一种高隔离电压型变压器的封装结构的制作方法

1.本发明属于电子器件技术领域，具体的说是一种高隔离电压型变压器的封装结构。


背景技术：

2.变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁芯(磁芯)；主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等；在电器设备和无线电路中，常用作升降电压、匹配阻抗、安全隔离等。
3.公开号为cn103680870a的一项中国专利公开了一种电子器件的封装结构，包括骨架、主线圈、第一组磁芯，所述主线圈缠绕在所述第一组磁芯上，所述第一组磁芯位于所述骨架的空腔内，所述骨架的针脚距离为1.02mm-2.50mm。本发明达到军用电子元件中的小型化要求，且具有耐振、防潮、防腐的特点。
4.但现有技术中的变压器封装结构在设计时，由于壳体内部的体积有限，其输入端与输出端的距离较为靠近，使得变压器难以满足高隔离电压的要求。
5.因此，本发明提供一种高隔离电压型变压器的封装结构。


技术实现要素：

6.为了弥补现有技术的不足，解决背景技术中所提出的至少一个技术问题。
7.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：本发明所述的一种高隔离电压型变压器的封装结构，包括壳体；所述壳体内部安装有环形状的磁芯，所述磁芯上缠绕有导线，所述壳体内部的底面上设置有两排输入端与输出端，且两排输入端与输出端分别安装在磁芯的两侧，并与对应位置磁芯上缠绕的导线相连；现有技术中的变压器封装结构在设计时，由于壳体内部的体积有限，其输入端与输出端的距离较为靠近，使得变压器难以满足高隔离电压的要求；而本发明中的封装结构在加工时，通过将输入端与输出端分别设置在磁芯的两侧，在满足壳体设计尺寸的前提下，增大了输入端与输出端之间的距离，从而起到了高隔离电压的目的，增加了变压器的实用性。
8.优选的，所述磁芯的高度低于壳体顶端所在的平面，且所述导线采用颜色不同的航空线；通过设置磁芯与导线的高度，使得磁芯与线包做下沉式处理，减少磁芯与导线被外界物体碰损的情况，同时通过不同颜色的航空线缠绕磁芯，减少工作人员配错线的情况，同时航空线具有耐高温与较好的隔离电压的作用，提高了变压器的工作性能。
9.优选的，所述壳体内部经过灌封处理并形成灌封胶层；通过将壳体内部的磁芯进行灌封处理，能够对导线进行更有效的防护与塑性，减少导线直接暴露在外界环境下而影响其使用寿命的情况。
10.优选的，所述磁芯内部设有橡胶材质的环形圈，所述环形圈的外侧壁与磁芯内壁上缠绕的导线表面挤压贴合，所述环形圈的内部开设有环形的空腔，所述环形圈的外侧壁上与导线相对应的位置处开设有一组轴向分布的导通槽，所述环形圈的顶端高于灌封胶
层，且所述环形圈的顶面开设有与空腔相连通的出气口；当对壳体内部进行灌封处理时，灌封胶层会包裹在导线表面，导致长时间工作状态下的导线上的热量难以有效的散出，长此以往会影响变压器工作时的稳定性，此时在磁芯封装时，预先将环形圈卡入缠绕有导线的磁芯内部，使得环形圈上的导通槽与导线对齐，在后续的灌封处理时，由于环形圈侧壁对导线处的接触遮挡，使得灌装胶难以流入导通槽内部，从而使得灌装胶在冷却后，空腔与导通槽能够形成用于导线表面热量散出的通道，提高了导线的散热效果。
11.优选的，所述壳体底端设有底座，所述壳体与底座之间通过伸缩囊相连，所述伸缩囊侧壁上设置有进气管，所述伸缩囊与环形圈的空腔底端之间通过导管相连通；当变压器安装的环境下具有震动源时(往往由驱动装置工作时产生或传动结构工作时产生)，此时可以将底座安装在震动源处，使得壳体在震动源的作用下同步震动，并能够对伸缩囊来回挤压，使得伸缩囊能够将其内部的气体通过导管导入空腔中，促进空腔内部的换气，进一步促进导线的散热效果，且弹性的伸缩囊能够对壳体起到一定的缓冲作用，减少震动源由于震动较大，而对变压器的工作寿命产生较大影响的情况。
