一种集成变压器的制作方法

本实用新型属于变压器、电感器技术领域，具体涉及一种集成变压器。

背景技术：

现有技术中，为了满足在开关电源中使用LLC拓朴方式的条件，必须使用变压器和谐振电感，而且为了获得高性能的谐振条件须必备两个分别独立的变压器与谐振电感，变压器和谐振电感器分别作为单独的磁性元器件，每一元器件中均采用两片磁芯的结构，不仅生产成本高、占用PCB面积较大，而且开关电源功率密度低。

对于线圈绕组的设置，现有变压器中的线圈一般按照生产需要的匝数一次性绕制而成，一旦变压器生产完成后，线圈的匝数既无法更改，变压器只能完成固定比例的电压或电流转换。对于变压器磁芯的连接，现有技术中一般采用绝缘胶带缠绕于磁芯表面的方式来将磁芯连接为一体，绝缘胶带缠绕于磁芯表面不利于变压器整体的散热。

技术实现要素：

为了解决所述现有技术的不足，本实用新型提供了一种集成变压器，不仅有效的降低了生产成本，缩小了元器件的体积，增加了开关电源的功率密度，而且制作方便，通用性强。

本实用新型所要达到的技术效果通过以下方案实现：

本实用新型提供的集成变压器，包括磁芯和线圈；所述磁芯包括变压器磁芯、电感器磁芯和共用磁芯，所述变压器磁芯与电感器磁芯相对设置，所述共用磁芯设于所述变压器磁芯与电感器磁芯之间；所述线圈包括初级线圈、次级线圈和电感器线圈，所述初级线圈和次级线圈设于所述变压器磁芯与共用磁芯之间，所述电感器线圈设于所述电感器磁芯与共用磁芯之间；所述磁芯与线圈之间、线圈与线圈之间设有隔离板。

所述磁芯为变压器中主要的磁路部分，用于增加电磁感应强度，提高电压转换效率；所述线圈为变压器的电路部分，所述初级线圈用于变压器中引起感应的电压、电流的输入和通过；所述次级线圈用于产生感应电动势或感应电流、同时用于电压、电流的输出，所述电感器线圈用于产生感应电动势和电流的通过；所述隔离板起绝缘、阻隔的作用。

进一步地，所述磁芯包括磁芯本体以及设于所述磁芯本体上的磁芯中柱，且截面为E字型；为进一步优化结构，所述磁芯中柱为圆柱状。

进一步地，所述磁芯本体为平底U型槽结构，且平底U型槽结构两侧壁的高度与所述磁芯中柱的高度一致，平底U型槽结构的通槽两侧用于线圈的引出；进一步优化结构，所述磁芯中柱设于所述平底U型槽结构的正中间位置处。

进一步地，所述线圈与隔离板分层设于所述磁芯中柱上，可有效的保证变压器整体的稳定性。

进一步地，所述隔离板为环氧板或PCB，在高温下电气性能稳定，适用于机械、电器及电子用高绝缘结构零部件，具有良好的机械性能、介电性能，且耐热性和耐潮性较好。

进一步地，所述初级线圈为双线饼绕式线圈，设有1-3层；既便于电路中电流的接入，又能有效减小初级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。

进一步地，所述次级线圈为电铜片式线圈或扁平线立式线圈，设有3-5层；可有效减小初级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。

进一步地，所述电感器线圈为双线饼绕式线圈，既便于电流的通过与接入，又能有效减小电感器线圈的高度，减小变压器整体的体积。

进一步地，所述磁芯通过绝缘胶带缠绕于磁芯表层连接为一体或通过磁性胶水粘连磁芯接触部分连接为一体，为提高变压器整体的安全性能，所述绝缘胶带优选为特氟龙胶带或聚酰亚胺胶带，不仅具有良好的绝缘性能，而且具有优异的耐高温性能。

进一步地，所述磁性胶水的组分及组分质量份数为：

环氧树脂结构胶 55-100

丙烯酸酯型结构胶 55-100

乳胶 10-20

Mn-Zn铁氧体磁性颗粒 120-180

铁粉 1-5

二氧化硅粉末 0.1-0.5

水 20-50。

本实用新型具有以下优点：

1、本实用新型中变压器和电感器采用共用磁芯的结构设计，有效的降低了生产成本，缩小了元器件的体积，增加了开关电源的功率密度。

2、本实用新型中的线圈与隔离板分层设于磁芯中柱上，不仅能保证变压器整体的稳定性，而且可根据实际需要选择接通电压或电流的线圈，通用性强。

3、本实用新型中的线圈为成型的线圈，只要将线圈设于磁芯中柱上即可完成变压器的制作，方便快捷。

4、本实用新型中的磁芯采用磁性胶水进行连接，不仅利于变压器整体的散热，而且还能保证磁芯之间的磁导率。

附图说明

图1为本实用新型中集成变压器的爆炸示意图；

图2为本实用新型中集成变压器的整体结构示意图；

图3为本实用新型中初级线圈和电感器线圈的结构示意图；

图4为本实用新型中次级线圈的电铜片式结构示意图。

附图标记说明如下：

100、磁芯；110、变压器磁芯；120、共用磁芯；130、电感器磁芯；200、线圈；210、次级线圈；220、初级线圈；230、电感器线圈；300、隔离板。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进行详细的说明。

