[实用新型]一种开关电源变压器及其磁芯

说明书

本实用新型公开一种开关电源变压器及其磁芯，所述磁芯包括中柱和一体成型的外框；所述中柱为分段叠积结构，分段处形成分层式气隙；所述中柱位于所述外框的框内，且两端分别与所述外框的两相对面抵接，抵接处形成分层式气隙，其中，所述中柱的顶部与所述外框的抵接处填充有磁性胶水层，所述磁性胶水层内部的磁粉颗粒之间形成分布式气隙。所述开关电源变压器包括所述磁芯、底座以及线包结构；其中，所述磁芯通过其所述外框固定于所述底座上，所述线包结构包括绕线骨架以及绕制在该绕线骨架上的绕组；所述线包结构通过所述绕线骨架套设于所述中柱外，且位于所述外框的框内；所述绕组的引出线通过所述底座上的预留孔引出。

技术领域

本实用新型涉及开关电源变压器领域，尤其是一种可减少漏磁的开关电源变压器及其磁芯。

背景技术

常见的汽车充电桩一般采用单相或者三相输入，输出为直流电压或者恒定电流，充电桩效率是汽车充电桩最重要的一项指标，直接关系到充电桩性能的好坏。设计一款高效、节能、高能量密度的充电电源成为充电桩行业最大的挑战；在电动汽车充电设备推广的大环境下，研究低漏磁、大功率高频变压器，具有非常重要的意义。目前充电桩用变压器磁芯结构主要为PQ型、EE型等对称拼装磁芯，此类型磁芯气隙集中于拼装面，漏磁大、电磁辐射强且具有较高的附加铜损，效率较低。

变压器内的磁通从其通过路径上可以分为主磁通和漏磁通。主磁通被约束在铁芯中，与初次级绕组交链，是变压器传递能量的根本载体；漏磁通则通过铁芯外部分空间，起不到变压作用，并引起附加损耗、涡流损耗及形成电磁污染源，降低充电桩能量传输效率。随着电动汽车充电桩数量的迅猛发展，变压器漏磁引起的能量损失、电磁干扰愈发不容忽视。因此，对变压器内部漏磁场的分析及磁芯结构优化设计越来越重要。

实用新型内容

为克服现有技术的不足，本实用新型提出一种开关电源变压器及其磁芯，通过优化设计磁芯结构来减少漏磁，以及使磁场分布更加均匀，有效减小电磁辐射和高频附加铜损。

本实用新型为克服现有技术的不足而提出的其中一种技术方案如下：

一种开关电源变压器的磁芯，包括中柱和一体成型的外框；所述中柱为分段叠积结构，分段处形成分层式气隙；所述中柱位于所述外框的框内，且两端分别与所述外框的两相对面抵接，其中，所述中柱的顶部与所述外框的抵接处填充有磁性胶水层，所述磁性胶水层内部的磁粉颗粒之间形成分布式气隙。

本实用新型提供上述开关电源变压器的磁芯，外框是一体成型的，克服了外框采用分段拼接的方式所存在的漏磁问题，降低了电磁辐射和高频附加铜损；同时，由于外框处不再具有气隙，因此中柱采用分段式结构，分段处形成分层式气隙，同时中柱与外框之间的磁性胶水层能够提供分布式气隙，分布式和分层式气隙共同为磁芯提供均匀散热的渠道，保证良好的散热效果；另一方面，所述磁性胶水层还兼具调整磁芯电感大小的功能。

优选地，所述中柱的分段处采用胶水粘接。

优选地，所述中柱由三个中柱块依次叠积而成。

优选地，所述中柱的底部与所述外框的抵接处也形成所述分层式气隙。

优选地，所述中柱的底部与所述外框的抵接处采用胶水粘接固定；或者，所述外框上与所述中柱的底部的抵接处设有一凹槽，所述中柱的底部抵接于所述凹槽中。

本实用新型另还提供了一种开关电源变压器，包括前述的磁芯、底座以及线包结构；其中，所述磁芯通过其所述外框固定于所述底座上，所述线包结构包括绕线骨架以及绕制在该绕线骨架上的绕组；所述线包结构通过所述绕线骨架套设于所述中柱外，且位于所述外框的框内；所述绕组的引出线通过所述底座上的预留孔引出。

使用了前述磁芯的开关电源变压器，电磁辐射小、高频附加铜损低、变压器整体效率高。

优选地，所述绕组的引出线与所述预留孔之间通过胶水固定。