[实用新型]一种高功率密度的开关变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种开关变压器，尤其涉及一种高功率密度的开关变压器，属于电子器件技术领域。

背景技术

开关变压器一般是指开关电源里面所用的变压器，工作在十几到几十kHz甚至几百kHz频率的脉冲状态下。

现代电子系统要求电子器件或组件更小、更轻、更薄、集成度更高。电源供电系统是电子系统的心脏部件，更需要进行小型化、高可靠性的设计。由于目前电源供电系统的小型化设计，其关键在于开关变压器的尺寸设计，所以，开关变压器的小型化设计受到极大重视。另一方面，随着现有电子器件不断增长的功率需求，现有电源模块的功率输出正在不断增大，这就要求开关变压器在小型化的同时满足高功率密度的输出，这在一定程度上增大了开关变压器的设计难度。

目前，为了实现电源模块中开关变压器的高功率输出，现有技术中，已出现了多种经过改进的开关变压器，例如，中国实用新型CN201120102234.9中公开的平面型高频开关变压器和中国实用新型CN201320861554.1中公开的高频率密度开关电源变压器。但现有技术对开关变压器的改进主要集中于具有环形磁芯的开关变压器，而针对E型磁芯的骨架型开关变压器的改进很少。

骨架型开关变压器包括骨架、磁芯、导线(漆包线)和绝缘高温胶带。其中，E型磁芯和导线是决定变压器输出功率的核心元件。绝缘高温胶带抗电强度高,使用方便机械性能好,被广泛应用在开关变压器线圈的层间,组间绝缘和外包绝缘。开关变压器的骨架，除了作为线圈的绝缘与支撑材料外,还承担了整个变压器的安装固定和定位的作用。由于环形磁性的体积较大，如果可以对使用E型磁芯的骨架型开关变压器进行改进，使之在小型化的同时具有高的功率密度，将可以极大地提高骨架型开关变压器的现有使用价值，从而可以在高功率的小型电源模块中使用，并进一步提高电源模块的输出功率。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种高功率密度的开关变压器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了下述的技术方案：

一种高功率密度的开关变压器，包括一组或若干组成对设置的磁芯，还包括与所述磁芯配套的磁芯骨架；所述磁芯的横截面呈E型，并且，所述磁芯的窗口宽度与窗口深度之比大于1。

其中较优地，所述磁芯包括中柱以及设置于中柱两侧的边柱；所述磁芯骨架具有腰部和固接在腰部上下的上沿和底座；所述上沿和所述底座的宽度小于所述磁芯中柱的宽度和所述窗口宽度的两倍的和。

其中较优地，所述磁芯骨架的腰部开设有用于容纳所述中柱的容置槽，所述容置槽的深度等于所述磁芯窗口深度尺寸的两倍。

本实用新型提供的开关变压器通过调整磁芯窗口的尺寸，增加了磁芯的窗口面积，扩展了导线绕组的绕线空间，从而可以增加导线的绕线匝数，增大开关变压器的输出功率密度。这种高功率密度的开关变压器在PCB电路板上占用面积较小，只需增加极少的体积，就可极大地增加电源模块的输出功率，从而适用于高功率的小型电源模块使用。

附图说明

图1是本实用新型提供的开关变压器的结构示意图；

图2是图1所示开关变压器中，磁芯的立体结构示意图；

图3是与图2所示磁芯配套使用的磁芯骨架的立体结构示意图；

图4是图2所示磁芯的正视示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型的技术内容进行说明。

如图1所示，本实用新型提供的高功率密度的开关变压器，是一种骨架型的开关变压器，包括一组或若干组成对设置的磁芯1(图1所示实施例中使用两组)以及与磁芯1配套的磁芯骨架2，在磁芯骨架2的腰部缠绕导线形成导线绕组3，并在导线绕组3的外部以及磁芯1的外部缠绕绝缘高温胶带(未图示)进行绝缘。

该高功率密度的开关变压器，相对于现有开关变压器，重新设计了磁芯1的窗口结构，并相应调整了骨架2的尺寸。如图2所示，E型磁芯1具有水平的磁条11、竖直的中柱12和设置在中柱12两侧的两个边柱13，中柱12的截面积等于两个边柱13的截面积之和，其中，中柱12与磁条11的中部垂直连接，两个边柱13分别与磁条11的两端垂直连接，磁条11、中柱12和两个边柱13一体成型。当中柱12插入骨架2中部的容置槽16时，边柱13抵靠在骨架2的外侧，紧密结合。在该磁芯1的E型截面上，磁条11、中柱12分别与两侧的边柱13构成磁芯窗口，用于容纳导线绕组的绕线空间。