高频低造型开关电源变压器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种高频低造型开关电源变压器，包括低造型磁芯、初级印刷电路绕组、次级绕组和初级绕组的引出脚铆钉，所述次级绕组为折叠式绕组，分为上下两层，它是由一个宽度大于厚度的整体金属薄片折叠而成；所述金属薄片在折叠处有尖锐的凹口。可减小变压器高度，减小导体电阻，便于批量生产，减小输出电流密度，提高变压器效率。（*该技术在2009年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种开关电源变压器，特别是高频低造型开关变压器。随着技术的不断进步，要求DC/DC模块的体积越来越小，功率和输出电流越来越大，适用的输入电压变化范围越来越宽，耐压等级越来越高，而开关变压器是开关电源模块的核心部件，如何在保证性能的情况下，减小体积、降低高度、便于批量生产，成为DC/DC模块的重要研究内容。采用低造型磁芯安装PCB绕组及铜片绕组制作开关变压器成为减小体积的常用方法。当前常用的低造型变压器由于运行在高频状态，在要求输出电流较大的情况下，为了增强初次级绕组的磁耦合，输入PCB绕组及输出铜片绕组采用多层交替叠加的办法，多层铜片之间的电连接较复杂，并增大了回路电阻；由于引出端相对较长，使变压器所占面积较大。此外当高频变压器采用表面贴装工艺时，其引出端的焊接问题造成可生产性不强。如专利号为005781093号美国专利即是一例。本技术的目的是为了供一种高频低造型开关电源变压器，以减小变压器高度，减小导体电阻，便于批量生产，减小输出电流密度，提高变压器效率，并满足安规标准。本技术实现上述目的的方案是一种高频低造型开关电源变压器，包括低造型磁芯、初级印刷电路绕组、次级绕组和初级绕组的引出脚铆钉，其特征是所述次级绕组为折叠式绕组，分为上下两层，它是由一个宽度大于厚度的整体金属薄片折叠而成。采用以上方案的有益效果由于采用了以上的方案，所述次级绕组为整体折叠式，宽度大于厚度，这种造型的绕组可以克服高频趋肤效应的影响，输出大电流，减小输出电阻，降低变压器损耗与温升，提高效率；而其薄片的形状也可以实现减小高度的要求；两层铜片是一个整体，具有很好的电连接；满足安规标准，并且便于批量生产。附图说明图1是本技术实施例变压器的结构示意图。图2是本技术实施例变压器的外形示意图。图3a、3b、3c、3d分别是低造型磁芯的E型磁芯的侧视图、俯视图、平板磁芯盖的侧视图、俯视图。图4是初级印刷电路绕组示意图。图5是折叠前的金属薄片示意图。图6a、6b是初级绕组的引出脚铆钉的纵截面和横截面示意图。图7a、7b是金属薄片折叠成次级绕组后的俯视和侧视图。下面通过具体的实施例并结合附图对本技术作进一步详细的描述。见图1、2，所示为一种高频低造型开关电源变压器，主要由低造型磁芯1(包括E形磁芯1′和平板磁芯1″)，初级印刷电路绕组2、次级折叠式绕组3和初级绕组的引出脚铆钉4组成，各组成部分分别如图3a-7b所示。变压器次级铜片(也可是其它金属片)绕组采用如图5所示结构，由图可见它是由一个宽度大于厚度的整体金属薄片(在此例中为铜片)折叠而成；所述金属薄片在折叠处有尖锐的凹口5，形成图中的M形和倒M形，方便折叠(折叠处尖锐的凹口5可使折叠位置固定且折叠方便，以保证在折叠后的两层铜片间留有固定的空间，在此空间装入初级印刷电路绕组，以增加初次级绕组间的磁耦合。如果每侧只有一个凹口5，则形成V形和倒V形，图略)。同时，所述金属薄片上还有两个经折叠而产生的凸起部11，它作为变压器的次级输出端子，安装方便，接触电阻小。经过折叠后的次级铜片绕组如图7a、7b所示。通过采用折叠成两层的铜片绕组，产生如下效果1)克服高频趋肤效应的影响；2)可以输出大电流，减小输出电阻，降低变压器损耗与温升，提高效率；3)实现变压器减小高度的要求；4)两层铜片是一个整体，具有很好的电连接；5)通过在M形和倒M形的凹口5处折叠，可使折叠位置固定且折叠方便，以保证在折叠后的两层铜片间留有固定的空间，在此空间装入初级印刷电路绕组2，以增加初次级绕组间的磁耦合。铆钉4采用如图6a、6b所示结构，其中部和下部各有一个台阶6、7，所述台阶6、7处的横截面尺寸大于其他部位的截面积，从而使铆钉4在其纵截面上由上到下形成小、大、小、大的分布。通过铆钉上部的台阶6，可以固定引脚的高度，使下方台阶7的底面与铝基板很好地接触，保证良好的焊接。铆钉的上端8与初级印刷电路绕组端部的两个孔10相连，作为变压器的输入端。变压器的装配图如图1所示，外形图如图2所示，图中9为绝缘层。经过对变压器进行实例测试可知，生产性好，安规满足国际标准，并满足开关电源DC/DC模块体积小、高度低的要求，效率增加1％。通过对一只输出功率150W(输出电压5V，输出电流30A)的高频低造型变压器进行测试，其最大外形尺寸仅为29mm×24mm×9mm，满足功率变换器的体积要求，其漏感小于0.8μH，主电感为85.5μH，耐压为1500VDC，满足国际安规标准，并且适合大批量生产，其它电性能也满足要求，实际图如图2所示。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高频低造型开关电源变压器，包括低造型磁芯（１）、初级印刷电路绕组（２）、次级绕组（３）和初级绕组的引出脚铆钉（４），其特征是：所述次级绕组（３）为折叠式绕组，分为上下两层，它是由一个宽度大于厚度的整体金属薄片折叠而成。

【技术特征摘要】
1.一种高频低造型开关电源变压器，包括低造型磁芯(1)、初级印刷电路绕组(2)、次级绕组(3)和初级绕组的引出脚铆钉(4)，其特征是所述次级绕组(3)为折叠式绕组，分为上下两层，它是由一个宽度大于厚度的整体金属薄片折叠而成。2.如权利要求1所述的高频低造型开关电源变压器，其特征是所述金属薄片在折叠处有尖锐的凹口(5)。3.如权利要求2所述的高频低造型开关电源变压器，其特征是所述凹口(5)在金属片两侧各有二个，在每侧各形成一个M形或倒M形。4.如权利要求1或2或3所述的高频低...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨玉岗，李卫东，
申请(专利权)人：艾默生网络能源有限公司，
类型：实用新型
国别省市：94[中国|深圳]