一种真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是一种真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统。

背景技术：

真空电子器件是将一种形式电磁能量转换为另一种形式电磁能量的器件，具有真空密封管壳和若干电极，其中真空密封管壳管内抽成真空。有些真空电子器件在抽出管内气体后，需要再充入所需成分和压强的气体。真空电子器件广泛的用于广播、通信、电视、雷达、导航、自动控制、电子对抗、计算机终端显示、医学诊断治疗、加热、干燥、灭菌、硫化、解冻、微波等离子装置、污水处理、沥青路面养护、医疗垃圾处理等领域。

真空电子器件的电源是其转化为其它电磁能量的核心配套设备，大部分的真空电子器件都具有产生电子的灯丝，需要配置灯丝电源方能产生电子。因灯丝一般悬浮在真空电子器件的负高压上，使得灯丝与供电电源之间的绝缘耐压等级为真空电子器件的高压电压等级：在几千伏至几百千伏之间。传统的灯丝电源变压器，采用灌封高绝缘变压器或液浸高绝缘变压器，也就是将变压器的初级线圈、次级线圈和铁芯(或磁芯)相互之间保持足够的安全距离，和/或初级线圈、次级线圈和铁芯(或磁芯)相互之间采用高绝缘材料隔离，使得灯丝变压器的初级线圈、次级线圈和铁芯(或磁芯)相互之间的绝缘耐压符合产品需求，又或，将灯丝变压器灌入绝缘导热材料或将灯丝变压器浸入高绝缘且能带走热量的液体中，从而提升变压器的安全性、可靠性和绝缘耐压性能，和/或散热性能。该类变压器具有漏磁大、效率低、成本高、生产工艺复杂等缺点，使得灯丝变压器只能人工生产，进一步提升生产成本及降低生产效率，非常不利于降低灯丝电源的成本。进而，因漏感大，变压器绕制及与拓扑中其它器件配合的布局走线难度增大，否则，漏感容易与电路中的分布电容及变压器线圈中的分布电容组成振荡电路，产生振荡并向外辐射电磁能量，造成电磁干扰，同时，电源效率降低。

综上所述，目前亟需要一种技术方案，解决真空电子器件现有的灯丝电源变压器漏磁大、效率低、成本高、生产效率低下等问题，以便降低灯丝电源成本，提升灯丝电源效率及市场竞争力。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有灯丝电源变压器漏磁大、效率低、成本高、生产效率低下等问题，提供了一种真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种真空电子器件的灯丝电源变压器，包括铁芯和/或磁芯、初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和所述次级线圈紧密绕制在铁芯和/或磁芯上；其中，所述次级线圈采用符合灯丝电源变压器绝缘耐压等级的高压电缆。使得变压器初级线圈、铁芯和/或磁芯与次级线圈相互之间的绝缘耐压直接符合设计需求，其相互之间不需再保持足够的安全间距，紧密的靠近设置就好，具降低了变压器漏磁，提升了变压器效率，并使得变压器体积有所减小。

真空电子器件的灯丝电源变压器还包括骨架，所述骨架与铁芯和/或磁芯连接，所述初级线圈和所述次级线圈绕制在铁芯和/或磁芯和/或所述骨架上。所述骨架与铁芯和/或磁芯机械结合，利于固定和保护铁芯(或磁芯)不易损坏；或所述骨架上设置有安装固定装置，以及利于灯丝电源变压器安装固定；所述初级线圈和所述次级线圈绕制在机械结合的铁芯和/或磁芯和/或骨架上。

所述初级线圈与所述次级线圈按匝数均匀分布的贴合铁芯和/或磁芯和/或骨架绕制。利于减小漏磁，提升安匝平衡。

所述初级线圈与所述次级线圈中匝数较多的线圈均匀紧密的围绕在匝数较少的线圈周围，并均匀的紧贴铁芯和/或磁芯和/或骨架绕制。同样降低了因安匝分布不均衡，所带来的漏磁情况。

所述初级线圈与所述次级线圈均匀的叠层绕制在铁芯和/或磁芯和/或骨架上。所述叠层方式为初-次-初的叠层方式。同样，利于减小漏磁，提升安匝平衡。

优选的，所述初级线圈和/或所述次级线圈采用空心线缆，所述空心线缆中流通有循环冷却液。优选的，所述空心线缆连接冷却液热量交换装置。线圈采用空心线缆，所述空心线缆中流通循环冷却液，所述空心线缆连接冷却液热量交换装置，以便将热量交换至周边空气中，达到想要的散热效果。

