本發(fā)明涉及一種LLC變壓器及其加工工藝。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代電力電子技術(shù)的發(fā)展，高頻開關(guān)器件的誕生，開關(guān)電源向著高頻化、集成化和模塊化發(fā)展。LLC諧振變換器越來越被廣泛應(yīng)用，它的諧振電感可用變壓器的漏感替換。

優(yōu)點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡單,操作簡便,可有效控制漏電感,參數(shù)一致性高。

LLC變壓器對漏感有一定要求，不像其他結(jié)構(gòu)，漏感越小越好。變壓器的漏感主要跟初級匝數(shù)和變壓器繞組結(jié)構(gòu)有關(guān)，匝數(shù)越多，漏感越大；初、次級分得越開，漏感越大。因此，既要滿足安規(guī)要求，又要滿足電路要求，難度較大。

目前，由于市場對高頻電源變壓器從體積、性能提出了更高的要求，因此需要開發(fā)新型的變壓器以及相應(yīng)的加工工藝，以滿足市場需求?，F(xiàn)有變壓器的結(jié)構(gòu)，其繞制方法是在同一區(qū)間繞制初級和次級線圈，且依次同一方向排繞下來。其缺點(diǎn)是無法實(shí)現(xiàn)對漏電感的控制和需求，需要再額外配置一個(gè)諧振電感來輔助完成電路需求。這樣使得整個(gè)高頻電源體積增大，成本增高。變壓器線材的選取不當(dāng)，整體溫升過高。加工工藝不當(dāng)，輸出易不平衡。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

鑒于現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供了一種LLC變壓器加工工藝。將變壓器的初次級完全分開繞制，無重疊，使初次級相互耦合程度相當(dāng)差，以增加變壓器漏感為目的，且讓漏感保持在一定范圍內(nèi)。

本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的，所采取的技術(shù)方案是：一種LLC變壓器，包括骨架、φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ、φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ、TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線、鐵氧體磁芯，所述骨架包括一體成型的擋板Ⅰ、擋板Ⅳ、管腳、支撐臺(tái)，在一側(cè)的支撐臺(tái)上設(shè)有第1管腳至第6管腳，在另一側(cè)的支撐臺(tái)上設(shè)有第7管腳至第12管腳，其特征在于：還包括中間擋板、隔條Ⅰ、絕緣膠帶Ⅰ、隔條Ⅱ、絕緣膠帶Ⅱ、絕緣膠帶Ⅲ、外殼、絕緣膠帶Ⅳ；

所述中間擋板設(shè)置在擋板Ⅰ、擋板Ⅳ之間的線包骨架上，中間擋板由擋板Ⅱ、擋板Ⅲ構(gòu)成，擋板Ⅱ、擋板Ⅲ之間為一圈凹槽，擋板Ⅱ與擋板Ⅰ之間為寬槽區(qū)，擋板Ⅲ與擋板Ⅳ之間為窄槽區(qū)，中間擋板與線包骨架為一體成型結(jié)構(gòu)；

所述骨架的寬槽區(qū)內(nèi)分別設(shè)有一圈5mm寬的隔條Ⅰ、初級繞組N1、絕緣膠帶Ⅰ，初級繞組N1由φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ單線繞制35T，共4層構(gòu)成，其中第1層和第2層聚氨酯漆包線Ⅰ設(shè)置在隔條Ⅰ與擋板Ⅰ之間的線包骨架上，第3層和第4層聚氨酯漆包線Ⅰ設(shè)置在隔條Ⅰ留空1~1.5mm處至擋板Ⅰ之間的2層聚氨酯漆包線Ⅰ上，起繞出線端通過套管環(huán)繞在第4管腳上與第4管腳焊接連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第2管腳上與第2管腳焊接連接，在第4層聚氨酯漆包線Ⅰ上及留空的1~1.5mm的隔條Ⅰ上外包2層絕緣膠帶Ⅰ；

