一种可提升安全距离的磁环电源变压器制造方法和磁环电源变压器与流程

本发明涉及小型或微型磁环电源变压器领域，具体的说是一种可提升磁环电源变压器爬电距离的生产工艺和利用该工艺生产的磁环电源变压器。

背景技术：
小型或微型磁环电源变压器主要包括磁环和底座，其中，磁环上缠绕若干初级和次级线圈，底座的底部间隔安装多根针脚，初级线圈和次级线圈的引线抽头绕过底座的侧面后分别与对应的针脚焊接。现有的小型或微型磁环电源变压器在具体设计制造时常常面临尺寸（包括外形尺寸和安装尺寸）更小情况下，又要满足安全距离的矛盾，使用中经常出现高压耐电压不良击穿的问题。分析出现该问题的原因是由于安全距离预留不足，经过高温焊接过程中，绕组线的绝缘层损坏所致。以TEX-E三层绝缘线为例，其绝缘层被膜树脂的熔点为260-280℃，对于大批量生产的零件，一般采用420℃的熔融锡槽浸焊的工艺，由于绕组线内金属导体（常用铜.铝）导热，必然导致靠近焊点到线圈的绕组线绝缘层非线性损坏，其绝缘性能降低。为了保证绝缘性能，一般采用配套使用TEX-E三层绝缘线的专用底座，设计专用底座时需满足两个距离：表面放电距离（Ls）和浸焊时绕组线绝缘被膜熔化破坏长度（Lm），即Ls+Lm为安全距离。为了满足安全距离的要求，电源变压器尺寸（长、宽、高）会相应增加，尺寸增加后的电源变压器又无法安装到已定型的PCB板上。即使新设计PCB板，电源变压器尺寸太大也不会被采用。所以，现有的办法，只能利用进一步加强绕组线的绝缘介质厚度和耐温等级来防护高温焊接对绕组线绝缘层的非线性损坏，从而替代Lm距离。但不能从根本上保证安全距离，同时使焊接难度增加或工艺变得更加复杂。通过加强绕组线绝缘介质的厚度和耐温等级的办法，尽管从理论上分析能够满足安全距离的要求，但是在具体生产过程中，必定经过420℃的熔融锡槽浸焊和PCB板240℃焊接这两次焊接，特别是420℃的熔融锡槽浸焊时，对浸焊的时间、端子浸入熔融锡液的深度和助焊剂的浓度等影响焊接质量的要素设定，非常难把握。理论上，浸焊时间延长，焊接质量越好，但是，由于高温对绝缘的破坏是非线性的，浸焊时间增加必然导致绕组线绝缘膜损坏的长度越大，造成Ls+Lm安全距离越短，绕组线内金属芯线（常用铜、铝材料）的导热作用也会进一步损坏相邻绕组线的绝缘层甚至破坏磁环涂层，从而导致绕组层间、初次级绕组间或者绕组与磁环间的耐压不良而击穿。由于电子产品日趋小型化和微型化，在电源板（PCB板）上留给电源变压器的安装空间也越来越扁平化和狭小，这样就使得小型或微型磁环电源变压器外形安装尺寸满足安装空间的同时，很难实现各国国标安规要求的强制表面爬电距离和电气间隙。例如：GB19212.1-2003、GB19212.7-2006要求爬电距离和电器间隙值分别是4.4毫米和4.17毫米，经常出现高压耐电压（GB19212.1-2003,GB19212.7-2006要求值：初级220V输入时，初次级之间，初级对磁芯之间的抗电强度3453V）不良击穿的问题。另外，由前述分析可知，即使在设计时留足上述国标的要求值，但在小型或微型磁环电源变压器的具体生产过程中，尤其是进行420℃的熔融锡槽浸焊和电源板240℃焊接时，绕组线或磁环上的绝缘介质仍有极大可能遭到非线性破坏。因此，在具体生产中，对焊接工艺标准和要求十分严格，尤其对420℃熔融浸焊的焊接时间和操作规范要求十分苛刻，尽管如此，具体生产中仍会出现大量不良产品。基于上述问题，本发明设计一种简单实用的小型或微型磁环电源变压器的生产制作方法，以解决解决困扰本行业多年的焊接难度大、产品不良率高的技术难题。

