[發明專利]具有初級線圈的開關變壓器組件及開關電源

有效

• 申請號: 201710474385.9
• 申請日: 2015-03-04
• 公開（公告）號: CN107481838B
• 公開（公告）日: 2020-05-01
• 發明（設計）人: 臧海娟
• 申請（專利權）人: 江蘇理工學院
• 主分類號: H01F27/08
• 分類號: H01F27/08;H01F27/28;H01F27/30;H01F27/32;H02M1/00
• 代理公司: 常州市江海陽光知識產權代理有限公司 32214
• 代理人: 陳曉君

1.一種具有初級線圈的開關變壓器組件，其特征在于：包括骨架（1）、初級線圈（2）、去磁線圈（3）、輔助電壓線圈（4）以及針腳（5）；

骨架（1）包括位于中央的主部（11）、對稱設置在主部（11）的左右兩側的磁芯限位部以及設置在相應的磁芯限位部的下方的針腳連接部；主部（11）的中央設有左右貫通的用于安裝磁芯的磁回路孔（11-1）；磁芯限位部與主部（11）左右貫通，且磁芯限位部及磁回路孔（11-1）的形狀與磁芯的形狀對應；主部（11）的外周沿軸向依次設有輔助電壓線圈槽（15-1）、左初級線圈槽（15-2）、左次級線圈槽（15-3）、去磁線圈槽（15-4）、右次級線圈槽（15-5）和右初級線圈槽（15-6），左次級線圈槽（15-3）及右次級線圈槽（15-5）的外周形狀呈U形；針腳連接部包括位于左下限位部（13-2）的下方的左針腳連接部（17-1）和位于右下限位部（13-4）的下方的右針腳連接部（17-2）；左針腳連接部（17-1）的下端設有5個針腳孔，包括2個初級線圈針腳孔（17-1-1）以及3個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2），5個針腳孔之間等間隔分布，5個針腳孔之間設有4個左線圈導向槽（17-1-3）；右針腳連接部（17-2）的下端設有等間隔分布的3個備用針腳孔（17-2-1）；

針腳（5）有8個，分別固定設置在骨架（1）的左針腳連接部（17-1）的2個初級線圈針腳孔（17-1-1）、3個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）和右針腳連接部（17-2）的3個備用針腳孔（17-2-1）內；

初級線圈（2）、去磁線圈（3）、輔助電壓線圈（4）均采用導電線；初級線圈（2）纏繞在骨架（1）的左初級線圈槽（15-2）及右初級線圈槽（15-6）內，初級線圈（2）的起始端和終止端分別與左針腳連接部（17-1）的2個初級線圈針腳孔（17-1-1）內的針腳（5）焊接連接；去磁線圈（3）纏繞在去磁線圈槽（15-4）內，輔助電壓線圈（4）纏繞在輔助電壓線圈槽（15-1）內，去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的起始端或終止端共用左針腳連接部（17-1）的輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的1個針腳（5），從而去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的起始端或終止端與左針腳連接部（17-1）的輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的同1個針腳（5）焊接連接，去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的另一端分別與左針腳連接部（17-1）的剩下的2個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的針腳（5）焊接連接；初級線圈（2）、去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的交叉接觸部位均絕緣處理。

2.一種開關電源，其特征在于：包括外殼（91）、電路板（92）以及安裝在電路板（92）上的包括開關變壓器在內的各類用于開關電源的電子元器件；電路板（92）上印刷有用于整個電路的導電用的銅箔；電路板（92）安裝在外殼（91）內；

