[實用新型]變壓器及其裝置

有效

• 申請號: 201820420140.8
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN207977202U
• 公開（公告）日: 2018-10-16
• 發明（設計）人: 馬紅中;栗亮;黃卓亮;嚴瓊珍;袁志興
• 申請（專利權）人: 株式會社村田制作所
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F27/32;H01F29/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 張振軍;吳敏

一種變壓器及其裝置，包括：相重疊的第一帶狀導體和第二帶狀導體，相重疊的所述第一帶狀導體和第二帶狀導體卷繞，且端部在軸向上相互錯開，形成為包括有初級線圈和次級線圈的線圈組。所述第一帶狀導體和第二帶狀導體間相互絕緣。采用上述方案，可以提高變壓器的散熱能力和提高變壓器的空間利用率。通過相重疊帶狀導體卷繞，散熱時效果比傳統的利茲線要好，同時由于端部在軸向上相互錯開，因此形成的變壓器繞組的橫截面積更小，滿足了在開關電源領域的生產中，變壓器在體積上尤其是橫截面積上要很小的要求。此外通過導體間設有絕緣材料，從而卷繞更加緊密，由于導體間相互絕緣，還提高了變壓器的精確度，減少了變壓器的線圈損耗。

技術領域

本實用新型涉及變壓器領域，尤其涉及一種帶狀導體卷繞形成的變壓器及其裝置。

背景技術

變壓器是利用電磁感應的原理來改變交流電壓的裝置，主要構件是初級線圈、次級線圈和鐵芯(磁芯)。主要功能有：電壓變換、電流變換、阻抗變換、隔離、穩壓(磁飽和變壓器)等。變壓器由鐵芯(或磁芯)和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中接電源的繞組叫初級線圈，其余的繞組叫次級線圈。它可以變換交流電壓、電流和阻抗。最簡單的鐵心變壓器由一個軟磁材料做成的鐵心及套在鐵心上的兩個匝數不等的線圈構成。鐵心的作用是加強兩個線圈間的磁耦合。為了減少鐵內渦流和磁滯損耗，鐵心由涂漆的硅鋼片疊壓而成；兩個線圈之間沒有電的聯系，線圈由絕緣銅線(或鋁線)繞成。一個線圈接交流電源稱為初級線圈(或原線圈)，另一個線圈接用電器稱為次級線圈(或副線圈)。實際的變壓器是很復雜的，不可避免地存在銅損(線圈電阻發熱)、鐵損(鐵心發熱)和漏磁(經空氣閉合的磁感應線)等問題。

為了解決上述變壓器使用中的問題，相關領域的工作人員進行了一定的探索與改進。文獻1(中國專利CN201511029424.1)公開了一種用于電動汽車無線充電的松散耦合變壓器裝置，該文獻中，變壓器采用多股利茲線(利茲線是指一根導體是由多根獨立絕緣的導體絞合或編織而成)并聯形成線圈，能減少變壓器的線圈損耗，再結合條狀磁芯能減少變壓器重量和提高原副邊耦合系數。但是，多股利茲線的空間利用率很低，不易生產、散熱也比較差。

上述文獻1(中國專利CN201511029424.1)解決了變壓器的線圈損耗、重量和耦合等問題，但是仍然還有很多問題比如成本、散熱等仍待解決，為了解決散熱的問題，文獻2(中國專利CN201520805053.0)公開了提供一種高頻變壓器，包括磁芯、初級繞組和次級繞組，初級繞組和次級繞組均采用空心金屬管繞制而成，金屬管內通有冷卻介質，金屬管的外徑和內徑之差小于穿透深度的兩倍。通過采用通有冷卻介質的空心金屬管取代現有的多股絞合導線來繞制高頻變壓器的初次級繞組，減少金屬材料的消耗，避免集膚效應(集膚效應就是當導體中有交流電或者交變電磁場時，導體內部的電流分布不均勻，電流集中在導體的“皮膚”部分，也就是說電流集中在導體外表的薄層，越靠近導體表面，電流密度越大，導線內部實際上電流較小，結果使導體的電阻增加，使它的損耗功率也增加)的同時，提高了繞組的散熱能力。

應用于市電等環境下的開關電源，其面積往往被限制于變換模組的小型磚塊范圍內(例如通常說的1/2磚，1/4磚等)，因此就要求用于開關電源內部的變壓器在體積上要很小。然而，上述文獻1(中國專利CN201511029424.1)和文獻2(中國專利CN201520805053.0)沒有解決體積和效率方面的問題，所以在開關電源領域的生產中，急需找到一種解決上述問題的變壓器構造。

實用新型內容

本實用新型的目的是解決提高變壓器的散熱能力的同時如何提高變壓器的空間利用率并降低線圈損耗的問題。

為解決上述問題，本實用新型提供了一種帶狀導體卷繞形成的變壓器，所述帶狀導體卷繞形成的變壓器包括：相重疊的第一帶狀導體和第二帶狀導體，相重疊的所述第一帶狀導體和第二帶狀導體卷繞，且端部在軸向上相互錯開，形成為包括有初級線圈和次級線圈的線圈組，所述第一帶狀導體和第二帶狀導體間相互絕緣。