技术实现要素：
本发明要解决的第一个技术问题是提供一种可提升安全距离的磁环电源变压器制造方法，该方法步骤简单，操作方便，能有效增加爬电距离，从而大幅降低浸焊难度，降低产品不良率。本发明要解决的第二个技术问题是提供一种结构简单、实现方便、绝缘性能好且安全距离大的磁环电源变压器。为解决上述第一个技术问题，本发明的可提升安全距离的磁环电源变压器制造方法，首先取磁环、底座和绕组线，其中，磁环表面覆绝缘涂层或套设绝缘外壳，绕组线包括缠绕在磁环上的初级绕组线圈和次级绕组线圈，底座的底部间隔安装多根针脚，该方法包括如下步骤：步骤1）将初级绕组线圈和次级绕组线圈的引线抽头均向上引出，预留引线抽头长度=磁环轴向高度+底座厚度+操作余量长度，其中，操作余量长度取30-40mm；步骤2)将缠绕好线圈的磁环外周套设由绝缘材料制成的第一护套；步骤3)将套设好第一护套的磁环放置于底座上；步骤4）将各引线抽头向下弯折并依次绕过第一护套的外表面和底座的侧面，其中，具体操作中，弯折部位需要带一定弧度，不能拐直角，避免损伤绕组线绝缘层；步骤5）将各引线抽头的端部分别缠绕在对应针脚的顶端部，缠线一匝后将引线抽头端部的多余线头剪掉，得到待浸焊磁环电源变压器；步骤6）将待浸焊磁环电源变压器竖直向下放入盛有温度为380℃-440℃锡液的浸焊槽，并保持底座的底面与液面平齐，浸焊3-6秒后取出；步骤7）将浸焊完成的磁环电源变压器的外周套设由绝缘材料制成的第二护套，露出底部的针脚，磁环电源变压器制作完成。第一护套和第二护套均采用热缩管，热缩管套设完成后均放入烘干箱中，采用90-120℃的温度热缩。第一护套的长度=磁环轴向高度+2倍绕组线径+2倍磁环厚度±2mm；第二护套的长度=磁环轴向高度+2倍绕组线径+1倍磁环厚度+底座厚度±2mm。其中，绕组线径是指绕组线的直径，磁环厚度=（磁环外径-磁环内径）÷2。在现有的浸焊工艺中，未加第一护套式，只允许浸焊3秒，否则绕组线就被烫伤，造成击穿，人工操作非常难把握。本发明的方法中，通过设置第一护套，等同于大幅提高了Lm距离，使得焊接时引线抽头内铜芯线的热量隔离，无法传递到线圈绕组，起到了很好的隔热作用，Lm的增加，大幅降低了浸焊的工艺难度，使得这一关键重要工序，变成了简易操作工序；同时，第一护套将引线抽头单独隔离在线圈绕组之外，也增加表面放电距离Ls的长度。可见，第一护套兼具隔热和绝缘的功能，大幅增加了Ls+Lm安全距离。彻底解决小型或微型磁环电源变压器设计制造时既要小尺寸，又要安全距离足够大的矛盾，提高了小型或微型磁环电源变压器的安全性能。为解决第二个技术问题，本发明的磁环电源变压器包括底座和设置在底座上部的磁环，磁环上缠绕初级线圈和次级线圈，底座的底部间隔安装多根针脚，其结构特点是所述磁环的外周包覆有第一护套，初级线圈和次级线圈的引线抽头从磁环的上部引出并弯折向下依次绕过第一护套的外表面和底座的侧面后与对应的针脚电连接。