CN217485241U - 一种变压器绕组及变压器 - Google Patents
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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
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(Vacmin~Vacmax)交流电,设定MOSFET的耐压值Vmos=800V,输出二极管的反向压降VD=1000V、正向压降VF=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Np、Ns1、Ns2、Ns3、Ns4、Ns4、Ns5。
示例性的,本实施例中,Ni满足下述条件:
0.8Vmos>Ni(V0i+VF)+Vinmax
Ni_mix<Ni<Ni_max
示例性的,本实施例中,通过如下方式确定初级线圈的匝数Np:
确定最小输入电压Vinmin,即:
上式中,Po为变压器的输出功率(29.6W),fl为输入电压的频率(50Hz),tc输入整流桥传导时间(0.003S),n为电源效率(0.85),Cin为变压器输入端的电容值(22μF)。
确定最大占空比Dmax,即:
确定最大导通时间Ton_max,即:
上式中,fs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,Bmax为铁芯工作磁感应强度(0.25T),Ko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,Kj为电流密度系数,一般取395A/cm2。
通过查表确定Aw,Ae的数值,本实施例中,Ap取0.401cm2,铁芯的有效横截面积Ae的范围为0.445cm2~0.450cm2,具体的,Ae取0.448cm2。
初级线圈的匝数Np为:
根据Np和各匝比Ni确定匝数Ns1~Ns5。
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Iavg,即:
确定初级电流峰值Ip,即:
上式中,Krp取0.7。
确定初级电流有效值Irms,即:
确定初级线圈的线径Sp,即:
Sp=Irms/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Isrms_i,即:
Isrms_i=Irms×Ni
确定各次级线圈的线径Ss_i,即:
Ss_i=Isrms_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(Sp))+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(Ss_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 (10)
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0.400 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;
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。
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。
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