一种纳米晶高频单相变压器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电力技术领域，设及一种纳米晶高频单相变压器。
[0002]
【背景技术】
[0003] 在传统的高频变压器设计中，由于磁屯、材料的限制，其工作频率较低，一般在 20k化左右。随着电源技术的不断发展，电源系统的小型化，高频化和高功率比已成为一个 永恒的研究方向和发展趋势。因此，研究使用频率更高的电源变压器是降低电源系统体积， 提高电源输出功率比的关键因素。目前铁氧体材料制成的高频变压器具有转换效率高、体 积小巧的特点，但由于铁氧体饱和磁感应强度小、高频下单位铁损大、热稳定差，不适合高 频大功率下使用。
[0004] 纳米晶材料具有优良的综合性能，同时具备了娃钢、坡莫合金、铁氧体的优点，特 别适合在高频大功率变压器上使用，目前国内生产高频变压器厂家很少，频率20k监W下技 术都采用E型铁氧体，且线圈采用同屯、式结构。此结构由于存在:（1)频率20k监W上损耗大； (2)体积大，成本较高；（3)线圈之间禪合系数小，漏抗大，输出电压偏差离散性较大。
【发明内容】
[0005] 本发明所要解决的技术问题是提供了一种单相变压器，用于克服现有技术的问 题。
[0006] 本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下： 一种纳米晶高频单相变压器，包括:磁忍（1 )、低压绕阻(2 )、高压绕阻(3 )和接线板 (4)，其中，所述纳米晶高频单相变压器磁忍采用两个完全相同C型纳米晶环组成，通过绝缘 带绑扎，磁密小于0.5T;所述低压绕组采用多股漆包绞线，根据频率高低选择漆包线直径， W控制电流密度小于4.5A/mm2，按层式排列绕制完成后真空诱注;所述高压绕组采用多股 漆包绞线穿过磁忍绕制，出线采用接线鼻引出并焊接于接线板(4)上的接线铜排。
[0007] 进一步地，优选的是，所述纳米晶高频单相变压器中，高压应数为11，低压应数为 2，纳米晶尺寸为：d) 60/d) 70x100 mm，低压线圈采用四组单根0.2mm漆包铜绞线并绕、双层绕 审IJ，高压首末引出。
[0008] 本发明采取了上述方案W后，其解决了电压偏差问题，提高损耗技术性能，而且体 积小、成本有所降低。
[0009] 本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变 得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明 书、权利要求书、W及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
【附图说明】
[0010] 下面结合附图对本发明进行详细的描述，W使得本发明的上述优点更加明确。其 中， 图I是本发明纳米晶高频单相变压器的结构示意图； 图2是本发明中磁忍的结构示意图； 图3是本发明中磁忍的结构示意图。
[0011]
【具体实施方式】
[0012] W下将结合附图及实施例来详细说明本发明的实施方式，借此对本发明如何应用 技术手段来解决技术问题，并达成技术效果的实现过程能充分理解并据W实施。需要说明 的是，只要不构成冲突，本发明中的各个实施例W及各实施例中的各个特征可W相互结合， 所形成的技术方案均在本发明的保护范围之内。
[0013] 本发明为了解决W上问题，技术创新，首次采用C型纳米晶磁忍、低压绕组多股绞 线诱注、高压绕组穿过磁忍绕制结构，并提出纳米晶高频单相变压器的设计方法。
[0014] 如图1、2、3所示，本发明采用的技术方案是： 一种纳米晶高频单相变压器，包括:磁忍（1 )、低压绕阻(2 )、高压绕阻(3 )和接线板 (4)，其中，所述纳米晶高频单相变压器磁忍采用两个完全相同C型纳米晶环组成，通过绝缘 带绑扎，磁密小于0.5T;所述低压绕组采用多股漆包绞线，根据频率高低选择漆包线直径， W控制电流密度小于4.5A/mm2，按层式排列绕制完成后真空诱注;所述高压绕组采用多股 漆包绞线穿过磁忍绕制，出线采用接线鼻引出并焊接于接线板(4)上的接线铜排。
