CN217485241U

CN217485241U - 一种变压器绕组及变压器

Info

Publication number: CN217485241U
Application number: CN202221048494.7U
Authority: CN
Inventors: 朱海鹏
Original assignee: Wuxi Roidmi Information Technology Co Ltd
Current assignee: Wuxi Ruilan Intelligent Technology Co.,Ltd.
Priority date: 2022-05-05
Filing date: 2022-05-05
Publication date: 2022-09-23
Anticipated expiration: 2032-05-05

Abstract

本实用新型公开了一种变压器绕组及变压器。变压器绕组包括：EPC型骨架和铁芯，骨架上缠绕有初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈；初级线圈采用导线的型号为31AWG，初级线圈的匝数为92；反馈线圈采用导线的型号为29AWG，反馈线圈的匝数为24；第一次级线圈采用导线的型号为27AWG，第一次级线圈的匝数为16；第二次级线圈采用导线的型号为27AWG，第二次级线圈的匝数为8；第三次级线圈采用导线的型号为29AWG，第三次级线圈的匝数为16；第四次级线圈采用导线的型号为25AWG，第四次级线圈的匝数为5；铁芯的Ap值范围为0.400～0.405cm²。

Description

一种变压器绕组及变压器

技术领域

本实用新型实施例涉及变压器技术，尤其涉及一种变压器绕组及变压器。

背景技术

开关变压器一般是指开关电源里面所用的变压器。开关变压器是加入了开关管的变压器，开关变压器的电路结构涉及高频电路，其通常工作在十几到几十千赫兹甚至几百千赫兹的频率下，开关变压器除了具备普通变压器的电压变换功能外，还兼具绝缘隔离与功率传送等功能。

开关变压器属于开关电源的重要组件，开关变压器的设计决定开关电源是否能高效、稳定工作。

实用新型内容

本实用新型提供一种变压器绕组及变压器，以达到提高应用该变压器绕组的变压器的工作效率和稳定性的目的。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种变压器绕组，包括：EPC型骨架和铁芯，所述骨架上缠绕有初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈；

所述初级线圈采用导线的型号为31AWG，所述初级线圈的匝数为92；

所述反馈线圈采用导线的型号为29AWG，所述反馈线圈的匝数为24；

所述第一次级线圈采用导线的型号为27AWG，所述第一次级线圈的匝数为16；

所述第二次级线圈采用导线的型号为27AWG，所述第二次级线圈的匝数为8；

所述第三次级线圈采用导线的型号为29AWG，所述第三次级线圈的匝数为16；

所述第四次级线圈采用导线的型号为25AWG，所述第四次级线圈的匝数为5；

所述铁芯的Ap值范围为0.400cm²～0.405cm²。

可选的，所述初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈以及第四次级线圈外还分别设置有绝缘层。

可选的，所述铁芯的有效横截面积的范围为0.445cm²～0.450cm²。

可选的，EPC型骨架采用EPC19型11针骨架。

可选的，所述初级线圈的抽头与所述反馈线圈的抽头占用所述EPC型骨架的第一侧的针脚。

可选的，所述第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的抽头占用所述EPC型骨架的第二侧的针脚。

可选的，所述初级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的4、5针脚引出；

所述反馈线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的1、2针脚引出；

所述第一次级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的11、10针脚引出；

所述第二次级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的10、9针脚引出；

所述第三次级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的8、7针脚引出；

所述第四次级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的7、6针脚引出。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种变压器，包括本实用新型实施例记载的变压器绕组。

可选的，所述变压器的输入电压为50V～500V交流电。

可选的，所述变压器的工作频率为6KHz～500KHz。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果在于：本实用新型提出一种变压器绕组，该变压器绕组设置有反馈绕组，可以保证配置该变压器绕组的开关电源的启动能力，该变压器绕组还配置有四个次级线圈，使配置该变压器线圈的变压器可以实现指定数值的多组电压输出。此外，基于本变压器绕组的绕制方式，可以有效保证变压器驱动最高或最低负载时的输出要求，也可以保证最大输出功率时的磁通不饱和，减小变压器工作时的发热。

附图说明

图1是实施例中的变压器绕组示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

实施例一

本实施例提出一种变压器绕组，包括：EPC型骨架和铁芯，骨架上缠绕有初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈。

本实施例中，初级线圈采用导线的型号为31AWG，初级线圈的匝数为92；反馈线圈采用导线的型号为29AWG，反馈线圈的匝数为24；第一次级线圈采用导线的型号为27AWG，第一次级线圈的匝数为16；第二次级线圈采用导线的型号为27AWG，第二次级线圈的匝数为8；第三次级线圈采用导线的型号为29AWG，第三次级线圈的匝数为16；第四次级线圈采用导线的型号为25AWG，第四次级线圈的匝数为5。

铁芯的Ap值范围为0.400cm²～0.405cm²。

示例性的，本实施例中，变压器绕组应用于开关电源的变压器中，变压器整体采用Flyback结构；

其中，设定变压器的输入电压为50V～500V(V_acmin～V_acmax)交流电，设定MOSFET的耐压值V_mos＝800V，输出二极管的反向压降V_D＝1000V、正向压降V_F＝0.5V。

示例性的，本实施例中，设定反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的输出电压分别为V₀₁、V₀₂、V₀₃、V₀₄、V₀₅；

初级线圈与反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈之间的匝比分别为N₁、N₂、N₃、N₄、N₅；

设定初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的匝数分别为N_p、N_s1、N_s2、N_s3、N_s4、N_s4、N_s5。

