專利名稱：一種變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于變壓器領(lǐng)域，尤其涉及一種變壓器。
背景技術(shù)：
變壓器是變換交流電壓、電流和阻抗的器件。變壓器由磁芯和線圈繞組組成，線圈繞組有兩個或兩個以上的繞組。繞組與磁芯合稱電力變壓器本體，是建立磁場和傳輸電能的電路部分。在原理上，磁芯是構(gòu)成變壓器的磁路，它將一次電路的電能轉(zhuǎn)化為磁能，又將該磁能轉(zhuǎn)化為二次電路的電能，因此，磁芯是能量傳遞的媒介體。在結(jié)構(gòu)上，磁芯是構(gòu)成變壓器的骨架，在其磁芯柱上套上帶有絕緣的線圈繞組，并且牢固地對它們支撐和壓緊?，F(xiàn)有變壓器基本上為單磁路結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，散熱困難，損耗大，難以滿足不同電壓、不同電流的輸入輸出要求。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實施例的目的在于提供一種變壓器，旨在解決在現(xiàn)有技術(shù)中變壓器單磁路結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致結(jié)構(gòu)復(fù)雜，體積大，散熱困難，損耗大，難以滿足不同電壓、不同電流的輸入輸出要求的問題。
本發(fā)明實施例是這樣實現(xiàn)的，一種變壓器，所述變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組三者其中之一或者其任意組合。
本發(fā)明實施例的另一目的在于提供一種變壓器，所述變壓器包括
多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者帶中心柱的磁芯。
本發(fā)明實施例的再一目的在于提供一種變壓器，所述變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組的其中之一或者其任意組合；所述磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者帶中心柱的磁芯。
在本發(fā)明實施例中，組合利用平面導(dǎo)體繞組、線圈繞組以及印刷電路板制成的等效繞組，實現(xiàn)了不同電壓、不同電流的輸入輸出要求，通過多個磁路分散了變壓器的發(fā)熱點，改善了變壓器散熱環(huán)境，提高了變壓器的輸出功率。


圖1、圖2是本發(fā)明實施例提供的線圈繞組的示意圖；圖3、圖4是本發(fā)明實施例提供的平面導(dǎo)體繞組的示意圖；圖5、圖6是本發(fā)明實施例提供的印刷電路板制成的等效繞組的示意圖；圖7是本發(fā)明實施例提供的組合利用線圈繞組和平面導(dǎo)體繞組的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是本發(fā)明實施例提供的適用于PFC應(yīng)用的組合利用平面導(dǎo)體繞組和印刷電路板制成的等效繞組的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖9是本發(fā)明實施例提供的適用于PC源的組合利用平面導(dǎo)體繞組和印刷電路板制成的等效繞組的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖10是本發(fā)明實施例提供的采用U型或者CD形磁芯的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖11是本發(fā)明實施例提供的采用圓形芯柱磁芯的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖12是本發(fā)明實施例提供的采用帶中心柱磁芯的變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。應(yīng)當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
在本發(fā)明實施例中，組合利用平面導(dǎo)體繞組、線圈繞組以及印刷電路板制成的等效繞組的優(yōu)點，根據(jù)實際需要進行不同的繞組組合，實現(xiàn)了不同電壓、不同電流的輸入輸出要求。