所述骨架的窄槽區(qū)內(nèi)分別設(shè)有八圈1.5mm寬的隔條Ⅱ、次級繞組N2N3、初級反饋繞組N4、絕緣膠帶Ⅱ、絕緣膠帶Ⅲ，次級繞組N2N3由φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ雙線并繞2T，共2層構(gòu)成，2層聚氨酯漆包線Ⅱ設(shè)置在隔條Ⅱ與擋板Ⅳ之間的線包骨架上，雙線起繞出線端分別與第8管腳、第9管腳焊接連接，雙線結(jié)束出線端分別與第10管腳和第11管腳焊接連接，在第2層聚氨酯漆包線Ⅱ及1.5mm寬的隔條Ⅱ上設(shè)有3層絕緣膠帶Ⅱ，在3層絕緣膠帶Ⅱ上設(shè)有初級反饋繞組N4，所述初級反饋繞組N4由TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線單線間隔繞制3T，共1層構(gòu)成，起繞出線端環(huán)繞在第5管腳上與第5管腳焊接連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第6管腳上與第6管腳焊接連接，在初級反饋繞組N4上外包2層絕緣膠帶Ⅲ；

所述外殼設(shè)置在骨架外，兩片所述鐵氧體磁芯對插在骨架上，在鐵氧體磁芯外設(shè)有3層絕緣膠帶Ⅳ，所述LLC變壓器外設(shè)有一層絕緣漆。

一種LLC變壓器加工工藝，其特征在于：步驟如下，

第一步、繞制初級繞組N1，在ETD型骨架寬槽區(qū)內(nèi)靠近擋板Ⅱ處加一圈5mm寬的隔條Ⅰ，在骨架寬槽區(qū)內(nèi)靠近擋板Ⅰ處起繞φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ，單線繞制35T，共4層，起繞出線端通過套管環(huán)繞在第4管腳上與第4管腳連接，其中第1層和第2層聚氨酯漆包線Ⅰ設(shè)置在隔條Ⅰ與擋板Ⅰ之間的線包骨架上，第3層和第4層聚氨酯漆包線Ⅰ設(shè)置在隔條Ⅰ留空1~1.5mm處至擋板Ⅰ之間的2層聚氨酯漆包線Ⅰ上，結(jié)束出線端環(huán)繞在第2管腳上與第2管腳連接，在寬槽區(qū)內(nèi)第4層聚氨酯漆包線Ⅰ上及留空的1~1.5mm的隔條Ⅰ上外包2層絕緣膠帶Ⅰ；

第二步、繞制次級繞組N2N3，

在ETD型骨架窄槽區(qū)內(nèi)靠近擋板Ⅲ處加八圈1.5mm寬的隔條Ⅱ，在骨架窄槽區(qū)內(nèi)靠近擋板Ⅳ處起繞φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ，雙線并繞2T，共2層，雙線起繞出線端分別與第8管腳、第9管腳連接，2層聚氨酯漆包線Ⅱ設(shè)置在隔條Ⅱ與擋板Ⅳ之間的線包骨架上，雙線結(jié)束出線端分別與第10管腳和第11管腳連接，在窄槽區(qū)內(nèi)第2層聚氨酯漆包線Ⅱ及1.5mm寬的隔條Ⅱ上外包3層絕緣膠帶Ⅱ，絕緣膠帶Ⅱ有粘性的一面沖上繞制，

由于次級聚氨酯漆包線Ⅱ合股線較粗，雙線起繞出線端、雙線結(jié)束出線端分別與管腳的連接方式為，將每股單線聚氨酯漆包線Ⅱ的合股線再分為2股，分別包圍第8管腳、第9管腳、第10管腳和第11管腳，在第8管腳、第9管腳、第10管腳和第11管腳靠外側(cè)的2股聚氨酯漆包線Ⅱ再分別擰在一起將管腳包??；

