一种高频隔离变压器及其制造方法

本发明属于变压器制造，具体涉及一种高频隔离变压器及其制造方法。

背景技术：

1、高频变压器是推挽式开关电路的核心组件，在质谱仪等精密设备电源中应用十分广泛。此类设备对隔离变压器设计水平要求很高，一方面，变压器次级悬浮于10kv直流电压之上，要求初次级具备高耐压水平，另一方面，次级共模纹波大小直接影响设备测量精度，需采取共模干扰抑制措施，限制次级共模工频；纹波的模值。

2、在现有的高频隔离变压器中，初级绕组与次级绕组之间的绝缘方式通常采用的是灌注环氧树脂，采用这种方法绕制生产的隔离变压器抗电强度一般可以达到10kv左右，目前国际上生产的高抗电强度的隔离变压器一般采用大体积变压器输出小功率的方式，即相同输出功率下，体积比普通变压器大2～3倍，留出很大一部分空间用来灌注环氧树脂，这种变压器存在体积大，结构松散的缺点，而且共模干扰噪声大、绝缘无法满足，不能满足精密设备供电系统的需求。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供了一种高频隔离变压器及其制造方法，其结构通过上下分离式绕组设计、初次级绝缘灌封、法拉第笼屏蔽的综合运用，解决了现有的推挽电路用隔离变压器共模干扰噪声大、绝缘无法满足，不能满足精密设备供电系统的需求的技术问题，具有高绝缘、低共模纹波的特点。

2、本发明的技术方案是：

3、一种高频隔离变压器，包括：

4、依次布置的隔离变压器骨架和灌封模具，两个磁芯分别位于所述隔离变压器骨架和灌封模具的一侧，并通过连接件将所述隔离变压器骨架和灌封模具固定；

5、所述灌封模具包括相邻设置且对正的初级灌封模具和次级灌封模具，所述初级灌封模具与所述隔离变压器骨架相邻，所述初级灌封模具内依次套装设置有初级绕组、绝缘层和初级绕组法拉第笼；所述次级灌封模具内套装设置有次级绕组内环，次级绕组缠绕设置在所述次级绕组内环上；所述初级灌封模具和次级灌封模具内均设置有用于加强绝缘的灌封料。

6、优选的，所述初级绕组为漆包线并绕两匝成型，且所述初级绕组的内圈与所述初级灌封模具的内径匹配。

7、优选的，所述绝缘层包括缠绕在所述初级绕组外侧的聚四氟乙烯带。

8、优选的，所述初级绕组法拉第笼包括缠绕在所述绝缘层上的不闭合铜胶带。

9、优选的，所述灌封料为环氧树脂a、b胶以质量比2：1配制而成。

10、优选的，所述次级绕组为利兹线并绕两匝成型，且次级绕组的出线端套有用于增强绝缘水平的聚四氟管。

11、上述的一种高频隔离变压器的制造方法，包括以下步骤：

12、以初级灌封模具的内环尺寸为基准，采用漆包线并绕两匝成型的方式形成初级绕组并定型；

13、在定型后的初级绕组外包覆绝缘层；

14、在绝缘层外包绕一层不闭合的铜胶带，形成初级绕组法拉第笼；

15、在初级绕组法拉第笼外焊接引出线将法拉第笼的电位引出，然后将整个初级绕组套在初级灌封模具的内环上；

16、用利兹线并绕在次级灌封模具内环上形成次级绕组，然后将其和次级灌封模具内环一起扣入次级灌封模具中；

17、向初级灌封模具和次级灌封模具的剩余空间中灌注灌封料；

18、将隔离变压器骨架绕线的部分切割掉；

19、待灌封料完全凝固后，将初级灌封模具倒扣在隔离变压器骨架上，次级灌封模具倒放在初级灌封模具上，磁芯的中柱分别从隔离变压器骨架下方和次级灌封模具上方的插孔内插入，并用连接件将磁芯紧扣；

20、将初级绕组四根出线及法拉第笼引出线与管脚焊接；

21、在次级绕组出线处标记好进线出线与同名端；

22、出厂指标测试并验证初级绕组和次级绕组的绝缘强度满足设计要求。

23、优选的，所述灌封料是环氧树脂。

24、优选的，所述环氧树脂a、b胶按质量比2：1混合均匀之后，使用无菌针管将灌封料吸入针管内，用针管挤压流入初级灌封模具和次级灌封模具内。

25、与现有技术相比，本发明提供的一种高频隔离变压器及其制造方法，其结构主要包括隔离变压器骨架，初级灌封模具和次级灌封模具，绕线在初级灌封模具和次级灌封模具中完成，且初级绕组和次级绕组均为双线并绕，在初级绕组外需加装法拉第笼，然后在灌封模具中灌封，冷却后将独立灌封模具上下紧贴形成上下分离绕组并用磁芯和钢夹将骨架底座和灌封模具扣紧，具有以下的有益效果：

26、其初次级绕组间的绝缘效果好，实现浮地隔离10kv以上，降低了次级共模工频纹波，具有体积小巧，结构紧凑，制作工艺简单，抗电强度更高，高电压耐受，低共模干扰等优点，实用性强，值得推广。

技术特征：

1.一种高频隔离变压器，包括：

2.根据权利要求1所述的一种高频隔离变压器，其特征在于，所述初级绕组为漆包线并绕两匝成型，且所述初级绕组的内圈与所述初级灌封模具(2)的内径匹配。

3.根据权利要求1所述的一种高频隔离变压器，其特征在于，所述绝缘层包括缠绕在所述初级绕组外侧的聚四氟乙烯带。

4.根据权利要求3所述的一种高频隔离变压器，其特征在于，所述初级绕组法拉第笼包括缠绕在所述绝缘层上的不闭合铜胶带。

5.根据权利要求1所述的一种高频隔离变压器，其特征在于，所述灌封料为环氧树脂a、b胶以质量比2：1配制而成。

6.根据权利要求1所述的一种高频隔离变压器，其特征在于，所述次级绕组为利兹线并绕两匝成型，且所述次级绕组的出线端套有用于增强绝缘水平的聚四氟管。

7.根据权利要求1-6任一所述的一种高频隔离变压器的制造方法，其特征在于，包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的一种高频隔离变压器的制造方法，其特征在于，所述灌封料是环氧树脂。

9.根据权利要求8所述的一种高频隔离变压器的制造方法，其特征在于，所述环氧树脂a、b胶按质量比2：1混合均匀之后，使用无菌针管将灌封料吸入针管内，用针管挤压流入初级灌封模具(2)和次级灌封模具(3)内。

技术总结
本发明属于变压器制造技术领域，涉及一种高频隔离变压器及其制造方法，其结构包括依次布置的隔离变压器骨架和灌封模具，两个磁芯分别位于隔离变压器骨架和灌封模具的一侧，并通过连接件将隔离变压器骨架和灌封模具固定；灌封模具包括相邻设置且对正的初级灌封模具和次级灌封模具，初级灌封模具与隔离变压器骨架相邻，初级灌封模具内依次套装设置有初级绕组、绝缘层和初级绕组法拉第笼；次级灌封模具内套装设置有次级绕组内环，次级绕组缠绕设置在次级绕组内环上；初级灌封模具和次级灌封模具内均设置有用于加强绝缘的灌封料。本发明的初次级绕组间的绝缘效果好，具有体积小巧，结构紧凑，抗电强度更高，高电压耐受，低共模干扰等优点。

技术研发人员：张博渊,梁涛,沈小攀,翟立华,李志明,谢彦召
受保护的技术使用者：西安交通大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15