采用上述结构，通过设置第一护套，使得焊接时引线抽头内铜芯线的热量无法传递到线圈绕组，起到了很好的隔热作用，降低了浸焊的工艺难度；同时，第一护套将引线抽头单独隔离在线圈绕组之外，增加了允许损坏的引线抽头绝缘层的长度，即增加了安全距离。可见，第一护套兼具隔热和绝缘的功能，彻底解决的线圈耐压不良击穿的问题，提高了变压器的安全性能。所述第一护套的外部套设有将初、次级线圈的引线抽头以及底座的周圈均包覆在内的第二护套。第二护套用于包覆整个变压器，提高整个变压器与PCB板上其它元件的绝缘性能，进一步提高了安全性。所述第一护套和第二护套均为热缩管。两个护套均可以使用热缩管，利用热缩管结构简单和操作方便的优点。所述第一护套的长度大于磁环的轴向长度，第一护套的顶部和底部分别向内翻折形成覆盖在磁环顶面边缘和底面边缘的第一护套环形翻折沿。所述第二护套的长度大于磁环轴向长度与底座厚度之和，第二护套的顶部和底部分别向内翻折形成覆盖在磁环顶面边缘和底座底面边缘的第二护套环形翻折沿。上述结构中，两个护套的顶部和底部均设置环形翻折沿，可进一步增加结构间的绝缘和隔热性能，使得护套的保护作用得到了进一步扩展。所述底座的侧面开设有多个贯通底座顶面与底面且用于容纳引线抽头的线槽。由于各个引线抽头均绕过底座的侧面，为了避免相邻抽头之间相互干扰，因此而设置线槽。线槽起到限位的作用，每个线槽容纳一根引线抽头，避免了引线抽头的位置偏移和相互间的干扰。综上所述，本发明具有结构简单、实现方便、绝缘性能好和能有效增加安全距离的优点。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明：图1为本发明的结构示意图；图2为图1中的A部放大结构示意图；图3为本发明中磁环的结构示意图；图4为本发明中底座的结构示意图。具体实施方式参照附图，本发明可提升安全距离的磁环电源变压器制造方法，首先取磁环1、底座2和绕组线，磁环1表面覆绝缘涂层或套设绝缘外壳，绕组线包括缠绕在磁环上的初级绕组线圈和次级绕组线圈，底座2的底部间隔安装多根针脚3，该方法包括如下步骤：步骤1）将初级绕组线圈和次级绕组线圈的引线抽头5均向上引出，预留引线抽头长度=磁环轴向高度+底座厚度+操作余量长度，操作余量长度取30-40mm；步骤2)将缠绕好线圈的磁环外周套设由绝缘材料制成的第一护套4；步骤3)将套设好第一护套4的磁环1放置于底座2上；步骤4）将各引线抽头5向下弯折并依次绕过第一护套4的外表面和底座2的侧面；步骤5）将各引线抽头5的端部分别缠绕在对应针脚3的顶端部，缠线一匝后将引线抽头5端部的多余线头剪掉，得到待浸焊磁环电源变压器；步骤6）将待浸焊磁环电源变压器竖直向下放入盛有温度为380℃-440℃锡液的浸焊槽，并保持底座2的底面与液面平齐，浸焊3-6秒后取出；步骤7）将浸焊完成的磁环电源变压器的外周套设由绝缘材料制成的第二护套6，露出底部的针脚3，磁环电源变压器制作完成。其中，第一护套和第二护套可采用绝缘胶带、绝缘纸等具有绝缘隔热功能的材料，本发明中优选的，第一护套4和第二护套6均采用热缩管，热缩管套设完成后均放入烘干箱中，采用90-120℃的温度热缩。对于热缩管的直径，依据热缩比进行选取，第一护套4的长度=磁环轴向高度+2倍绕组线径+2倍磁环厚度±2mm。第二护套6的长度=磁环轴向高度+2倍绕组线径+1倍磁环厚度+底座厚度±2mm。