开关电源滤波变压器的制作方法

文档序号:14921694发布日期:2018-07-11 04:18阅读:415来源:国知局

本实用新型涉及开关电源变压器领域,特别涉及开关电源滤波变压器。



背景技术:

开关电源变压器用于安全隔离、功率传输与转换和电流电压变化,输出电流滤波器用于的波平滑滤波,这两种器件是开关电源上两种不同功能独立使用的磁芯器件,在开关电源中通常配置输出电流滤波器与变压器连接,导致整个开关电源体积较大,且成本较高。

若在变压器绕组中直接增加一个滤波绕组作为输出电流滤波器和开关电源变压器同时使用,如图1所示,滤波器磁芯4复用变压器磁芯2,变压器绕组1绕制在一体式线包骨架12上,滤波器绕组3直接绕制在变压器绕组1的外侧,滤波器绕组3与变压器绕组1之间设置有绝缘隔层11,此时变压器的输出功率并不会明显增加,器件功率容量足够,开关电源变压器能正常工作,但电流滤波器不能工作在良好的特性状态下,因在同一个磁场中,由电磁感应原理可知当变压器初级绕组流过某一电流时,其它绕组一定会感应出相匹配的电流电压,如此滤波绕组两端还会产生较高的电压差则无法做到滤波,而优质的滤波器绕组两端压差非常小几乎忽略不计。

如此,研发具备变压器滤波器双重功能的复合体器件,关键必须建立两个各自独立,无相互干扰的闭合磁路来设计开发,也就是变压器在一个闭合磁路工作,滤波器在另一个闭合磁路工作。上述案例失败的根据原因就是两种磁芯器件使用共用磁路,造成电磁相互干扰,不能正常工作所致。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是:克服现有技术中分开使用变压器和滤波器导致整个开关电源体积较大且成本较高,而合体使用导致的滤波不起作用的问题,提出了一种带滤波功能的开关电源变压器。

本实用新型解决上述技术问题,采用的技术方案是:

开关电源滤波变压器,包括骨架、变压器绕组和变压器磁芯,还包括滤波绕组和滤波器磁芯,所述滤波绕组位于变压器磁芯的外侧,所述滤波器磁芯穿过滤波绕组,所述骨架为一体式线包骨架,所述变压器磁芯和滤波器磁芯位于一体式线包骨架上。

进一步地,所述一体式线包骨架可拆分为用来绕制变压器绕组的变压器骨架和用来绕制滤波器绕组的滤波器骨架。

进一步地,所述变压器磁芯与滤波器磁芯连接为一体,所述变压器磁芯的中心导磁体一设置于工字型的变压器骨架中,所述滤波器磁芯的中心导磁体二设置于工字型的滤波器骨架中,所述滤波器磁芯的两侧导磁体二的一侧与变压器磁芯的两侧柱导磁体一的一侧相连。

具体地,所述滤波器磁芯为EI或EE形状中的一种。

为了节省磁芯材料,优选地,所述变压器磁芯与滤波器磁芯连接为一体,所述变压器磁芯的中心导磁体一设置于工字型的变压器骨架中,所述滤波器磁芯为U型,其开口的一端设置于工字型的滤波器骨架中,另一端与变压器磁芯的两侧柱导磁体一的一侧相连。

优选地,所述滤波器磁芯复用变压器磁芯,所述变压器绕组绕制在一体式线包骨架上,所述变压器磁芯的两侧柱导磁体一外侧设置有绝缘隔层,所述滤波绕组绕制在两侧柱导磁体一上,所述滤波绕组的外侧设置有绝缘隔层。

具体地,所述变压器磁芯为EI或EE形状中的一种。

优选地,所述一体式线包骨架为塑胶材质。

本实用新型的有益效果是:

1)把只提供单一使用功能的普通磁性器件制作成具有双重功能的小型化复合体器件;

2)通过零距离无干扰的双磁路设计,解决了双功能器件共用磁路或交叉磁路相互产生电磁干扰而不能正常工作的问题,为小型化复合体器件开关电源滤波变压器正常工作提供了理论支持;

3)通过可拆分可组装的一体式骨架和磁芯的设计,解决了非同心同轴的2个线包骨架必须各自单独开模,各自绕线的工艺难题,极大降低了模具费用和骨架成本;

4)通过绕组支撑骨架的设计,使得开关电源变压器线包和滤波器线包实际共用一个绕组支撑骨架和同一副磁芯,极大降低了模具费用和骨架成本;

5)大幅提高生产效率,生产一只开关电源滤波变压器,就是在生产一只相同开关电源变压器的基础上仅仅增加多绕一个滤波绕组的工时,从而节约了单独再制作一只滤波器所花费的其它工序所产生的大量工时。也就是说生产一只开关电源滤波变压器和生产一只同类开关电源变压器的工时几乎相当,明显降低了制造成本;