本發(fā)明實施例中，組成變壓器的繞組分別為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組。本發(fā)明實施例中，可以根據(jù)不同的應(yīng)用情況對各種繞組進行組合，分別形成滿足不同應(yīng)用的變壓器。
線圈繞組由導(dǎo)線在垂直磁路方向上連續(xù)依次穿繞多個磁芯，分別圍繞多個磁路形成。導(dǎo)線可以是單根，或者在垂直磁路方向上的多根并排導(dǎo)線，分別如圖1、圖2所示，形成的繞組可以是整匝或者半匝。導(dǎo)線可以是漆包線或者扁型導(dǎo)電板材，可以使用標準的銅、鋁或者其它導(dǎo)線繞制，也可以采用各種導(dǎo)電箔帶繞制，例如銅箔、鋁箔等。漆包線可以為圓形漆包線，當制作多根線圈繞組時，漆包線最好為扁型。
平面導(dǎo)體繞組由薄形導(dǎo)體材料折疊而成，如圖3、圖4所示。平面導(dǎo)體繞組使用銅、鋁等薄形導(dǎo)體材料，可以為薄形導(dǎo)體材料折疊成的彎曲的蛇形導(dǎo)電體所折疊形成的封閉狀繞組。
當采用印刷電路板制成的等效繞組時，用來制作等效繞組的印刷電路板可以是一層或多層。變壓器的多個磁路可以單獨使用等效繞組，或者多個磁路共用等效繞組，如圖5、圖6所示。等效繞組可以為整匝或者半匝。根據(jù)變壓需要可以選擇性地把圍繞各個磁路上的等效繞組進行串聯(lián)或并聯(lián)。這樣，變壓比值就可以根據(jù)需要進行變化，變壓器使用范圍就更廣。
圖7示出了本發(fā)明實施例提供的組合利用線圈繞組和平面導(dǎo)體繞組的變壓器的結(jié)構(gòu)，線圈繞組適用于高壓應(yīng)用，平面導(dǎo)體繞組適用于低壓大電流應(yīng)用。
采用線圈繞組做輸入，平面導(dǎo)體繞組做輸出，可以實現(xiàn)如10KV/0.4KV的配電應(yīng)用，或者作為電解和電焊電鍍等大電流輸出應(yīng)用。
采用平面導(dǎo)體繞組做輸入，線圈繞組做輸出，適用于需要高壓輸出的情況下，例如環(huán)保上應(yīng)用的除塵器和其它高壓輸出產(chǎn)品。
目前，已經(jīng)利用圖中結(jié)構(gòu)實現(xiàn)了50KW的單相變壓器，輸入為10KV，輸出為380V，也實現(xiàn)了輸出為20KV的除塵電源，功率為20KV，另外，還實現(xiàn)了氣體放電燈所使用的高壓觸發(fā)器的線圈繞組，輸入為80V，輸出脈沖為4000V。
圖8示出了本發(fā)明實施例提供的組合利用平面導(dǎo)體繞組和印刷電路板制成的等效繞組的變壓器結(jié)構(gòu)，可以適用于功率因數(shù)校正(Power Factor Correction，PFC)應(yīng)用。
本發(fā)明實施例在印刷電路板制成的等效繞組上實現(xiàn)了作為PFC的全部控制電路，同時，印刷電路板制成的等效繞組可以為其他電路提供輔助的電壓輸出。使用平面導(dǎo)體繞組作為標準的PFC的工作電感，電路指標為輸入功率可以達到5000W，效率94％，PFC的電感量為400uH。
圖9示出的組合利用平面導(dǎo)體繞組和印刷電路板制成的等效繞組的變壓器可以應(yīng)用在PC電源上。圖中，1為輸入繞組，2、3為12V輸出部分，4為5V輸出部分，5、6、7分別為-5V、-12V和標準待機電源，整個電源符合ATX2.2標準，效率為90％。
該實施例中使用平面導(dǎo)體繞組實現(xiàn)了PC電源的輸入繞組，使用平面導(dǎo)體繞組實現(xiàn)了PC電源的大電流輸出繞組，使用印刷電路板制成的等效繞組實現(xiàn)了PC電源上需要的各組輔助的小電流輸出。同時，在印刷電路板制成的等效繞組上實現(xiàn)了各種輸入和輸出部分的控制。
在這個實施例中，輸入采用有源正激嵌位控制，輸出為同步整流方式。
作為本發(fā)明的實施例，也可以采用平面導(dǎo)體繞組對平面導(dǎo)體繞組的變壓器，輸入、輸出端都采用平面導(dǎo)體繞組，這樣的方法適合輸入和輸出之間的電壓差距不大，并且都需要輸出大的電流的方案。已經(jīng)采用這種方式完成了500千瓦的工頻變壓器和100千瓦的高頻變壓器的實施例子。
