本實(shí)用新型涉及變壓器領(lǐng)域，具體的涉及一種電源變壓器。

背景技術(shù)：

隨著電子產(chǎn)品的小型化，要求電源變壓器的體積不斷隨之小型化。傳統(tǒng)的電源變壓器通常為采用各種骨架型號(hào)制成的立式變壓器或臥式變壓器，用傳統(tǒng)骨架制作成的符合各種標(biāo)準(zhǔn)的安規(guī)變壓器，其體積一般都比較大，制作工藝非常復(fù)雜，并且傳輸功率低，一方面不能滿足小型化電子產(chǎn)品對(duì)變壓器體積的使用要求，另一方面，也不能滿足小型化電子產(chǎn)品對(duì)變壓器高功率傳輸及高轉(zhuǎn)換效率的要求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術(shù)中在傳輸同等較大功率時(shí)(約1200W)電源變壓器體積普遍較大的缺陷，本實(shí)用新型提供一種在傳輸同等較大功率的條件下相對(duì)體積更小的電源變壓器。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型揭示了一種電源變壓器，其包括：

變壓器底板；

第一U型磁芯和第二U型磁芯，二者開口對(duì)接且橫向固接于變壓器底板上；

第一磁芯絕緣膠帶和第二磁芯絕緣膠帶；第一磁芯絕緣膠帶纏繞于第一U型磁芯的底臂，第二磁芯絕緣膠帶纏繞于第二U型磁芯的底臂；

第一N1繞組和第二N1繞組；第一N1繞組繞制于第一磁芯絕緣膠帶外表層，第二N1繞組繞制于第二磁芯絕緣膠帶的外表層；

第一N1絕緣膠帶和第二N1絕緣膠帶；第一N1絕緣膠帶包裹第一N1繞組，第二N1絕緣膠帶包裹第二N1繞組；

N5繞組和N5絕緣膠帶；N5絕緣膠帶包裹N5繞組，N5繞組繞制于第一N1絕緣膠帶外表層，其兩端穿出變壓器底板；

N6繞組和N6絕緣膠帶；N6絕緣膠帶包裹N6繞組，N6繞組繞制于第二N1絕緣膠帶外表層，其兩端穿出變壓器底板；

外圍膠帶，其位于電源變壓器最外圍，用于包裹電源變壓器的外圍表面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器還包括：

N2繞組，其繞制于第一U型磁芯的其中一支臂；

N3繞組，其繞制于第二U型磁芯的其中一支臂，并與N2繞組同端，N2繞組及N3繞組還位于第一U型磁芯和第二U型磁芯的開口對(duì)接處；

N4繞組，其繞制于第一U型磁芯和第二U型磁芯的開口對(duì)接處，并與N2繞組及N3繞組正對(duì)。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器還包括：

第一氣隙膠墊及第二氣隙膠墊；

第一氣隙膠墊設(shè)置于第一U型磁芯其中一支臂與第二U型磁芯對(duì)應(yīng)支臂對(duì)接時(shí)的交接面上，將第一U型磁芯的其中一支臂與第二U型磁芯對(duì)應(yīng)的支臂隔離；

第二氣隙膠墊設(shè)置于第一U型磁芯另一支臂與第二U型磁芯對(duì)應(yīng)另一支臂對(duì)接時(shí)的交接面上，將第一U型磁芯的另一支臂與第二U型磁芯對(duì)應(yīng)的另一支臂隔離。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器還包括：

第三磁芯絕緣膠帶，其設(shè)于第一U型磁芯與第一磁芯絕緣膠帶之間，用于包覆第一U型磁芯外表面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器還包括：

第四磁芯絕緣膠帶，其設(shè)于第二U型磁芯與第二磁芯絕緣膠帶之間，用于包覆第二U型磁芯外表面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器還包括：

橫截面呈L型的N7屏蔽銅箔，其靠近N4繞組；N7屏蔽銅箔其中一底面部分覆蓋第二U型磁芯一支臂的外表面，另一底面部分覆蓋第二U型磁芯底臂的外表面。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器中：