第三步、繞制初級反饋繞組N4，

在骨架窄槽區(qū)內(nèi)靠近擋板Ⅲ處起繞，在次級繞組N2N3上繞制TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線，單線間隔繞制3T，共1層，起繞出線端環(huán)繞在第5管腳上與第5管腳連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第6管腳上與第6管腳連接，在 1層三重絕緣線上外包2層絕緣膠帶Ⅲ；

第四步、套外殼，

首先對第8管腳至第11管腳、第2管腳至第4管腳、第5管腳和第6管腳進(jìn)行燙錫處理，燙錫后，將管腳上多余部分聚氨酯漆包線Ⅱ、三重絕緣線剪至與骨架平齊，在骨架外套上外殼；

第五步、插裝鐵氧體磁芯，

將兩片鐵氧體磁芯的中間圓柱對應(yīng)骨架的中孔插入，兩片鐵氧體磁芯的兩個(gè)側(cè)腿及中間圓柱對接在一起，在鐵氧體磁芯外包3層絕緣膠帶Ⅳ，將2片鐵氧體磁芯緊密包在一起；

第六步、浸漆烘干工序，

將組裝完成的LLC變壓器進(jìn)行一系列性能測試，包括圈數(shù)、電感、漏電感、直流電阻、耐壓指標(biāo)，合格的變壓器進(jìn)入浸漆及烘干工序，干燥后，對變壓器進(jìn)行復(fù)檢，合格后噴碼印字。

本發(fā)明具有的優(yōu)點(diǎn)及有益效果是：a.本方案選用的雙槽骨架,寬槽側(cè)繞初級繞組，窄槽側(cè)繞次級繞組，通過調(diào)節(jié)初次級之間的相對位置，加入隔條達(dá)到一個(gè)精確穩(wěn)定的漏電感要求，這樣就組成了一個(gè)LLC變壓器，其優(yōu)點(diǎn)是不必在電源內(nèi)另設(shè)諧振電感，從而減小體積，降低成本。b.為使輸出達(dá)到平衡，次級繞組N2N3采用雙線并繞，提高電源可靠性。c.為防止溫升過高，采用合股線繞制，同時(shí)也解決了趨附效應(yīng)和接近效應(yīng)。d.為滿足高層次客戶要求，選材全部不含鹵素，達(dá)到環(huán)保要求。該變壓器穩(wěn)定性高，充分滿足了市場對LLC諧振變換器的高品質(zhì)需求。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖；

圖2為本發(fā)明的整體示意圖；

圖3為圖2的仰視圖；

圖4為本發(fā)明骨架的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本發(fā)明繞制2層聚氨酯漆包線Ⅰ的示意圖；

圖6為本發(fā)明繞制4層聚氨酯漆包線Ⅰ的示意圖；

圖7為本發(fā)明聚氨酯漆包線Ⅰ結(jié)束出線端連接管腳的示意圖；

圖8為本發(fā)明外包絕緣膠帶Ⅰ的示意圖；

圖9為本發(fā)明外包隔條Ⅱ的示意圖；

圖10為本發(fā)明繞制聚氨酯漆包線Ⅱ的示意圖

圖11為本發(fā)明外包絕緣膠帶Ⅱ的示意圖；

圖12為本發(fā)明三重絕緣線Ⅲ起始出線端連接管腳的示意圖；

圖13為本發(fā)明繞制三重絕緣線Ⅲ的示意圖；

圖14為本發(fā)明外包絕緣膠帶Ⅲ的示意圖。

具體實(shí)施方式

如圖1至圖14所示、一種LLC變壓器，包括骨架1、φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ4、φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ8、TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線10、鐵氧體磁芯13，骨架1包括一體成型的擋板Ⅰ1-1、擋板Ⅳ1-4、管腳2、支撐臺(tái)1-5，在一側(cè)的支撐臺(tái)1-5上設(shè)有第1管腳2至第6管腳2，在另一側(cè)的支撐臺(tái)1-5上設(shè)有第7管腳2至第12管腳2，還包括中間擋板、隔條Ⅰ3、絕緣膠帶Ⅰ6、隔條Ⅱ7、絕緣膠帶Ⅱ9、絕緣膠帶Ⅲ11、外殼12、絕緣膠帶Ⅳ14。

