高频变压器磁芯开气隙垫绝缘纸和开气隙有什么区别

点焊机高频变压器的制作方法
专利名称点焊机高频变压器的制作方法
点焊机高频变压器
本发明涉及变压器,尤其涉及点焊机使用的高频变压器。 [背景技术]
传统的电阻焊电源主要是交流、直流工频点焊机,是通过调整可 控硅导通角的大小来完成焊接电流的控制,技术上比较成熟,但体积 庞大。因为是单相输入,能耗高、效率低且动态性能差,控制精不高。
到了八九年代出现了中频逆变电阻焊,供电由原来的单相提升为
三相,变压器的工作频率由50HZ提升到1000HZ左右。中频电阻焊机 的体积大为减少,效率也有所提升。直流中频电阻焊的焊接效率比交 流点焊机有明显的^是高,节能在60°/。一70%以上。
高频逆变点焊机具有动态响应好、控制精度高的特点,它采用高 频开关电源技术,已广泛的应用电阻焊领域。但由于电子器件、高频 变压器的材料、制作工艺的局限,使得高频变压器电容、电感的分布 参数大、损耗大、尤其是漏感大,在低电时压输出电流受到限制,无 法提高变压器的输出功率。虽然软开关电源的出现使的变压器的制作 工艺要求有所降低,但对IGBT的应力要求仍然过高,但在低电压下输 出功率仍有局限性。同时,变压器损耗过大,高频变压器散热困难, 随着输出功率的增加,变压器的温升很高,很难提高输出功率。目前 点焊机高频变压器,体积大,功率低,仅有10KW以下的输出功率,不能满足点焊机对的点焊机高频变压器大电流、高功率的要求。 [发明内容]
本发明要解决的技术问题是提供一种体积较小,重量较轻,输出电 流较大,输出功率较高的点焊机高频变压器。
为了解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是, 一种点焊机 高频变压器,包括磁芯,初级线圈,次级线圈,初级线圈与次级线圈
分层交替绕制,层与层之间有绝缘层;初级线圈层夹在次级线圈层之 间,初级线圏层的内层和外层都有次级线圈层;次级线圏用薄铜带分 层绕制,每层一匝。
以上所述的点焊机高频变压器,所述的内层和外层的次级线圈层 都是偶数层,内层的次级线圈层相互串联,相邻层的电流方向相反; 外层的次级线圏层也相互串联,相邻层的电流方向也相反。
以上所述的点焊机高频变压器,所述的初级线圈层为多层,多层 初级线圈层相互串联。
以上所述的点焊机高频变压器,所述的初级线圈层是2层。每层 初级线圈层有2层内层次级线圈层和2层外层次级线圈层,共有8层 次级线圈层;次级线圈相邻层的串接点都连接变压器输出端的中心抽 头,次级线圈各层的同名端并接,并连接变压器输出端。
以上所述的点焊机高频变压器,所述的磁芯最好是E型磁芯,磁 芯缝隙为0.2-0. 8毫米,磁芯的材质是MN-EN铁氧体材料。初次变比 最好为40-80: 1。初级线圈最好用直径0. 3-0. 6毫米的绝缘铜线绞合 使用,次级线圈最好用厚度0. 3-0. 6毫米的电解铜带。绝缘材料的厚度最好是0. 05至0. 1毫米。
以上所述的点焊机高频变压器,次级线圈的引脚最好与次级线圈 的薄铜带一体,从各次级线圈层中引出后弯折到与变压器轴线垂直的 平面上。
本发明初级线圈与次级线圈分层交替绕制,初级线圏层夹在次级 线圈层之间,初级线圈层的内层和外层都有次级线圈层,次级线圈用 薄铜带分层绕制,每层一匝,这样便于变压器的绕制、能够减小体积、 减小漏感、降低铜路损耗,便于次级热量的导出,有利于高频变压器 输出较大的电流,输出较高的功率。 [附图i兌明]
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步详细的说明。
图l是本发明高频变压器实施例变压器绕制结构图。 图2是本发明高频变压器实施例变压器引线连接图 图3是本发明高频变压器实施例变压器原理图。 图4是本发明高频变压器实施例变压器外形图。 [具体实施方式