N5繞組及N6繞組均為銅箔繞制而成，銅箔的寬度為10mm，厚度為0.1mm。

根據(jù)本實(shí)用新型的一實(shí)施方式，上述電源變壓器中：第一U型磁芯和第二U型磁芯均采用PC95材料制成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型可以獲得包括以下技術(shù)效果：本實(shí)用新型中的電源變壓器采用無骨架設(shè)計(jì)，作為電源變壓器初級(jí)繞組的第一N1繞組和第二N1繞組直接繞制在磁芯上面，使電源變壓器體積相對(duì)傳統(tǒng)電源變壓器體積更小，更適用于要求小體積電源變壓器的應(yīng)用場合；并且，本實(shí)用新型的電源變壓器的結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)電源變壓器更為簡單，更利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。而優(yōu)選方案中，作為電源變壓器次級(jí)繞組的N5繞組和N6繞組為使用絕緣膠帶包裹的寬銅箔繞制1圈(銅箔寬10mm，厚0.4mm)，簡化了線圈結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步縮小了電源變壓器的體積，并加強(qiáng)了散熱效果，簡化了作業(yè)方式，從而提高生產(chǎn)效率。

附圖說明

圖1為電源變壓器的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1的俯視圖；

圖3為圖1的仰視圖；

圖4為電源變壓器內(nèi)部立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為圖4的俯視圖；

圖6為電源變壓器的分解示意圖；

圖7為電源變壓器的工作原理圖。

附圖標(biāo)記說明：1、變壓器底板；2、第一U型磁芯；3、第二U型磁芯；4、第一磁芯絕緣膠帶；5、第二磁芯絕緣膠帶；6、第一N1繞組；7、第二N1繞組；8、第一N1絕緣膠帶；9、第二N1絕緣膠帶；10、N5繞組；11、N5絕緣膠帶；12、N6繞組；13、N6絕緣膠帶；14、外圍膠帶；15、N2繞組；16、N3繞組；17、N4繞組；18、第三磁芯絕緣膠帶；19、第四磁芯絕緣膠帶；20、N7屏蔽銅箔；21、條形孔位；22、磁芯固定膠；23、第一氣隙膠墊；24、第二氣隙膠墊。

具體實(shí)施方式

以下將以圖式揭露本實(shí)用新型的多個(gè)實(shí)施方式，為明確說明起見，許多實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)將在以下敘述中一并說明。然而，應(yīng)了解到，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)不應(yīng)用以限制本實(shí)用新型。也就是說，在本實(shí)用新型的部分實(shí)施方式中，這些實(shí)務(wù)上的細(xì)節(jié)是非必要的。此外，為簡化圖式起見，一些習(xí)知慣用的結(jié)構(gòu)與組件在圖式中將以簡單的示意的方式繪示之。

關(guān)于本文中所使用之“第一”、“第二”等，并非特別指稱次序或順位的意思，亦非用以限定本實(shí)用新型，其僅僅是為了區(qū)別以相同技術(shù)用語描述的組件或操作而已。

本實(shí)用新型為有關(guān)于一種電源變壓器的設(shè)計(jì)，本電源變壓器可應(yīng)用于多類型小型化電子產(chǎn)品中，如小型DVD、通訊設(shè)備及GPS導(dǎo)航等。為使更于理解，以下實(shí)施方式將進(jìn)一步說明電源變壓器的結(jié)構(gòu)及其所帶來的好處。

結(jié)合圖1-6，電源變壓器包括：變壓器底板1以及設(shè)于變壓器底板1上的變壓器本體。變壓器本體包括：第一U型磁芯2、第二U型磁芯3、第一磁芯絕緣膠帶4、第二磁芯絕緣膠帶5、初級(jí)繞組、次級(jí)繞組及外圍膠帶14。其中，初級(jí)繞組包括第一N1繞組6、第二N1繞組7、第一N1絕緣膠帶8和第二N1絕緣膠帶9。次級(jí)繞組包括N5繞組10、N5絕緣膠帶11、N6繞組12及N6絕緣膠帶13。