[0015] 进一步地，优选的是，所述纳米晶高频单相变压器中，高压应数为11，低压应数为 2，纳米晶尺寸为：d) 60/d) 70x100 mm，低压线圈采用四组单根0.2mm漆包铜绞线并绕、双层绕 审IJ，高压首末引出。
[0016] 其中，更具体地，纳米晶高频单相变压器磁忍采用两个完全相同C型纳米晶环组 成，通过绝缘带绑扎，磁密小于0.5T;低压绕组采用多股漆包绞线，根据频率高低选择漆包 线直径，一般电流密度小于4.5A/mm2，按层式排列绕制完成后真空诱注，高压绕组采用多股 漆包绞线穿过磁忍绕制，出线采用接线鼻引出并焊接于接线铜排。联接组别为IiO,耐热等 级为F级。
[0017] 本发明的关键技术是高频下磁密与满流损耗计算如下： 应电势：
(1) N为应数； 高频磁密：
(2) (3) 其中R为磁忍圆环外半径，r为磁忍圆环内半径，f为电源频率； 单根多股导线是由n个直径为do漆包圆导线绞成，高、低压绕组轴向单应满流损耗为： (4) 同理，在径向磁场作用下，径向单应满流损耗为：
高、低压绕组单应多股导线在轴向和径向磁场共同作用下满流损耗为：
其它参数计算同电力变压器。
[0018] 由于采用垂直交叉绕制新结构的设计计算，解决电压偏差问题，提高损耗技术性 能，而且体积小、成本有所降低。
[0019] 现结合GPD-80/0.22纳米晶高频单相变压器实例对本发明作进一步描述，其中额定容 量SOkVA，高压额定电压220V，低压额定电压80V，频率20k监，高压应数为11，低压应数为2。 纳米晶尺寸为：(660/(1) 70x100 mm，低压线圈采用四组单根0.2mm漆包铜绞线并绕，双层绕 审IJ，高压首末按图2引出a、x。针对W上新结构技术提出磁密与满流损耗计算，经过公式（1) ~(6)，计算结果如下：
损耗计算数值与试验偏差为0.5%，电压偏差为0.2%。
[0020] 由此可见本发明不仅解决损耗性能;而且线圈之间禪合紧密，输出电压偏差小，具 有体积小，成本较低等特点。
[0021] 最后应说明的是：W上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可 W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的 保护范围之内。
【主权项】
1. 一种纳米晶高频单相变压器，其特征在于，包括:磁芯（1 )、低压绕阻（2 )、高压绕阻 (3 )和接线板(4)，其中，所述纳米晶高频单相变压器磁芯采用两个完全相同C型纳米晶环 组成，通过绝缘带绑扎，磁密小于0.5T;所述低压绕组采用多股漆包绞线，根据频率高低选 择漆包线直径，以控制电流密度小于4.5A/mm2，按层式排列绕制完成后真空浇注;所述高压 绕组采用多股漆包绞线穿过磁芯绕制，出线采用接线鼻引出并焊接于接线板(4)上的接线 铜排。2. 根据权利要求1所述的纳米晶高频单相变压器，其特征在于，所述纳米晶高频单相变 压器中，高压匝数为11，低压匝数为2,纳米晶尺寸为：Φ 60/Φ 70x100mm，低压线圈采用四组 单根0.2mm漆包铜绞线并绕、双层绕制，高压首末引出。
【专利摘要】本发明公开了一种纳米晶高频单相变压器，包括：磁芯（1）、低压绕阻（2）、高压绕阻（3）和接线板（4），其中，所述纳米晶高频单相变压器磁芯采用两个完全相同C型纳米晶环组成，通过绝缘带绑扎，磁密小于0.5T;所述低压绕组采用多股漆包绞线，根据频率高低选择漆包线直径，以控制电流密度小于4.5A/mm2，按层式排列绕制完成后真空浇注；所述高压绕组采用多股漆包绞线穿过磁芯绕制，出线采用接线鼻引出并焊接于接线板（4）上的接线铜排。
【IPC分类】H01F27/29, H01F27/26, H01F27/28, H01F27/30
【公开号】CN105632715
【申请号】CN201610137188
【发明人】付银仓, 平帅, 任楠, 吕军平
【申请人】西安杰邦科技股份有限公司
【公开日】2016年6月1日
【申请日】2016年3月11日