一种真空电子器件的灯丝电源变压器的冷却系统，还包括冷却装置，所述冷却装置用于不采用空心线缆的灯丝电源变压器的冷却；其中，一种冷却装置，包括散热风机和风道，所述散热风机为所述灯丝电源变压器吹风和/或通过设置的风道进行抽风。通过散热风机可以靠近的吹风和抽风，有效提升散热效果，减小其组合后的空间占用。

另一种冷却装置，包括绝缘液体和容纳绝缘液体的壳体，所述灯丝电源变压器浸入绝缘液体中，通过该液体提升所述灯丝电源变压器绝缘耐压等级的同时快速带走其热量。因变压器高压线圈直接采用高压线缆，可靠近装载散热液体的箱子的壳体，因此，在提升变压器散热效果及绝缘性能的同时，其组合后的空间占用可以最小化。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本实用新型的有益效果是：

本实用新型的真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统，由于次级线圈采用高压电缆，使得变压器初级线圈、铁芯和/或磁芯与次级线圈相互之间的绝缘耐压可以直接符合设计需求，因此其相互之间不需再保持足够的安全间距，紧密的靠近设置就好，降低了变压器漏磁，提升了变压器效率，并使得变压器体积有所减小成本降低，提高了生产效率。

附图说明

图1是高压线缆的示意图。

图2是初级线圈与次级线圈按匝数均匀分布的贴合磁芯绕制的示意图。

图3是初级线圈与次级线圈按匝数均匀分布的贴合磁芯和/或骨架绕制示意图。

图4是初级线圈与次级线圈按匝数均匀分布的贴合磁芯和/或骨架绕制且骨架带安装固定装置的示意图。

图5是初级线圈与次级线圈中匝数较多的线圈均匀紧密的围绕在匝数较少的线圈周围的示意图；

图6是初级线圈与次级线圈均匀的叠层绕制在磁芯上的示意图；

图7是初级线圈与次级线圈均匀的叠层绕制在磁芯和/或骨架上并带安装固定装置的示意图；

图8是灯丝电源变压器装进盛有冷却液的壳体中的示意图。

具体实施方式

下面结合附图，对本实用新型作详细的说明。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

一种真空电子器件的灯丝电源变压器，如图2-7所示，包括磁芯、初级线圈和次级线圈，所述次级线圈采用符合灯丝电源变压器绝缘耐压等级的高压电缆(如图1)绕制，所述初级线圈和所述次级线圈绕制在磁芯上。使得变压器初级线圈、磁芯与次级线圈相互之间的绝缘耐压直接符合设计需求，其相互之间不需再保持足够的安全间距，可以紧密的靠近设置，具降低了变压器漏磁，提升了变压器效率，降低了对外辐射干扰的可能性，并使得变压器体积有所减小。

所述初级线圈与所述次级线圈按匝数均匀分布的贴合磁芯绕制；或所述初级线圈与所述次级线圈中匝数较多的线圈均匀紧密的围绕在匝数较少的线圈周围，并均匀的紧贴磁芯绕制；又或所述初级线圈与所述次级线圈均匀的叠层绕制在磁芯上；几种绕制方式均有利于减小漏磁，提升安匝平衡。

所述叠层方式为初-次-初的叠层方式。

灯丝电源变压器还包括骨架，所述骨架与所述磁芯机械结合，利于固定及保护磁芯不易损坏。所述初级线圈和所述次级线圈绕制在机械结合的磁芯和/或骨架上。

所述骨架上设置有安装固定装置，以及利于灯丝电源变压器安装固定。

该结构的变压器，具有漏磁小、效率高、生产效率高、成本低等优点，利于提升电源设计的可靠性和安全性。

实施例2

如图8所示，一种真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统，结构基本与实施例1相同，区别在于：灯丝电源变压器浸入冷却液中，所述冷却液装于壳体中，通过该冷却液提升所述灯丝电源变压器绝缘耐压等级的同时快速带走其热量，利于提升变压器安全等级。非常适用于几十千伏至几百千伏的绝缘耐压等级的变压器产品的设计方案。

实施例3

一种真空电子器件的灯丝电源变压器及冷却系统，结构基本与实施例1相同，区别在于：包括散热风机和风道，所述散热风机为所述灯丝电源变压器吹风和/或通过设置的风道进行抽风。通过散热风机可以靠近的吹风和抽风，有效提升散热效果，减小其组合后的空间占用。

实施例4

一种真空电子器件的灯丝电源变压器，结构基本与实施例1相同，区别在于：初级线圈采用空心线缆，空心线缆中流通有循环冷却液，空心线缆连接冷却液热量交换装置，以便将热量交换至周边空气中，达到想要的散热效果。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。