第一U型磁芯2及第二U型磁芯3二者開口對(duì)接，橫向固接于變壓器底板1上，具體分別通過磁芯固定膠22固定在變壓器底板1上。第一磁芯絕緣膠帶4纏繞于第一U型磁芯2的底臂，第二磁芯絕緣膠帶5纏繞于第二U型磁芯3的底臂；第一N1繞組6繞制于第一磁芯絕緣膠帶4外表層，第二N1繞組7繞制于第二磁芯絕緣膠帶5的外表層，其中，第一磁芯絕緣膠帶4使第一U型磁芯2與第一N1繞組6絕緣隔離，第二磁芯絕緣膠帶5使第二U型磁芯3與第二N1繞組7絕緣隔離。第一N1絕緣膠帶8包裹第一N1繞組6，第二N1絕緣膠帶9包裹第二N1繞組7。N5絕緣膠帶11包裹N5繞組10，N5繞組10繞制于第一N1絕緣膠帶8外表層，其兩端穿出變壓器底板1；N6絕緣膠帶13包裹N6繞組12，N6繞組12繞制于第二N1絕緣膠帶9外表層，其兩端穿出變壓器底板1。外圍膠帶14位于電源變壓器最外圍，用于包裹電源變壓器的外圍表面。如圖3，在變壓器底板1上的對(duì)應(yīng)位置，開設(shè)有四個(gè)條形孔位21，N5繞組10及N6繞組12分別通過對(duì)應(yīng)位置的條形孔位21穿過變壓器底板1。

本例中，電源變壓器采用無骨架設(shè)計(jì)，作為電源變壓器初級(jí)繞組的第一N1繞組6和第二N1繞組7直接繞制在磁芯上面，使得在傳輸同等較大的功率(約1200W)的情況下，電源變壓器體積相對(duì)傳統(tǒng)電源變壓器體積更小，更適用于要求小體積電源變壓器的應(yīng)用場合；而且本實(shí)用新型的電源變壓器的結(jié)構(gòu)相對(duì)傳統(tǒng)電源變壓器更為簡單，更利于標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，從而提高生產(chǎn)效率。

具體例中，第一U型磁芯2和第二U型磁芯3形狀大小相同，二者均采用PC95材料制成，并且均采用扁平式設(shè)計(jì)，此外，還分別在第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的外表面噴涂一層絕緣漆。采用扁平設(shè)計(jì)更有利于縮小電源變壓器的尺寸，本例中第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的截面積比傳統(tǒng)電源變壓器中采用的磁芯截面積大50％以上，因此可以大幅提高其功率傳輸功效，并且能充分利用較大的磁芯表面進(jìn)行散熱，使得電源變壓器溫升較低，從而可以長時(shí)間穩(wěn)定工作；第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的外表面噴涂絕緣漆，增加了二者的絕緣效果，使其性能更穩(wěn)定，使用壽命更長。而采用PC95材料制成的磁芯具有如下特性優(yōu)勢：

(1)初始磁導(dǎo)率(x10-6)：3300±25％；

(2)相對(duì)損耗因數(shù)：＜4；

(3)飽和磁通密度(mT)：530(25℃)；

(4)剩磁(mT)：80(25℃)；

(5)矯頑力(A/m)：9.5(25℃)；

(6)磁芯損耗Pc：350(kW/m3)(25℃)；300(kW/m3)(100℃)；

(7)居里溫度(℃)：＞215；

(8)電阻率(Ω.m)：6.5；

(9)密度(kg/m3x103)：4.8。

上述PC95材料所具有的優(yōu)越性能，進(jìn)一步使得制成的電源變壓器在傳輸效率及轉(zhuǎn)換效率上都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)電源變壓器。

此外，另一實(shí)例中，N5繞組10及N6繞組12均為銅箔繞制而成，銅箔的寬度為10mm，厚度為0.1mm。這樣不但簡化了線圈結(jié)構(gòu)，縮小了電源變壓器體積，還加強(qiáng)了散熱效果，簡化了作業(yè)方式，從而提高生產(chǎn)效率。

