[發明專利]變壓器

有效

• 申請號: 201410175784.1
• 申請日: 2014-04-28
• 公開（公告）號: CN103985525B
• 公開（公告）日: 2017-01-11
• 發明（設計）人: 陳華
• 申請（專利權）人: 美的集團股份有限公司;廣東美的廚房電器制造有限公司
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/24;H01F27/30
• 代理公司: 北京友聯知識產權代理事務所(普通合伙)11343
• 代理人: 尚志峰,汪海屏

技術領域

本發明涉及變壓器技術領域，具體而言，涉及一種變壓器。

背景技術

高頻加熱裝置如磁控管驅動中用到的升壓變壓器，主要由繞線軸、配置在繞線軸上的初級繞組和次級繞組，以及插入繞線軸形成磁路至少兩個磁芯組成，如由兩個U形磁芯或一個U形磁芯與一個I形磁芯組成。

相關技術中，變壓器普遍采用的結構是初級繞組，次級繞組同軸水平相近地配置在一個絕緣體的兩側，并且通常是初級繞組與次級繞組水平相近配置于U形磁芯的同一條臂上，此繞線磁芯臂與另一條磁芯臂，以及兩臂間的連接部構成變壓器工作時所需的磁回路。

具體地，如圖1所示，變壓器100包括U形磁芯102和U形磁芯104，初級繞組106纏繞在U形磁芯104的一條側壁上，次級繞組108纏繞在U形磁芯102的一條側壁上，且在U形磁芯104上纏繞有初級繞組106的側壁與在U形磁芯102上纏繞有次級繞組108的側壁相對。同時，由于初級繞組106與次級繞組108是同軸水平相近地進行配置，因此為了實現初級繞組106與次級繞組108之間的良好耦合，就需要初級繞組106的徑向匝數增多，而軸向匝數減少，即整個初級繞組106形成的徑向繞線層數多，軸向繞線長度短；類似地，需要次級繞組108的徑向匝數增多，而軸向匝數減少，即整個次級繞組108形成的徑向繞線層數多，軸向繞線長度短，由此容易造成變壓器散熱不良的問題。此外由于徑向繞線層數較多，因此在相同的繞線圈數時需要更多用量的線材，材料成本較大，而且初級繞組106和次級繞組108的徑向層數多，也增大了變壓器100的整體尺寸。

因此，如何確保變壓器中的初級繞組與次級繞組之間的耦合度不變的前提下，降低變壓器的生產成本，優化變壓器散熱效果成為亟待解決的技術問題。

發明內容

本發明旨在至少解決現有技術或相關技術中存在的技術問題之一。

為此，本發明的目的在于提出了一種初級繞組和次級繞組在軸向和徑向上都能進行耦合的變壓器，同時降低了變壓器的生產成本，優化了變壓器的散熱效果。

為實現上述目的，根據本發明的實施例，提出了一種變壓器，包括：磁芯組件；以及初級繞組和次級繞組，所述初級繞組和所述次級繞組纏繞在所述磁芯組件上，與所述磁芯組件配合使用；其中，所述初級繞組包括：與所述次級繞組在軸向耦合的第一繞組，以及與所述次級繞組在徑向耦合的第二繞組，和/或所述次級繞組包括：與所述初級繞組在軸向耦合的第三繞組，以及與所述初級繞組在徑向耦合的第四繞組。

由于在磁控管驅動電源中，為使功率半導體器件負載減輕，通常采用零電壓開關技術(ZVS)，這種零電壓開關技術需要將升壓變壓器的耦合系數設置在大約0.6到0.85之間，這就要求升壓變壓器的初級繞組和次級繞組之間有較強的耦合。而根據本發明的實施例的變壓器，當初級繞組包括與次級繞組在軸向耦合的第一繞組，以及與次級繞組在徑向耦合的第二繞組，和/或次級繞組包括與初級繞組在軸向耦合的第三繞組，以及與初級繞組在徑向耦合的第四繞組時，變壓器內的初級繞組與次級繞組之間的耦合可以不僅僅局限在軸向的耦合，而且還可以在徑向實現耦合，進而在需要將初級繞組與次級繞組之間的耦合系數提高到0.6至0.85之間時，可以通過增加第二繞組和/或第四繞組在軸向上的繞線圈數，及減少第一繞組和/或第三繞組在徑向上的繞線圈數來調節，無需采用相關技術中增加初級繞組和/或次級繞組在徑向上的繞線圈數而增加線材的使用量，降低了變壓器的生產成本，同時由于減少了初級繞組和/或次級繞組在徑向上的繞線圈數，因此在裝配變壓器時也縮小了變壓器的體積。此外，初級繞組和/或次級繞組在徑向上的繞線圈數減少，在軸向上的繞線圈數增加，可以增大繞組的散熱面積，從而獲得更好的散熱效果。

另外，根據本發明的上述實施例的變壓器，還可以具有如下附加的技術特征：

根據本發明的一個實施例，所述磁芯組件包括：多個磁芯，所述多個磁芯配合構成閉合磁芯組件或開路磁芯組件。

根據本發明的實施例的變壓器，由于初級繞組和次級繞組不僅可以在軸向上實現耦合，而且可以在徑向上實現耦合，即初級繞組和次級繞組之間的耦合度較強，相互間的互感較大，因此初級繞組和次級繞組之間的大部分磁通可以不經過磁芯組件就可以形成閉合回路，因此，為了減少磁芯的使用，磁芯組件可以由多個磁芯構成開路磁芯組件。當然，可以進一步增強初級繞組和次級繞組之間的耦合，磁芯組件也可以為閉合磁芯組件。

作為本發明的一個實施例，在所述多個磁芯配合構成開路磁芯組件時，所述多個磁芯之間的連接處的氣隙距離小于或等于預定距離。