高变比脉冲变压器及其制造方法
【专利摘要】本发明揭示了一种高变比脉冲变压器，铁芯外面由初级线圈和次级线圈均匀包裹，所述的初级线圈和次级线圈之间由绝缘安装板绝缘，并通过连接件和紧固件构成一体的变压器件，所述的变压器件固定在隔离板上，并与隔离板上的转接板电连接，所述的转接板通过快速接插件与隔离板上设有电气元件连接。该高变比脉冲变压器的变比高，输入电压低，输出电压高，由于输入电压低所以初次级绝缘就容易做，成本就很低；不需要油冷、风冷，自然冷却就足够，结构简单，也不会存在漏油等安全隐患；占用空间小，可多层叠放，节省空间，也就是间接节约成本；高变比脉冲变压器的基体采用铝材易于加工，导电性能好，重量轻；结构简单，生产成本低，安装拆卸便利。
【专利说明】高变比脉冲变压器及其制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及高压脉冲调制器领域，特别涉及一种全固态高压脉冲调制器用高变比脉冲变压器及制造方法。
【背景技术】
[0002]全固态高压脉冲调制器逐步应用在电子加速器、激光电源、雷达发射机、安全检查、工业无损探伤等诸多领域。尤其在反恐、走私、肿瘤医疗、辐照领域已经形成了批量化的趋势，而且发展势头迅猛。作为其核心部件的脉冲变压器，它实现方式的先进性、可靠性、稳定性、精度等指标直接影响了整个系统的应用与发展。
[0003]目前市场上应用的脉冲变压器体积庞大、重量大、价格昂贵、加工制造周期长、结构复杂、安装拆卸不便等诸多缺点。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是实现一种安装简便、连接可靠的高变比脉冲变压器。
[0005]为了实现上述目的，本发明采用的技术方案为:高变比脉冲变压器，铁芯外面由初级线圈和次级线圈均匀包裹，所述的初级线圈和次级线圈之间由绝缘安装板绝缘，并通过连接件和紧固件构成一体的变压器件，所述的变压器件固定在隔离板上，并与隔离板上的转接板电连接，所述的转接板通过快速接插件与隔离板上设有电气元件连接。
[0006]所述的铁芯外设有保护盒，铁芯采用铁基非晶大磁环。
[0007]所述的绝缘安装板采用环氧玻璃布层压板。
[0008]所述的初级线圈与次级线圈均采用铝板。
[0009]所述的隔离板采用有机玻璃板。
[0010]所述的初级线圈与次级线圈内部由绝缘纸隔绝。
[0011]高变比脉冲变压器制造方法:
[0012]步骤1、将隔离板放置到工作台面上，将转接板固定到隔离板的上表面；
[0013]步骤2、将次级线圈放置到转接板上并固定；
[0014]步骤3、在次级线圈凹槽内放置绝缘纸；
[0015]步骤4、将铁芯放入次级线圈中，并调整好圆周的间隙；
[0016]步骤5、将绝缘安装板穿过铁芯放到次级线圈上，绝缘安装板与铁芯过盈配合；
[0017]步骤6、将连接件放入次级线圈上方；
[0018]步骤7、对好安装孔后将初级线圈，并置于绝缘安装板上，之后固定初级线圈；
[0019]步骤8、在隔离板上安装其他配件。
[0020]所述的绝缘纸裁剪成扇形，放置在初级线圈和次级线圈内部时，合并构成整圆。
[0021]多个铁芯之间通过硅橡胶固定，最上层的铁芯上表面放上绝缘纸层数以带保护盒的铁芯在初级线圈和次级线圈的内腔内不晃动为准。[0022]本发明的高变比脉冲变压器的变比高，输入电压低，输出电压高，由于输入电压低所以初次级绝缘就容易做，成本就很低；不需要油冷、风冷，自然冷却就足够，结构简单，也不会存在漏油等安全隐患；占用空间小，可多层叠放，节省空间，也就是间接节约成本；高变比脉冲变压器的基体采用铝材易于加工，导电性能好，重量轻；采用国标紧固件，采购面广、采购周期短而且价格实惠，缩减加工制造周期；结构简单，生产成本低，安装拆卸便利。
【专利附图】
【附图说明】
[0023]下面对本发明说明书中每幅附图表达的内容及图中的标记作简要说明:
[0024]图1为高变比脉冲变压器结构剖视图；
