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高頻變壓器骨架如何生產(chǎn)


現(xiàn)有ac-dc開關(guān)電源變壓器骨架一般由帶中心孔的繞線柱和端子臺組成。如圖1所示,包括帶中心孔的繞線柱01、沿繞線柱01兩端向外延伸而成的上擋板02和下?lián)醢?3;上擋板02兩側(cè)對稱設(shè)置有左定位板04和右定位板05,左定位板04和右定位板05延上擋板02垂直向上延伸并呈類“v”形結(jié)構(gòu);下?lián)醢?3兩側(cè)對稱設(shè)置有初級端子臺06和次級端子臺07,初級端子臺06下表面間隔均勻地垂直設(shè)有端子08,次級端子臺07下表面間隔均勻地垂直設(shè)有端子09。此種骨架由于左右對稱,模具簡單,因此為市場公模產(chǎn)品,采購容易,但由于左定位板04和右定位板05呈類“v”型結(jié)構(gòu)、浪費了繞線柱01的中心孔所裝磁芯的橫截面積,導(dǎo)致裝配的磁芯面積小、磁通量不能最大化,使得變壓器的功率在限定的體積內(nèi)不能最大化,不利于產(chǎn)品小型化。
如圖2所示,為另一種現(xiàn)有變壓器骨架,與圖1不同之處在于上擋板02兩側(cè)對稱設(shè)置的左定位板04和右定位板05延上擋板02垂直向上延伸并呈長方形結(jié)構(gòu)。該電子變壓器骨架繞制利茲線收尾折彎如圖3所示,由于左定位板04和右定位板05呈長方形結(jié)構(gòu),磁芯面積被最大化了,但是在繞制很粗的利茲線時,在高度一定的情況下,線圈收尾折彎時會減少線圈匝數(shù),使得變壓器的功率有所下降,同樣使得變壓器的功率在限定的體積內(nèi)不能最大化,不利于產(chǎn)品小型化。
現(xiàn)有技術(shù)人員認為,圖1和圖2左定位板04和右定位板05兩種結(jié)構(gòu)均使得變壓器的功率在限定的體積內(nèi)不能最大化,因此為了滿足功率需要,且受對稱式慣性思維的影響,在設(shè)計時都是選擇其中一種結(jié)構(gòu),要么加大繞線柱01的直徑,要么加長繞線柱01的高度。
此外,對于大功率ac-dc開關(guān)電源,為了滿足設(shè)計要求,技術(shù)人員需要設(shè)計大功率的變壓器,功率越大、磁芯到變壓器骨架引腳端子間的爬電距離也需要越大,其磁芯到變壓器骨架引腳爬電距離示意圖如圖4所示,其中粗線示出的即為磁芯到變壓器骨架引腳端子間的爬電距離,常規(guī)設(shè)計時技術(shù)人員通常采用直接加大變壓器骨架的高度、端子臺的寬度來滿足功率和爬電距離的要求,這通常會讓使用這些變壓器的產(chǎn)品外型加大,不利于產(chǎn)品小型化。
變壓器骨架行業(yè)已經(jīng)形成標準化生產(chǎn),在市場中存在大量的公模產(chǎn)品,現(xiàn)有技術(shù)人員為了節(jié)約成本和標準化的考慮,在設(shè)計變壓器時通常就直接選用市場標準化的骨架,然而隨著市場的變化,ac-dc開關(guān)電源,大功率、小型化已成為未來發(fā)展的方向,ac-dc開關(guān)電源中的重要物料電子變壓器骨架,必須先進行大功率小型化的設(shè)計,以滿足行業(yè)未來的發(fā)展需求。
因此,在一定體積內(nèi),最大限度地保證磁芯面積、繞線匝數(shù)和爬電距離,從而保證功率需求已經(jīng)成為行業(yè)難題之一,現(xiàn)有技術(shù)也產(chǎn)生了非常多的解決方案,典型方案如下:
1、專利號為zl201520002336.1、名稱為《滿足安規(guī)的電子變壓器骨架及電子變壓器》的實用新型專利,該專利通過兩維尺度來疊加擴展端子臺與磁芯安裝位置的間隔距離,使三層絕緣線沒有破皮的位置滿足安規(guī)距離的要求;另外該專利的圖1左定位板和右定位板采用的即為本申請圖2的結(jié)構(gòu)、該專利的圖2左定位板和右定位板采用的即為本申請圖1的結(jié)構(gòu),均為現(xiàn)有技術(shù);