除了上述繞組組合外，顯然也可以根據(jù)具體的應(yīng)用需求，組合使用線圈繞組和印刷電路板制成的等效繞組，或者線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組和印刷電路板制成的等效繞組，以及單一的線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組。
作為本發(fā)明的優(yōu)選實施例，可以使用各種形狀的磁芯，以滿足不同情況下的應(yīng)用。
圖10示出了本發(fā)明實施例提供的采用U形磁芯或者CD鐵芯的變壓器的結(jié)構(gòu)，采用了8對UU160的磁芯，實現(xiàn)了40KW的輸出，頻率為40KHz，變壓器效率為98％。
圖11示出了本發(fā)明實施例提供的采用圓形芯柱磁芯的變壓器結(jié)構(gòu)，變壓器采用圓形柱的磁芯，以及圓形的繞組，應(yīng)用于各種EC，ETD，PQ，RM型變壓器。
圖12示出了本發(fā)明實施例提供的采用各種帶中心柱磁芯的變壓器的結(jié)構(gòu)，其中中心柱為矩形或者其他形狀的截面。
在本發(fā)明實施例中，組合利用平面導(dǎo)體繞組、線圈繞組以及印刷電路板制成的等效繞組，實現(xiàn)了不同電壓、不同電流的輸入輸出要求，通過多個磁路分散了變壓器的發(fā)熱點，改善了變壓器散熱環(huán)境，提高了變壓器的輸出功率。同時，采用各種異型磁芯，滿足了不同情況下的應(yīng)用。
以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，其特征在于，所述變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組三者其中之一或者其任意組合。
2.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，所述線圈繞組為在垂直磁路方向上連續(xù)依次穿繞所述多個磁芯的導(dǎo)線，分別圍繞多個磁路。
3.如權(quán)利要求1所述的變壓器，其特征在于，所述平面導(dǎo)體繞組為薄形導(dǎo)體材料折疊成的彎曲的蛇形導(dǎo)電體所折疊形成的封閉狀繞組。
4.如權(quán)利要求1、2或3所述的變壓器，其特征在于，所述磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者帶中心柱的磁芯。
5.一種變壓器，其特征在于，所述變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者帶中心柱的磁芯。
6.如權(quán)利要求5所述的變壓器，其特征在于，所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組三者其中之一或者其任意組合。
7.如權(quán)利要求6所述的變壓器，其特征在于，所述線圈繞組為在垂直磁路方向上連續(xù)依次穿繞所述多個磁芯的導(dǎo)線，分別圍繞多個磁路。
8.如權(quán)利要求6所述的變壓器，其特征在于，所述平面導(dǎo)體繞組為薄形導(dǎo)體材料折疊成的彎曲的蛇形導(dǎo)電體所折疊形成的封閉狀繞組。
9.一種變壓器，其特征在于，所述變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組的其中之一或者其任意組合；所述磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者帶中心柱的磁芯。
全文摘要
本發(fā)明適用于變壓器領(lǐng)域，提供了一種變壓器，所述的變壓器包括多個磁芯形成的多個磁路；以及圍繞所述多個磁路的繞組；所述繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組三者其中之一或者其任意組合。本發(fā)明組合利用平面導(dǎo)體繞組、線圈繞組以及印刷電路板制成的等效繞組，實現(xiàn)了不同電壓、不同電流的輸入輸出要求，通過多個磁路分散了變壓器的發(fā)熱點，改善了變壓器散熱環(huán)境，提高了變壓器的輸出功率。
文檔編號H01F27/28GK101071676SQ20071007365
公開日2007年11月14日 申請日期2007年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月23日
發(fā)明者王奉瑾 申請人:深圳市浦天利光電技術(shù)有限公司