[0025]图2为高变比脉冲变压器结构俯视图；
[0026]上述图中的标记均为:1、铁芯；2、绝缘安装板；3、初级线圈；4、次级线圈；5、连接件；6、紧固件；7、转接板；8、隔离板；9、快速接插件；10、电气元件；11、硅橡胶；12、绝缘纸。
【具体实施方式】
[0027]高变比脉冲变压器是感应叠加器和速调管间的功率耦合器件，它除了传输脉冲功率外，还为速调管灯丝电源提供通路并实现高压脉冲的隔离，同时在辅助器件(电容分压器、电流互感器和脉冲阻流圈)的配合下完成对脉冲电压、脉冲电流的取样任务和去磁电源的隔离任务。参见图1、2可知，铁芯I外面由初级线圈3和次级线圈4均匀包裹，初级线圈3和次级线圈4之间由绝缘安装板2绝缘，并通过连接件5和紧固件6构成一体的变压器件，变压器件固定在隔离板8上，并与隔离板8上的转接板7电连接，转接板7通过快速接插件9与隔离板8上设有电气元件10连接，电气元件10设置有两个，位于隔离板8两侧。
[0028]下面就高变比脉冲变压器的各个部件详细说明；
[0029]铁芯I的数量根据实际需要计算所得，图1、2中铁芯I的数量是3个，为了使全固态高压脉冲调整器的效率尽可能的高，磁芯的损耗应该尽量的小。磁芯的横截面积应由磁芯的伏秒特性决定。另外，由于叠加的部分高端的电压较高，考虑到耐压的问题，磁芯的内半径应该足够大。根据以上要求，铁芯I采用带保护盒的铁基非晶大磁环铁芯，由于此种材料的电气特性:所以在加入偏磁的情况下，磁通量的要求可以得到很好的保证。由于材料很软，是一层一层卷绕而成，在铁芯的外表面加上保护盒，为保护其不受外界环境因素破换内部结构，影响其性能。
[0030]绝缘安装板2采用环氧玻璃布层压板32408GB/T1303.1_98，顾名思义该材料绝缘效果好，而且该材料强度高可与钢板相媲美。
[0031]初级线圈3与次级线圈4均采用铝板2A12 (T4)55GB/T3880_97精加工而成，选用改材料是因为该材料是可热处理强化铝合金，经固溶处理，自然时效后具有较高的强度；该材料的导电性能良好、重量轻；最重要的是该材料具有良好的成形能力的机械加工性能，能够获得各种类型的产品。该高变比脉冲变压器的盒体只有2.5毫米的厚度，相对整体而言体积较大，盒体厚度太薄，一般的材料很难加工出来，或是好不容易加工出来有瑕疵会影响高变比脉冲变压器的性能。
[0032]连接件5采用铝板2A12 (T4)10GB/T3880_97，选用该材料是因为该材料的导电性能良好、重量轻，对于大型系统而言减少重量对系统本身具有莫大的好处。对减少原材料的成本，加工制造与搬运成本，对整个项目而言就节约了人力、物力、财力成本，提倡国家提出的节能降耗宗旨。
[0033]紧固件6采用国标紧固件，采购面广、采购周期短而且价格实惠，为高变比脉冲变压器的加工制造周期提供便利。
[0034]转接板7采用铜板H62 (Y)，导电性能优越，与快速接插件9能很好的连接成为一个整体，不会出现假连接现象，轻则系统接触不良，重则短路等问题，可能会对系统造成不可预知的伤害。
[0035]隔离板8采用有机玻璃板(透明)，该材料的优点是绝缘性能好、透明度最好的塑料之一。既可以做高变比脉冲变压器的支撑件；又可以起到绝缘效果，省掉单独做绝缘的人力、物力成本；又可以起到透视镜的作用，其内部情况一幕了然，可以随时很轻易地观看高变比脉冲变压器内部的情况，再也不用频繁受拆卸、装配之苦；不用频繁受拆卸、装配之后高变比脉冲变压器的寿命也会得到相应的提升，为客户节约了成本。
[0036]快速接插件9能实现快速插拔(即安装与拆卸)，快速接插件9与开关模块或其它电器元件很好的连接成一体，从而使得电器元件可以轻松的与高变比脉冲变压器进行安装与拆卸，给安装和维修带来便利。
[0037]高变比脉冲变压器制造方法如下:
[0038]首先装配前各零部件应清洁处理，并清理工作台面；
[0039]步骤1、将隔离板8放置到工作台面上，有斜度的那面朝上；将转接板7放置到隔离板8的正上方，有斜度的那面朝下，对好安装孔，用沉头螺钉将其固定好；
