专利名称：一种平面变压器的磁屏蔽装置的制作方法
技术领域：
本实用新型设计一种平面变压器的磁屏蔽装置，它可紧密扣在平面变压器磁芯表面，防止变压器受外界磁场的影响而达到磁饱和，免受电磁攻击，提高开关电源的可靠性与稳定性。
背景技术：
随着电力电子技术的高速发展，电力电子设备与人们的工作、生活的关系日益密切，而电子设备都离不开电源，进入上世纪八十年代，计算机电源全面实现了开关电源化，率先完成计算机的电源换代，进入上世纪九十年代，开关电源相继进入各种电子、电器设备领域、程控交换机、通讯、电力、控制设备电源等都已广泛使用了开关电源。高频变压器是开关电源的主要部件。在实际应用中，高频变压器磁饱和是造成开关电源故障的一个很重要的原因。在磁饱和时，一次绕组的电感量L明显降低，以至于一次绕组的直流电阻和内部功率开关管的功耗迅速增加，导致一次侧电流急剧增大，有可能内部的限流电路还来不及保护，功率管就已经损坏。最终导致高频变压器温度过高，芯片过热，当负载加重时输出电压迅速跌落，达不到设计输出功率。一旦发生磁饱和，对开关电源的危害性极大，轻则使元器件过热，重则会损坏元器件。发明内容本实用新型针对上述平面变压器易受外界磁场干扰的现象，设计了一种成本低、效果好、简单易用的磁屏蔽装置。本实用新型的目的是通过以下措施实现的一种平面变压器的磁屏蔽装置，它是由铁板弯折而成的盒式屏蔽罩，该屏蔽罩主体截面呈“匚”形，包括一竖面和和上、下两平面，上、下平面的两侧和前侧均设有向内的折边，上、下平面前侧的折边未端各引出一个引脚。金属板的厚度0. 05 3mm的铁板；引出两个镀锡引脚。所述屏蔽罩与内置的磁芯相适配。竖面与上、下平面及折边，将磁芯完全包裹在屏蔽罩内，并扣紧在磁芯表面。引脚焊接在使用该平面变压器的产品的地端。可有效的屏蔽外界磁场对变压器的影响而造成磁饱和，提高开关电源的可靠性与稳定性。本实用新型相比现有技术具有如下优点平面变压器由磁芯和绕组组成，由于磁芯材料的B-H曲线的非线性特性，当磁感应强度B增大到一定程度时就不再随外磁场强度H发生近似线性变化，而是趋于稳定，造成磁芯饱和。对开关电源而言，当高频变压器内的磁通量不随外界磁场强度的增大而显著变化时，称之为变压器磁饱和状态。因磁场强度H变化时磁感应强度B变化很小，故导磁率显著降低，导磁率FAB/AH，此时一次绕组的电感量L也明显降低，以至于一次绕组的直流电阻(铜阻)和内部功率开关管MOSFET的功耗迅速增加，导致一次侧电流急剧增大，极容易造成MOSFET 损坏。[0016]磁屏蔽的原理是把磁导率不同的两种介质放到磁场中，在它们的交界面上磁场要发生突变，这时磁感应强度B的大小和方向都要发生变化，也就是说，引起了磁感线的折射。例如，当磁感线从空气进入铁时，磁感线对法线的偏离很大，因此强烈地收缩。由于罩壳磁导率U比空气导磁率U大得多，所以绝大部分磁场线从罩壳的壁内通过，而罩壳内的空腔中，磁感线是很少的。这就达到了磁屏蔽的目的。屏蔽效果是根据被屏蔽后磁场强度衰减的程度来度量的，屏蔽后磁场强度的衰减率或衰减量是材料的磁导率、厚度和屏蔽罩的尺寸的函数(A =W/d ；t :屏蔽层厚度，D :屏蔽体直径，^ :材料的导磁率)。 相对导磁率財=IVmo :材料导磁率，MO :真空导磁率)MO = 4 31 XlO (亨 / 米)
材料I相对导磁率y r WK I. 000038 Ig~ I. 000023 H~ 0. 999912 WW 200 400 WW 500 2200 18000本实用新型采用纯铁是磁性材料，它的磁导率较大，有良好的导磁作用，将纯铁做成屏蔽罩，把变压器磁芯封闭起来，由于用铁制的屏蔽外壳磁阻很小，它就为外界干扰磁场提供了通畅的磁路，使磁力线都通过铁壳短路而不再影响被屏蔽在里面的部件。屏蔽罩越厚，屏蔽效果越好，置于纯铁屏蔽罩外面的磁感线基本上不能进入罩内，对于罩内的物体同样可以免受罩外磁场的影响，从而达到了屏蔽低频磁场的目的。