12.优选的，所述伸缩囊一侧的底板上转动连接有弧形的弹性板，所述伸缩囊的顶端与弹性板的内壁中部相连；设置的弹性板能够对伸缩囊起到遮挡防护的作用，减少伸缩囊长时间暴露在外界环境下，而容易腐蚀，或受到外界尖锐物的作用发生损坏的情况。
13.优选的，所述底板的顶面上开设有凹槽，所述弹性板的自由端转动连接有滚柱，所述滚柱与凹槽的内壁相贴合，所述弹性板的顶面中部开设有凹腔，所述凹腔底端开设有与伸缩囊内部相连通的进气槽，所述导管由弹性的波纹管组成，所述导管的底端连接在凹腔底部并与进气槽相连通，所述导管的顶端与壳体的底面相连，所述壳体内部开设有连通导管顶端与空腔底端的气道；通过设置导管的连接位置，当壳体底端向下运动时，柔性的导管能够在一边被压缩，一边在水平方向发生偏移，从而使得壳体底端能够有效的压动弹性板进行摆动，同时减少壳体与弹性板相对运动时的摩擦阻力，且弹性板在摆动的过程中，能够通过与凹槽的配合，对弹性板内部所处的腔室进行更有效的密封，提高了伸缩囊的防护效果，且滚柱的设置也能减少弹性板端部与凹槽的磨损，且当壳体不再震动时，壳体能够对凹腔顶端的开口进行封堵，并将导管压在凹腔内部，从而能够对导管起到防护的效果。
14.优选的，所述进气管上安装有供外界气体流入伸缩囊内部的单向阀，所述环形圈上设有供空腔中气体流出的气流单向流通组件；当伸缩囊被挤压时，此时伸缩囊在单向阀的作用下，只能通过导管流入空腔，当伸缩囊膨胀复位时，此时伸缩囊在气流单向流通组件与单向阀的作用下，只能通过进气管吸气，从而使得外界的温度较低的气体能够单向的流向空腔中，并从空腔流出，提高了空腔中的换气效果，从而进一步提高了导线的散热效果。
15.优选的，所述气流单向流通组件包括设置在空腔内壁上的弧形状的弹性条，所述弹性条设置的数量与位置与导通槽的位置相匹配，且所述弹性条的自由端伸入至导通槽的内部，并与导通槽的底端相贴合，所述弹性条的自由端顶部设有能够将相邻弹性条顶起的顶杆；当伸缩囊被压缩时，其内部的气体在充入空腔底端后，能够将弹性条的自由端顶开，同时弹性条通过顶杆能够依次将弹性条从导通槽处顶开，从而使得气流能够在空腔中自下至上的流动，当伸缩囊吸气时，弹性条在自身弹性的作用下进行复位，并对空腔气体的流动进行阻挡，从而能够减少伸缩囊将空腔中吸热后的气体重新吸回的情况，且弹性条被顶开时，气体在弹性条的导向下流入导通槽中，并将导通槽处的堆积的热量带出，与常规的气体
直接从空腔中笔直流出而言，对导线的散热效果更佳。
16.优选的，所述环形圈与导线相对应的位置处设有若干对弹性的挡条，所述挡条呈弧形状，且每对挡条的自由端朝相互远离的一侧弯曲，所述挡条的端部平面高于灌封胶层所在的平面；当导线缠绕在磁芯上后，将每对挡条分别压在导线两侧，并与磁芯和环形圈相配合形成封闭的腔室，进而使得空腔中的气体能够通过导通槽流入该腔室中，并从该腔室自下至上的流出，从而能够更高效的对导线进行散热，同时每对挡条能够将各个导线进行分隔，减少相邻导线外表面的保护层损坏后相互接触，而烧坏的情况，提高了变压器在使用时的安全性。
17.本发明的有益效果如下：
18.1.本发明中的封装结构在加工时，通过将输入端与输出端分别设置在磁芯的两侧，在满足壳体设计尺寸的前提下，增大了输入端与输出端之间的距离，从而起到了高隔离电压的目的，增加了变压器的实用性，同时通过不同颜色的航空线缠绕磁芯，减少工作人员配错线的情况，同时航空线具有耐高温与较好的隔离电压的作用，提高了变压器的工作性能。
