一种模块化高频变压器及其制备工艺的制作方法

本发明涉及变压器，具体涉及一种模块化高频变压器及其制备工艺。

背景技术：

1、随着led灯具的普及和发展，如何实现高效率、低成本和高可靠性的电源成为一个热门的研究方向。而低成本的单极反激拓扑成为了行业内人员的首选，而led灯具通常需要多种输出功率来满足室内照明的设计，因此厂商为了降低仓储成本以及维护成本，将多种功率的灯具共用一个模具，因此灯具生产商对电源供应商提出多档输出电流可调节的电源。这种设计不仅可以节省灯具厂商的仓储成本，但是也带来了一些问题。

2、单极反激拓扑在调节输出电流的时候，大多采用调节采样电阻的方案，但是修改采样电阻时会影响到芯片的工作频率，因为变压器感量是固定的，当调节采样电阻时，芯片的工作频率也会改变，特别是输入电压差别较大的应用，例如北美市场对电源的输入电压要求120-347v、347-480v等，此时在低电压和高电压时的效率差，基本都在mos管的损耗上面，然而北美在由于能源之星等法规要求输入功率在一定范围内，现有电源厂商要求变压器兼容该拓扑，但是现有可调的高频变压器技术，如中国实用新型专利申请号为202022209813.5，具体公开了“一种可调型高频变压器”，包括变压器骨架、卡合安装在所述变压器骨架上的磁芯以及安装于所述变压器骨架、磁芯之间的绕组线圈，所述变压器骨架包括底座支架、绕线柱和顶部支架，所述绕线柱的数量为多个。虽然该专利解决了骨架设置的结构相对比较复杂、变压器的功率都是根据缠绕在骨架上的线圈数量来决定的等一系列问题，到了能够极大的减少因改变功率的变压器成本，并且具有较高的适配程度的技术效果，但是，还存在的只能在制作过程前所需制作完成的制作工艺高频变压器但却在其余同一系列延伸产品上制作麻烦、制作最终成品所需工时繁琐问题，不能很好的兼容。并且该种结构制备的变压器分布电容会特别大，降低emc测试余量。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明提供针对上述问题，提供一种模块化高频变压器及其制备工艺，用于解决现有技术中传统变压器由于感量不可调，导致单端反激变压器调节电流时，导致低电流或者高电流的效率降低，不满足输入功率在额定范围内。

2、本发明总的申请构思为：

3、一种模块化高频变压器，为了兼容单端反激拓扑，采用多绕组组合模式，再结合可拆卸式线圈，以满足不同功率段对功率调节的需求，以达到满足芯片正常工作频率的目的，以及适应宽电压输入范围，且配合外部变压器骨架及磁芯，实现软切换的方式串入电源中，提高切换输出功率时电源的稳定性。

4、根据本发明总的申请构思，提供技术方案如下：

5、一种模块化高频变压器。包括骨架底座1、线圈模块2、骨架上盖3、磁芯4；

6、所述的骨架底座1包括骨架主体101、引线槽102、插针103、固定螺纹孔a104以及圆柱螺纹a105；

7、所述的绕线模块2包括主绕线模块2a、副绕线模块2b；

8、所述的主绕线模块2a包括绕线柱a201、绝缘隔板a202、螺纹安装柱a203、螺纹安装柱b204、圆柱螺纹b205；

9、所述的副绕线模块2b，其包括绕线柱b206，绝缘隔板b207、外螺纹安装柱b208、外圆柱螺纹c209以及内圆柱螺纹c2010；

10、所述的骨架上盖3包括骨架主体b301，固定螺纹孔b302，内圆柱螺纹d303；

11、所述磁芯包括磁芯a以及磁芯b。

12、一种模块化高频变压器的制备工艺，其包括如下步骤：

13、s1：首先，在所述的主绕线模块2a上根据变压器图纸将相应的一个绕组绕制在主绕线模块2a上，线圈的输入输出线头均设置在主绕线模块2a的一侧；

14、s2：其次，将剩余的若干个绕组分别绕制在若干个副绕线模块2b上，分别记为第n1～nn副绕线模块2b，线圈的输入输出线头均设置在副绕线模块2b的一侧；

15、s3：再将nn个副绕线模块2b由变压器图纸设置的绕组顺序，从最外层的绕组向内顺序排列，且每个副绕线模块的外螺纹安装柱b208设置在同一方向，最后将所述的主绕线模块2a放置在最内层；

