CN213635649U - 一种用于小型电源的平面变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于小型电源的平面变压器。所述用于小型电源的平面变压器包括磁芯、线架、绕组、外壳；其中，所述绕组包括Np绕组、Ne绕组、Ns绕组；所述磁芯分为对称的左侧磁芯和右侧磁芯；所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组装用于产生磁路；所述线架附着在所述磁芯上；所述绕组缠绕在所述线架上；所述Ns绕组和所述Np绕组在所述线架的最底层；所述Ne绕组在所述线架上的最外层缠绕；所述外壳上包括6个引脚用于将所述绕组的输入和输出采用导线引出。该变压器采用分层绕制，独立绕组绝缘的方式，解决变压器体积和绝缘能力之间的矛盾，设计小型电源用变压器。

Description

一种用于小型电源的平面变压器

技术领域

本实用新型涉及电子电气领域，特别涉及一种用于小型电源的平面变压器。

背景技术

随着电力电子技术的不断发展，电子设备的体积也在不断变小，尤其是小型电器设备的体积已经由原来的米级降低值厘米级。但是，对于功率较大的一些电气设备的供电，一般都需要有足够容量的变压器，但传统的变压的体积并未发生太大的变换。主要原因是现有的变压器的线圈绝缘能力差，变压器的绕线方式和安装方式不合理造成的。因此，需要针对变压器体积和绝缘能力之间的矛盾，设计用于小型电源供电的变压器。

实用新型内容

本实用新型需解决的技术问题是现有的变压器的线圈绝缘能力差，变压器的绕线方式和安装方式不合理。

为了解决上述问题，本实用新型提供一种用于小型电源的平面变压器，其采用的技术方案如下：所述用于小型电源的平面变压器包括磁芯、线架、绕组、外壳；其中，所述绕组包括Np绕组、Ne绕组、Ns绕组；所述磁芯分为对称的左侧磁芯和右侧磁芯；所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组装用于产生磁路；所述线架附着在所述磁芯上；所述线架包括左侧线架和右侧线架，所述左侧线架与所述右侧线架分别对应所述磁芯的所述左侧磁芯和所述右侧磁芯；所述绕组缠绕在所述线架上；所述Ns绕组和所述Np绕组在所述线架的最底层；所述Ne绕组在所述线架上的最外层缠绕；所述外壳上包括6个引脚用于将所述绕组的输入和输出采用导线引出。

优选地，所述绕组由铜片组成，每段铜片的表明均采用高温电绝缘涂层进行绝缘。

优选地，所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组成的磁回路中间是中空的方形，所述用于小型电源的平面变压器采用套筒式安装。

优选地，所述绕组采用多层印刷电路板迭绕。

优选地，所述Np绕组为原边绕组，所述Ne绕组为低压次边绕组、所述Ns绕组为高压次边绕组。

优选地，所述外壳为直径16mm的圆柱形，所述外壳上的6个引脚的长度为15mm。

优选地，所述外壳上的6个引脚包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；所述第一引脚和所述第二引脚分别为所述Np绕组的输入和输出；所述第三引脚和所述第四引脚分别为所述Ne绕组的输入和输出；所述第五引脚和所述第六引脚分别为所述Ns绕组的输入和输出。

优选地，所述磁芯采用E型磁芯，由高频功率铁氧体材料制作。

优选地，所述Ne绕组采用三层绝缘，绕制2圈，所述三层绝缘包括喷漆绝缘、高温电绝缘、橡胶绝缘。

优选地，所述Ns绕组和所述Np绕组分别绕制6圈和3圈；所述Ns绕组采用横截面为宽度为3mm、厚度为0.3mm的单层铜片；所述Np绕组采用横截面为宽度为2.5mm、厚度为0.15mm的单层铜片。

本实用新型的有益效果是：

1、绕组采用了高温电绝缘涂层，且在最外层采用三层绝缘除了能在高温下保持电绝缘性能外，还能与金属导线紧密结合，不易发生击穿现象。

2、采用了分层绕制方式，将三个绕组在相同的线架区域内绕组，但又不会因为磁场差别过大而产生温度过高的问题。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的结构图。

