一种免安规胶带变压器结构及组装方法与流程

本发明涉及变压器，具体涉及一种适用于自动化生产的变压器结构及其组装方法。

背景技术：

1、变压器是电力电子设备中不可或缺的关键元件，其基本结构通常包括磁芯和绕制在磁芯骨架上的线圈绕组。在传统的变压器制造工艺中，为了满足安规要求、提供电气绝缘以及对内部组件进行固定，通常需要在组装完成的磁芯和线圈绕组外部包裹多层绝缘胶带，即所谓的“安规胶带”。

2、如图7所示，这种传统的胶带包裹方式普遍存在。然而，该工艺流程高度依赖人工操作。工人需要手动对变压器进行折叠、包裹和固定胶带，这不仅导致生产效率低下、人力成本高昂，而且难以实现全流程的自动化生产作业，限制了产能的提升。

3、此外，人工操作的不可避免性也带来了产品质量的不一致问题。例如，胶带包裹的松紧程度、对齐精度等都因人而异，可能导致最终产品的外形尺寸存在偏差，甚至影响引脚（pin脚）的位置精度，造成较高的不良率。这种不一致性对于需要精密安装的下游应用而言是一个显著缺陷。

4、同时，完全由胶带密封包裹的结构也限制了变压器在工作时产生的热量向外散发。热量积聚会导致变压器温度升高，可能影响其电性能的稳定性，甚至缩短其使用寿命。

5、因此，现有技术迫切需要一种能够替代传统胶带包裹工艺、适用于自动化组装、并能提升产品一致性和散热性能的新型变压器结构。

技术实现思路

1、鉴于现有技术中存在上述问题，本发明旨在提供一种免安规胶带变压器结构及组装方法，其通过精巧的机械结构设计，替代了传统的安规胶带，实现了对内部元件的可靠固定，并适用于自动化组装，从而解决了生产效率低、产品一致性差以及散热不佳等问题。

2、为实现上述目的，本发明提供了一种免安规胶带变压器结构，包括线圈绕组、磁芯以及一个用于包覆所述线圈绕组和磁芯的外壳。该外壳为组合式外壳，包括可相互组装的第一壳体部和第二壳体部。所述第一壳体部上设置有第一磁芯限位结构，所述第二壳体部上设置有第二磁芯限位结构，在所述第一壳体部和第二壳体部组装时，所述第二磁芯限位结构与所述第一磁芯限位结构相配合以对所述磁芯进行机械固定。同时，所述第一壳体部上设置有引线布线结构，用于对从所述线圈绕组引出的绕线导体进行布线；所述第二壳体部上设置有引线固定结构，在所述第一壳体部和第二壳体部组装时，所述引线固定结构覆盖并压紧由所述引线布线结构布线后的所述绕线导体，以将所述绕线导体固定。通过这种设计，一次简单的组装动作即可同步完成对磁芯和引线的双重固定。

3、在一种实施方式中，所述第一壳体部为一下底座，所述第二壳体部为一上盖体，二者通过上下盖合的方式完成组装，结构简单，便于自动化操作。

4、进一步地，所述第一磁芯限位结构具体可为设置在所述下底座内壁上的下磁芯挡板，而所述第二磁芯限位结构可为设置在所述上盖体内侧的上磁芯挡板。当上盖体与下底座组装时，上下磁芯挡板从不同方向共同对磁芯形成夹持，从而实现稳固的机械固定，避免了磁芯的松动。

5、可选地，所述引线布线结构可体现为设置在所述下底座一侧外部的引线槽，为绕线导体提供了清晰、固定的布线路径。相应地，所述引线固定结构则可为设置在所述上盖体一侧的后盖板。组装时，后盖板能够精确地覆盖并压紧位于引线槽内的绕线导体，确保其位置准确且连接牢固。

6、为了提高组装精度，该变压器结构还可包括线圈定位结构。该线圈定位结构通过所述第一壳体部上的容纳空间与所述线圈绕组骨架上的定位特征相互配合，以在组装前对所述线圈绕组进行精确定位，为后续所有部件的精确配合提供了基准。

7、优选地，所述定位特征为l型台阶，所述容纳空间为与所述l型台阶相适配的小容纳空间。通过这种插接配合，能够可靠地确保线圈绕组在壳体内的位置和姿态的准确性，防止其在组装过程中发生旋转或位移。