本发明的指导思想是降低变压器的漏感,这样能够减小对IGBT 应力的要求和提高输出功率;合理的选择材料,严格制作工艺,确保 变压器参数的一致,如变压器的电感、漏感、气隙等参数差异不大于 (0.5—2%),做到多只变压器的有效并联,从而达到增加输出工率的 目的。有效的处理好变压器的引腿散热问题,提高变压器的暂载率。 本发明的具体做法是(D根据输出功率的大小选择合适的磁芯,通常选用EE型磁芯易于 减小漏感5
② 初级分段与次级交替绕制,相邻两层之间电流的流向相反,易
于减小漏感;严格变压器制作工艺,保证了变压器参数的一致性,能 将多只变压器有效的并联,增大了点焊机变压器的输出功率;
③ 初级采用多股绝缘铜线,次级采用薄铜带,这样便于绕制、减 小体积、减小漏感、降低铜路损耗提高暂载率;
④ 采用较薄的绝缘材料来满足于V的耐压要求,依此来 减小漏感、缩小体积的目的;
⑤ 把次级引脚与水冷的散热板和整流二极管相连,由于次级每层 薄铜带仅有一匝,导线很短可以通过铜带与散热板之间进行热交换, 降低变压器的热损耗,提高输出功率和暂载率的目的。
本发明高频变压器实施例的结构原理、以及外形如附图说明
图1至图4所示。
磁芯的外型是E型磁芯,材质是H30的MN-EN铁氧体材料,饱和 磁通密度BM为390 mT;剩磁Br为120 mT;初始》兹导率为2500。
变压器的:&计参数,即初次变比为(40-80 ): 1;初级用直径 0. 3—0. 6 mm的绝缘铜线绞合使用,次级用厚度0. 3—0. 6 mm的电解铜铜 带。绝缘材料是厚为0. 05—0. 1 mra聚脂薄膜、.磁芯缝隙为0. 2-0. 8 mm。 输出功率在10-40KW之间,使用时,变压器组合单元数可以在1-4之 间。
如图1所示20是E型磁芯、42是绝缘纸、21是第一层次级铜带、32是绝缘纸、22是第二层次级铜带、33是绝缘纸、23第一层是 初级多股铜线、34是绝缘纸、24是第三层次级铜带、35是绝缘纸、25 是第四层次级铜带;36是绝缘纸、26是第五层次级铜带、37是绝缘纸、 27是第二层次级铜带、38是绝缘纸、28是第二层初级多股铜线、39 是绝缘纸、28是第三层次级铜带、40是绝缘纸、29是第八层次级铜带、 41是绝缘纸。
其中,第一、二层为次级,第三层初级,第四、五、六、七层为 次级,第八层为初级;第九、十层为次级。
制作工艺如下初级分段与次级交替绕制,相邻两层之间电流的 流向相反;次级是一匝分层绕制。初级夹在次级中间线制,初次级导 线分布均匀。初级分两段绕制,先绕两层次级中间用绝缘纸隔开,再 绕一半初级(将剩余的一半初不要剪断放到那里待下次绕初级时再 用),然后再绕四层次级一层初级和两层次级。初级两层夹在八层次级 之间。
变压器采用中心抽头的接线方式,具体的绕制接线方式见图2、
1、 5、 9、 13相连为次级头C; 4、 8、 12、 16相连为次级尾E; 2、 3、 6、 7、 10、 11、 14、 15相联为次级中心头D; 18、 19相连为初级中 心头,初级头为A,尾为B;
次级中,2与3相连;6与7相连;10与11相连;14与15相连。 而后将四组次级中心抽头接在一起为最终为全波整流的中心头D。这 种连接方式,次级相邻层的电流方向相反。同名端始端为1、 5、 9、 13、 17 (A、 C);同名端末端为4、 8、 12、 16、 20. (B、 E);中心抽头D由2、 6、 10、 14、 18 (与E和B是同名 端)和3、 7、 11、 15、 19 (与C和A是同名端)组成。
引线方式和外观见图4,次级线圈的引脚与次级线圏的薄铜带是 一体结构,从各次级线圈层中引出后弯折到与变压器轴线垂直的平面 上便于同水冷散热板和整流二极管相固定。
