CN116666078A - 隔离驱动变压器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种隔离驱动变压器及其制备方法，隔离驱动变压器包括有一绝缘外壳、多个初级引脚、多个次级引脚、一环形磁芯、一初级绕组以及一次级绕组；该绝缘外壳具有一开口朝下的容置腔，容置腔中填充在环氧胶，通过采用功率铁氧体材料的环形磁芯，配合初级绕组和次级绕组均均匀地缠绕在环形磁芯上，同时环形磁芯、初级绕组和次级绕组均采用特定配方的环氧胶封装在容置腔中，大大缩小了产品的体积，所需的电路板空间更少，提高功率密度，同时环氧胶灌封具有更高的可靠性，满足车规测试要求，漏感也更小，并且功率铁氧体磁芯特性受外部应力的影响较小，具有较高的居里温度和磁通密度，保证了电感系数，产品的整体使用性能更佳。
Description
技术领域
本发明涉及变压器领域技术，尤其是指一种隔离驱动变压器及其制备方法。
背景技术
变压器(Transformer)是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级绕组、次级绕组和铁芯(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。变压器按用途可以分为：配电变压器、电力变压器、全密封变压器、组合式变压器、干式变压器、油浸式变压器、单相变压器、电炉变压器、整流变压器、电抗器、抗干扰变压器、防雷变压器、箱式变电器试验变压器、转角变压器、大电流变压器、励磁变压器等。
变压器广泛应用于新能源汽车中，随着新能源汽车的发展，设计越来越趋向于小体积和高功率密度，对安规的要求也不断提升，特别在车载DC-DC模块中，产品的高度要求10mm以下，应用海拔达5500m。由于其工作电压高，要求初次级间的安规距离比普通低压输入的DC-DC电源模块要大2倍以上。常规的设计很难满足设计要求或者需要较大的尺寸。
目前，典型的驱动变压器多是采用“E”型铁氧体磁芯和骨架组成，大多数采用高磁导率铁氧体磁芯制作，这种器件的尺寸过大，功率密度较低，且高磁导材料虽然具有较高的电感系数，但其材料特性决定了居里温度普遍较低，受应力的影响会减小磁芯的电感系数，特定的应用环境下会出现产品失效。因此，有必要对目前的驱动变压器进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种隔离驱动变压器及其制备方法，其能有效解决现有之驱动变压器存在尺寸过大、功率密度较低和电感系数小的问题。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种隔离驱动变压器，包括有一绝缘外壳、多个初级引脚、多个次级引脚、一环形磁芯、一初级绕组以及一次级绕组；
该绝缘外壳具有一开口朝下的容置腔，容置腔中填充在环氧胶，该环氧胶由以下重量份原料组成：耐高温环氧树脂100-120份、锰锌铁氧体粉料5-8份、银粉5-10份、铜粉5-10份和铝粉5-8份。
该多个初级引脚设置于绝缘外壳之底部的一侧，该多个次级引脚设置于绝缘外壳之底部的另一侧；
该环形磁芯设置于容置腔中并由环氧胶完全覆盖住，该环形磁芯为功率铁氧体材料；
该初级绕组均匀缠绕在环形磁芯上并由环氧胶完全封装在容置腔中，初级绕组的各引线端伸出胶面并分别与对应的初级引脚导通连接；
该次级绕组均匀缠绕在环形磁芯上并由环氧胶完全封装在容置腔中，次级绕组的各引线端伸出胶面并分别与对应的次级引脚导通连接。
作为一种优选方案，所述环形磁芯为圆环形，环形磁芯为初始磁导率是3000高斯的功率铁氧体材料，使产品可以应用在更高的温度环境。
作为一种优选方案，所述绝缘外壳为方形，对应的，该容置腔为方形，该环形磁芯水平置于容置腔的中心位置，大大缩小了产品的体积，所需的电路板空间更少，提高功率密度。
作为一种优选方案，所述绝缘外壳为塑胶材质。
作为一种优选方案，所述多个初级引脚和多个次级引脚分别位于绝缘外壳的两相对侧边上，初级引脚和次级引脚均呈L形并均为四个。
作为一种优选方案，所述初级绕组和次级绕组均为三层绝缘线。
一种隔离驱动变压器的制备方法，包括有以下步骤：
(1)将多个初级引脚和多个次级引脚放入注塑模具中注塑成型出绝缘外壳，使得多个初级引脚和多个次级引脚均固定在绝缘外壳上；
