一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，包括将传统变压器骨架D一分为二，即变压器骨架D1和变压器骨架D2，绕制原边绕组线圈B，变压器骨架D2采用注塑一体成形，将次级线圈绕组C绕制成形为变压器骨架D2形状，外形尺寸略小于变压器骨架D2，然后采用注塑成形工艺或包封工艺，将绝缘胶I包裹在线圈绕组C四围，并形成完整的变压器骨架D1，最后将变压器骨架D1和变压器骨架D2叠加一起，再将磁芯A装上，真空浸油烘干即可。本发明专利技术小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，可提高变压器原边和次边的高隔离电压，满足安规要求，提高变压器的功率密度，实现变压器薄型化和小型化，提高产品的能量传输效率，降低干扰源，减少人工生产成本。

【技术实现步骤摘要】
一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺
本专利技术涉及高频变压器
，具体为一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺。
技术介绍
随着电力电子的发展，市场对开关电源模块的体积也越来越小，功率密度也越来越高，同时对超薄电源模块的需求也越来越多，特别是功率在20-60W内的开关电源模块的要求是体积更小，高度也越来越低，而实现这个要求，关健在于电力电子元器件的小型化和薄形化，在这些元器件中，高频变压器也是一个核心的元器件，它的小型化和薄型化对开关电源的小型和薄型化起作关健作用。而传统的方法却难实现这个功能。传统的设计方法：图1是传统的变压器生产工艺制成的成品正面解剖图，图1中的A为E形磁芯，为上下两块，B是原边线圈绕组(或初级线圈绕组)，C是次级线圈绕组，D是变压器骨架(bobbin)，图中I为绝缘胶带，E是变压器磁芯的内宽，是决定线圈绕组能绕多少层数，G是变压器磁芯的内高，决定线圈绕组一层能绕多少圈数；图1中各参数之间的关系如下：G＝原边线圈(或次级线圈)的直径*圈数；H＝原边线圈的直径*原边线圈的层数；F＝次级线圈的直径*次级线圈的层数；E＝E+H；图2是绕制好的线包正面解剖图。传统变压器的制作流程如下：第一步，将原边(或初级绕组)绕制在变压器骨架D(bobbin)的最里层，包上一层绝缘胶带I，增强电气绝缘功能；第二步，将次级线圈绕组C绕制在变压器骨架D(bobbin)的最外面层，包上一层绝缘胶带I；第三步，将磁芯A，上下一对将装进变压器骨架D(bobbin)上，然后用绝缘胶带I包上磁芯A；第四步，将整个变压器真空浸油烘干。传统的制作方法有很大的局限性，主要有：1、生产工艺复杂，难以实现整个变压器的小型化和薄型化，有以下原因：1)由于输入电压高，通常是在300-400V以上，而且功率较小，通常在50W以下，所以原边线圈绕组(或初级线圈绕组)B和次级线圈绕组C的圈数均比较多，需要较大的空间来绕制变压器线包，这就要选择较大的变压器骨架和较大磁芯窗口来绕制变压器，导至变压器整体过大，不利于产品的小型化和薄形化。2)由于输入工作电压非常大，变压器的原边线圈绕组(或初级线圈绕组)B和次级线圈绕组C的电气隔离电压要求非常高，同时它们之间的气隙距离和爬电距离要大很多，能常在3KVAC-4KVAC以上，而满足这些条件，则需要原边线圈绕组(或初级线圈绕组)B是用普通漆包圆铜线绕制，次级线圈绕组C采用三层绝缘线来绕制，其中，三层绝缘线是在普通漆包圆铜线包上一层绝缘套管，就是通常说的三层绝缘线，绝缘套的厚度是0.1mm以上，这样三层绝缘线的直径比普通漆包圆铜线多0.2mm以上，这样次级绕组的厚度就变成N层数*(普通漆包线+0.2mm)，如果次级绕制的层数多，则变压器的线包非常大。举例说明：20W的功率变压器，采用平面小体积的磁芯，它的内宽E和内高G分别是2.0mm和5mm，原边线圈绕组(或初级线圈绕组)B的线径是0.15mm，99圈，原边绕组需要绕3层，每层33圈，则原边需要占有0.15mm*3＝0.45mm的内宽，次级线圈绕组C的线径是0.3mm，23圈，因次级绕组是三层绝缘线，所以次级线圈绕组的直径是0.5mm，则次级需要绕制3层，每层10圈，这样次级绕组需要占有0.5mm＝1.5mm的内宽，这样整个线包所占有内高为1.5mm+0.45mm+0.4mm(变压器骨架D的厚度)＝2.35mm，而磁芯A的内宽仅为2.0mm，显然这样的内宽的线包是无法装进这个磁芯里，这就要先用更大的磁芯和相应的变压器骨架D，这样变压器就变大了，显然是没有办法实现小型化和薄型化了。