[发明专利]低成本充电变压器

说明书

技术领域

本发明涉及变压器领域。

本发明尤其涉及反馈(flyback)充电变压器。

背景技术

本节提供了关于本发明的背景信息，但其未必是现有技术。

反馈变压器(FBT)或者行输出变压器(LOPT)是一种工作在很高的转换频率下并产生高电压的变压器。与电源变压器(mains transformer)不同，反馈变压器(FBT)或行输出变压器(LOPT)被设计成不仅能够转换能量，而且能够在大部分的转换周期内存储能量。这通过在铁氧体磁芯上带有一定气隙(air gap)地缠绕线圈来实现。气隙增大了磁路的磁阻，并因此增大了磁路存储能量的能力。反馈变压器产生在几千瓦范围内的高电压，并工作在千赫兹范围内的更高频率的转换电流下。

气隙在变压器的设计中具有非常重要的作用。无论间隙何时被插入磁通路，间隙处都会产生边缘通量，该边缘通量随气隙大小的增大而增大。边缘通量减少了磁通路的总磁阻。如果边缘通量足够强，将在磁芯和邻近绕组中产生涡流电流，并将引起局部加热而导致损耗增加并因此导致变压器失效。

目前需要对反馈变压器的气隙或任意在铁氧体磁芯中具有能量存储能力的装置进行优化。典型地，反馈变压器使用了切割成类似‘E’，‘I’和‘C’形状的独立叠片(lamination)粘合在一起制成的高磁导率铁氧体磁芯部件。增加E形磁芯几何形状及类似形状的间隙的现有技术是对铁氧体磁芯的内部芯腿(leg)或芯柱(limb)进行研磨。另一种方法是将薄膜插入到两个外部芯腿或芯柱上的两半铁氧体磁芯的配合面处，或者使用例如聚酰亚胺(kapton)胶带的高温胶带纸将磁芯部件联结起来。还有一种在本领域熟知的方法是将铁粉块放置在铁氧体磁芯的内部芯腿或芯柱配合面处来代替气隙并使边缘通量最小化。

变压器磁芯的接地装置起到解决EMI(电磁干扰)的作用并且在现有技术中磁芯接地装置还具有很多变形。在移动和成像工业中，法拉第屏蔽铜板(faraday’s copper plate shield)被用于直接接触铁氧体磁芯以及接地管脚的导柱。一段时间后，覆盖在变压器主体周围的法拉第屏蔽铜板发展成只有一小片铜板置于磁芯表面的顶部上，该磁芯表面具有端接于接地管脚上的导柱。此方法通过以下方式被进一步简化，即通过完全地去除铜板并使用导电环氧树脂(conductive epoxy)来提供在导线终端(去除瓷釉涂层或在导线末端镀锡)与磁芯之间的耦合。依据另一种方法，镀锡的导柱被缠绕在变压器主体周围并与磁芯表面直接接触。再另一种方法是提供直接与磁芯表面接触的特殊管脚，而这是一种昂贵的解决方法。

在本领域中已经使用了不同的技术来提供用于在变压器中储存能量的低成本解决方法以及用于减少EMI的成本有效的磁芯接地装置。

发明内容

本节提供了本发明的总体概述，但这并非本发明全部范围或所有特征的全面揭示。

依据一个示范性实施例，变压器包括第一铁氧体磁芯部件和第二铁氧体磁芯部件。该铁氧体磁芯部件使用含有胶黏剂和磁颗粒的混合物粘合在一起。

依据另一个示范性实施例，变压器包括铁氧体磁芯、适于被装到磁芯的绕线轴、定义在绕线轴中用于保护接地管脚的凹穴(pocket)、定义在绕线轴中的凹槽，以及通过凹槽将接地管脚连接到磁芯的导电胶黏剂，其中凹槽将接地管脚的一端非常靠近地暴露给铁氧体磁芯表面。

依据再一个示范性实施例，装配变压器的处理包括将第一磁芯部件安装在固定装置上，将绕线轴插入第一磁芯部件中，在第一磁芯部件的一个或多个配合面上涂上可压缩填充物，将第二磁芯部件插入绕线轴中，并且用力推压第二磁芯部件直到到达目标电感。

附图说明

在此描述的附图只为了描述所选实施例，而非意图限制本发明的范围。

图1说明了变压器磁芯的装配处理过程；

图2说明了依照图1中说明的处理步骤安装在固定装置(fixture)上的磁芯A；

图3说明了依照图1中说明的处理步骤插入磁芯A中的绕线轴；

图4说明了磁芯A，该磁芯A带有依照图1中说明的处理步骤涂在外部芯腿/芯柱的配合面上的胶合剂；

图5说明了依照图1中说明的处理步骤被插入绕线轴中的磁芯B；

图6说明了依照图1中说明的处理步骤对磁芯A和磁芯B的联结；

图7说明了依照图1中说明的处理被装配起来的磁芯；

图8说明了设计成暴露了接地管脚的绕线轴凹槽。

在附图的多个视图中，相应的参考编号/标记代表相应的部件。

具体实施方式

现在将参考附图更透彻地描述示范性实施例。