進(jìn)一步地，如圖1及6，電源變壓器中，變壓器本體還包括輔助繞組，輔助繞組包括：N2繞組15、N3繞組16及N4繞組17。N2繞組15繞制于第一U型磁芯2的其中一支臂；N3繞組16繞制于第二U型磁芯3的其中一支臂，并與N2繞組15同端，N2繞組15及N3繞組16還位于第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的開口對(duì)接處；N4繞組17繞制于第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的開口對(duì)接處，并與N2繞組15及N3繞組16正對(duì)。輔助繞組用于檢測電壓，并調(diào)節(jié)電壓平衡。

更進(jìn)一步地，如圖6所示，電源變壓器中，變壓器本體還包括：第一氣隙膠墊23及第二氣隙膠墊24，二者均為絕緣氣隙膠墊；第一氣隙膠墊23設(shè)置于第一U型磁芯2其中一支臂與第二U型磁芯3對(duì)應(yīng)支臂對(duì)接時(shí)的交接面上，將第一U型磁芯2的其中一支臂與第二U型磁芯3對(duì)應(yīng)的支臂隔離；第二氣隙膠墊24設(shè)置于第一U型磁芯2另一支臂與第二U型磁芯3對(duì)應(yīng)另一支臂對(duì)接時(shí)的交接面上，將第一U型磁芯2的另一支臂與第二U型磁芯3對(duì)應(yīng)的另一支臂隔離。第一氣隙膠墊23及第二氣隙膠墊24貼合面的面積與第一U型磁芯2的支臂及第二U型磁芯3的支臂的交接面面積相同。第一氣隙膠墊23及第二氣隙膠墊24用于調(diào)節(jié)電源變壓器電感量的大小。

如圖6，電源變壓器中，變壓器本體還包括第三磁芯絕緣膠帶18和第四磁芯絕緣膠帶19，第三磁芯絕緣膠帶18設(shè)于第一U型磁芯2與第一磁芯絕緣膠帶4之間，用于包覆第一U型磁芯2外表面；第四磁芯絕緣膠帶19設(shè)于第二U型磁芯3與第二磁芯絕緣膠帶5之間，用于包覆第二U型磁芯3外表面。第三磁芯絕緣膠帶18和第四磁芯絕緣膠帶19能起到進(jìn)一步絕緣作用，防止安全隱患。

另一優(yōu)選例中，如圖6，橫截面呈L型的N7屏蔽銅箔20，其靠近N4繞組17；N7屏蔽銅箔20其中一底面部分覆蓋第二U型磁芯3一支臂的外表面，另一底面部分覆蓋第二U型磁芯3底臂的外表面。N7屏蔽銅箔20能夠有效抑制電磁干擾。

本例中，電源變壓器的具體制作工序如下：

(1)將第三磁芯絕緣膠帶18包于第一U型磁芯2上，覆蓋第一U型磁芯2的外表面，再將第一磁芯絕緣膠帶4包裹第一U型磁芯2的底臂，并覆蓋住第三磁芯絕緣膠帶18中位于第一U型磁芯2底臂外表面的部分；

(2)將第四磁芯絕緣膠帶19包于第二U型磁芯3上，覆蓋第二U型磁芯3的外表面，再將第二磁芯絕緣膠帶5包裹第二U型磁芯3的底臂，并覆蓋住第四磁芯絕緣膠帶19中位于第二U型磁芯3底臂外表面的部分；

(3)將第一氣隙膠墊23貼于第一U型磁芯2其中一支臂的截面上，將第二氣隙膠墊24貼于第一U型磁芯2另一支臂的截面上，然后在第二U型磁芯3的兩個(gè)支臂的截面上分別點(diǎn)膠，將第二U型磁芯3的兩個(gè)支臂及貼附有兩個(gè)氣隙膠墊的第一U型磁芯2的兩個(gè)支臂對(duì)應(yīng)固定，使二者開口對(duì)接；本工序中，第一氣隙膠墊23還可以貼于第二U型磁芯3其中一支臂的截面上，第二氣隙膠墊24則貼于第二U型磁芯3另一支臂的截面上，然后在第一U型磁芯2的兩個(gè)支臂的截面上分別點(diǎn)膠，將第一U型磁芯2及第二U型磁芯3的兩個(gè)支臂分別固定，使二者開口對(duì)接，本實(shí)施例中不作限定；此時(shí)，第一氣隙膠墊23及第二氣隙膠墊24分別位于第一U型磁芯2與第二U型磁芯3對(duì)應(yīng)的支臂之間，將支臂隔離；