(2)将初级绕组和次级绕组分别均匀绕制在环形磁芯上，绕制完成后，将环形磁芯、初级绕组和次级绕组置于容置腔中；
(3)将初级绕组的各引线端分别与对应的初级引脚导通连接，并将次级绕组的各引线端分别与对应的次级引脚导通连接；
(4)使环形磁芯、初级绕组和次级绕组悬在容置腔中，并将调配好的环氧胶注入容置腔中，使环氧胶完全包覆住环形磁芯、初级绕组和次级绕组；
(5)环氧胶固化后即可得到隔离驱动变压器。
作为一种优选方案，所述初级绕组的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的初级引脚导通连接，该次级绕组的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的次级引脚导通连接，连接更加的稳定可靠。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
通过采用功率铁氧体材料的环形磁芯，配合初级绕组和次级绕组均均匀地缠绕在环形磁芯上，同时环形磁芯、初级绕组和次级绕组均采用特定配方的环氧胶封装在容置腔中，大大缩小了产品的体积，所需的电路板空间更少，提高功率密度，同时环氧胶灌封具有更高的可靠性，满足车规测试要求，漏感也更小，并且功率铁氧体磁芯特性受外部应力的影响较小，具有较高的居里温度和磁通密度，保证了电感系数，产品的整体使用性能更佳。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是本发明之较佳实施例的组装立体示意图；
图2是本发明之较佳实施例另一角度的组装立体示意图；
图3是本发明之较佳实施例的分解图；
图4是本发明之较佳实施例的截面图。
附图标识说明：
10、绝缘外壳 11、容置腔
20、初级引脚 30、次级引脚
40、环形磁芯 50、初级绕组
60、次级绕组 70、环氧胶。
具体实施方式
请参照图1至图4所示，其显示出了本发明之较佳实施例隔离驱动变压器的具体结构，包括有一绝缘外壳10、多个初级引脚20、多个次级引脚30、一环形磁芯40、一初级绕组50以及一次级绕组60。
该绝缘外壳10具有一开口朝下的容置腔11，容置腔11中填充在环氧胶70，该环氧胶70由以下重量份原料组成：耐高温环氧树脂100-120份、锰锌铁氧体粉料5-8份、银粉5-10份、铜粉5-10份和铝粉5-8份，制备时，将耐高温环氧树脂、锰锌铁氧体粉料、银粉、铜粉份和铝粉混合搅拌均匀即可，采用这种配方的环氧胶70可以更好地减小漏感产生，漏感减小量可比普通的环氧胶降低至少50％，从而有效提升产品的使用性能，同时具有更高的可靠性，满足车规测试要求。在本实施例中，该绝缘外壳10为塑胶材质，该绝缘外壳10为方形，对应的，该容置腔11为方形，大大缩小了产品的体积，所需的电路板空间更少，提高功率密度。
该多个初级引脚20设置于绝缘外壳10之底部的一侧，该多个次级引脚20设置于绝缘外壳10之底部的另一侧。在本实施例中，该多个初级引脚20和多个次级引脚30分别位于绝缘外壳10的两相对侧边上，初级引脚20和次级引脚30均呈L形并均为四个，不以为限。
该环形磁芯40设置于容置腔11中并由环氧胶70完全覆盖住，该环形磁芯40为功率铁氧体材料。在本实施例中，该环形磁芯40水平置于容置腔11的中心位置，并且，该环形磁芯40为圆环形，环形磁芯40为初始磁导率是3000高斯的功率铁氧体材料，使产品可以应用在更高的温度环境。
该初级绕组50均匀缠绕在环形磁芯40上并由环氧胶70完全封装在容置腔11中，初级绕组50的各引线端伸出胶面并分别与对应的初级引脚20导通连接。在本实施例中，该初级绕组50为三层绝缘线，该初级绕组50的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的初级引脚20导通连接，连接更加的稳定可靠。
该次级绕组60均匀缠绕在环形磁芯40上并由环氧胶70完全封装在容置腔11中，次级绕组60的各引线端伸出胶面并分别与对应的次级引脚30导通连接。在本实施例中，该次级绕组60为三层绝缘线，该次级绕组60的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的次级引脚30导通连接，连接更加的稳定可靠。