19.2.本发明通过预先将环形圈卡入缠绕有导线的磁芯内部，使得环形圈上的导通槽与导线对齐，在后续的灌封处理时，由于环形圈侧壁对导线处的接触遮挡，使得灌装胶难以流入导通槽内部，从而使得灌装胶在冷却后，空腔与导通槽能够形成用于导线表面热量散出的通道，提高了导线的散热效果。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
21.下面结合附图对本发明作进一步说明。
22.图1是本发明中壳体的立体示意图；
23.图2是本发明的结构示意图；
24.图3是图2中a处的放大图；
25.图4是本实施例二中挡条处的结构示意图；
26.图中：壳体1、磁芯2、导线3、输入端4、输出端5、灌封胶层6、环形圈7、导通槽8、出气口9、底座10、伸缩囊23、进气管11、导管12、弹性板13、凹槽14、滚柱15、凹腔16、进气槽17、气道18、单向阀19、弹性条20、顶杆21、挡条22。
具体实施方式
27.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。显然，所描述的实施例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它实施例，都属于本发明保护的范围。
28.实施例一：
29.请参阅图1-图3所示，本发明实施例所述的一种高隔离电压型变压器的封装结构，包括壳体1；所述壳体1内部安装有环形状的磁芯2，所述磁芯2上缠绕有导线3，所述壳体1内部的底面上设置有两排输入端4与输出端5，且两排输入端4与输出端5分别安装在磁芯2的两侧，并与对应位置磁芯2上缠绕的导线3相连；现有技术中的变压器封装结构在设计时，由于壳体1内部的体积有限，其输入端4与输出端5的距离较为靠近，使得变压器难以满足高隔离电压的要求；而本发明中的封装结构在加工时，通过将输入端4与输出端5分别设置在磁芯2的两侧，在满足壳体1设计尺寸的前提下，增大了输入端4与输出端5之间的距离，从而起到了高隔离电压的目的，增加了变压器的实用性。
30.所述磁芯2的高度低于壳体1顶端所在的平面，且所述导线3采用颜色不同的航空线；通过设置磁芯2与导线3的高度，使得磁芯2与线包做下沉式处理，减少磁芯2与导线3被外界物体碰损的情况，同时通过不同颜色的航空线缠绕磁芯2，减少工作人员配错线的情况，同时航空线具有耐高温与较好的隔离电压的作用，提高了变压器的工作性能。
31.所述壳体1内部经过灌封处理并形成灌封胶层6；通过将壳体1内部的磁芯2进行灌封处理，能够对导线3进行更有效的防护与塑性，减少导线3直接暴露在外界环境下而影响其使用寿命的情况。
32.所述磁芯2内部设有橡胶材质的环形圈7，所述环形圈7的外侧壁与磁芯2内壁上缠绕的导线3表面挤压贴合，所述环形圈7的内部开设有环形的空腔，所述环形圈7的外侧壁上与导线3相对应的位置处开设有一组轴向分布的导通槽8，所述环形圈7的顶端高于灌封胶层6，且所述环形圈7的顶面开设有与空腔相连通的出气口9；当对壳体1内部进行灌封处理时，灌封胶层6会包裹在导线3表面，导致长时间工作状态下的导线3上的热量难以有效的散出，长此以往会影响变压器工作时的稳定性，此时在磁芯2封装时，预先将环形圈7卡入缠绕有导线3的磁芯2内部，使得环形圈7上的导通槽8与导线3对齐，在后续的灌封处理时，由于环形圈7侧壁对导线3处的接触遮挡，使得灌装胶难以流入导通槽8内部，从而使得灌装胶在冷却后，空腔与导通槽8能够形成用于导线3表面热量散出的通道，提高了导线3的散热效果。
33.所述壳体1底端设有底座10，所述壳体1与底座10之间通过伸缩囊23相连，所述伸缩囊23侧壁上设置有进气管11，所述伸缩囊23与环形圈7的空腔底端之间通过导管12相连通；当变压器安装的环境下具有震动源时(往往由驱动装置工作时产生或传动结构工作时产生)，此时可以将底座10安装在震动源处，使得壳体1在震动源的作用下同步震动，并能够对伸缩囊23来回挤压，使得伸缩囊23能够将其内部的气体通过导管12导入空腔中，促进空腔内部的换气，进一步促进导线3的散热效果，且弹性的伸缩囊23能够对壳体1起到一定的缓冲作用，减少震动源由于震动较大，而对变压器的工作寿命产生较大影响的情况。