本实施例中提供的集成变压器如附图1、2所示，包括磁芯100和线圈200；磁芯包括变压器磁芯110、电感器磁芯130和共用磁芯120，变压器磁芯与电感器磁芯相对设置，共用磁芯设于变压器磁芯与电感器磁芯之间；线圈包括初级线圈220、次级线圈210和电感器线圈230，初级线圈和次级线圈设于变压器磁芯与共用磁芯之间，电感器线圈设于电感器磁芯与共用磁芯之间；磁芯与线圈之间、线圈与线圈之间设有隔离板300。

磁芯为变压器中主要的磁路部分，用于增加电磁感应强度，提高电压转换效率；线圈为变压器的电路部分，初级线圈用于变压器中引起感应的电压、电流的输入和通过；次级线圈用于产生感应电动势或感应电流、同时用于电压、电流的输出，电感器线圈用于产生感应电动势和电流的通过；隔离板起绝缘、阻隔的作用。

磁芯包括磁芯本体以及设于磁芯本体上的磁芯中柱，且截面为E字型；为进一步优化结构，磁芯中柱为圆柱状。磁芯本体为平底U型槽结构，且平底U型槽结构两侧壁的高度与磁芯中柱的高度一致，平底U型槽结构的通槽两侧用于线圈的引出；进一步优化结构，磁芯中柱设于平底U型槽结构的正中间位置处。线圈与隔离板分层设于磁芯中柱上，可有效的保证变压器整体的稳定性。隔离板为环氧板或PCB，在高温下电气性能稳定，适用于机械、电器及电子用高绝缘结构零部件，具有良好的机械性能、介电性能，且耐热性和耐潮性较好。

初级线圈为双线饼绕式线圈，结构如图3所示，设有1-3层；既便于电路中电流的接入，又能有效减小初级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。电感器线圈为双线饼绕式线圈，既便于电流的通过与接入，又能有效减小电感器线圈的高度，减小变压器整体的体积。次级线圈为电铜片式线圈或扁平线立式线圈，其中电铜片式结构如图4所示，设有3-5层；可有效减小初级线圈的高度，增大初级线圈和次级线圈的相对位置距离，同时减小变压器整体的体积。

磁芯通过绝缘胶带缠绕于磁芯表层连接为一体或通过磁性胶水粘连磁芯接触部分连接为一体，为提高变压器整体的安全性能，绝缘胶带优选为特氟龙胶带或聚酰亚胺胶带，不仅具有良好的绝缘性能，而且具有优异的耐高温性能。磁性胶水的组分及组分质量份数为：

环氧树脂结构胶 55-100

丙烯酸酯型结构胶 55-100

乳胶 10-20

Mn-Zn铁氧体磁性颗粒 120-180

铁粉 1-5

二氧化硅粉末 0.1-0.5

水 20-50。

环氧树脂结构胶和丙烯酸酯型结构胶均为化学固化性胶水，当应用于粘连材料之间可快速的由液态或流动状态转变为固态，快速粘连材料。且固化后的胶水耐腐蚀性、耐化学药品和电气绝缘性能优异。Mn-Zn铁氧体磁性颗粒和铁粉分散于胶水中，用于改善胶水的磁性，从而使提升磁芯与磁芯之间的磁导率。乳胶用于改善胶水的黏度，水用于改善胶水整体的浓稠度，且利于磁芯颗粒的分散。二氧化硅粉末作为分散剂，可有效改善磁性材料在胶水中的分散效果，为保证胶水的黏度，二氧化硅粉末的颗粒尺寸控制在纳米级别内。

本实用新型中磁性胶水的具体实施例如下：

实施例1

将60份环氧树脂结构胶、60份丙烯酸酯型结构胶、10份乳胶、130份Mn-Zn铁氧体磁性颗粒、2份铁粉、0.2份二氧化硅粉末和60份水加入到坩埚中，70℃加热搅拌40min，冷却后即可得到磁性胶水。

实施例2

将80份环氧树脂结构胶、80份丙烯酸酯型结构胶、15份乳胶、150份Mn-Zn铁氧体磁性颗粒、2份铁粉、0.2份二氧化硅粉末和80份水加入到坩埚中，75℃加热搅拌45min，冷却后即可得到磁性胶水。

实施例3

将100份环氧树脂结构胶、100份丙烯酸酯型结构胶、20份乳胶、150份Mn-Zn铁氧体磁性颗粒、3份铁粉、0.4份二氧化硅粉末和120份水加入到坩埚中，80℃加热搅拌50min，冷却后即可得到磁性胶水。

实施例4

将100份环氧树脂结构胶、100份丙烯酸酯型结构胶、20份乳胶、180份Mn-Zn铁氧体磁性颗粒、5份铁粉、0.4份二氧化硅粉末和120份水加入到坩埚中，80℃加热搅拌50min，冷却后即可得到磁性胶水。

从上述实施例的方案可以看出，本实用新型提供了一种集成变压器，不仅有效的降低了生产成本，缩小了元器件的体积，增加了开关电源的功率密度，而且制作方便，通用性强。

最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本实用新型实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本实用新型实施例技术方案的范围。