电子变压器的磁芯结构及电子变压器的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种电子变压器的磁芯结构及电子变压器。


背景技术：

2.变压器是变换电压，电流和阻抗的器件。变压器由磁芯和线圈组成，线圈包括线圈绕组和骨架(如需要)，线圈绕组一般有两个或两个以上数量的绕组。磁芯和线圈合称变压器本体，是建立磁场和传输能量的基础。
3.现有变压器的磁芯结构导致变压器中柱截面积小，进一步导致变压器功率密度小，生产效率低。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种电子变压器的磁芯结构及电子变压器，旨在解决目前电子变压器由于磁芯结构形状导致变压器功率密度小，生产效率低的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种电子变压器的磁芯结构，所述磁芯结构包括有第一磁芯体和第二磁芯体，所述第一磁芯体包括有第一壳体和第一中柱，所述第二磁芯体包括有第二壳体和第二中柱，所述第一壳体与所述第二壳体的端面叠合，所述第一中柱与所述第二中柱端面叠合，所述第一壳体、所述第一中柱、所述第二壳体、所述第二中柱配合围成环绕所述第一中柱和第二中柱的容置腔并且于四者的同一侧有连通所述容置腔的开口；
6.所述第一中柱的侧面形成所述容置腔的侧面并包括相对设置的第一半圆柱面和第二半圆柱面以及连接所述第一半圆柱面和所述第二半圆柱面的两个第一平面，所述第二中柱的侧面包括有相对设置的第三半圆柱面和第四半圆柱面以及连接所述第三半圆柱面和所述第四半圆柱面的两个第二平面，所述第一半圆柱面和所述第三半圆柱面位置对应。
7.可选地，所述第一半圆柱面和所述第三半圆柱面均面向所述开口，其中，所述第一半圆柱面、所述第三半圆柱面、所述第一壳体以及所述第二壳体朝向所述开口的一侧端面平齐设置。
8.可选地，所述第一壳体包括第一底板和第一边柱，所述第一边柱环绕所述第一中柱设置并均与所述第一底板的同一侧连接，所述第二壳体包括第二底板和第二边柱，所述第二边柱环绕所述第二中柱设置并均与所述第二底板的同一侧连接，所述第一边柱背离所述第一底板的端面和所述第二边柱背离所述第二底板的端面叠合设置。
9.可选地，所述第一边柱和所述第一中柱均与所述第一底板垂直设置，所述第二边柱和所述第二中柱均与所述第二底板垂直设置。
10.可选地，所述第一边柱连接在所述第一底板的边缘，所述第二边柱连接在所述第二底板的边缘。
11.可选地，所述第一边柱具有形成所述容置腔的内壁面、并包括两相对的第一内侧
壁以及连接两第一内侧壁的第一内顶壁，其中，两所述第一内侧壁为与所述第一平面平行设置的平面状，所述第一内顶壁为与所述第一半圆柱面适配的弧面状；
12.所述第二边柱具有形成所述容置腔的内壁面、并包括两相对的第二内侧壁以及连接两第二内侧壁的第二内顶壁，其中，两所述第二内侧壁为与所述第二平面平行设置的平面状，所述第二内顶壁为与所述第三半圆柱面适配的弧面状。
13.可选地，所述第一底板形成所述容置腔的第一内底面和所述第二底板形成所述容置腔的第二内底面均为平面。
14.可选地，所述第一内底面和所述第二内底面平行设置。
15.可选地，所述第一中柱、所述第一底板以及所述第一边柱三者为一体结构；
16.所述第二中柱、所述第二底板以及所述第二边柱三者为一体结构。
17.本实用新型还提出一种电子变压器，包括如上任一所述的电子变压器的磁芯结构。
18.本实用新型技术方案通过采用相对设置的第一磁芯体和第二磁芯体，且第一壳体、第一中柱、第二壳体、第二中柱配合围成环绕第一中柱和第二中柱的容置腔。第一中柱和第二中柱的侧面形成容置腔的侧面，且第一中柱的侧面包括有相对设置的第一半圆柱面与第二半圆柱面以及连接第一半圆柱面与第二半圆柱面的两第一平面。第二中柱的侧面包括有相对设置的第三半圆柱面和第四半圆柱面以及连接第三半圆柱面和第四半圆柱面的两个第二平面。这样，第一中柱与第二中柱的垂直于两者轴线方向的截面为类似于操场跑道围成的平面，能增大变压器的ae值，减少变压器所需的绕线匝数，从而，减少了变压器铜损，节省了铜线用量，降低生产成本，有效提高了功率密度。另一方面，容置腔还有与其连通的开口，开口位于第一中柱、第二中柱、第一壳体、第二壳体的同一侧，增大了变压器出线空间，提高了生产效率。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
20.图1为本实用新型电子变压器的磁芯结构实施例的结构示意图；
21.图2为本实用新型电子变压器的磁芯结构第一磁芯体实施例的结构示意图；
