專利名稱：一種電子變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及到一種電子變壓器，該電子變壓器主要應(yīng)用于開關(guān)電源和模塊電源中。
背景技術(shù)：
隨著開關(guān)電源特別是模塊電源的功率密度的提升，作為其核心功率器件的變壓器，在電氣間隙和爬電距離等安全距離方面有著詳細(xì)的硬性規(guī)定。同時對體積尺寸亦希望盡可能的朝著小型化的方向發(fā)展。
現(xiàn)有的變壓器一般由骨架、線圈、磁心組成。骨架上卷繞有多個線圈，骨架兩側(cè)分別設(shè)置有端子臺，端子臺上插裝多個供線圈繞組與電路板電氣連接的金屬端子。磁心通過骨架的中軸貫穿孔相向組合，并置放在骨架的端子臺上。在磁心結(jié)合處及磁心與骨架結(jié)合處用樹脂粘接固定，磁心外周纏繞絕緣膠紙進(jìn)行防護(hù)。
為滿足安規(guī)中爬電距離要求，現(xiàn)有技術(shù)中主要采用以下方式針對變壓器的磁心與繞線金屬端子之間的爬電距離進(jìn)行防護(hù)優(yōu)化
1、將骨架的端子臺拉長、增大，或者在端子臺進(jìn)上增加擋板，如專利申請?zhí)?200810071190. O的技術(shù)方案；或者是變壓器干脆采用飛線的形式，以此增加線圈與線圈間以及磁心與繞線金屬端子間的距離。但這些方式都不利于變壓器本身的體積小型化，甚至增加了變壓器的加工復(fù)雜度和人工工時。
2、改變磁心樣式來保證。如專利文獻(xiàn)日本實開平6-9120號公報，這種方案牽涉到磁心樣式的變化，因不同于業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)型號需重新開模，磁心樣式變化后使得磁心尺寸不規(guī)則，導(dǎo)致磁心參數(shù)的設(shè)計計算及加工變得非常復(fù)雜。
更為突出的是，上述變壓器安裝到PCB基板上時與PCB電路板周邊的電子器件無法保證有效的安全距離，電子器件的布板位置都需遠(yuǎn)離變壓器特別是遠(yuǎn)離磁心。為解決這種安全距離的問題，通常就是用絕緣膠紙將變壓器外圍包括磁心都完完全全的做密封式的包裹，或者是在變壓器與周邊電子器件之間增加一圈絕緣片，將變壓器磁心和電子器件完全隔離開。但通過包裹膠紙、增加絕緣片的方式耗費(fèi)人工工時，增加變壓器乃至整機(jī)系統(tǒng)的工藝難度。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種體積小巧，制造工藝簡單的一體式電子變壓器，能夠使磁心與繞組端子之間以及變壓器與PCB基板上其他電子器件之間具有足夠的電氣安全距離。
本發(fā)明的目的是通過以下的技術(shù)措施來實現(xiàn)的
一種電子變壓器，包括設(shè)置有繞組端子的線圈骨架和安裝在線圈骨架上的磁心， 其特征在于所述的電子變壓器還包括設(shè)有開口的絕緣隔離罩；所述隔離罩的罩體包覆在所述磁心的裸露表面上，并且所述線圈骨架局部從隔離罩的開口露出，所述繞組端子設(shè)置在線圈骨架露出的部位。根據(jù)變壓器選用不同的磁心，如E1、ER、EE、ETD、EPC或者U形磁心等，絕緣隔離罩相應(yīng)設(shè)計成與其相適配的形狀而包覆在磁心上，使得繞組端子與磁心之間為絕緣隔離罩所隔開，同時磁心與PCB基板上其他電子器件之間亦為絕緣隔離罩所隔開， 以增加它們之間的電氣安全距離，并且變壓器得以通過隔離罩上的開口散熱。
為了更有利于電子變壓器的散熱，作為本發(fā)明的一種特征，所述的隔離罩還開有用于電子變壓器散熱的窗口 ；卷繞在所述線圈骨架上的線圈繞組從所述窗口露出。
為了使變壓器的磁心參數(shù)設(shè)計最為優(yōu)化與簡單，作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述磁心為日字形磁心，所述線圈骨架套裝在該日字形磁心的中心柱上，日字形磁心的邊框柱裸露在線圈骨架之外，所述隔離罩的罩體具有與所述日字形磁心邊框柱的外表面相適配的內(nèi)壁面，該內(nèi)壁面緊貼在所述日字形磁心邊框柱的外表面上。
