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CN201327765Y - 用于电焊设备的高频变压器 - Google Patents

用于电焊设备的高频变压器 Download PDF

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CN201327765Y
CN201327765Y CNU2008202135696U CN200820213569U CN201327765Y CN 201327765 Y CN201327765 Y CN 201327765Y CN U2008202135696 U CNU2008202135696 U CN U2008202135696U CN 200820213569 U CN200820213569 U CN 200820213569U CN 201327765 Y CN201327765 Y CN 201327765Y
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邱光
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Shenzhen Riland Industry Co., Ltd.
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SHENZHEN RILAND INDUSTRY Co Ltd
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Abstract

一种用于电焊设备的高频变压器,包括磁芯和上方设有两引线固定槽的绕组骨架,以及绕制在该绕组骨架上的初级绕组和次级绕组;初级绕组包括内、外两组初级线圈,次级绕组位于该内、外两组初级线圈之间。初级绕组采用多股漆包线束分四层绕制,其中内层初级线圈设有两层,外层初级线圈也设有两层,各层初级线圈的同铭端分别电连接。次级绕组包括两组次级线圈,分别采用多股漆包线束分两层绕制;其中一组次级线圈的两层线圈串联后从串联点抽头引出;另一组次级线圈的两层次级线圈串联后也从串联点抽头引出。本实用新型高频变压器具有高功率体积比、高工作频率、低漏磁、良好的散热、高效率、稳定的输出电流、高绝缘强度和方便安装等优点。