2、传统变压器的制作方法在电气性能上存在以下缺点：1)耦合性差：由上述的绕制过程中可以看出，变压器的原边线圈绕组(或初级线圈绕组)B和次级线圈绕组C绕制的层数较多，这样原边绕组和次级绕组之间的电气耦合性能差，不能充分地将原边绕组的能量全部传送到次级绕组这边来，未传输去出的能量一部份转换成了热量损耗了，另一部份的则辐射到空间去了，形成了辐射干扰源，对其它电子设备进行干扰了。2)集肤效应差，由于高频变压器的工作在高频状态下，工作频率高，所以变压器的线圈的集肤效应差，导至变压器线圈的线径利用率低，在相功率的条件下，线圈的线径比平面变压器要大。(说明：如果采用平面变压器，变压器的线圈采用PCB设计有非常好的电气性能：1是电气耦合性好，能量传输损矢小，2是集肤效应好，线圈的利率好。但是要求次级线圈与磁芯和原边线圈之间的距离需在4.0mm以上，而磁芯的内宽仅为2.0mm，所以这条路行不通)。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，能够提高产品的能量传输效率，降低干扰源，可以采用自动化工艺生产，减少人工生产成本，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种小功率ACDC超薄高频变压器，包括变压器骨架D1和变压器骨架D2，变压器骨架D1上绕制有原边线圈绕组B，变压器骨架D2上绕制有次级线圈绕组C，变压器骨架D1和变压器骨架D2上下叠加，并通过装有上下对称的两个磁芯A连接为一体，且磁芯A与变压器骨架D1之间通过绝缘胶带I包覆。作为本专利技术进一步改进的技术方案，所述变压器骨架D2采用注塑一体成形工艺或包封工艺。本专利技术提供另一种技术方案为：一种小功率ACDC超薄高频变压器的制作工艺，包括以下步骤：步骤1)：将传统变压器骨架D一分为二，即变压器骨架D1和变压器骨架D2；步骤2)：变压器骨架D1和传统变压器骨架D一样，绕制原边绕组线圈B；步骤3)：变压器骨架D2采用注塑一体成形，将次级线圈绕组C绕制成形为变压器骨架D2的形状；步骤4)：将绝缘胶带I包裹在线圈绕组C的四围，然后采用注塑工艺或包封工艺将绝缘材料包在次级线圈绕组C上，使其变成一体的变压器骨架D2；步骤5)：将变压器骨架D1和变压器骨架D2叠加一起，再将磁芯A装上；步骤6)：将整个变压器真空浸油烘干。与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：1、本专利技术提供的一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，可以选用平面变压器来设计小功率ACDC(高压)高频变压器，这样可以实现变压器薄型化和小型化。2、本专利技术提供的一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，由于变压器的线圈绕组绕制的特点和平面变压器的特点相似，所以它的电气性能非常好，有非常好的耦合性能和集肤效应。3、本专利技术提供的一种小功率ACDC超薄高频变压器及其制作工艺，由于次级绕组采用注塑一体成形工艺，所以原边绕组和次级绕组之间的电气绝缘距离易于实现，可提高变压器原边和次边的高隔离电压，满足安规要求，提高变压器的功率密度，整个生产过程易于自动化生产，降低生产成本。附图说明图1为传统的变压器生产工艺制成的成品正面解剖图；图2为传统绕制好的线包正面解剖图；图3为本专利技术的变压器生产工艺制成的成品正面解剖图；图4为本专利技术的绕制好的线包正面解剖图；图5为本专利技术的绕制好的线圈结构示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种小功率ACDC超薄高频变压器，其特征在于，包括变压器骨架D1和变压器骨架D2，变压器骨架D1上绕制有原边线圈绕组B，变压器骨架D2上绕制有次级线圈绕组C，变压器骨架D1和变压器骨架D2上下叠加，并通过装有上下对称的两个磁芯A连接为一体，且磁芯A与变压器骨架D1之间通过绝缘胶带I包覆。

【技术特征摘要】
1.一种小功率ACDC超薄高频变压器，其特征在于，包括变压器骨架D1和变压器骨架D2，变压器骨架D1上绕制有原边线圈绕组B，变压器骨架D2上绕制有次级线圈绕组C，变压器骨架D1和变压器骨架D2上下叠加，并通过装有上下对称的两个磁芯A连接为一体，且磁芯A与变压器骨架D1之间通过绝缘胶带I包覆。2.如权利要求1所述的一种小功率ACDC超薄高频变压器，其特征在于：所述变压器骨架D2采用注塑一体成形工艺或包封工艺。3.一种如权利要求1所述的小功率ACDC超薄高频变压器的制作工艺，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：王中于，王生辉，
申请(专利权)人：广州中逸光电子科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44