中間擋板設(shè)置在擋板Ⅰ1-1、擋板Ⅳ1-4之間的線包骨架上，中間擋板由擋板Ⅱ1-2、擋板Ⅲ1-3構(gòu)成，擋板Ⅱ1-2、擋板Ⅲ1-3之間為一圈凹槽1-6，擋板Ⅱ1-2與擋板Ⅰ1-1之間為寬槽區(qū)1-7，擋板Ⅲ1-3與擋板Ⅳ1-4之間為窄槽區(qū)1-8，中間擋板與線包骨架為一體成型結(jié)構(gòu)。

骨架1的寬槽區(qū)1-7內(nèi)分別設(shè)有一圈5mm寬的隔條Ⅰ3、初級繞組N1、絕緣膠帶Ⅰ6，初級繞組N1由φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ4單線繞制35T，共4層構(gòu)成，其中第1層和第2層聚氨酯漆包線Ⅰ4設(shè)置在隔條Ⅰ3與擋板Ⅰ1-1之間的線包骨架上，第3層和第4層聚氨酯漆包線Ⅰ4設(shè)置在隔條Ⅰ3留空1~1.5mm處至擋板Ⅰ1-1之間的2層聚氨酯漆包線Ⅰ4上，起繞出線端通過套管5環(huán)繞在第4管腳2上與第4管腳2焊接連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第2管腳2上與第2管腳2焊接連接，在第4層聚氨酯漆包線Ⅰ4上及留空的1~1.5mm的隔條Ⅰ3上外包2層絕緣膠帶Ⅰ6。

在骨架1的窄槽區(qū)1-8內(nèi)分別設(shè)有八圈1.5mm寬的隔條Ⅱ7、次級繞組N2N3、初級反饋繞組N4、絕緣膠帶Ⅱ9、絕緣膠帶Ⅲ11，次級繞組N2N3由φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ8雙線并繞2T，共2層構(gòu)成，2層聚氨酯漆包線Ⅱ8設(shè)置在隔條Ⅱ7與擋板Ⅳ1-4之間的線包骨架上，雙線起繞出線端分別與第8管腳2、第9管腳2焊接連接，雙線結(jié)束出線端分別與第10管腳2和第11管腳2焊接連接，在第2層聚氨酯漆包線Ⅱ8及1.5mm寬的隔條Ⅱ7上設(shè)有3層絕緣膠帶Ⅱ9，在3層絕緣膠帶Ⅱ9上設(shè)有初級反饋繞組N4，所述初級反饋繞組N4由TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線10單線間隔繞制3T，共1層構(gòu)成，起繞出線端環(huán)繞在第5管腳2上與第5管腳2焊接連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第6管腳2上與第6管腳2焊接連接，在初級反饋繞組N4上外包2層絕緣膠帶Ⅲ11。

外殼12設(shè)置在骨架1外，兩片所述鐵氧體磁芯13對插在骨架1上，在鐵氧體磁芯13外設(shè)有3層絕緣膠帶Ⅳ14；

LLC變壓器外設(shè)有一層絕緣漆。

一種LLC變壓器加工工藝，步驟如下：

第一步、繞制初級繞組N1，在ETD型骨架1寬槽區(qū)1-7內(nèi)靠近擋板Ⅱ1-2處加一圈5mm寬的隔條Ⅰ3，在骨架1寬槽區(qū)1-7內(nèi)靠近擋板Ⅰ1-1處起繞φ0.1/16*1P聚氨酯漆包線Ⅰ4，單線繞制35T，共4層，起繞出線端通過套管5環(huán)繞在第4管腳2上與第4管腳2連接，其中第1層和第2層聚氨酯漆包線Ⅰ4設(shè)置在隔條Ⅰ3與擋板Ⅰ1-1之間的線包骨架上，如圖5所示，第3層和第4層聚氨酯漆包線Ⅰ4設(shè)置在隔條Ⅰ3留空1~1.5mm處至擋板Ⅰ1-1之間的2層聚氨酯漆包線Ⅰ4上，如圖6所示，結(jié)束出線端環(huán)繞在第2管腳2上與第2管腳2連接，在寬槽區(qū)1-7內(nèi)第4層聚氨酯漆包線Ⅰ4上及留空的1~1.5mm的隔條Ⅰ3上外包2層絕緣膠帶Ⅰ6，如圖7、8所示。