為了使電子變壓器更為小型化，減少隔離罩所占用的空間，作為本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式，所述隔離罩為具有四個罩面的罩體，該罩體的四個罩面以“ 口 ”字形依次相連圍成內(nèi)部腔體，并且每個罩面的縱截面形狀均為缺口朝向所述內(nèi)部腔體的“[”形，所述日字形磁心的邊框柱容納在所述內(nèi)部腔體中。
為了使電子變壓器具有更為緊湊的結(jié)構(gòu)，體積達(dá)到最小，并且簡化電子變壓器的組裝工藝以降低成本，作為本發(fā)明推薦的實施方式，所述日字形磁心由兩個標(biāo)準(zhǔn)的E型磁心配對組合而成，所述線圈骨架包括卷線部和兩個支撐座，所述卷線部為具有中空內(nèi)腔的筒體，該筒體的兩端底部分別向外側(cè)下方延伸出兩級臺階狀的支撐座，其中上級和下級臺階分別為支撐座的支撐臺和端子臺，所述線圈繞組卷繞在卷線部上，所述兩個磁心的中柱分別從卷線部的兩端插裝入所述中空內(nèi)腔中，兩個磁心的底柱分別部分承托在兩個支撐臺上，并且底柱未承托在支撐臺上的部分分別與兩個端子臺之間留有間隙，兩個磁心的兩條邊柱分別在卷線部的兩側(cè)對接，所述隔離罩的兩個相對罩面的下凸緣分別安裝在所述兩個間隙中并覆蓋在兩個磁心的底柱的下表面上，該兩個相對罩面的側(cè)面和上凸緣分別覆蓋在兩個磁心的底柱的側(cè)表面和上表面上，另外兩個相對的罩面的下凸緣、側(cè)面和上凸緣分別覆蓋在兩個磁心的兩條邊柱的下表面、側(cè)表面和上表面上。該隔離罩從上下、左右、前后全方位全面包裹住磁心，從而可以實現(xiàn)很好的隔離。為了使磁心更穩(wěn)定的安裝在線圈骨架上，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述端子臺的長度略大于所述卷線部的徑向?qū)挾?，所述兩個磁心的兩條邊柱分別承托在兩個端子臺超出卷線部的部分上。
作為本發(fā)明的一種實施方式，若干個所述的繞組端子分別并排插裝在所述兩個端子臺的底部。
作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述兩個端子臺的底部還分別并排設(shè)置有若干個梯形凸臺，該梯形凸臺的斜面朝向所述繞組端子。該梯形凸臺的作用是為了防止金屬端子繞線浸錫后的高度不一致導(dǎo)致的安裝不平，保證變壓器的共面度。
為了使隔離罩與線圈骨架相固定，作為本發(fā)明的一種實施方式，所述的兩個端子臺分別在外側(cè)面設(shè)有凸臺，所述凸臺和隔離罩之間點(diǎn)有膠水。
為了便于電子變壓器的組裝，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的隔離罩由兩個半體接合而成。
為了使隔離罩更緊密的包裹住磁心，作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，其中一個所述隔離罩的半體的接合部設(shè)有用于遮蔽所述兩個半體之間的接合縫隙的包套。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果
第一，本發(fā)明在不增加變壓器體積的情況下，通過隔離罩的的裝配，有效增加了磁心與繞線端子間的安規(guī)距離；
第二，本發(fā)明的電子變壓器結(jié)構(gòu)簡單，組裝方便，能有效替代變壓器外圍包膠紙的輔助絕緣防護(hù)，降低變壓器的加工工時和制造復(fù)雜度；
第三，由于隔離罩全方位包裹了磁心，本發(fā)明的電子變壓器安裝到PCB電路板上時，能夠有效保證磁心與其他電子部件間的電氣間隙，節(jié)省了 PCB空間；
第四，本發(fā)明的電子變壓器采用業(yè)界標(biāo)準(zhǔn)型號的磁心，對于磁心材料的特性設(shè)計、 加工、采購等方面都非常便利，并且有助于降低電子變壓器的成本；
第五，本發(fā)明電子變壓器的線圈骨架及隔離罩采用絕緣性的電木或者樹脂注塑成型，加工非常簡單。


下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明