22.图3为本实用新型电子变压器的磁芯结构第二磁芯体实施例的结构示意图。
23.附图标号说明：
24.标号名称标号名称100第一磁芯体220第二中柱110第一壳体221第三半圆柱面111第一底板222第四半圆柱面112第一边柱223第二平面120第一中柱300容置腔121第一半圆柱面310第一容置腔
122第二半圆柱面311第一内顶壁123第一平面312第一内侧壁200第二磁芯体313第一内底面210第二壳体320第二容置腔211第二底板321第二内顶壁212第二边柱322第二内侧壁
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323第二内底面
25.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
27.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
28.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
29.另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
30.本实用新型提出一种电子变压器的磁芯结构。
31.在本实用新型实施例中，如图1-3所示，所述磁芯结构包括有第一磁芯体 100和第二磁芯体200，所述第一磁芯体100包括有第一壳体110和第一中柱 120，所述第二磁芯体200包括有第二壳体210和第二中柱220，所述第一壳体110与所述第二壳体210的端面叠合，所述第一中柱120与所述第二中柱 220端面叠合，所述第一壳体110、所述第一中柱120、所述第二壳体210、所述第二中柱220配合围成环绕所述第一中柱120和第二中柱220的容置腔 300并且于四者的同一侧有连通所述容置腔300的开口；
32.所述第一中柱120和第二中柱220的侧面形成所述容置腔300的侧面，所述第一中柱120的侧面包括相对设置的第一半圆柱面121和第二半圆柱面 122以及连接所述第一半
圆柱面121和所述第二半圆柱面122的两个第一平面 123，所述第二中柱220的侧面包括有相对设置的第三半圆柱面221和第四半圆柱面222以及连接所述第三半圆柱面221和所述第四半圆柱面222的两个第二平面223，所述第一半圆柱面121和所述第三半圆柱面221位置对应。
33.在本实施例中，第一磁芯体100与第二磁芯体200对称设置。第一壳体 110与第二壳体210的外侧面还包括相互垂直设置的四个方形表面，第一中柱 120与第二中柱220为实心体结构，实际为方柱体相对的两个侧面连接两个相对的半圆柱体结构。在具体实施过程中，容置腔300包括有相互连通的第一容置腔310和第二容置腔320，第一中柱120与第一壳体110之间形成第一容置腔310，第二中柱220与第二壳体210之间形成第二容置腔320。第一半圆柱面121、第二半圆柱面122与两个第一平面123之间平滑过渡，第三半圆柱面221、第四半圆柱面222与两个第二平面223之间平滑过渡。
34.本实用新型技术方案通过采用相对设置的第一磁芯体100和第二磁芯体 200，且第一壳体110、第一中柱120、第二壳体210、第二中柱220配合围成环绕第一中柱120和第二中柱220的容置腔300。第一中柱120和第二中柱 220的侧面形成容置腔300的侧面，且第一中柱120的侧面包括有相对设置的第一半圆柱面121与第二半圆柱面122以及连接第一半圆柱面121与第二半圆柱面122的两第一平面123。第二中柱220的侧面包括有相对设置的第三半圆柱面221和第四半圆柱面222以及连接第三半圆柱面221和第四半圆柱面 222的两个第二平面223。这样，第一中柱120与第二中柱220的垂直于两者轴线方向的截面为类似于操场跑道围成的平面，增大了变压器的ae值，减少了变压器所需的绕线匝数，从而，减少了变压器铜损，节省了铜线用量，降低生产成本，有效提高了功率密度。另一方面，容置腔300还有与其连通的开口，开口位于第一中柱120、第二中柱220、第一壳体110、第二壳体210 的同一侧，增大了变压器出线空间，提高了生产效率。
35.进一步地，所述第一半圆柱面121和所述第三半圆柱面221均面向所述开口，其中，所述第一半圆柱面121、所述第三半圆柱面221、所述第一壳体 110以及所述第二壳体210朝向所述开口的一侧端面平齐设置。
36.在具体实施过程中，开口实现容置腔300与外界连通，且第一中柱120 与第二中柱220的两侧均设置有开口。