(4)在第一磁芯絕緣膠帶4的外表層繞制第一N1繞組6，在第一N1繞組6的外表面纏繞第一N1絕緣膠帶8；

(5)在第二磁芯絕緣膠帶5的外表層繞制第二N1繞組7，在第二N1繞組7的外表面纏繞第二N1絕緣膠帶9；

(6)在N5繞組10的線圈上纏繞N5絕緣膠帶11，再將包有N5絕緣膠帶11的N5繞組10繞制于第一N1絕緣膠帶8的外表面；

(7)在N6繞組12的線圈上纏繞N6絕緣膠帶13，再將包有N6絕緣膠帶13的N6繞組12繞制于第二N1絕緣膠帶9的外表面；

(8)在第一U型磁芯2的其中一支臂繞制N2繞組15，在第二U型磁芯3的其中一支臂繞制N3繞組16，N2繞組15與N3繞組16二者位于第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的開口對(duì)接處；

(9)第一U型磁芯2和第二U型磁芯3的開口對(duì)接處繞制N4繞組17，N4繞組17與N2繞組15及N3繞組16正對(duì)；

(10)將第一U型磁芯2和第二U型磁芯3通過磁芯固定膠22橫向固定于變壓器底板1上，其中N5繞組10及N6繞組12的兩端分別穿過變壓器底板1上的條形孔位21，將磁芯固定膠22烤干后，將N7屏蔽銅箔20安裝在第二U型磁芯3上，N7屏蔽銅箔20靠近N4繞組17，其其中一底面部分覆蓋第二U型磁芯3一支臂的外表面，另一底面部分覆蓋第二U型磁芯3底臂的外表面；

(11)在電源變壓器的最外圍纏上外圍膠帶14，以包裹電源變壓器的外圍表面。

上述制作工序中，還可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，比如：還可以依次按照(1)、(2)、(3)、(4)、(6)、(5)、(7)、(8)、(9)、(10)、(11)的順序進(jìn)行，或按照(1)、(2)、(3)、(8)、(9)、(4)、(6)、(5)、(7)、(10)、(11)的順序進(jìn)行，或按照(1)、(2)、(3)、(8)、(9)、(4)、(5)、(6)、(7)、(10)、(11)的順序進(jìn)行，具體不做限定。

對(duì)于本實(shí)施例中的電源變壓器，其工作原理如圖7所示。其中，各繞組及絕緣膠帶的繞制方式如下表1所示：

表1

本實(shí)施例中制成的電源變壓器的電氣特性如下：

1、電感量：

L(A-B)：1200uH±10％at 1KHz，0.3V

2、漏感：

LK(A-B)：30uH MAX at 60KHz，1V，短路1，2，3，4端子引腳

3、耐高壓：

HI-POT TEST：PRI-SEC 3.0KV AC 60Hz 5mA 60S

SEC-CORE 3.0KV AC 60Hz 5mA 60S

PRI-CORE 1.5KV AC 60Hz 5mA 60S

本實(shí)施例中，電源變壓器在傳輸同等較大的功率(約1200W)的情況下，體積相對(duì)傳統(tǒng)電源變壓器體積更??；磁芯采用PC95材料制成并為扁平結(jié)構(gòu)，初級(jí)繞組、次級(jí)繞組、輔助繞組以及各絕緣膠帶的整體繞制設(shè)計(jì)，還能大幅提高電源變壓器功率轉(zhuǎn)換效率。

上所述僅為本實(shí)用新型的實(shí)施方式而已，并不用于限制本實(shí)用新型。對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原理的內(nèi)所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。