图I为屏蔽罩展开平面示意图。图2为屏蔽罩立体效果图一。图3为屏蔽罩立体效果图二。图中:1_上平面;2_下平面；3-竖面；4_折边；5-折边；6-引脚。
具体实施方式
本实用新型的平面变压器的磁屏蔽装置采用一体成型设计，弯折成屏蔽罩，屏蔽罩未弯折前的形状如图1，铁板预制出整体形状，留好各折边，焊好引脚。该屏蔽罩接缝少且接缝处尽量紧密，以减少气隙，达到良好的屏蔽效果。同时，对屏蔽罩接地，以免积累电荷的影响。该屏蔽罩材料选择纯铁板，纯度高较好。本实用新型从材料的选择、加工的难易程度为出发点，设计的屏蔽罩具有低成本、加工简单、效果好的特点，有着很高的推广应用价值。本实用新型的平面变压器的磁屏蔽装置，由一个铁板弯折而成，弯折后形状如图
2、图3所示，铁板厚度为0.05 3_。该屏蔽罩主体截面呈“匚”形，另外设有折边。即包括一竖面3和上平面I、下平面2，上、下平面的两侧和前侧均设有向内的折边，上、下平面前侧的折边5未端(即折边的边部)各引出一个引脚6，引脚6垂直于折边5，以方便接产品的地端。两侧折边4如图，前侧的折边5 —般略长于两侧折边4。[0031]由于屏蔽罩是根据平面变压器磁芯的外形弯折的，将磁芯装入其内，它的各面和折边可紧密扣在平面变压器磁芯表面，起到良好的屏蔽作用。在该屏蔽罩末端有两个镀锡引脚6，焊接在使用该平面变压器的产品的地端。平面变压器具有体积小、功率密度高、结构紧凑、耦合好、漏感小，易于表贴化生产，绝缘性能优良等优点，已经逐渐替代传统变压器，在各类开关电源中获得广泛的应用，变压器是开关电源的主要部件，在实际应用中，变压器磁饱和是造成开关电源故障的一种重要原因，其中部分是由于本身设计不当造成，另外，当变压器置于强磁场环境中，也会造成变压器磁饱和，本实用新型设计的磁屏蔽装置，可有效地屏蔽外界磁场对变压器的影响，免受磁攻击造成的产品损坏和故障。具有成本低、结构简单、使用方便等特点，具 有良好的市场前景。
权利要求1.一种平面变压器的磁屏蔽装置，其特征是它是由铁板弯折而成的盒式屏蔽罩，该屏蔽罩主体截面呈“匚”形，包括一竖面和和上、下两平面，上、下平面的两侧和前侧均设有向内的折边，上、下平面前侧的折边各引出一个引脚。
2.根据权利要求I所述的平面变压器的磁屏蔽装置，其特征是所述铁板的厚度0.05 3_的铁板。
3.根据权利要求I所述的平面变压器的磁屏蔽装置，其特征是所述屏蔽罩与内置的磁芯相适配。
4.根据权利要求I所述的平面变压器的磁屏蔽装置，其特征是所述引脚焊接在使用该平面变压器的产品的地端。
专利摘要本实用新型涉及一种平面变压器的磁屏蔽装置，它是由金属板弯折而成的盒式屏蔽罩，该屏蔽罩主体截面呈“匚”形，包括一竖面和和上、下两平面，上、下平面的两侧和前侧均设有向内的折边，上、下平面前侧的折边各引出一个引脚。平面变压器具有体积小、功率密度高、结构紧凑、耦合好、漏感小，易于表贴化生产，绝缘性能优良等优点，已经逐渐替代传统变压器，在各类开关电源中获得广泛的应用。本实用新型涉及的磁屏蔽装置，可有效的屏蔽外界磁场对变压器的影响，免受磁攻击造成的产品损坏和故障。具有成本低、结构简单、使用方便等特点。
文档编号H01F27/36GK202434319SQ20112056605
公开日2012年9月12日 申请日期2011年12月30日 优先权日2011年12月30日
发明者俞广志, 蒋长献 申请人:南京思立科电子有限公司