圖1是本發(fā)明優(yōu)選實施例的線圈骨架示意圖2是本發(fā)明優(yōu)選實施例的線圈骨架底部示意圖3是本發(fā)明優(yōu)選實施例的隔離罩示意圖4是本發(fā)明優(yōu)選實施例的隔離罩分體說明示意圖5是本發(fā)明優(yōu)選 實施例的組裝示意圖6是本發(fā)明優(yōu)選實施例組裝后的立體圖7是本發(fā)明優(yōu)選實施例的變壓器立體剖面示意圖8是本發(fā)明優(yōu)選實施例的變壓器A-A剖面示意圖9是圖8的局部放大示意圖10是本發(fā)明優(yōu)選實施例的變壓器B-B剖面示意圖。
具體實施方式
如圖1至圖10所示，本發(fā)明優(yōu)選實施方式的電子變壓器包括線圈骨架1、隔離罩2 和磁心3，其采用了臥式安裝的結(jié)構(gòu)方式，以最大程度的實現(xiàn)模塊電源的小型化尺寸設(shè)計要求。
其中，如圖1和圖2所示，本優(yōu)選實施例的線圈骨架I由具有絕緣性的電木或者樹脂注塑成型，其包括卷線部10和兩個支撐座，卷線部10為具有中空內(nèi)腔12的筒體，該筒體的橫截面形狀為方形，并且其兩端底部分別向外側(cè)下方延伸出兩級臺階狀的支撐座，其中上級和下級臺階分別為支撐座的支撐臺14和端子臺15，端子臺15的長度Dl略大于卷線部 10的徑向?qū)挾菵2，并且端子臺15上設(shè)有凸臺13、若干個梯形凸臺16、若干個用于與PCB基板電氣連接的金屬繞組端子17，凸臺13設(shè)置在端子臺15的外側(cè)端面中部，若干個繞組端子17并排插裝在端子臺15的底部，若干個梯形凸臺16并排且垂直設(shè)置在端子臺15的底面上并且其斜面朝向繞組端子17。
如圖3至圖5所示，本優(yōu)選實施例的隔離罩2由絕緣性的電木或者樹脂注塑成型，其由第一半體21和第二半體22接合而成，第一半體21和第二半體22的側(cè)邊寬度211和側(cè)邊寬度221均不小于磁心3的底柱32的厚度D3，它們的底邊寬度212和底邊寬度222均不小于磁心3的邊柱33的厚度D4，第一半體21和第二半體22分別具有中空內(nèi)腔213和 225，第二半體22的接合部224設(shè)置有包套223，該兩個半體在第一半體21的接合部214和第二半體22的接合部224接合起來后，成為一個具有四個罩面的罩體并且兩個半體之間的接合縫隙為包套223所遮蔽。兩個半體接合而成的罩體的四個罩面以“ 口 ”字形依次相連圍成內(nèi)部腔體23，即上述兩個半體的中空內(nèi)腔213和225組合成該內(nèi)部腔體23，并且每個罩面的縱截面形狀均為缺口朝向內(nèi)部腔體23的“[”形，即其中兩個相對的罩面均由側(cè)面25 以及分別由側(cè)面25上、下部垂直延伸出的上凸緣26和下凸緣24組成，另外兩個相對的罩面均由側(cè)面28以及分別由側(cè)面28上、下部垂直延伸出的上凸緣29和下凸緣27組成，該罩體上、下部的方形缺口分別為隔離罩2用于電子變壓器散熱的窗口 2b和開口 2a。
如圖5所示，本優(yōu)選實施例的磁心3為兩個配對的標(biāo)準(zhǔn)EFD型號的鐵氧體磁心3， 該EFD型號的磁心為E型磁心的一種，其由底柱32和設(shè)置在底柱32中部的中柱31以及分別設(shè)置在底柱32兩端的邊柱33組成而具有E形橫截面。本優(yōu)選實施例將上述支撐臺14 的寬度設(shè)置為磁心3的底柱32的厚度的一半，支撐臺14的高度設(shè)置為O. 8 1. 0mm。
本優(yōu)選實施例的電子變壓器進(jìn)行組裝時，首先，將若干個線圈繞組11卷繞在線圈骨架I的卷線部10上，并將它們的引線分別纏繞在端子臺15底部的若干個繞組端子17上， 經(jīng)過焊錫后與繞組端子17形成電氣連接，若干個線圈繞組11之間分別纏繞絕緣膠帶；然后，將兩個磁心3沿圖中箭頭所示方向安裝在線圈骨架I上配對成的日字形磁心，其中兩個磁心3的中柱31分別從卷線部10的兩端插裝入中空內(nèi)腔12中相向配對組裝，兩個磁心3 的底柱32分別部分承托在兩個支撐臺14上，并且底柱32未承托在支撐臺14上的部分分別與兩個端子臺15之間留有間隙，實際上就是底柱懸空的部分與端子臺之間形成了間隙。 