一种磁集成谐振电源变压器的制作方法

1.本发明涉及一种变压器，尤其是涉及一种磁集成谐振电源变压器。


背景技术：

2.llc(谐振)变压器以其同时兼具空载工作能力和谐振槽路电流反映负载轻重的能力而体现出普通串联谐振变压器和并联谐振变压器无法比拟的优势，因而得到了广泛的应用。llc变压器是在传统lc二阶谐振变压器的基础上增加一个并联电感改进而来的，具有开关工作频率高，开关损耗小、允许输入电压范围宽、效率高、重量轻、emi噪声小，开关应力小等优点。
3.该种变压器需要一个很精确的电感量，目前对于该种变压器主要有两种结构：1、是利用变压器的漏感实现，将变压器其的原边放在一边，副边放在一边，利用漏感来做谐振电感，这样方式由于原副边隔的距离大，漏感就大，造成的损耗就大，这样的方式使得变压器无法做到大功率、小尺寸，原副边拉的很宽；2、将电感与主变压器分开，这种方式在市场上用的比较多，但是该方式是用到两个独立元器件，同样的尺寸较大，无法做到小型化。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决上述技术问题，提供一种磁集成谐振电源变压器。
5.本发明提供的一种磁集成谐振电源变压器，包括左磁芯、右磁芯，在左磁芯和右磁芯之间设置有初级线圈以及次级线圈；所述左磁芯与右磁芯之间设置有至少一个变压磁柱以及至少一个电感磁柱，所述的变压磁柱包括左变压磁柱和右变压磁柱，所述的电感磁柱包括左电感磁柱和右电感磁柱，所述的左电感磁柱的与右电感磁柱之间设有气隙；所述的初级线圈通过至少一个变压磁柱、一个电感磁柱；所述的次级线圈通过至少一个变压磁柱。
6.作为本发明的优选，在所述的左磁芯和右磁芯之间还设置有绕线骨架，所述的初级线圈绕设在所述的绕线骨架上，在绕线骨架上还设置有供磁柱通过的通孔。
7.作为本发明的优选，所述的次级线圈包括第一次级线圈和第二次级线圈，第一次级线圈和第二次级线圈为并联设置，第一次级线圈设置在绕线骨架与左磁芯之间，第二次级线圈设置在绕线骨架与右磁芯之间。
8.作为本发明的优选，在所述的第一次级线圈与左磁芯之间、第二次级线圈与右磁芯之间均设置有绝缘层。
9.作为本发明的优选，所述的第一次级线圈、第二次级线圈均采用环形的铜片；在第一次级线圈的各个铜片之间设置有绝缘层，且第一次级线圈的各个铜片之间采用插片引脚连接；在第二次级线圈的各个铜片之间设置有绝缘层，且第二次级线圈的各个铜片之间采用插片引脚连接。
10.作为本发明的优选，在各个铜片上设置有引脚插槽，所述插片引脚穿过引脚插槽将各个铜片连接，在所述的骨架上还设置有供所述引脚插槽通过的骨架卡槽。
11.作为本发明的优选，所述的左磁芯包括左底板和两个左侧板，所述左侧板设置在
底板靠近右磁芯的一侧；所述的右磁芯包括右底板和两个右侧板，所述右侧板设置在靠近左磁芯的一侧；所述的左侧板与所述右侧板贴合。
12.作为本发明的优选，所述的左磁芯与右磁芯之间还通过环氧树脂固定连接。
13.作为本发明的优选，所述的电感磁柱设置有两个，所述的变压磁柱设置有一个，所述的初级线圈设置有1个，初级线圈通过两个电感磁柱和一个变压磁柱，所述次级线圈通过变压磁柱。
14.作为本发明的优选，所述的电感磁柱设置有1个，所述的变压磁柱设置有两个，所述的初级线圈设置有两个，每个初级线圈通过1个电感磁柱和一个变压磁柱，每个变压磁柱上至少通过一个次级线圈。
15.综上所述，本发明包括以下至少一种有益技术效果：
16.1、本发明将磁芯设计成包括至少一个变压磁柱和一个电感磁柱，绕线时将初级线圈通过所有的磁柱，次级线圈只通过变压磁柱，通过变压磁柱实现变压器的能量转换，通过电感磁柱中间开气隙，可以将变压器的漏感调大，并且可以精准的调试，从而实现在不更改变压器高度的前提下，实现了谐振电感的集成；
17.2、本发明可以通过放置多个磁柱来实现多个谐振电感的集成，从而实现cllc,clllc,双向dab等电路；
18.3、本发明可以在大功率的前提下，将变压器的高度尽量降低，磁芯表面积可以做到极大，磁芯本身是良好的导热材料，利于变压器整体散热，可以直接使用水冷或者铝散热器散热，成品电源实现扁平化；
19.4、本发明的变压器加工简单，可以直接自动化生产，成本比常规结构更具备单价优势。
附图说明
20.图1为本发明实施例1的电路原理图。
21.图2是本发明实施例1的立体结构图。
22.图3为本发明实施例1的爆炸结构图。
23.图4为本发明实施例1的剖面图。
24.附图标记说明：