图2为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的电气原理图。

图3为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的绕组叠放图。

图4为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的外壳尺寸图。

具体实施方式

以下基于实施例对本实用新型公开进行描述，但是本实用新型公开并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型公开的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。对本领域技术人员来说没有这些细节部分的描述也可以完全理解本实用新型公开。为了避免混淆本实用新型公开的实质，公知的方法、过程、流程、元件和电路并没有详细叙述。

此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。

除非上下文明确要求，否则整个申请文件中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义；也就是说，是“包括但不限于”的含义。

在本实用新型公开的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外，在本实用新型公开的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

如图1所示，图1为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的结构图。所述用于小型电源的平面变压器包括磁芯1、线架2、绕组3、外壳4；其中，所述绕组3包括Np绕组5、Ne绕组7、Ns绕组6；所述磁芯分为对称的左侧磁芯和右侧磁芯；所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组装用于产生磁路；所述线架2附着在所述磁芯上；所述线架2包括左侧线架和右侧线架，所述左侧线架与所述右侧线架分别对应所述磁芯的所述左侧磁芯和所述右侧磁芯；所述绕组3缠绕在所述线架2上；所述Ns绕组6和所述Np绕组5在所述线架2的最底层；所述Ne绕组7在所述线架2上的最外层缠绕；所述外壳4上包括6个引脚用于将所述绕组3的输入和输出采用导线引出。

在一个或多个实施例中，有采用了可以拆分的结构的磁芯和线架2，在整体的缠绕过程中，可以先分成两部分单独缠绕，再整体合并。因此，采用该方式可以实现快速的进行缠绕。具体的，在拆分结构的磁芯中间可以包括一定的空间，用于安装变压器。

具体的，平面变压器指的是整个变压器的厚度很小，整体的变压器的磁芯和绕组3都是平面结构的，可以采用多层PCB的方式进行安装。其中，印制电路板(PCB-PrintedCircuit Board)可以称为印制线路板，所谓印制电路板是指：在绝缘基板上，有选择地加工安装孔、连接导线和装配焊接电子元器件的焊盘，以实现元器件间的电气连接的组装板；具体的，在一个或多个实施例中，所述线架2为所述的绝缘基板。

通过上述方式，整体的实现了绕组3的分层缠绕的方式，并比较好安装和缠绕。

如图2所示，图2为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的电气原理图。所述Np绕组5为原边绕组，所述Ne绕组7为低压次边绕组、所述Ns绕组6为高压次边绕组。所述Ns绕组6和所述Np绕组5分别绕制6圈和3圈；所述Ns绕组6采用横截面为宽度为3mm、厚度为0.3mm的单层铜片；所述Np绕组5采用横截面为宽度为2.5mm、厚度为0.15mm的单层铜片。

在一个或多个实施例中，由于整体的原边、低压、高压三者之间的电压比例为3:2:6的关系，因此，本实用新型中的变压器既能够升压也可以降压。

如图3所示，图3为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的绕组叠放图。所述绕组3由铜片组成，每段铜片的表明均采用高温电绝缘涂层进行绝缘。

所述绕组3采用多层印刷电路板迭绕。

所述磁芯采用E型磁芯，由高频功率铁氧体材料制作。

具体的，所述高频铁氧体材料因为同时具有较高的磁性能和介电性能以及高的电阻率，一般采用NiZn材料。因为NiZn材料的铁氧体比其他的电阻率更高，而且饱和磁通密度为0.3T，非常适合高频区域的应用。

在一个或多个实施例中，所述磁芯采用了E型磁芯，主要是因为它具有热阻小、衰减小、功率大、工作频率宽的优点，因此十分适合小型化的场合。

所述Ne绕组7采用三层绝缘，绕制2圈，所述三层绝缘包括喷漆绝缘、高温电绝缘、橡胶绝缘。

在一个或多个实施例中，由于内部的线圈散热更难，而且高压侧产生的热量最大，更需要被快速的释放，因此所述Ns绕组6放置在外侧，而所述Np绕组5放置在所述Ns线圈的中间层，所述Ne绕组7为低压绕组放置在最外侧可以保证整体的快速散热；具体的，在线架2上所述的内层包括两部分的所述Ns绕组6，包括一个中间的Np绕组5，而所述Ne绕组7在最外侧，为了保证能够足够的散热同时不会因为发热而产生损坏。

