引脚均采用紫铜片。8.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于，还包括安装板，所述磁芯、各所述初级引脚和各所述次级引脚均固定在所述安装板上。9.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯与所述第二磁芯相对设置，且所述第一磁芯和所述第二磁芯的结构相同或者不同。10.根据权利要求9所述的变压器，其特征在于，所述第一磁芯包括底座、两个侧边柱和中心柱，所述中心柱和所述两个侧边柱分别设置在所述底座上，且所述中心柱位于所述两个侧边柱之间。
【文档编号】H01F27/24GK205670490SQ201620537269
【公开日】2016年11月2日
【申请日】2016年6月3日
【发明人】张金宝, 陈娜
【申请人】北京比特大陆科技有限公司