34.所述伸缩囊23一侧的底板上转动连接有弧形的弹性板13，所述伸缩囊23的顶端与弹性板13的内壁中部相连；设置的弹性板13能够对伸缩囊23起到遮挡防护的作用，减少伸缩囊23长时间暴露在外界环境下，而容易腐蚀，或受到外界尖锐物的作用发生损坏的情况。
35.所述底板的顶面上开设有凹槽14，所述弹性板13的自由端转动连接有滚柱15，所述滚柱15与凹槽14的内壁相贴合，所述弹性板13的顶面中部开设有凹腔16，所述凹腔16底端开设有与伸缩囊23内部相连通的进气槽17，所述导管12由弹性的波纹管组成，所述导管12的底端连接在凹腔16底部并与进气槽17相连通，所述导管12的顶端与壳体1的底面相连，
所述壳体1内部开设有连通导管12顶端与空腔底端的气道18；通过设置导管12的连接位置，当壳体1底端向下运动时，柔性的导管12能够在一边被压缩，一边在水平方向发生偏移，从而使得壳体1底端能够有效的压动弹性板13进行摆动，同时减少壳体1与弹性板13相对运动时的摩擦阻力，且弹性板13在摆动的过程中，能够通过与凹槽14的配合，对弹性板13内部所处的腔室进行更有效的密封，提高了伸缩囊23的防护效果，且滚柱15的设置也能减少弹性板13端部与凹槽14的磨损，且当壳体1不再震动时，壳体1能够对凹腔16顶端的开口进行封堵，并将导管12压在凹腔16内部，从而能够对导管12起到防护的效果。
36.所述进气管11上安装有供外界气体流入伸缩囊23内部的单向阀19，所述环形圈7上设有供空腔中气体流出的气流单向流通组件；当伸缩囊23被挤压时，此时伸缩囊23在单向阀19的作用下，只能通过导管12流入空腔，当伸缩囊23膨胀复位时，此时伸缩囊23在气流单向流通组件与单向阀19的作用下，只能通过进气管11吸气，从而使得外界的温度较低的气体能够单向的流向空腔中，并从空腔流出，提高了空腔中的换气效果，从而进一步提高了导线3的散热效果。
37.所述气流单向流通组件包括设置在空腔内壁上的弧形状的弹性条20，所述弹性条20设置的数量与位置与导通槽8的位置相匹配，且所述弹性条20的自由端伸入至导通槽8的内部，并与导通槽8的底端相贴合，所述弹性条20的自由端顶部设有能够将相邻弹性条20顶起的顶杆21；当伸缩囊23被压缩时，其内部的气体在充入空腔底端后，能够将弹性条20的自由端顶开，同时弹性条20通过顶杆21能够依次将弹性条20从导通槽8处顶开，从而使得气流能够在空腔中自下至上的流动，当伸缩囊23吸气时，弹性条20在自身弹性的作用下进行复位，并对空腔气体的流动进行阻挡，从而能够减少伸缩囊23将空腔中吸热后的气体重新吸回的情况，且弹性条20被顶开时，气体在弹性条20的导向下流入导通槽8中，并将导通槽8处的堆积的热量带出，与常规的气体直接从空腔中笔直流出而言，对导线3的散热效果更佳。
38.实施例二：
39.如图4所示，对比实施例一，其中本发明的另一种实施方式为：所述环形圈7与导线3相对应的位置处设有若干对弹性的挡条22，所述挡条22呈弧形状，且每对挡条22的自由端朝相互远离的一侧弯曲，所述挡条22的端部平面高于灌封胶层6所在的平面；当导线3缠绕在磁芯2上后，将每对挡条22分别压在导线3两侧，并与磁芯2和环形圈7相配合形成封闭的腔室，进而使得空腔中的气体能够通过导通槽8流入该腔室中，并从该腔室自下至上的流出，从而能够更高效的对导线3进行散热，同时每对挡条22能够将各个导线3进行分隔，减少相邻导线3外表面的保护层损坏后相互接触，而烧坏的情况，提高了变压器在使用时的安全性。