所述開關變壓器包括具有初級線圈的開關變壓器組件、磁芯（6）、次級線圈（7）以及固定膠布（8）；

具有初級線圈的開關變壓器組件包括骨架（1）、初級線圈（2）、去磁線圈（3）、輔助電壓線圈（4）以及針腳（5）；

骨架（1）包括位于中央的主部（11）、對稱設置在主部（11）的左右兩側的磁芯限位部以及設置在相應的磁芯限位部的下方的針腳連接部；主部（11）的中央設有左右貫通的用于安裝磁芯的磁回路孔（11-1）；磁芯限位部與主部（11）左右貫通，且磁芯限位部及磁回路孔（11-1）的形狀與磁芯的形狀對應；主部（11）的外周沿軸向依次設有輔助電壓線圈槽（15-1）、左初級線圈槽（15-2）、左次級線圈槽（15-3）、去磁線圈槽（15-4）、右次級線圈槽（15-5）和右初級線圈槽（15-6），左次級線圈槽（15-3）及右次級線圈槽（15-5）的外周形狀呈U形；針腳連接部包括位于左下限位部（13-2）的下方的左針腳連接部（17-1）和位于右下限位部（13-4）的下方的右針腳連接部（17-2）；左針腳連接部（17-1）的下端設有5個針腳孔，包括2個初級線圈針腳孔（17-1-1）以及3個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2），5個針腳孔之間等間隔分布，5個針腳孔之間設有4個左線圈導向槽（17-1-3）；右針腳連接部（17-2）的下端設有等間隔分布的3個備用針腳孔（17-2-1）；

針腳（5）有8個，分別固定設置在骨架（1）的左針腳連接部（17-1）的2個初級線圈針腳孔（17-1-1）、3個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）和右針腳連接部（17-2）的3個備用針腳孔（17-2-1）內；

初級線圈（2）、去磁線圈（3）、輔助電壓線圈（4）均采用導電線；初級線圈（2）纏繞在骨架（1）的左初級線圈槽（15-2）及右初級線圈槽（15-6）內，初級線圈（2）的起始端和終止端分別與左針腳連接部（17-1）的2個初級線圈針腳孔（17-1-1）內的針腳（5）焊接連接；去磁線圈（3）纏繞在去磁線圈槽（15-4）內，輔助電壓線圈（4）纏繞在輔助電壓線圈槽（15-1）內，去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的起始端或終止端共用左針腳連接部（17-1）的輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的1個針腳（5），從而去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的起始端或終止端與左針腳連接部（17-1）的輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的同1個針腳（5）焊接連接，去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的另一端分別與左針腳連接部（17-1）的剩下的2個輔助及去磁線圈針腳孔（17-1-2）內的針腳（5）焊接連接；初級線圈（2）、去磁線圈（3）和輔助電壓線圈（4）的交叉接觸部位均絕緣處理；

所述磁芯（6）的數量為2個，磁芯（6）作浸漆工藝處理，磁芯（6）的頭部的形狀與骨架（1）的左端或右端的形狀對應，磁芯（6）的芯部的形狀與骨架（1）的磁回路孔（11-1）對應；2個磁芯（6）分別從骨架（1）的左右兩端由其芯部插入磁回路孔（11-1）中直至2個磁芯（6）的頭部分別嵌入骨架（1）的左端面和右端面中，從而磁芯（6）上下限位設置在骨架（1）上，且形成磁回路；2個磁芯（6）通過從周向使用固定膠布（8）纏繞而固定連接，從而將磁芯（6）左右限位安裝在骨架（1）上；

次級線圈的數量為1至8匝，每匝次級線圈（7）包括1至3根電感回路導體（71）；電感回路導體（71）整體呈倒U形，采用銅材或銅包鋁材或鋁材料制成，所述銅材采用導電性較好的紫銅，電感回路導體（71）的橫截面呈圓形或腰圓形，其截面面積為0.5至10mm²；倒U形的電感回路導體（71）具有2個連接端；電感回路導體（71）的2個連接端處的開口大小與左次級線圈槽（15-3）對應，電感回路導體（71）的高度與左初級線圈槽（15-2）的高度對應；2匝次級線圈（7）分別設置在左次級線圈槽（15-3）和右次級線圈槽（15-5）內，所有電感回路導體（71）分別由其開口穿過骨架（1）的主部（11）后由其2個連接端伸出左次級線圈槽（15-3）或右次級線圈槽（15-5），電感回路導體（71）的連接端即為次級線圈（7）的起始端和終止端；