变压器引脚的固定方式将次级的八个中心抽头的引脚D分别固 定在水冷散热板上;将八个输出引脚C和E固定在整流二极管上。这 样能够把变压器次级导线上产生的热量通过二极管和水冷散热铝板把 热量带走,依此提高输出功率和暂载率。
本发明实施例的高频变压器具有以下优点
① 降低了漏感,减小了对IGBT应力的要求;
② 保证了变压器参数的一致性,能将多只变压器有效的并联,增 大了点焊机变压器的输出功率;
③ 利用引脚散热,缩小了变压器的体积,提高了变压器的暂载率;
④ 与普通的高频大功率变压器相比,它体积小、重量轻、效率高。 铜材消耗仅是普通高频变压器的70°/。左右、重量仅是工频变压器的60°/
左右、体积仅普通高频变压器的50%左右、节能60°/。左右。单只变压器 的功率可以做到了 25KW,电流达4000A。
1. 一种点焊机高频变压器,包括磁芯,初级线圈,次级线圈,其特征在于,初级线圈与次级线圈分层交替绕制,层与层之间有绝缘层;初级线圈层夹在次级线圈层之间,初级线圈层的内层和外层都有次级线圈层;次级线圈用薄铜带分层绕制,每层一匝。
2. 根据权利要求1所述的点焊机高频变压器,其特征在于,所述的内 层和外层的次级线圈层都是偶数层,内层的次级线圏层相互串联, 相邻层的电流方向相反;外层的次级线圈层也相互串联,相邻层的 电流方向也相反。
3. 根据权利要求2所述的点焊机高频变压器,其特征在于,所述的初 级线圈层为多层,多层初级线圈层相互串联。
4. 根据权利要求3所述的点焊机高频变压器,其特征在于,所述的初 级线圏层是2层。
5. 根据权利要求4所述的点焊机高频变压器,其特征在于,每层初级 线圈层有2层内层次级线圈层和2层外层次级线圈层,共有8层次 级线圈层;次级线圈相邻层的串接点都连接变压器输出端的中心抽 头,次级线圈各层的同名端并接,并连接变压器输出端。
6. 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的点焊机高频变压器,其 特征在于,所述的磁芯是E型磁芯,磁芯缝隙为0. 2-0. 8毫米,磁 芯的材质是MfEj失氧体材料。
7. 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的点焊机高频变压器,其特;f正在于,初次变比为40-80: 1。
8. 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的点焊机高频变压器,其 特征在于,初级线圈用直径O. 3-0. 6毫米的绝缘铜线绞合使用,次 级线圈用厚度0. 3-0. 6毫米的电解铜带。
9. 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的点焊机高频变压器,其 特征在于,绝缘材料的厚度为0. 05至0. 1毫米。
10. 根据权利要求1至5中任一权利要求所述的点焊机高频变压器,其 特征在于,次级线圏的引脚与次级线圏的薄铜带一体,从各次级线 圈层中引出后弯折到与变压器轴线垂直的平面上。
本发明公开了一种点焊机高频变压器,包括磁芯,初级线圈,次级线圈,初级线圈与次级线圈分层交替绕制,层与层之间有绝缘层;初级线圈层夹在次级线圈层之间,初级线圈层的内层和外层都有次级线圈层;次级线圈用薄铜带分层绕制,每层一匝。本发明的结构便于变压器的绕制、能够减小体积、减小重量、减小漏感、降低铜路损耗,便于次级热量的导出,有利于高频变压器输出较大的电流,输出较高的功率。
文档编号H01F27/28GKSQ
公开日日 申请日期日 优先权日日
发明者任再祥, 戴建明, 陈志伟, 东 韩, 韩玉琦, 龙立新 申请人:深圳市鸿栢科技实业有限公司开关电源高频变压器的设计_图文_百度文库
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高频变压器有哪些常用的磁芯?