示例性的，本实施例中，N_i满足下述条件：

0.8V_mos>N_i(V_0i+V_F)+V_inmax

N_{i_mix}<N_i<N_{i_max}

上式中，

示例性的，本实施例中，通过如下方式确定初级线圈的匝数N_p：

确定最小输入电压V_inmin，即：

上式中，P_o为变压器的输出功率(29.6W)，f_l为输入电压的频率(50Hz)，t_c输入整流桥传导时间(0.003S)，n为电源效率(0.85)，C_in为变压器输入端的电容值(22μF)。

确定最大占空比D_max，即：

确定最大导通时间T_{on_max}，即：

上式中，f_s为变压器的工作频率，其范围为6KHz～500KHz。

求取铁芯的Ap值，即：

上式中，B_max为铁芯工作磁感应强度(0.25T)，K_o为窗口有效使用系数，根据安规的要求和输出路数决定，一般为0.2～0.4，K_j为电流密度系数，一般取395A/cm²。

通过查表确定A_w，A_e的数值，本实施例中，Ap取0.401cm²，铁芯的有效横截面积A_e的范围为0.445cm²～0.450cm²，具体的，A_e取0.448cm²。

初级线圈的匝数N_p为：

根据N_p和各匝比N_i确定匝数N_s1～N_s5。

示例性的，本实施例中，通过如下方式确定初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的线径(即确定导线的型号)。

确定初级电流平均值I_avg，即：

确定初级电流峰值I_p，即：

上式中，K_rp取0.7。

确定初级电流有效值I_rms，即：

确定初级线圈的线径S_p，即：

S_p＝I_rms/4

查表确定初级线圈导线的型号。

确定次级电流(包括反馈线圈电流、第一次级线圈电流、第二次级线圈电流、第三次级线圈电流、第四次级线圈电流)有效值I_{srms_i}，即：

I_{srms_i}＝I_rms×N_i

确定各次级线圈的线径S_{s_i}，即：

S_{s_i}＝I_{srms_i}/4

查表确定各次级线圈导线的型号。

示例性的，本实施例中，通过如下方式确定初级线圈和次级线圈(包括反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈)的股数。

确定集肤深度δ，即：

判断各线圈导线的线径是否大于2δ，若大于2δ则采用多股导线并绕，否则采用单股导线。

本实施例提出一种变压器绕组，该变压器绕组设置有反馈绕组，可以保证配置该变压器绕组的开关电源的启动能力，该变压器绕组还配置有四个次级线圈，使配置该变压器线圈的变压器可以实现指定数值的多组电压输出。此外，基于本变压器绕组的绕制方式，可以有效保证变压器驱动最高或最低负载时的输出要求，也可以保证最大输出功率时的磁通不饱和，减小变压器工作时的发热。

示例性的，在一种可实施方案中，初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈以及第四次级线圈外还分别设置有绝缘层。

示例性的，本方案中，可以采用下述方式确定初级线圈的绝缘层的厚度：

INP＝(0.0594×log(S_p))+0.0834

可以采用下述方式确定次级线圈的绝缘层的厚度：

INS＝(0.0594×log(S_{s_i}))+0.0834

示例性的，本方案中，可以在线圈的外部包裹绝缘纸，进而形成对应线圈的绝缘层。

图1是实施例中的变压器绕组示意图，参考图1，作为一种可实施方案，EPC型骨架采用EPC19型11针骨架。

示例性的，本方案中，11针骨架可以为5/6针骨架，初级线圈的抽头与反馈线圈的抽头可以占用EPC型骨架的第一侧的针脚；

第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的抽头可以占用EPC型骨架的第二侧的针脚。

具体的，参考图1，初级线圈100的抽头由EPC19-11针骨架的4、5针脚引出；反馈线圈200的抽头由EPC19-11针骨架的1、2针脚引出；

第一次级线圈300的抽头由EPC19-11针骨架的11、10针脚引出；第二次级线圈400的抽头由EPC19-11针骨架的10、9针脚引出；第三次级线圈500的抽头由EPC19-11针骨架的8、7针脚引出；第四次级线圈600的抽头由EPC19-11针骨架的7、6针脚引出。

实施例二

本实施例提出一种变压器，包括实施例一记载的任意一种变压器绕组。

示例性的，本实施例中，设置变压器的输入电压为50V～500V交流电，设置变压器的工作频率为6KHz～500KHz。

基于实施例一提出的变压器绕组，本实施例提出的变压器效率高，工作可靠稳定。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims

1.一种变压器绕组，其特征在于，包括：EPC型骨架和铁芯，所述骨架上缠绕有初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈；

所述铁芯的Ap值范围为0.400 cm²~0.405cm²。

2.如权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，所述初级线圈、反馈线圈、第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈以及第四次级线圈外还分别设置有绝缘层。

3.如权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，所述铁芯的有效横截面积的范围为0.445cm²~0.450cm²。

4.如权利要求1所述的变压器绕组，其特征在于，EPC型骨架采用EPC19型11针骨架。

5.如权利要求4所述的变压器绕组，其特征在于，所述初级线圈的抽头与所述反馈线圈的抽头占用所述EPC型骨架的第一侧的针脚。

6.如权利要求5所述的变压器绕组，其特征在于，所述第一次级线圈、第二次级线圈、第三次级线圈、第四次级线圈的抽头占用所述EPC型骨架的第二侧的针脚。

7.如权利要求6所述的变压器绕组，其特征在于，所述初级线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的4、5针脚引出；

所述反馈线圈的抽头由所述EPC19-11针骨架的1、2针脚引出；

8.一种变压器，其特征在于，包括权利要求1所述的变压器绕组。

9.如权利要求8所述的变压器，其特征在于，所述变压器的输入电压为50V~500V交流电。

10.如权利要求9所述的变压器，其特征在于，所述变压器的工作频率为6KHz~500KHz。