[實用新型]一種變壓器線圈半匝結構

有效

• 申請號: 202020653501.0
• 申請日: 2020-04-26
• 公開（公告）號: CN211879199U
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 文朝寬;張光宇;趙巖;汪維民
• 申請（專利權）人: 合肥環信科技發展有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F27/28;H01F41/061;H01F41/074
• 代理公司: 合肥昊晟德專利代理事務所(普通合伙) 34153
• 代理人: 王林

本實用新型公開了一種變壓器線圈半匝結構，屬于高頻開關電源變壓器技術領域，包括半匝線圈，所述半匝線圈單次穿過變壓器磁芯/鐵芯上的其中一個窗口，通過所述半匝線圈實現0.5匝的線圈特性，變壓器磁芯/鐵芯具有兩個窗口。本實用新型改變了通過將兩側線圈均同時擴大兩倍來達到等同變壓效果的傳統方式，提高了變壓器磁芯窗口的利用率，大大減少了線材的損耗，降低了制作成本；并且用多層PCB銅箔或者平面銅板結構代替傳統的銅導線，減少了金屬消耗實現更小的內阻特性，采用疊層結構使相同的窗口面積過流能力更高，導電線表面積大，散熱效果比傳統形式更好，漏感相對傳統的繞制形式更小，能實現更高功率密度，適用更高的開關頻率。

技術領域

本實用新型涉及高頻開關電源變壓器技術領域，具體涉及一種變壓器線圈半匝結構。

背景技術

變壓器是一種常用的電學器件。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。按用途可以分為：電力變壓器和特殊變壓器(電爐變、整流變、工頻試驗變壓器、調壓器、礦用變、音頻變壓器、中頻變壓器、高頻變壓器、沖擊變壓器、儀用變壓器、電子變壓器、電抗器、互感器等)。

為了滿足使用場景的要求，在制作變壓器時，常需要根據變壓比對初級線圈、次級線圈進行設計，在現有的變壓器中，為了實現半匝的等同變壓效果，常利用同步放大初級線圈、次級線圈的偶數倍來完成。通俗的說，當需要制作一個變壓比為2:0.5的變壓器時，現有繞制技術是將2:0.5的兩側均同時擴大兩倍，使初級線圈、次級線圈的匝數比為4：1，在變壓比保持不變的同時，實現半匝的等同變壓效果。

上述線圈的結構及其繞制方式存在一定的弊端，減少了變壓器磁芯窗口的利用率，增加了線材的損耗，并且在工作過程中增加了線材的熱損耗，線圈層數多致使漏感偏大會影響某些特定拓撲中功率管的工作狀態。因此，提出一種變壓器線圈半匝結構。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題在于：如何解決現有線圈結構存在的磁芯窗口利用率小、線材損耗高等問題，提供了一種變壓器線圈半匝結構。

本實用新型是通過以下技術方案解決上述技術問題的，本實用新型包括半匝線圈，所述半匝線圈單次穿過變壓器磁芯/鐵芯上的其中一個窗口，通過所述半匝線圈實現0.5匝的線圈特性，變壓器磁芯/鐵芯具有兩個窗口。

更進一步的，所述變壓器為平板變壓器或平面變壓器。

更進一步的，所述磁芯/鐵芯的形狀為PQ型或E型。

更進一步的，所述半匝結構還包括至少一個整匝線圈，所述整匝線圈單次同時穿過變壓器磁芯上的兩個窗口，通過所述整匝線圈實現1匝的線圈特性，所述半匝線圈與所述整匝線圈串聯。

更進一步的，所述半匝線圈與所述整匝線圈均為平板型導電材料制成。

更進一步的，所述導電材料為平面銅板、扁平漆包線、銅皮、PCB銅箔中任一種。

更進一步的，所述半匝線圈與所述整匝線圈均以PCB銅箔導線形式設置在單層PCB的走線層內或者多層PCB中各走線層內，多層PCB中各走線層內的PCB銅箔并聯構成所述半匝線圈與所述整匝線圈。采用多層PCB使相同的窗口面積過流能力更高，導電線表面積大，散熱效果比傳統形式更好，漏感相對傳統的繞制形式更小。

更進一步的，所述半匝線圈與所述整匝線圈均為多層平面銅板并聯構成。使用多層平面銅板結構代替傳統的銅導線，減少了金屬消耗實現更小的內阻特性，使相同的窗口面積過流能力更高，導電線表面積大，散熱效果比傳統形式更好，漏感相對傳統的繞制形式更小。