22:07:39  
在高频变压器中经常使用的七中磁芯供大家参考,他们分 别是罐型磁芯,RM型磁芯,E型磁芯,EC、ETD和EER型磁芯,PQ型磁心,EP型磁心,环形磁心等,并为大家进行了分析,希望小编总结的能够帮助到 大家对于高频变压器的磁芯的选择。
1.罐型磁芯
骨架和绕组几乎完全由芯包裹起来,导致在EMI屏蔽效果很好;槽型芯尺寸符合IEC标准,在制造业有很好的互换性;可以提供一个简单的框架(PIN)和 PCB安装骨架(销);由于罐的设计的形状,导致核心和其他类型的大小大于成本;由于它的形状不利于散热,因此不适合在大型电力变压器应 用。
2.EP型磁心
EP型磁心的圆形中心柱立体形结构,除了与PCB板接触的末端外,完全的把绕组包裹了起来,屏蔽非常好;这种独特的形状最小化了在两片磁心装配时接触面形成的气隙的影响,并且提供了一个更大的体积和总的空间利用率的比例。
3.EC、ETD和EER型磁芯
这些类型的磁心结构介于E型和罐型之间。和E型磁芯一样,他们能提供的足够的空间,导致很大一部分(对于低电压、大电流开关电源现在趋势);在磁心热的形 状也很好;有在中心柱为圆柱形,与相同截面的长方体相比, 减少11%的单匝绕组的长度,导致铜损也降低了11%,同时,核心可以提供更高的输出功率;同时中心柱为圆柱形,与矩形中心柱相比,也避免破坏绕组绝缘绕 组线问题的矩形边缘和角落的原因。
4.RM型磁芯
与罐型相比,切掉了罐型的两个对称的侧面,这样的设计更加有利于散热和引线的尺寸大;和油箱的形状相比,节省约40%的安装空间;骨架无针式针型,可安装 一对钳子;RM磁芯可以做成扁平状(现在的平面变压器或直接对磁芯的装配设计印制电路板的绕组);虽然屏蔽效 果不如罐型的好,但是仍然不错。
5.PQ型磁心
专为开关电源电感器和变压器的PQ磁芯。磁芯体积的PQ形状优化设计,表面积和绕面积之间的比率;设计,使最小核心使用提供电感及可能的面积最大化;这样 的设计,在最小的变压器体积和重量,最大的输出功率,和占用最小的PCB安装空间;可以使用一对夹子固定;有效截面积的设计也使铁心磁路更均匀,因此磁芯 结构也使小于热点等核心结构设计。
与罐型磁芯相比,E型磁芯的成本较低,组装相对简单,核心的形状是现在使用最广泛的,但缺点是不能提供自屏蔽;E型磁芯可以安装在不同的方向,也可以几付 大功率覆 盖中的应用。该芯可以制成扁平状,现在平面变压器是非常流行的核心形状;也可以提供没有引脚和引脚类型的骨架,因为它的散热非常好,可以叠加使用,一般功 率电感和变压器使用的磁芯形状。
7.环形磁心
对于制造商来说,环型磁心是最经济的,在与其可比较的各种磁心中,它的花费是最低的;由于使用骨架,附加的和组装的费用等于零;适合时可以使用绕线机进行绕制;它的屏蔽也是非常不错的。
11:30:01  
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