一种LLC变压器及其制造方法与流程

本发明涉及变压器，尤其涉及一种llc变压器及其制造方法。

背景技术：

1、llc(谐振电路)架构采用的是谐振电感、励磁电感和谐振电容串联，具有工作频率高、损耗小、效率高、体积小的优点，在大功率pd(power delivery，电力传输)快充市场得到了广泛的应用。llc变压器与传统脉宽调节的变换器不同，llc是一种通过控制开关频率(频率调节)来实现输出电压固定的谐振电路，emi(electromagnetic interference，电磁干扰)特性更好，适合在一些车载变换器等高效大功率电源的应用上。它的优点是：实现原边两个主mos开关的零电压开通(zvs)和副边整流二极管的零电流关断(zcs)，通过软开关的技术，可以达到降低电源的开关损耗，提高效率和功率密度。传统的llc变压器的方案一般有如下2种：

2、1.双槽的骨架结构方案，将初级绕组和次级绕组分别绕在两个槽中(中间的骨架起到隔离的作用)，或者用一个长的绕线骨架，分别将初级绕组和次级绕组绕在骨架的两端，利用两绕组间的骨架来实现彼此间的隔离，由此能获得较大的漏磁通。该绕组结构的初级绕组和次级绕组间留有一定的距离，如果想要获得更高的漏感就要增大初级绕组和次级绕组间的挡板或距离，这样实现的llc变压器的体积比较大，且漏感的控制也比较困难。

3、2.变压器+谐振电感方案，将变压器的漏感尽可能做小，并在初级端串联一个谐振电感，这样实现的llc变压器漏感比较容易控制，但是需要两个器件去实现，成本较高，且客户端使用时占用的pcb板的体积较大，使用范围收到限制。

技术实现思路

1、为克服前述现有技术的缺陷，本申请实施例提供一种llc变压器，包括初级绕组和次级绕组、磁芯和骨架，所述磁芯和所述骨架组装在一起，所述次级绕组是平面绕组，埋设于所述骨架中，所述初级绕组是绕设于所述骨架上的立式绕组，所述初级绕组和所述次级绕组之间只有预定层数的相互耦合，以增大所述llc变压器的漏感。

2、本发明还可采用如下可选/优选方案：

3、所述预定层数的相互耦合具体为，所述次级绕组只有一层与所述初级绕组耦合。

4、所述次级绕组采用铜片绕制而成。

5、所述次级绕组的层数为1-3层。

6、所述磁芯包括磁芯中柱，所述骨架设有骨架中孔，所述磁芯和所述骨架通过所述磁芯中柱插设于所述骨架中孔的方式组装在一起。

7、所述磁芯包括左磁芯和右磁芯，分别自所述骨架的左右两侧与所述骨架进行组装。

8、本发明还提供一种llc变压器的制造方法，包括如下步骤：

9、集成式骨架和次级绕组的成型，将平面绕制成型的次级绕组埋入骨架材料中，然后通过注塑成型的方法得到集成式骨架和次级绕组；

10、初级绕组的绕制，在所述集成式骨架和次级绕组的骨架上立绕初级绕组，使所述初级绕组和所述次级绕组之间只有预定层数的相互耦合；

11、磁芯和骨架的组装，将磁芯和所述集成式骨架和次级绕组的骨架进行组装，得到所述llc变压器。

12、优选的，平面绕制成型的所述次级绕组的层数为1-3层。

13、还优选的，所述集成式骨架和次级绕组的成型步骤中，还同时将pin针一起埋入骨架中进行注塑成型。

14、所述磁芯和骨架的组装步骤中优选采用双磁芯组装方式，即所述磁芯包括左磁芯和右磁芯，所述骨架设有中孔，所述左磁芯的中柱和所述右磁芯的中柱分别从左侧和右侧插入所述中孔中进行组装。

15、本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，与现有技术相比至少具有如下有益效果：

16、本申请的llc变压器通过减少初级线圈和次级线圈的接触面积来减少耦合性，将一绕组采用平面的绕法，而另外一绕组采用立式的绕法，这样中间有只有较为有限的层数相互耦合，通过减少彼此的耦合性来增大漏感，最终实现llc变压器的小体积大漏感。此外，本申请的llc变压器的制作方法，在产品制作时，可通过调整骨架的壁厚、绕组的线径等获得不同的感值，该方式既方便又能实现精准的调试效果。

技术特征：

1.一种llc变压器，包括初级绕组和次级绕组、磁芯和骨架，其特征在于，所述磁芯和所述骨架组装在一起，所述次级绕组是平面绕组，埋设于所述骨架中，所述初级绕组是绕设于所述骨架上的立式绕组，所述初级绕组和所述次级绕组之间只有预定层数的相互耦合，以增大所述llc变压器的漏感。

2.如权利要求1所述的llc变压器，其特征在于，所述预定层数的相互耦合具体为，所述次级绕组只有一层与所述初级绕组耦合。

3.如权利要求1所述的llc变压器，其特征在于，所述次级绕组采用铜片绕制而成。

4.如权利要求1所述的llc变压器，其特征在于，所述次级绕组的层数为1-3层。

5.如权利要求1所述的llc变压器，其特征在于，所述磁芯包括磁芯中柱，所述骨架设有骨架中孔，所述磁芯和所述骨架通过所述磁芯中柱插设于所述骨架中孔的方式组装在一起。

6.如权利要求5所述的llc变压器，其特征在于，所述磁芯包括左磁芯和右磁芯，分别自所述骨架的左右两侧与所述骨架进行组装。

7.一种llc变压器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：

8.如权利要求7所述的llc变压器的制造方法，其特征在于，平面绕制成型的所述次级绕组的层数为1-3层。

9.如权利要求7或8所述的llc变压器的制造方法，其特征在于，所述集成式骨架和次级绕组的成型步骤中，还同时将pin针一起埋入骨架中进行注塑成型。

10.如权利要求7所述的llc变压器的制造方法，其特征在于，所述磁芯组装步骤中优选采用双磁芯组装方式，即所述磁芯包括左磁芯和右磁芯，所述骨架设有中孔，所述左磁芯的中柱和所述右磁芯的中柱分别从左侧和右侧插入所述中孔中进行组装。

技术总结
本发明公开了一种LLC变压器及其制造方法，所述LLC变压器包括初级绕组和次级绕组、磁芯和骨架，其特征在于，所述磁芯和所述骨架组装在一起，所述次级绕组是平面绕组，埋设于所述骨架中，所述初级绕组是绕设于所述骨架上的立式绕组，所述初级绕组和所述次级绕组之间只有预定层数的相互耦合，以增大所述LLC变压器的漏感。本申请的LLC变压器可实现LLC变压器的小体积大漏感效果，本申请的LLC变压器的制作方法，除了能得到小体积大漏感效果的LLC变压器外，还可方便且精准的调试待制备产品的感值。

技术研发人员：欧阳过
受保护的技术使用者：东莞顺络电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13