在一个或多个实施例中，所的的高温电绝缘涂层根据其化学成分的不同，可分为许多种类。如石墨导体表面上的氮化硼或氧化铝、氟化铜涂层，到400℃仍有良好的电绝缘性能。金属导线上的搪瓷到700℃，磷酸盐为基的无机粘结剂涂层到1000℃，等离子喷涂氧化铝涂层在1300℃，都仍保持着良好的电绝缘性能。

通过上述方式，所述绕组3实现了整体的隔热和绝缘，提升了所述用于小型电源的平面变压器的绝缘能力，同时也未增加整体的体积。

如图4所示，图4为本实用新型一实施例的一种用于小型电源的平面变压器的外壳尺寸图。

所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组成的磁回路中间是中空的方形，所述用于小型电源的平面变压器采用套筒式安装。

所述外壳4为直径16mm的圆柱形，所述外壳4上的6个引脚的长度为15mm。

所述外壳4上的6个引脚包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；所述第一引脚和所述第二引脚分别为所述Np绕组5的输入和输出；所述第三引脚和所述第四引脚分别为所述Ne绕组7的输入和输出；所述第五引脚和所述第六引脚分别为所述Ns绕组6的输入和输出。

在一个或多个实施例中，由于所述外壳4的存在，可以保证整个变压器不受到外部的环境影响，因此产生了所述外壳4的配置。具体的，分别将每个引脚配置为较长的可以保证容易连接外部接线。在上述的结构中，整体的所述用于小型电源的平面变压器的外壳4的体积只有2cm，但是接线却十分方便，而且可以通过所述的磁芯1的中心直接穿过安装位置的线路或其他固定点。因此，外部连接和安装都十分快捷。

在本实施例中，该变压器采用分层绕制，独立绕组绝缘的方式，解决变压器体积和绝缘能力之间的矛盾，设计小型电源用变压器。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，包括磁芯、线架、绕组、外壳；其中，所述绕组包括Np绕组、Ne绕组、Ns绕组；所述磁芯分为对称的左侧磁芯和右侧磁芯；所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组装用于产生磁路；所述线架附着在所述磁芯上；所述线架包括左侧线架和右侧线架，所述左侧线架与所述右侧线架分别对应所述磁芯的所述左侧磁芯和所述右侧磁芯；所述绕组缠绕在所述线架上；所述Ns绕组和所述Np绕组在所述线架的最底层；所述Ne绕组在所述线架上的最外层缠绕；所述外壳上包括6个引脚用于将所述绕组的输入和输出采用导线引出。

2.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述绕组由铜片组成，每段铜片的表明均采用高温电绝缘涂层进行绝缘。

3.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述左侧磁芯和所述右侧磁芯组成的磁回路中间是中空的方形，所述用于小型电源的平面变压器采用套筒式安装。

4.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述绕组采用多层印刷电路板迭绕。

5.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述Np绕组为原边绕组，所述Ne绕组为低压次边绕组、所述Ns绕组为高压次边绕组。

6.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述外壳为直径16mm的圆柱形，所述外壳上的6个引脚的长度为15mm。

7.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述外壳上的6个引脚包括第一引脚、第二引脚、第三引脚、第四引脚、第五引脚、第六引脚；所述第一引脚和所述第二引脚分别为所述Np绕组的输入和输出；所述第三引脚和所述第四引脚分别为所述Ne绕组的输入和输出；所述第五引脚和所述第六引脚分别为所述Ns绕组的输入和输出。

8.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述磁芯采用E型磁芯，由高频功率铁氧体材料制作。

9.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述Ne绕组采用三层绝缘，绕制2圈，所述三层绝缘包括喷漆绝缘、高温电绝缘、橡胶绝缘。

10.如权利要求1所述的一种用于小型电源的平面变压器，其特征在于，所述Ns绕组和所述Np绕组分别绕制6圈和3圈；所述Ns绕组采用横截面为宽度为3mm、厚度为0.3mm的单层铜片；所述Np绕组采用横截面为宽度为2.5mm、厚度为0.15mm的单层铜片。

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