兩個磁心3的兩條邊柱33分別承托在兩個端子臺15超出卷線部10的部分上，并且分別在卷線部10的兩側(cè)對接，將兩個磁心3的兩條邊柱33的端面34用環(huán)氧膠水進(jìn)行粘接，以使組裝后的兩個磁心3的底柱32和邊柱33環(huán)繞在卷線部10外，形成閉合磁路；最后，將第一半體21和第二半體22沿圖中箭頭所示方向進(jìn)行組裝，它們在卷線部10的中軸面相結(jié)合成為具有四個罩面的罩體，其中該結(jié)合而成的罩體的位于卷線部10端部位置的兩個相對罩面的下凸緣24分別安裝在上述兩個間隙中，即承托在端子臺15上并覆蓋在兩個磁心3 的底柱32的下表面上，并且側(cè)面25和上凸緣26分別覆蓋在兩個磁心3的底柱32的側(cè)表面和上表面上，并且位于卷線部10兩側(cè)的兩個相對罩面的下凸緣27、側(cè)面28和上凸緣29 分別覆蓋在兩個磁心3的兩條邊柱33的下表面、側(cè)表面和上表面上，卷繞在線圈骨架I上的線圈繞組11從隔離罩2上的窗口 2b露出，以使得隔離罩2的罩體完全包覆在磁心3的裸露表面上，隔離罩2從上下、左右、前后全方位全面包裹住磁心3，從而可以實現(xiàn)很好的隔離，而設(shè)置在第二半體22上的包套223正好位于凸臺13的上方位置，在該凸臺13上點(diǎn)膠水將隔離罩2固定在線圈骨架I上；至此，上述組件組裝成如圖6所示的電子變壓器。
從圖7至圖10所示的本 優(yōu)選實施例電子變壓器的剖視圖上可知，隔離罩2從上下、左右、前后三個方位全面包裹住磁心3，從而使得變壓器本身磁心3與金屬端子17之間以及變壓器磁心3與PCB基板電子器件的安全距離得到了有效保證，從而更好的滿足產(chǎn)品安規(guī)要求。
本發(fā)明不局限與上述具體實施方式
，根據(jù)上述內(nèi)容，按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段，在不脫離本發(fā)明上述基本技術(shù)思想前提下，本發(fā)明還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更，例如將變壓器線圈骨架的安裝方式由橫式改為立式安裝，或者隔離罩的組裝方向改為由卷線部兩端組裝，或者磁心選用業(yè)界通用的E1、ER、EE、ETD、EPC等標(biāo)準(zhǔn)鐵氧體磁心，它們均為標(biāo)準(zhǔn)的E型磁心，或者磁心選用一體式的標(biāo)準(zhǔn)日字形磁心，上述卷線部開有安裝槽，日字形磁心的中心柱從該安裝槽插裝入線圈骨架中，并在安裝插裝完后以擋片封閉安裝槽，日字形磁心的邊框柱裸露在線圈骨架之外，上述隔離罩的罩體具有與日字形磁心邊框柱的外表面相適配的內(nèi)壁面，該內(nèi)壁面緊貼在日字形磁心邊框柱的外表面上，或者隔離罩采用其他的分體方式，如隔離罩的其中一個罩面可與其它三個罩面可拆卸式組裝，或者不采用包套遮蔽兩個半體之間的接合縫隙而直接用絕緣膠帶將該接合縫隙纏繞起來，又或者磁心選用U形、環(huán)形等標(biāo)準(zhǔn)磁心， 只要采用絕緣隔離罩包裹在磁心上，以將磁心與繞組端子以及PCB基板上其他電子器件相隔開，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之中。
權(quán)利要求
1.ー種電子變壓器，包括設(shè)置有繞組端子(17)的線圈骨架(I)和安裝在線圈骨架(I)上的磁心(3)，其特征在于所述的電子變壓器還包括設(shè)有開ロ(2a)的絕緣隔離罩(2);所述隔離罩(2)的罩體包覆在所述磁心(3)的裸露表面上，并且所述線圈骨架(I)局部從隔離罩(2)的開ロ(2a)露出，所述繞組端子(17)設(shè)置在線圈骨架(17)露出的部位。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子變壓器，其特征在于所述的隔離罩(2)還開有用于電子變壓器散熱的窗ロ(2b);卷繞在所述線圈骨架(I)上的線圈繞組(11)從所述窗ロ(2b)露出。