两个护套的长度选取很关键，尤其是第一护套，其需要将除了引线抽头之外的线圈绕组包覆在内，因此，其包括了磁环轴向高度、两倍绕组线径、两倍磁环厚度以及±2mm的允许误差，其中，绕组线径是指绕组线的直径，磁环厚度=（磁环外径-磁环内径）÷2。第一护套的长度增加两倍磁环厚度是为了在磁环和底部均形成第一护套环形翻折沿41，从而对磁环底部和顶部的绕组线以及磁环本体进行保护，进一步增加绝缘和隔热性能。对于第二护套的长度，其包括磁环轴向高度、2倍绕组线径、1倍磁环厚度、底座厚度以及±2mm允许误差，由于第二护套的底端不需要形成太大的环形翻折沿，因此其只需要1倍磁环厚度即可，对于其底部的环形翻折沿，则从2mm的允许误差中获得。本发明的方法中，通过设置第一护套，等同于大幅提高了Lm距离，使得焊接时引线抽头内铜芯线的热量隔离，无法传递到线圈绕组，起到了很好的隔热作用，Lm的增加，大幅降低了浸焊的工艺难度，使得这一关键重要工序，变成了简易操作工序；同时，第一护套将引线抽头单独隔离在线圈绕组之外，也增加表面放电距离Ls的长度。可见，第一护套兼具隔热和绝缘的功能，大幅增加了Ls+Lm安全距离。彻底解决小型或微型磁环电源变压器设计制造时既要小尺寸，又要安全距离足够大的矛盾，提高了小型或微型磁环电源变压器的安全性能。参照附图，本发明的磁环电源变压器包括底座和设置在底座上部的磁环1，磁环1上缠绕初级线圈和次级线圈，底座2的底部间隔安装多根针脚3，磁环1的外周包覆有第一护套4，初级线圈和次级线圈的引线抽头5从磁环1的上部引出并弯折向下依次绕过第一护套4的外表面和底座2的侧面后与对应的针脚3电连接。其中，底座2的侧面开设有多个贯通底座顶面与底面且用于容纳引线抽头5的线槽7。由于各个引线抽头5均绕过底座2的侧面，为了避免相邻抽头之间相互干扰，因此而设置线槽7。线槽7起到限位的作用，每个线槽7容纳一根引线抽头5，避免了引线抽头的位置偏移和相互间的干扰。上述结构中，通过设置第一护套4，使得焊接时引线抽头5内铜芯线的热量无法传递到线圈绕组，起到了很好的隔热作用，降低了浸焊的工艺难度；同时，第一护套4将引线抽头5单独隔离在线圈绕组之外，增加了允许损坏的引线抽头绝缘层的长度，即增加了安全距离。可见，第一护套4兼具隔热和绝缘的功能，彻底解决的线圈耐压不良击穿的问题，提高了变压器的安全性能。参照附图，第一护套4的外部套设有将初、次级线圈的引线抽头5以及底座2的周圈均包覆在内的第二护套6。第二护套6用于包覆整个变压器，提高整个变压器与PCB板上其它元件的绝缘性能，采用双层护套的结构，进步一提高了变压器的安全性能。其中，第一护套4和第二护套6均为热缩管，利用了热缩管结构简单和操作方便的优点。参照附图，第一护套4的长度大于磁环1的轴向长度，第一护套4的顶部和底部分别向内翻折形成覆盖在磁环1顶面边缘和底面边缘的第一护套环形翻折沿41。第二护套6的长度大于磁环1轴向长度与底座2厚度之和，第二护套6的顶部和底部分别向内翻折形成覆盖在磁环1顶面边缘和底座2底面边缘的第二护套环形翻折沿61。设置环形翻折沿可进一步增加结构间的绝缘和隔热性能，使得护套的保护作用得到了进一步扩展。综上所述，本发明不限于上述具体实施方式。本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，可做若干的更改和修饰。本发明的保护范围应以本发明的权利要求为准。