2、專利號為zl201210338985.x、名稱為《一種組合式可調(diào)變壓器骨架及使用該骨架的變壓器》的發(fā)明專利,該專利通過主架與插接件配合組裝及插接件安裝角度的調(diào)整,增加電氣間隙和爬電距離滿足標準要求;
上述兩種技術(shù)方案解決安規(guī)問題的本質(zhì)還是加長端子臺的寬度或高度,只不過為了不增加變壓器的體積,其加寬/加高端子臺的方案不是那么直接而已,而是結(jié)構(gòu)較為特殊,但這也使得結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜,導(dǎo)致繞線工藝復(fù)雜,不利于降成本。

技術(shù)實現(xiàn)要素:
有鑒如此,本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是,提供一種變壓器骨架:在一定體積內(nèi),最大限度地保證磁芯面積、繞線匝數(shù)和爬電距離,從而保證功率需求,且變壓器骨架結(jié)構(gòu)依然非常簡單。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案如下:
一種變壓器骨架,包括帶中心孔的繞線柱、沿繞線柱兩端向外延伸而成的上擋板和下?lián)醢澹簧蠐醢鍍蓚?cè)設(shè)置有左定位板和右定位板;下?lián)醢鍍蓚?cè)設(shè)置有初級端子臺和次級端子臺,初級端子臺和次級端子臺下表面垂直設(shè)有引腳端子;其特征在于:初級端子臺寬度大于次級端子臺,初級端子臺中心開有一通孔;左定位板延上擋板垂直向上延伸并呈長方形結(jié)構(gòu),右定位板延上擋板垂直向上延伸并呈類“v”形結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,初級端子臺中心通孔的長度大于或等于繞線柱繞制利茲線后的橫截面直徑。
優(yōu)選地,初級端子臺中心通孔的寬度大于或等于1mm。
作為上述方案的改進,初級端子臺和次級端子臺位于兩相鄰端子間設(shè)置有卡線槽。
優(yōu)選地,卡線槽的截面形狀呈類“u”形。
優(yōu)選地,卡線槽的槽開口小于槽寬。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明具有以下有益效果:
(1)定位板采用不同結(jié)構(gòu),左定位板延上擋板垂直向上延伸并呈長方形結(jié)構(gòu),能保證變壓器磁芯截面積為最大截面積、提高磁通量、加大功率;右定位板延上擋板垂直向上延伸并呈類“v”形結(jié)構(gòu),在變壓器繞線時直徑很粗的利茲線收尾折彎時可以向上彎曲,能最大限度保證利茲線的繞線圈數(shù)、增大功率。
(2)端子臺采用不同尺寸,初級端子臺寬度較次級端子臺寬,能盡可能增加變壓器磁芯到變壓器骨架引腳端子間的爬電距離,且保證體積最??;
(3)在初級端子臺中心開有一通孔,能進一步增加變壓器磁芯到變壓器骨架引腳端子間的爬電距離,滿足ul等安規(guī)要求。
(4)端子臺位于兩相鄰引腳端子間設(shè)置有卡線槽,有效固定住了繞組起、收線,避免了再受力情況下松動且可有效的阻止繞組過滿和磁芯直接接觸的風險,大大提高了變壓器的安全性和可靠性。
(5)無需設(shè)計加長端子臺的各種復(fù)雜結(jié)構(gòu),僅加大初級端子臺寬度、并在初級端子臺中心開設(shè)通孔就解決了安規(guī)問題,因此結(jié)構(gòu)簡單,有利于降低變壓器的物料成本;
(6)由于結(jié)構(gòu)簡單,與現(xiàn)有技術(shù)相比,變壓器繞制工藝也非常簡單,有利于降低變壓器的加工成本。
附圖說明
圖1為第一種現(xiàn)有的電子變壓器骨架的立體結(jié)構(gòu)圖;
圖2為第二種現(xiàn)有的電子變壓器骨架的立體結(jié)構(gòu)圖;
圖3為利用第二種現(xiàn)有的電子變壓器骨架繞制利茲線收尾折彎的示意圖;
圖4為第二種現(xiàn)有的電子變壓器磁芯到變壓器骨架引腳端子間爬電距離示意圖;
圖5為本申請電子變壓器骨架的立體結(jié)構(gòu)圖;
圖6為本申請電子變壓器骨架主視圖;
圖7為利用本申請電子變壓器骨架繞制利茲線收尾折彎的示意圖;