37.可选地，所述第一壳体110包括第一底板111和第一边柱112，所述第一边柱112环绕所述第一中柱120设置并均与所述第一底板111的同一侧连接，所述第二壳体210包括第二底板211和第二边柱212，所述第二边柱212环绕所述第二中柱220设置并均与所述第二底板211的同一侧连接，所述第一边柱112背离所述第一底板111的端面和所述第二边柱212背离所述第二底板 211的端面叠合设置。
38.进一步地，所述第一边柱112和所述第一中柱120均与所述第一底板111 垂直设置，所述第二边柱212和所述第二中柱220均与所述第二底板211垂直设置。
39.更进一步地，所述第一边柱112连接在所述第一底板111的边缘，所述第二边柱212连接在所述第二底板211的边缘。
40.在本实施例中，第一边柱112与第一中柱120垂直连接在第一底板111 的同一侧面上，且第一中柱120与第一边柱112之间形成第一容置腔310。第二边柱212与第二中柱220垂直连接在第二底板211的同一侧面上，且第二中柱220与第二边柱212之间形成第二容置腔
320。第一中柱120与第一边柱 112背离第一底板111的一端端面齐平设置，第二中柱220与第二边柱212背离第二底板211的一端端面齐平设置，便于第一磁芯体100与第二磁芯体200 叠合设置。
41.第一半圆柱面121与第一边柱112靠近开口的平面齐平设置，第三半圆柱面221与第二边柱212靠近开口的平面齐平设置。
42.可选地，所述第一边柱112具有形成所述容置腔300的内壁面、并包括两相对的第一内侧壁312以及连接两第一内侧壁312的第一内顶壁311，其中，两所述第一内侧壁312为与所述第一平面123平行设置的平面状，所述第一内顶壁311为与所述第一半圆柱面121适配的弧面状；
43.所述第二边柱212具有形成所述容置腔300的内壁面、并包括两相对的第二内侧壁322以及连接两第二内侧壁322的第二内顶壁321，其中，两所述第二内侧壁322为与所述第二平面223平行设置的平面状，所述第二内顶壁 321为与所述第三半圆柱面221适配的弧面状。
44.在本实施例中，第一边柱112与第二边柱212的内壁面即形成容置腔300 的内壁面。两第一内侧壁312形成第一容置腔310的侧壁，两第二内侧壁322 形成第二容置腔320的侧壁。第一内顶壁311形成第一容置腔310的顶壁，第二内顶壁321形成第二容置腔320的顶壁，共同构成容置腔300的内壁面。
45.进一步地，所述第一底板111形成所述容置腔300的第一内底面313和所述第二底板211形成所述容置腔300的第二内底面323均为平面。
46.更进一步地，所述第一内底面313和所述第二内底面323平行设置。
47.在本实施例中，容置腔300内、第一中柱120与第一边柱112之间的第一底板111的平面形成第一内底面313，第二中柱220与第二边柱212之间的第二底板211的平面形成第二内底面323。
48.可选地，所述第一中柱120、所述第一底板111以及所述第一边柱112三者为一体结构；
49.所述第二中柱220、所述第二底板211以及所述第二边柱212三者为一体结构。
50.这样，第一磁芯体100为一体成型的结构，第二磁芯体200也为一体成型的结构，能够提高磁芯体强度，简化生产工艺。
51.本实用新型还提出一种电子变压器，该电子变压器包括上述的磁芯结构，该磁芯结构的具体结构参照上述实施例，由于本电子变压器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
52.本实用新型提出的电子变压器的磁芯结构，一方面，该磁芯结构型号定义为epo13，现有技术中，中柱为圆柱形的磁芯结构型号为ep13，该epo13 的磁芯结构与传统ep13相比，在相同的电感(l)，电流(i)和磁场强度(b)下， epo13的ae值34mm2，ep13的ae值19.5mm2，epo13的ae值是ep13的 1.74倍，所以所需要的匝数是ep13的57％。
53.采用相同线径线圈绕组，ep13如果绕10匝，epo13只需绕6匝，故采用epo13绕制，铜损是ep13的60％。
54.另一方面，在现有技术中，中柱截面为半跑道形的磁芯结构型号为epd13，该磁芯结构epo13与epd13相比，epo13的出线口宽4mm，epd13出线口宽3mm，epo13的出线口宽是
epd13的1.3倍，所以可以更方便排布引出线，提高生产效率。
55.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。