本发明涉及充电机的dc-dc变换器技术领域,具体领域为一种新能源电动汽车大功率充电机的变压器。
背景技术:
充电机为电子设备提供稳定的功率输出,它的性能好坏直接决定了电子产品的质量,而充电机性能又与变压器设计优劣密切相关。可以说,变压器在充电机中占据着关键作用,决定着电路的关键技术指标及工作状态,因此对于大多数充电机而言,充电机的设计归根结底是变压器的设计。
变压器在电路中起到电压变换功能,还兼具绝缘隔离与功率传送功能。充电机的变压器和开关管一起构成一个自激式的间歇振荡器,从而把输入直流电压调制成一个高频脉冲电压。变压器起到能量传递和转换作用,可以把输入的直流电压转换成所需的各种低压。
充电机中的变压器传输功率的大小,取决于铁芯的材料和横截面积。所谓横截面积,不论是e型壳式结构,或是e型芯式结构(包括c型结构),均是指绕组所包裹的那段芯柱的横断面面积。
要使变压器输出更大的功率,在电压一定的情况下,圈数要尽可能的少,导线尽可能的粗。这样有利于提供较大的电流,输出更大的功率。前者需要较大的磁芯截面积,后者要求较大的磁芯窗口面积。因此要获得较大的输出功率磁芯尺寸必须够大才行。
变压器初级绕组的圈数可用如下公式计算:
n=k*10^5*u/(f*ae*bmax)
其中,k为最大导通时间与周期之比,通常取k=0.4;
u是初级绕组输入电压(v),(近似等于直流输入电压);
f是变压器的工作频率(khz);
ae是磁芯的截面积(cm2);
bmax是允许的磁通密度最大变化幅度(g)。
因此,在一定的电压下,增大截面积ae、提高工作频率和选择更大的峰值磁通密度bmax,都有利于减少圈数,提高输出功率。但是磁芯的损耗(铁损)是按bmax的2.7次幂和f的1.7次幂呈指数增长的,bmax还受磁芯饱和的限制。因此,提高工作频率f和选择更大的峰值磁通密度bmax都是有限度的。大多数适合做开关电源的铁氧体磁芯频率通常限制在10-50khz以内,bmax限制在2000g(高斯)以内,一般取bmax=1600g较为合适。因此,功率主要靠磁芯截面积ae、其次靠工作频率f控制。ae加大和f提高只是表示对同样的电压,允许绕的圈数更少从而提高功率。
变压器磁芯的窗口面积指容纳线圈的那一部分面积。截面积指变压器磁芯被线圈包裹的那一部分面积。变压器匝数一般就是根据截面积和磁导率计算出来的。窗口面积不用计算,通过测量得到。截面积是磁芯宽度×磁芯厚度。
传统的变压器采用一副磁芯和通用的骨架来设计,这种方式存在铁芯截面积小、设计的充电机功率低的缺点。而且传统变压器使用一副磁芯,损耗大导致充电机输出功率不稳定。
技术实现要素:
本发明的目的在于提供一种新能源电动汽车大功率充电机的变压器,以解决现有技术中设计的充电机功率低、损耗大导致充电机输出功率不稳定的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种新能源电动汽车大功率充电机的变压器,包括骨架和与骨架配合的磁芯,所述磁芯在骨架上设置有两付,两付磁芯并排配合安装在骨架上,所述骨架包括上安装块和下安装块,所述上安装块与下安装块之间支撑设置有空心方筒体,所述上安装块和下安装块均设置有连通方筒体内的通槽,所述的磁芯分别对应于上安装块和下安装块穿设过相应的通槽后置于方筒体内配合。
优选的,所述的磁芯为ee42a磁芯。
优选的,所述上安装块的两侧与下安装块的两侧均设置有挡板,两付所述的磁芯均设置在挡板之间。
优选的,所述上安装块对应于挡板处的两端上均匀设置有限位块。
优选的,所述限位块上均匀设置有多个u形槽。
优选的,所述限位块上位于两个u形槽之间的块上设置有定位凸起。
优选的,所述下安装块的4个角处均设置有安装座。
优选的,所述安装座内设置有固定螺孔。
优选的,所述下安装板的两端挡板处设置有加强肋板,通过加强肋板提高挡板与下安装板之间的连接强度,且加强肋板位于对应的两个安装座之间。
优选的,所述的空心方筒体的截面均小于上安装板和下安装板的表面。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:主要是对骨架和磁芯使用方式进行创新,有效地解决了使用传统变压器时铁芯截面积小、成本高以及造成的充电机功率低的问题;
选择用两副磁芯来制作变压器,主要是使用ee42a的磁芯,可以增大磁芯截面积,降低成本,增大充电机输出功率;
骨架在变压器中起到支撑和隔离的作用,主要是对初次级线圈和磁芯之间进行隔离,通过骨架和磁芯的配合形成输出功率大,运行稳定的变压器;
该种骨架不设置引脚,引脚由初次级线圈的抽头来代替,这样变压器在充电机中的位置可以更灵活。
附图说明
图1为本发明的结构示意图;
图2为本发明的骨架示意图一;
图3为本发明的骨架示意图二;
图4为本发明的磁性主视图。
图中:1、磁芯;2、上安装块;3、下安装块;4、方筒体;5、通槽;6、挡板;7、限位块;8、u形槽;9、定位凸起;10、安装座;11、固定螺孔;12、加强肋板。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1至4,本发明提供一种技术方案:一种新能源电动汽车大功率充电机的变压器,包括骨架和与骨架配合的磁芯1,所述磁芯1在骨架上设置有两付,两付磁芯1并排配合安装在骨架上,所述骨架包括上安装块和下安装块,所述上安装块与下安装块之间支撑设置有空心方筒体4,所述上安装块和下安装块均设置有连通方筒体4内的通槽5,所述的磁芯1分别对应于上安装块和下安装块穿设过相应的通槽5后置于方筒体4内配合。
所述的磁芯1为ee42a磁芯1。
所述上安装块的两侧与下安装块的两侧均设置有挡板6,两付所述的磁芯1均设置在挡板6之间。
所述上安装块对应于挡板6处的两端上均匀设置有限位块7。
所述限位块7上均匀设置有多个u形槽8。
所述限位块7上位于两个u形槽8之间的块上设置有定位凸起9。
所述下安装块的4个角处均设置有安装座10。
所述安装座10内设置有固定螺孔11。
所述下安装板3的两端挡板6处设置有加强肋板12,通过加强肋板12提高挡板6与下安装板3之间的连接强度,且加强肋板12位于对应的两个安装座10之间。
所述的空心方筒体4的截面均小于上安装板2和下安装板3的表面,使得空心方筒体4支撑上安装板2与下安装板3时呈工字形设置,当磁性安装在骨架上时,线圈绕设在磁芯1的两侧上,线圈能够在骨架的工字形两侧腔内。
通过本技术方案,选择用两副磁芯1来制作变压器,主要是使用ee42a的磁芯1,可以增大磁芯1截面积,降低成本,增大充电机功率,依据高频变压器的功率所需要铁芯尺寸设计同尺寸的骨架,由选取的磁芯1参数设计出合适的骨架,其长度由两副磁芯1的宽度决定,宽度由磁芯1的长度决定,高度由磁芯1的高度决定;
由磁芯1的组合方式可以算出其窗口面积和截面积,根据这两个参数设计骨架的各个平面。该种骨架不设置引脚,引脚由初次级线圈的抽头来代替,这样变压器在充电机中的位置可以更灵活。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。