40.工作原理：而本发明中的封装结构在加工时，通过将输入端4与输出端5分别设置在磁芯2的两侧，在满足壳体1设计尺寸的前提下，增大了输入端4与输出端5之间的距离，从而起到了高隔离电压的目的，增加了变压器的实用性；通过设置磁芯2与导线3的高度，使得磁芯2与线包做下沉式处理，减少磁芯2与导线3被外界物体碰损的情况，同时通过不同颜色的航空线缠绕磁芯2，减少工作人员配错线的情况，同时航空线具有耐高温与较好的隔离电压的作用，提高了变压器的工作性能；通过将壳体1内部的磁芯2进行灌封处理，能够对导线3进行更有效的防护与塑性，减少导线3直接暴露在外界环境下而影响其使用寿命的情况；当对壳体1内部进行灌封处理时，灌封胶层6会包裹在导线3表面，导致长时间工作状态下的
导线3上的热量难以有效的散出，长此以往会影响变压器工作时的稳定性，此时在磁芯2封装时，预先将环形圈7卡入缠绕有导线3的磁芯2内部，使得环形圈7上的导通槽8与导线3对齐，在后续的灌封处理时，由于环形圈7侧壁对导线3处的接触遮挡，使得灌装胶难以流入导通槽8内部，从而使得灌装胶在冷却后，空腔与导通槽8能够形成用于导线3表面热量散出的通道，提高了导线3的散热效果；当变压器安装的环境下具有震动源时(往往由驱动装置工作时产生或传动结构工作时产生)，此时可以将底座10安装在震动源处，使得壳体1在震动源的作用下同步震动，并能够对伸缩囊23来回挤压，使得伸缩囊23能够将其内部的气体通过导管12导入空腔中，促进空腔内部的换气，进一步促进导线3的散热效果，且弹性的伸缩囊23能够对壳体1起到一定的缓冲作用，减少震动源由于震动较大，而对变压器的工作寿命产生较大影响的情况；设置的弹性板13能够对伸缩囊23起到遮挡防护的作用，减少伸缩囊23长时间暴露在外界环境下，而容易腐蚀，或受到外界尖锐物的作用发生损坏的情况；通过设置导管12的连接位置，当壳体1底端向下运动时，柔性的导管12能够在一边被压缩，一边在水平方向发生偏移，从而使得壳体1底端能够有效的压动弹性板13进行摆动，同时减少壳体1与弹性板13相对运动时的摩擦阻力，且弹性板13在摆动的过程中，能够通过与凹槽14的配合，对弹性板13内部所处的腔室进行更有效的密封，提高了伸缩囊23的防护效果，且滚柱15的设置也能减少弹性板13端部与凹槽14的磨损，且当壳体1不再震动时，壳体1能够对凹腔16顶端的开口进行封堵，并将导管12压在凹腔16内部，从而能够对导管12起到防护的效果；当伸缩囊23被挤压时，此时伸缩囊23在单向阀19的作用下，只能通过导管12流入空腔，当伸缩囊23膨胀复位时，此时伸缩囊23在气流单向流通组件与单向阀19的作用下，只能通过进气管11吸气，从而使得外界的温度较低的气体能够单向的流向空腔中，并从空腔流出，提高了空腔中的换气效果，从而进一步提高了导线3的散热效果；当伸缩囊23被压缩时，其内部的气体在充入空腔底端后，能够将弹性条20的自由端顶开，同时弹性条20通过顶杆21能够依次将弹性条20从导通槽8处顶开，从而使得气流能够在空腔中自下至上的流动，当伸缩囊23吸气时，弹性条20在自身弹性的作用下进行复位，并对空腔气体的流动进行阻挡，从而能够减少伸缩囊23将空腔中吸热后的气体重新吸回的情况，且弹性条20被顶开时，气体在弹性条20的导向下流入导通槽8中，并将导通槽8处的堆积的热量带出，与常规的气体直接从空腔中笔直流出而言，对导线3的散热效果更佳；当导线3缠绕在磁芯2上后，将每对挡条22分别压在导线3两侧，并与磁芯2和环形圈7相配合形成封闭的腔室，进而使得空腔中的气体能够通过导通槽8流入该腔室中，并从该腔室自下至上的流出，从而能够更高效的对导线3进行散热，同时每对挡条22能够将各个导线3进行分隔，减少相邻导线3外表面的保护层损坏后相互接触，而烧坏的情况，提高了变压器在使用时的安全性。
41.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。