16、s4：先将骨架上盖的与nn个副绕线模块2b的螺纹安装柱b方向螺旋固定，其次将主绕线模块2a和副绕线模块2b的出线线头与对应的插针方向提前设置，以保证与主绕线模块2a与骨架底座1的固定螺纹孔a104以螺纹固定后，能依次通过提前设置的引线槽102与插针103以电性连接。

17、s5：最后再将磁芯a与磁芯b从骨架底座1、骨架上盖3两个方向嵌入，并用高温绝缘胶带缠绕数圈固定，经过固定、抽真空后即可得到一种模块化高频变压器；

18、所述步骤s5中，骨架上盖3与副绕线模块2b之间以螺纹固定。

19、本发明所提供上述技术方案可以实现的有益效果如下：

20、1、采用可拆卸式线圈，提高单端反激拓扑适应不同功率段的能力，以达到满足芯片正常工作频率的目的；

21、2、大大提高了单端反激芯片适应宽电压输入范围的应用；

22、3、通过配合外部电路实现软切换的方式串入电源中，提高切换输出功率时电源的稳定性

23、4、降低变压器厂家的库存压力。

技术特征：

1.一种模块化高频变压器，特征在于，包括骨架底座1、线圈模块2、骨架上盖3、磁芯4；所述的骨架底座1包括骨架主体101、引线槽102、插针103、固定螺纹孔a104以及圆柱螺纹a105；所述的绕线模块2包括主绕线模块2a、若干副绕线模块2b；所述的主绕线模块2a包括绕线柱a201、绝缘隔板a202、螺纹安装柱a203、螺纹安装柱b204、圆柱螺纹b205；所述的副绕线模块2b，其包括绕线柱b206，绝缘隔板b207、外螺纹安装柱b208、外圆柱螺纹c209以及内圆柱螺纹c2010；所述的骨架上盖3包括骨架主体b301，固定螺纹孔b302，内圆柱螺纹d303。

2.根据权利要求1所述的一种模块化高频变压器，其特征在于，所述的引线槽102设置在骨架主体101中，所述的插针103半嵌入在骨架主体101上，所述的固定螺纹孔a104设置在骨架主体101内，所述的圆柱螺纹a105设置在所述的固定螺纹孔a104的内表面。

3.根据权利要求1所述的一种模块化高频变压器，其特征在于，所述的绝缘隔板a202设置在所述的绕线柱a201的两端，所述的螺纹安装柱a203、螺纹安装柱b204分别设置在绕线柱a201的两侧，所述的圆柱螺纹b205设置在螺纹安装柱a203及螺纹安装柱b204的外表面。

4.根据权利要求1所述的一种模块化高频变压器，其特征在于，所述的绝缘隔板b207设置在所述的绕线柱b206的两端，所述的外螺纹安装柱b208设置在绕线柱b206的一侧，所述的外圆柱螺纹c209用于与其它副绕线模块2b以及所述的骨架上盖3连接，所述的内圆柱螺纹c2010用于与其它副绕线模块2b连接。

5.根据权利要求1所述的一种模块化高频变压器，其特征在于，所述的固定螺纹孔b302设置在骨架主体b301的内，所述的内圆柱螺纹d303设置在固定螺纹孔内表面，用于和副绕线模块2b连接。

6.一种模块化高频变压器的制备工艺，其包括如下步骤：

技术总结
本发明公开了一种模块化高频变压器及其制备工艺，包括骨架底座1、线圈模块2、骨架上盖3、磁芯4，以及一种模块化高频变压器的制备工艺共5个步骤，1、采用可拆卸式线圈，提高单端反激拓扑适应不同功率段的能力，以达到满足芯片正常工作频率的目的；2、大大提高了单端反激芯片适应宽电压输入范围的应用。

技术研发人员：金承翠,林森茂,万文昌,邹军,石明明
受保护的技术使用者：天长市富安电子有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15