本发明还公开了前述隔离驱动变压器的制备方法，包括有以下步骤：
(1)将多个初级引脚20和多个次级引脚30放入注塑模具中注塑成型出绝缘外壳10，使得多个初级引脚20和多个次级引脚30均固定在绝缘外壳10上。
(2)将初级绕组50和次级绕组60分别均匀绕制在环形磁芯40上，使得产品拥有更小的漏感，绕制完成后，将环形磁芯40、初级绕组50和次级绕组60置于容置腔11中。
(3)将初级绕组50的各引线端分别与对应的初级引脚20导通连接，并将次级绕组60的各引线端分别与对应的次级引脚30导通连接。
(4)使环形磁芯40、初级绕组50和次级绕组60悬在容置腔11中，并将调配好的环氧胶70注入容置腔11中，使环氧胶70完全包覆住环形磁芯40、初级绕组50和次级绕组60，从而满足安规绝缘的要求，安规距离可以满足8.5mm以上。
(5)环氧胶70固化后即可得到隔离驱动变压器。
本发明的设计重点在于：通过采用功率铁氧体材料的环形磁芯，配合初级绕组和次级绕组均均匀地缠绕在环形磁芯上，同时环形磁芯、初级绕组和次级绕组均采用特定配方的环氧胶封装在容置腔中，大大缩小了产品的体积，所需的电路板空间更少，提高功率密度，同时环氧胶灌封具有更高的可靠性，满足车规测试要求，漏感也更小，并且功率铁氧体磁芯特性受外部应力的影响较小，具有较高的居里温度和磁通密度，保证了电感系数，产品的整体使用性能更佳。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种隔离驱动变压器，其特征在于：包括有一绝缘外壳、多个初级引脚、多个次级引脚、一环形磁芯、一初级绕组以及一次级绕组；
该绝缘外壳具有一开口朝下的容置腔，容置腔中填充在环氧胶，该环氧胶由以下重量份原料组成：耐高温环氧树脂100-120份、锰锌铁氧体粉料5-8份、银粉5-10份、铜粉5-10份和铝粉5-8份；
该多个初级引脚设置于绝缘外壳之底部的一侧，该多个次级引脚设置于绝缘外壳之底部的另一侧；
该环形磁芯设置于容置腔中并由环氧胶完全覆盖住，该环形磁芯为功率铁氧体材料；
该初级绕组均匀缠绕在环形磁芯上并由环氧胶完全封装在容置腔中，初级绕组的各引线端伸出胶面并分别与对应的初级引脚导通连接；
该次级绕组均匀缠绕在环形磁芯上并由环氧胶完全封装在容置腔中，次级绕组的各引线端伸出胶面并分别与对应的次级引脚导通连接。
2.根据权利要求1所述的隔离驱动变压器，其特征在于：所述环形磁芯为圆环形，环形磁芯为初始磁导率是3000高斯的功率铁氧体材料。
3.根据权利要求2所述的隔离驱动变压器，其特征在于：所述绝缘外壳为方形，对应的，该容置腔为方形，该环形磁芯水平置于容置腔的中心位置。
4.根据权利要求1所述的隔离驱动变压器，其特征在于：所述绝缘外壳为塑胶材质。
5.根据权利要求1所述的隔离驱动变压器，其特征在于：所述多个初级引脚和多个次级引脚分别位于绝缘外壳的两相对侧边上，初级引脚和次级引脚均呈L形并均为四个。
6.根据权利要求1所述的隔离驱动变压器，其特征在于：所述初级绕组和次级绕组均为三层绝缘线。
7.一种如权利要求1-6任一项所述的隔离驱动变压器的制备方法，其特征在于：包括有以下步骤：
(1)将多个初级引脚和多个次级引脚放入注塑模具中注塑成型出绝缘外壳，使得多个初级引脚和多个次级引脚均固定在绝缘外壳上；
(2)将初级绕组和次级绕组分别均匀绕制在环形磁芯上，绕制完成后，将环形磁芯、初级绕组和次级绕组置于容置腔中；
(3)将初级绕组的各引线端分别与对应的初级引脚导通连接，并将次级绕组的各引线端分别与对应的次级引脚导通连接；
(4)使环形磁芯、初级绕组和次级绕组悬在容置腔中，并将调配好的环氧胶注入容置腔中，使环氧胶完全包覆住环形磁芯、初级绕组和次级绕组；
(5)环氧胶固化后即可得到隔离驱动变压器。
8.根据权利要求7所述的隔离驱动变压器的制备方法，其特征在于：所述初级绕组的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的初级引脚导通连接，该次级绕组的各引线端分别通过均匀缠绕焊接的方式与对应的次级引脚导通连接。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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