6)显著降低了产品材料成本,明显提高了市场竞争力。制造一只开关电源滤波变压器购买的骨架与磁芯与制造一只开关电源变压器购买的骨架与磁芯几乎相当;

7)一只单独的开关电源滤波变压器比一只开关电源变压器和一只滤波器的体积之和明显要小。

附图说明

图1为本实用新型背景技术中失败案例的正面剖视图;

图2为本实用新型实施例1的正面剖视图;

图3为本实用新型实施例1的磁路走向图;

图4为本实用新型实施例2的正面剖视图;

图5为本实用新型实施例2的磁路走向图;

图6为本实用新型实施例3的正面剖视图;

图7为本实用新型实施例3的磁路走向图;

其中,1为变压器绕组,2为变压器磁芯,3为滤波绕组,4为滤波器磁芯,5为变压器骨架,6为滤波器骨架,7为中心导磁体一,8为两侧柱导磁体一,9为中心导磁体二,10为两侧导磁体二,11为绝缘隔层,12为一体式线包骨架,13为变压器闭合磁路,14为滤波器闭合磁路。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型作进一步的描述。

本实用新型旨在提出开关电源滤波变压器,如图2、图4及图6所示,包括骨架、变压器绕组1和变压器磁芯2,包括骨架、变压器绕组1和变压器磁芯2,还包括滤波绕组3和滤波器磁芯4,所述滤波绕组3位于变压器磁芯2的外侧,所述滤波器磁芯4穿过滤波绕组3,所述骨架为一体式线包骨架12,所述变压器磁芯2和滤波器磁芯4位于一体式线包骨架12上。如此可形成一体式磁芯和一体式线包骨架,且变压器在一个闭合磁路工作,滤波器在另一个闭合磁路工作。其中,所述一体式线包骨架12为塑胶材质。

实施例1

如图2所示,本实施例中的开关电源滤波变压器,所述一体式线包骨架12可拆分为用来绕制变压器绕组1的变压器骨架5和用来绕制滤波器绕组3的滤波器骨架6,所述变压器磁芯2与滤波器磁芯4连接为一体,所述变压器磁芯2的中心导磁体一8设置于工字型的变压器骨架5中,所述滤波器磁芯4的中心导磁体二9设置于工字型的滤波器骨架6中,所述滤波器磁芯4的两侧导磁体二10的一侧与变压器磁芯2的两侧柱导磁体一8的一侧相连。图2中所示变压器磁芯和滤波器磁芯均为EE形状,其实变压器磁芯也可以为EI形状,滤波器磁芯也可以为EI形状,不影响功能的实现。

本实施例的工作原理是:当变压器绕组中的初级绕组接电,则会形成的变压器闭合磁路13和滤波器闭合磁路14如图3所述,两者形成了两个零距离相互独立无干扰闭合磁路,如此变压器和滤波器的功能均能正常工作。

实施例2

如图4所示,本实施例中的开关电源滤波变压器,所述一体式线包骨架12可拆分为用来绕制变压器绕组1的变压器骨架5和用来绕制滤波器绕组3的滤波器骨架6,所述变压器磁芯2与滤波器磁芯4连接为一体,所述变压器磁芯2的中心导磁体一7设置于工字型的变压器骨架5中,所述滤波器磁芯4为U型,其开口的一端设置于工字型的滤波器骨架6中,另一端与变压器磁芯2的两侧柱导磁体一8的一侧相连。图4中所示变压器磁芯为EE形状,其实变压器磁芯可以为EI形状,不影响功能的实现。

本实施例的工作原理是:当变压器绕组中的初级绕组接电,则会形成的变压器闭合磁路13和滤波器闭合磁路14如图5所述,两者形成了两个零距离相互独立无干扰闭合磁路,如此变压器和滤波器的功能均能正常工作。

实施例3

如图6所示,所述滤波器磁芯4复用变压器磁芯2,所述变压器绕组1绕制在一体式线包骨架12上,所述变压器磁芯2的两侧柱导磁体一8外侧设置有绝缘隔层11,所述滤波绕组3绕制在两侧柱导磁体一8上,所述滤波绕组3的外侧设置有绝缘隔层11。图6中所示变压器磁芯为EI形状,所述滤波绕组3的外侧设置有绝缘隔层11,其实变压器磁芯也可以为EE形状,不影响功能的实现。

本实施例的工作原理是:当变压器绕组中的初级绕组接电,则会形成的变压器闭合磁路13和滤波器闭合磁路14如图7所述,两者形成了两个零距离相互包含无干扰闭合磁路,如此变压器和滤波器的功能均能正常工作。

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