8、为了更可靠地固定导体末端，所述引线布线结构还可包括用于固定导体末端的导电脚固定卡槽，在最终压紧固定前对引脚进行初步定位。

9、为了改善散热性能，所述第二壳体部的顶部可以设置有散热口，为变压器工作时产生的热量提供散发通道，有助于提升工作稳定性和延长使用寿命。

10、为了增强壳体组装的稳定性，所述下底座的上部边缘可设置有台阶，同时所述上盖体的内侧设置有与所述台阶相匹配的台阶内角，二者在盖合时相互抵接，不仅起到导向作用，还能增加组装后的结构强度。

11、本发明还提供了一种变压器的组装方法。该方法包括以下步骤：提供一个如上所述的组合式外壳，其包括第一壳体部和第二壳体部；将线圈绕组和磁芯置于所述第一壳体部内，其中，第一磁芯限位结构对磁芯进行初步定位；将从所述线圈绕组引出的绕线导体布置于所述引线布线结构中；最后，将所述第二壳体部与所述第一壳体部组装。在组装过程中，第二磁芯限位结构与第一磁芯限位结构协同作用，对所述磁芯完成最终的机械固定；并且，引线固定结构同步地覆盖并压紧由引线布线结构布线后的绕线导体，以将其牢固固定。

12、在一种具体的组装流程中，在将线圈绕组和磁芯置于第一壳体部内之前，还可以先将磁芯的内凸柱插入线圈绕组骨架的中空结构中，以将磁芯与线圈预先组装成一个整体单元，此举极大地简化了自动化设备进行抓取和放置的操作。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：首先，本发明通过采用由第一壳体部和第二壳体部构成的组合式外壳，并集成用于固定磁芯和引线的协同结构，完全替代了传统的安规胶带包裹工艺。这使得变压器的组装过程可以由机械设备自动完成，极大地提高了生产效率，降低了人工成本，并实现了标准化、高质量的连续生产。

14、其次，通过设置引线布线结构和引线固定结构，能够对绕线导体的路径和最终位置进行精确控制和可靠固定。这种设计有效解决了因人工操作不当导致的引脚位置不准（pin位不良）问题，显著提高了产品的合格率和电气连接的可靠性。

15、此外，壳体上设置的线圈定位结构保证了核心部件在组装过程中的精确定位，为整体组装的成功率和一致性提供了保障。可选设置的散热口则改善了变压器的散热性能，有助于提升其工作稳定性和使用寿命。综上所述，本发明提供了一种创新的、适用于自动化生产的变压器解决方案，兼具高效率、高品质和高性能的优点。

1.一种免安规胶带变压器结构，包括线圈绕组（1）、磁芯（2）以及一个用于包覆所述线圈绕组和磁芯的外壳，其特征在于，所述外壳为组合式外壳，包括可相互组装的第一壳体部和第二壳体部；

2.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述第一壳体部为一下底座（3），所述第二壳体部为一上盖体（4），所述下底座（3）的上部边缘设置有台阶（36），所述上盖体（4）的内侧设置有与所述台阶相匹配的台阶内角（43）。

3.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述第一磁芯限位结构为设置在所述下底座（3）内壁上的下磁芯挡板（35），所述第二磁芯限位结构为设置在所述上盖体（4）内侧的上磁芯挡板（42）。

4. 根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述引线布线结构为设置在所述下底座（3）一侧外部的引线槽（32, 33），所述引线固定结构为设置在所述上盖体（4）一侧的后盖板（44）。

5.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，还包括线圈定位结构，所述线圈定位结构通过所述第一壳体部上的容纳空间（31）与所述线圈绕组（1）骨架上的定位特征（13）相配合，以在组装前对所述线圈绕组进行定位。

6.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述定位特征为l型台阶（13），所述容纳空间为与所述l型台阶相适配的小容纳空间（31）。

7.根据权利要求4所述的变压器结构，其特征在于，所述引线布线结构还包括用于固定导体末端的导电脚固定卡槽（34）。

8.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述第二壳体部的顶部设置有散热口（41）。

9.一种变压器的组装方法，其特征在于，包括以下步骤：

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在将所述线圈绕组和磁芯置于所述第一壳体部内之前，还包括将所述磁芯（2）的内凸柱插入所述线圈绕组（1）骨架的中空结构中，以将磁芯与线圈预先组装。