25.1-左磁芯、2-右磁芯、3-变压磁柱、4-电感磁柱、5-初级线圈、6-次级线圈、7-绕线骨架、8-绝缘层、9-插片引脚、10-引脚插槽、101-左底板、102-左侧板、201-右底板、202-右侧板、31-左变压磁柱、32-右变压磁柱、41-左电感磁柱、42-右电感磁柱、61-第一次级线圈、62-第二次级线圈、71-绕线槽、72、穿线孔；73、骨架卡槽。
具体实施方式
26.下面结合附图1-4对本发明作进一步详细说明。
27.实施例1：
28.参照图1到图4，本实施例公开了一种磁集成谐振电源变压器，包括左磁芯1、右磁芯2，在左磁芯1和右磁芯2之间设置有初级线圈5以及次级线圈6。左磁芯1与右磁芯2之间设置有一个变压磁柱3以及一个电感磁柱4。
29.本实施例中，左磁芯1和右磁芯2是对称的结构。左磁芯1包括左底板101和两个左侧板102，所述左侧板102设置在左底板101靠近右磁芯2的一侧。右磁芯2包括右底板202和两个右侧板203，所述右侧板203设置在靠近左磁芯1的一侧；所述的左侧板102与所述右侧板202贴合，左磁芯1与右磁芯2之间还通过环氧树脂固定连接。
30.变压磁柱3由左变压磁柱31和右变压磁柱32构成，电感磁柱4由左电感磁柱41和右电感磁柱42构成。在左磁芯1的左底板101上设置有左变压磁柱31和左电感磁柱41，左电感磁柱41和左变压磁柱31为上下分布，左电感磁柱41和左变压磁柱31均是从左底板101向靠近右磁芯2的一侧延伸设置的。在右磁芯1的右底板201上设置有右变压磁柱32和右电感磁柱42，右电感磁柱42和右变压磁柱32为上下分布，右电感磁柱42和右变压磁柱32均是从右底板201向靠近左磁芯1的一侧延伸设置的。
31.左磁芯1、右磁芯2、左变压磁柱31、右变压磁柱32、左电感磁柱41和右电感磁柱42构成本实施例的磁芯组件，磁芯组件组装完成后，左变压磁柱31与右变压磁柱32之间相贴合或者理由很小的气隙，左电感磁柱41和右电感磁柱42之间设置有气隙。
32.在左磁芯1和右磁芯2还设置有绕线骨架7，绕线骨架7上设置有两个山下分布的通孔，用于供变压磁柱3和电感磁柱4穿过，绕线骨架7的侧壁上设置有绕线槽71，在绕线槽71内绕设有初级线圈5，在绕线骨架7上还设置有两个穿线孔72，用于初级线圈5的两个接线端穿出。由于变压磁柱3和电感磁柱4是穿设在绕线骨架7的通孔内，这样初级线圈5将变压磁柱3和电感磁柱4包围，也就是初级线圈5通过变压磁柱3和电感磁柱4。绕线骨架7还通过左磁芯1和右磁芯2进行限位，将绕线骨架7固定在左磁芯1和右磁芯2之间。
33.本实施例中，次级线圈6包括第一次级线圈61和第二次级线圈62，第一次级线圈61和第二次级线圈62为并联设置，本实施例中，第一次级线圈61设置在绕线骨架7与左磁芯1之间，第二次级线圈62设置在绕线骨架7与右磁芯2之间。第一次级线圈61和第二次级线圈62只环绕在第一次级线圈61与左磁芯1之间、第二次级线圈62与右磁芯2之间均设置有绝缘层8。
34.本实施例中，第一次级线圈61、第二次级线圈62均采用环形的铜片；在第一次级线圈61的各个铜片之间设置有绝缘层8，且第一次级线圈61的各个铜片之间采用插片引脚9连接；在第二次级线圈62的各个铜片之间设置有绝缘层8，且第二次级线圈62的各个铜片之间采用插片引脚9连接。在各个铜片上设置有引脚插槽10，所述插片引脚9穿过引脚插槽10将各个铜片连接，在所述的绕线骨架7上还设置有供所述引脚插槽10通过的骨架卡槽73。插片引脚9穿过第一次级线圈61上各个铜片的引脚插槽10、骨架卡槽73以及第二次级线圈62上各个铜片的引脚插槽10将第一次级线圈61、第二次级线圈62并联起来。
35.本实施例的一种磁集成谐振电源变压器的工作原理如下：
36.初级线圈5输入电压，通过变压磁柱3实现变压，第一次级线圈61、第二次级线圈62分别输出变压后的电压。通过电感磁柱3中间的气隙，可以将变压器的漏感调大，并且可以精准的调试，从而实现在不更改变压器高度的前提下，实现了谐振电感的集成。
37.实施例2：
38.本实施例其余都与实施例1相同，不同的是，本实施例中，电感磁柱4设置有两个，变压磁柱3设置有一个，初级线圈5设置有1个，初级线圈5通过两个电感磁柱4和一个变压磁柱3，次级线圈6通过变压磁柱3。本实施例中，绕线骨架7也需要根据电感磁柱4数量进行相
适配，本实施例实现了两个谐振电感的集成。
39.实施例3：
40.本实施例其余都与实施例1相同，不同的是，本实施例中，电感磁柱4设置有1个，变压磁柱3设置有两个，初级线圈5设置有两个，每个初级线圈5通过1个电感磁柱4和一个变压磁柱3，每个变压磁柱3上至少通过一个次级线圈6，本实施例中，绕线骨架7也需要根据电感磁柱4数量进行相适配，本实施例实现了多个输入输出的集成。