開關變壓器的8個針腳（5）穿過電路板（92）的相應過孔后通過鉛錫焊接的方式與電路板（92）電連接，開關變壓器的次級線圈（7）的所有電感回路導體（71）的2個連接端穿過電路板（92）的相應過孔后通過鉛錫焊接的方式與電路板（92）電連接，從而將開關變壓器固定連接在電路板（92）上；每匝次級線圈（7）所包括的1至3根電感回路導體（71）之間通過電路板（92）并聯連接，各匝次級線圈（7）之間通過電路板（92）串聯連接，從而各匝次級線圈（7）通過電路板（92）完成回路連接；

所述安裝在電路板（92）上的的電子元器件還包括電感（93）；電感（93）包括磁環（93-1）及1至25匝電感線圈，所述磁環（93-1）表面覆有絕緣層；每匝電感線圈包括1至3根第二電感回路導體（93-2）；第二電感回路導體（93-2）整體呈倒U形，采用銅材或銅包鋁材或鋁材料制成，所述銅材采用導電性較好的紫銅，第二電感回路導體（93-2）的橫截面呈圓形或腰圓形，其截面面積為0.5至10mm²；倒U形的第二電感回路導體（93-2）具有2個連接端；第二電感回路導體（93-2）的2個連接端處的開口大小與磁環（93-1）的環徑對應，第二電感回路導體（93-2）的高度與磁環（93-1）的高度對應；所有第二電感回路導體（93-2）分別由其開口穿過磁環（93-1）的環部后與磁環（93-1）緊配合連接，套在磁環（93-1）上的第二電感回路導體（93-2）的2個連接端穿過電路板（92）的相應過孔后通過鉛錫焊接的方式與電路板（92）電連接，且第二電感回路導體（93-2）固定連接在電路板（92）上，從而磁環（93-1）在第二電感回路導體（93-2）的作用下也限位設置在電路板（92）上；每匝電感線圈所包括的1至3根第二電感回路導體（93-2）之間通過電路板（92）并聯連接，各匝電感線圈之間通過電路板（92）串聯連接，從而各匝電感線圈通過電路板（92）完成回路連接，各匝電感線圈圍繞磁環（93-1）的中心等角度間隔分布；

所述開關電源還包括輔助銅線（94）；用于增加電流的輔助銅線（94）設置在前后相連的2根第二電感回路導體（93-2）的相應連接端之間或前后相連的2根電感回路導體（71）的相應連接端之間，所述輔助銅線（94）與第二電感回路導體（93-2）或電感回路導體（71）的相應連接端之間通過焊接或導電膠實現電連接；

所述開關變壓器的骨架（1）還包括第一間隔板（14-1）、第二間隔板（14-2）、第三間隔板（14-3）、第四間隔板（14-4）、第五間隔板（14-5）和絕緣板（16）；主部（11）的外周左部設有呈環形且下端開口的第一間隔板（14-1），所述第一間隔板（14-1）與主部（11）、左限位板（12-1）形成輔助電壓線圈槽（15-1）；主部（11）的外周中部設有呈環形且下端開口的第二間隔板（14-2）、第三間隔板（14-3）、第四間隔板（14-4）和第五間隔板（14-5），第二間隔板（14-2）、第三間隔板（14-3）、第四間隔板（14-4）和第五間隔板（14-5）由左至右等間隔分布，從而第二間隔板（14-2）與主部（11）、第一間隔板（14-1）形成左初級線圈槽（15-2），第二間隔板（14-2）與主部（11）、第三間隔板（14-3）形成左次級線圈槽（15-3），第四間隔板（14-4）與主部（11）、第三間隔板（14-3）形成去磁線圈槽（15-4），第四間隔板（14-4）與主部（11）、第五間隔板（14-5）形成右次級線圈槽（15-5），第五間隔板（14-5）與主部（11）、右限位板（12-2）形成右初級線圈槽（15-6）；絕緣板（16）有4個，絕緣板（16）分別設置在左次級線圈槽（15-3）及右次級線圈槽（15-5）的下部前后兩側，從而左次級線圈槽（15-3）及右次級線圈槽（15-5）呈U形。