第二步、繞制次級繞組N2N3，

在ETD型骨架1窄槽區(qū)1-8內(nèi)靠近擋板Ⅲ1-3處加八圈1.5mm寬的隔條Ⅱ7，如圖9所示，在骨架1窄槽區(qū)1-8內(nèi)靠近擋板Ⅳ1-4處起繞φ0.1/165*2P聚氨酯漆包線Ⅱ8，雙線并繞2T，共2層，雙線起繞出線端分別與第8管腳2、第9管腳2連接，2層聚氨酯漆包線Ⅱ8設(shè)置在隔條Ⅱ7與擋板Ⅳ1-4之間的線包骨架上，雙線結(jié)束出線端分別與第10管腳2和第11管腳2連接，如圖10所示，在窄槽區(qū)1-8內(nèi)第2層聚氨酯漆包線Ⅱ8及1.5mm寬的隔條Ⅱ7上外包3層絕緣膠帶Ⅱ9，絕緣膠帶Ⅱ9有粘性的一面沖上繞制，如圖11所示，

由于次級聚氨酯漆包線Ⅱ8合股線較粗，雙線起繞出線端、雙線結(jié)束出線端分別與管腳2的連接方式，無法采用傳統(tǒng)的環(huán)繞接線方法，那樣會(huì)影響變壓器的整體安裝高度，故我們采用了將每股單線聚氨酯漆包線Ⅱ8的合股線再分為2股，分別包圍第8管腳2、第9管腳2、第10管腳2和第11管腳2，在第8管腳2、第9管腳2、第10管腳2和第11管腳2靠外側(cè)的2股聚氨酯漆包線Ⅱ8再分別擰在一起將管腳2包住，如圖3所示。

第三步、繞制初級反饋繞組N4，

在骨架1窄槽區(qū)1-8內(nèi)靠近擋板Ⅲ1-3處起繞，在次級繞組N2N3上繞制TEX-EΦ0.2*1P三重絕緣線10，單線間隔繞制3T，共1層，起繞出線端環(huán)繞在第5管腳2上與第5管腳2連接，結(jié)束出線端環(huán)繞在第6管腳2上與第6管腳2連接，如圖12、13 所示，在 1層三重絕緣線10上外包2層絕緣膠帶Ⅲ11，如圖14所示。

第四步、套外殼，

首先對第8管腳2至第11管腳2、第2管腳2至第4管腳2、第5管腳2和第6管腳2進(jìn)行燙錫處理，燙錫后，將管腳2上多余部分聚氨酯漆包線Ⅱ8、三重絕緣線10剪至與骨架平齊，在骨架1外套上外殼12。

第五步、插裝鐵氧體磁芯，

將兩片鐵氧體磁芯13的中間圓柱13-1對應(yīng)骨架1的中孔1-9插入，兩片鐵氧體磁芯13的兩個(gè)側(cè)腿13-2及中間圓柱13-1對接在一起，在鐵氧體磁芯13外包3層絕緣膠帶Ⅳ14，將2片鐵氧體磁芯13緊密包在一起。

第六步、浸漆烘干工序，

將組裝完成的LLC變壓器進(jìn)行一系列性能測試，包括圈數(shù)、電感、漏電感、直流電阻、耐壓指標(biāo)，合格的變壓器進(jìn)入浸漆及烘干工序，干燥后，對變壓器進(jìn)行復(fù)檢，合格后噴碼印字。