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子變壓器，其特征在于所述磁心(3)為日字形磁心，所述線圈骨架(I)套裝在該日字形磁心的中心柱上，日字形磁心的邊框柱裸露在線圈骨架(I)之外，所述隔離罩(2)的罩體具有與所述日字形磁心邊框柱的外表面相適配的內(nèi)壁面，該內(nèi)壁面緊貼在所述日字形磁心邊框柱的外表面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子變壓器，其特征在于所述隔離罩(2)為具有四個罩面的罩體，該罩體的四個罩面以“ ロ”字形依次相連圍成內(nèi)部腔體(23)，并且每個罩面的縱截面形狀均為缺ロ朝向所述內(nèi)部腔體(23)的“[”形，所述日字形磁心的邊框柱容納在所述內(nèi)部腔體(23)中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電子變壓器，其特征在于所述日字形磁心由兩個標(biāo)準(zhǔn)的E型磁心(3)配對組合而成，所述線圈骨架(I)包括卷線部(10)和兩個支撐座，所述卷線部(10)為具有中空內(nèi)腔(12)的筒體，該筒體的兩端底部分別向外側(cè)下方延伸出兩級臺階狀的支撐座，其中上級和下級臺階分別為支撐座的支撐臺(14)和端子臺(15)，所述線圈繞組(11)卷繞在卷線部(10)上，所述兩個磁心(3)的中柱(31)分別從卷線部(10)的兩端插裝入所述中空內(nèi)腔(12)中，兩個磁心(3)的底柱(32)分別部分承托在兩個支撐臺(14)上，并且底柱(32)未承托在支撐臺(14)上的部分分別與兩個端子臺(15)之間留有間隙，兩個磁心(3)的兩條邊柱(33)分別在卷線部(10)的兩側(cè)對接，所述隔離罩(2)的兩個相對罩面的下凸緣(24)分別安裝在所述兩個間隙中并覆蓋在兩個磁心(3)的底柱(32)的下表面上，該兩個相對罩面的側(cè)面(25)和上凸緣(26)分別覆蓋在兩個磁心(3)的底柱(32)的側(cè)表面和上表面上，另外兩個相對的罩面的下凸緣(27)、側(cè)面(28)和上凸緣(29)分別覆蓋在兩個磁心(3)的兩條邊柱(33)的下表面、側(cè)表面和上表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電子變壓器，其特征在于所述端子臺(15)的長度(Dl)略大于所述卷線部(10 )的徑向?qū)挾?D2 )，所述兩個磁心(3 )的兩條邊柱(33 )分別承托在兩個端子臺(15)超出卷線部(10)的部分上。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子變壓器，其特征在于若干個所述的繞組端子(17)分別并排插裝在所述兩個端子臺(15)的底部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電子變壓器，其特征在于所述兩個端子臺(15)的底部還分別并排設(shè)置有若干個梯形凸臺(16)，該梯形凸臺(16)的斜面朝向所述繞組端子(17)。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電子變壓器，其特征在于所述的兩個端子臺(15)分別在外側(cè)面設(shè)有凸臺(13)，所述凸臺(13)和隔離罩(2)之間點(diǎn)有膠水。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至9任ー項所述的電子變壓器，其特征在于所述的隔離罩(2)由兩個半體接合而成；其中一個半體的接合部設(shè)有用于遮蔽所述兩個半體之間的接合縫隙的包套(223)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種電子變壓器，包括設(shè)置有繞組端子(17)的線圈骨架(1)和安裝在線圈骨架(1)上的磁心(3)，其特征在于所述的電子變壓器還包括設(shè)有開口(2a)的絕緣隔離罩(2)；所述隔離罩(2)的罩體包覆在所述磁心(3)的裸露表面上，并且所述線圈骨架(1)局部從隔離罩(2)的開口(2a)露出，所述繞組端子(17)設(shè)置在線圈骨架(17)露出的部位。本發(fā)明體積小巧，制造工藝簡單，能夠使磁心與繞組端子之間以及變壓器與PCB基板上其他電子器件之間具有足夠的電氣安全距離。
文檔編號H01F27/00GK103035364SQ20121058570
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月28日
發(fā)明者向宇峰 申請人:廣州金升陽科技有限公司