[0040]步骤2、将次级线圈4根据图示方向放置到转接板7的正上方，有大凹槽的面朝上，对好安装孔，用沉头螺钉将其固定好；
[0041]步骤3、在次级线圈4的大凹槽内面对面放上2个裁剪好的扇形绝缘纸12后为一个整圆，与大凹槽尺寸相同；
[0042]步骤4、将带保护盒的铁芯I小心平稳的放入次级线圈4中，调整好圆周处的间隙相同即可，在带保护盒的铁芯I上表面用硅橡胶11均匀的点几处固定；运用同样方法将3个带保护盒的铁芯安装固定完成，注意最上面一层带保护盒的铁芯I的上表面不点硅橡胶11固定，而是面对面放上几对裁剪好的扇形绝缘纸12后为一个整圆，与大凹槽尺寸相同，层数以带保护盒的铁芯I在初级线圈3和次级线圈4的内腔内不晃动为准；
[0043]步骤5、将绝缘安装板2穿过铁芯I放到次级线圈4上，微调好相对位置，绝缘安装板2与铁芯I过盈配合，与其很好的连接成为一个整体；
[0044]步骤6、将连接件5放入次级线圈4上方；
[0045]步骤7、对好安装孔后将初级线圈3根据图纸方向，与次级线圈4的大凹槽面相对放到绝缘安装板2上方，对好安装孔，根据图纸用盘头螺钉将其固定好；
[0046]步骤8、在隔离板8上安装其他配件。
[0047]绝缘纸在装配前根据初级线圈3与次级线圈4内部的尺寸裁剪，形状为扇形，2个面对面合并为一个整圆与初级线圈3和次级线圈4内部的大凹槽尺寸相同，数量若干个。由于初级线圈3和次级线圈4内部的大凹槽尺寸太大，裁剪成圆形不便操作，又浪费绝缘纸12，降低制造成本；此外裁剪好I个扇形后，第二个就可以利用前一个扇形的边缘，裁剪I个扇形稍微修剪即可成形，如此一个接一个的依次裁剪成形，既节约了时间，又节约了材料。[0048] 上面结合附图对本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.高变比脉冲变压器，其特征在于:铁芯外面由初级线圈和次级线圈均匀包裹，所述的初级线圈和次级线圈之间由绝缘安装板绝缘，并通过连接件和紧固件构成一体的变压器件，所述的变压器件固定在隔离板上，并与隔离板上的转接板电连接，所述的转接板通过快速接插件与隔离板上设有电气元件连接。
2.根据权利要求1所述的高变比脉冲变压器，其特征在于:所述的铁芯外设有保护盒，铁芯采用铁基非晶大磁环。
3.根据权利要求1所述的高变比脉冲变压器，其特征在于:所述的绝缘安装板采用环氧玻璃布层压板。
4.根据权利要求1所述的高变比脉冲变压器，其特征在于:所述的初级线圈与次级线圈均采用铝板。
5.根据权利要求1所述的高变比脉冲变压器，其特征在于:所述的隔离板采用有机玻璃板。
6.根据权利要求1所述的高变比脉冲变压器，其特征在于:所述的初级线圈与次级线圈内部由绝缘纸隔绝。
7.高变比脉冲变压器制造方法，其特征在于: 步骤1、将隔离板放置到工作台面上，将转接板固定到隔离板的上表面； 步骤2、将次级线圈放置到转接板上并固定； 步骤3、在次级线圈凹槽内放置绝缘纸； 步骤4、将铁芯放入次级线圈中，并调整好圆周的间隙； 步骤5、将绝缘安装板穿过铁芯放到次级线圈上，绝缘安装板与铁芯过盈配合； 步骤6、将连接件放入次级线圈上方； 步骤7、对好安装孔后将初级线圈，并置于绝缘安装板上，之后固定初级线圈； 步骤8、在隔离板上安装其他配件。
8.根据权利要求7所述的高变比脉冲变压器制造方法，其特征在于:所述的绝缘纸裁剪成扇形，放置在初级线圈和次级线圈内部时，合并构成整圆。
9.根据权利要求7所述的高变比脉冲变压器制造方法，其特征在于:多个铁芯之间通过硅橡胶固定，最上层的铁芯上表面放上绝缘纸层数以带保护盒的铁芯在初级线圈和次级线圈的内腔内不晃动为准。
【文档编号】H01F27/32GK103745802SQ201410035275
【公开日】2014年4月23日 申请日期:2014年1月23日 优先权日:2014年1月23日
【发明者】王海兰, 李怀田, 王有利, 余锐 申请人:芜湖国睿兆伏电子有限公司