圖8為本申請電子變壓器磁芯到變壓器骨架引腳爬電距離示意圖。
標示說明:
01—繞線柱;02—上擋板;03—下?lián)醢澹?4—左定位板、05—右定位板;06—初級端子臺;07—次級端子臺;08、09—引腳端子;10、11、12—卡線槽;13—通孔。
具體實施方式
圖5為本申請電子變壓器骨架的立體結(jié)構(gòu)圖、圖6為本申請電子變壓器骨架主視圖,包括帶中心孔的繞線柱01、沿繞線柱01兩端向外延伸而成的上擋板02和下?lián)醢?3;上擋板02兩側(cè)設(shè)置有左定位板04和右定位板05;下?lián)醢?3兩側(cè)設(shè)置有初級端子臺06和次級端子臺07,初級端子臺06下表面垂直設(shè)有引腳端子08,次級端子臺07下表面垂直設(shè)有端子09;其中:
左定位板04延上擋板02垂直向上延伸并呈長方形結(jié)構(gòu),右定位板05延上擋板02垂直向上延伸并呈類“v”形結(jié)構(gòu)。
本實施例初級端子臺06和次級端子臺07沿下?lián)醢?3的水平面稍向外伸長,在端子臺位于兩相鄰端子間設(shè)置有卡線槽10、11、12;端子臺水平面稍向外伸長可以加寬端子臺,為端子臺側(cè)面開設(shè)更多的卡線槽提供空間支持,同時還加寬了端子臺與磁芯的水平安裝間距,使三層絕緣線沒有破皮的位置滿足安規(guī)距離的要求,同時讓三層絕緣線有效的連接;卡線槽能有效固定住繞組起、收線,避免再受力情況下松動且可有效的阻止繞組過滿和磁芯直接接觸的風險。
為了有效地固定住利茲線,卡線槽10、11、12的槽寬要稍大于每種繞線的外徑。優(yōu)選地,卡線槽10、11、12的截面形狀呈類“u”形,且槽開口稍小于槽寬,可以把各鐘線徑的繞線通過拉動卡入進來進行定位。
本實施例初級端子臺06和次級端子臺07采用非對稱設(shè)計,其中初級端子臺06寬度較寬,并在初級端子臺06中部開設(shè)有通孔13,從而通過雙重技術(shù)手段增加了變壓器磁芯到變壓器骨架引腳的爬電距離,滿足ul等安規(guī)要求。
為了獲得較好的安規(guī)效果,通孔13的長度應(yīng)當大于或等于繞線柱01繞制利茲線后的橫截面直徑;為了方便加工脫模,通孔13的寬度要大于或等于1mm。
圖7為利用本申請電子變壓器骨架繞制利茲線收尾折彎意圖,和圖3對比可知較粗的利茲線在收尾時,圖7的繞線匝數(shù)明顯多于圖4的繞線匝數(shù);圖8為本申請電子變壓器磁芯到變壓器骨架引腳端子的爬電距離示意圖,圖8中粗線示出的即為本申請磁芯到變壓器骨架引腳端子的爬電距離,和圖4對比可知,由于初級端子臺06中部開設(shè)有通孔13,阻斷了漏電原有的行走路徑,巧妙地使得爬電距離由現(xiàn)有技術(shù)的3段直線增加到5段直線,且該直線距離之和有所增加,無需采用復(fù)雜的結(jié)構(gòu)方式加大變壓器骨架的高度、初級端子臺的寬度,從而使得在一定體積內(nèi)最大限度地滿足了磁芯到變壓器引腳的爬電距離要求。
應(yīng)當說明的是,本發(fā)明實施例附圖中長方形結(jié)構(gòu)的左定位板04和類“v”形結(jié)構(gòu)的右定位板05位置可以交換;或初級端子臺06和次級端子臺07的位置可以交換,這對于本技術(shù)領(lǐng)域的人員而言根據(jù)設(shè)計需要是容易實現(xiàn)的實施方式,在此不贅述。
以上僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式,應(yīng)當指出的是,上述優(yōu)選實施方式不應(yīng)視為對本發(fā)明的限制,本發(fā)明的保護范圍應(yīng)當以權(quán)利要求所限定的范圍為準。對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),還可以做出若干改進和潤飾,這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
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