Description

用于电焊设备的高频变压器
【技术领域】
本实用新型涉及交流功率输入变换为交流功率输出的设备,特别涉及超声频率的磁芯变压器,尤其涉及用于电焊设备的高频变压器。
【背景技术】
现有技术电焊设备如逆变电源焊机越来越小型化,其工作频率也越来越高,从而用于其上的高频变压器也相应地要求小型化、高频化和输出功率更大。
现有技术逆变电源焊机上的高频变压器工作频率大多在20~30kHz,初级绕组和次级绕组采用铜箔或多股漆包线分两层绕制,由于受工作频率和初、次级绕组发热问题的制约,其输出功率较小,如铁氧体磁芯型号为EER42的高频变压器,其输出功率不到1千瓦,此外现有技术高频变压器在安装时采用机械方式固定,多个变压器并联或串联使用时安装不方便。
【实用新型内容】
本实用新型要解决的技术问题在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种用于电焊设备的高频变压器,该高频变压器具有高功率体积比、高工作频率、低漏磁、良好的散热、高效率、稳定的输出电流、高绝缘强度和方便安装等优点。
本实用新型解决所述技术问题采用的技术方案是:
提供一种用于电焊设备的高频变压器,包括磁芯和上方设有两引线固定槽的绕组骨架,以及绕制在该绕组骨架上的初级绕组和次级绕组;所述初级绕组包括内、外两组初级线圈,所述次级绕组位于该内、外两组初级线圈之间。
上述初级绕组采用多股漆包线束分四层绕制,其中内层初级线圈设有两层,外层初级线圈也设有两层,各层初级线圈的同铭端分别电连接。所述初级绕组的漆包线直径为0.40~0.60毫米。
上述次级绕组包括两组次级线圈,分别采用多股漆包线束分两层绕制。其中一组次级线圈的两层线圈串联后从串联点抽头引出。另一组次级线圈的两层次级线圈串联后也从串联点抽头引出。所述次级绕组的漆包线直径同为0.40~0.60毫米。
同现有技术相比较,本实用新型用于电焊设备的高频变压器其有益效果在于:
1、高功率体积比和高工作频率,即铁氧体磁芯型号相同的高频变压器,本实用新型输出功率大,例如磁芯型号为EER42的本实用新型高频变压器可在110kHz工作频率下输出2千瓦功率;
2、低漏磁、良好的散热、高效率和稳定的输出电流,通过设置两组初级线圈,并且次级绕组位于两组初级线圈的中间,两组初级线圈与各层次级绕圈的阻抗设计最佳匹配,减小了变压器漏感,使各初、次级绕组发热均匀,增强了散热效果,降低了温升,也提高了工作效率,有非常稳定的输出电流;
3、绝缘强度高,次级绕组与每组初级绕组之间、每层次级线圈之间和每层初级线圈之间都设置了绝缘材料,提高了它们的绝缘强度;
4、安装方便,在所述高频变压器之绕组骨架上设置多枚针脚,使两组次级线圈的输出引线直接与对应的各针脚电连接,而各针脚更可直接焊接在线路板上,使线路板上的单个或多个变压器串联或并联方便,便于规模化生产。
【附图说明】
图1是本实用新型用于电焊设备的高频变压器之半剖主视示意图;
图2是图1的仰视示意图;
图3是所述高频变压器之半边绕组骨架上绕制有初级绕组和次级绕组的主视示意图;
图4是所述高频变压器引出线的电原理示意图。
【具体实施方式】
下面结合各附图对本实用新型作进一步详细说明。
参见图1和图3,一种用于电焊设备的高频变压器,包括磁芯60和上方设有两引线固定槽(图中未画出)的绕组骨架20,以及绕制在该绕组骨架20上的初级绕组30和次级绕组40;所述初级绕组30包括内、外两组初级线圈31、32,所述次级绕组40位于该内、外两组初级线圈31、32之间。
参见图1、图3和图4,上述初级绕组30采用多股漆包线束分四层N1、N2、N7、N8绕制,其中内层初级线圈31设有两层N1、N2,外层初级线圈32也设有两层N7、N8,各层初级线圈的同铭端分别电连接,即位于N1、N2、N7和N8各层的初级线圈全部并联电连接成为两束导电漆包线引出。所述初级绕组30的漆包线直径为0.40~0.60毫米。
参见图1、图3和图4,上述次级绕组40包括两组次级线圈41、42,分别采用多股漆包线束分两层N3、N4和两层N5、N6绕制。其中一组次级线圈41的两层线圈N3、N4串联后从串联点抽头引出,即N3线圈的头部与N4线圈的尾部电连接后在该电连接点设置中间抽头,或者是N3线圈的尾部与N4线圈的头部电连接后在该电连接点设置中间抽头。另一组次级线圈42的两层次级线圈N5、N6串联后也从串联点抽头引出,即N5线圈的头部与N6线圈的尾部电连接后从该电连接点设置中间抽头,或者是N5线圈的尾部与N6线圈的头部电连接后从该电连接点设置中间抽头。所述次级绕组40的漆包线直径同为0.40~0.60毫米。
参见图1和图3,所述次级绕组40与所述内、外两组初级线圈31、32之间设置有绝缘层50,该绝缘层50是耐热180℃的绝缘材料,根据实际情况可包裹多层。而所述次级绕组40各层之间和所述初级绕组30各层之间分别都设置有绝缘层51,如N1与N2层初级线圈之间、N7与N8层初级线圈之间、N3与N4层次级线圈之间、N4与N5层次级线圈之间和N5与N6层次级线圈之间分别都设置有绝缘层51;该绝缘层51也是用耐热180℃的绝缘材料,根据实际情况可包裹多层。
参见图1和图2,所述绕组骨架20下方设置有多枚针脚,所述次级线圈40的各输出导电线束分别与各针脚对应电连接;所述初级绕组30的各输入导电线束分别嵌入所述两引线固定槽及其限位柱内并由此引出。
参见图1、图2和图4,所述绕组骨架20下方设置有两侧共六枚针脚,每侧各三枚。
所述两次级线圈N3、N4串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层52外部向下折弯后分别电连接在所述绕组骨架20下方同一侧两端的两枚针脚1、7上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管53,该两次级线圈N3、N4之中间抽头电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的针脚4上。
所述两次级线圈N5、N6串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层52外部向下折弯后分别电连接在所述绕组骨架20下方另外一侧两端的两枚针脚8、14上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管53,该两外层次级线圈N5、N6之中间抽头电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的针脚11上。
整个线包是指内层的初级线圈31、中间的次级绕组30和外层的初级线圈32,以及它们之间的绝缘层50、51,它们装配在一起后外面再包裹了绝缘层52,该绝缘层52也是耐热180℃的绝缘材料,根据实际情况可包裹多层。
参见图1、图2和图4,为了使次级绕组40的输出电流不要集中在某一点,所述绕组骨架20下方两侧中间各另外再设置四枚针脚2、3、5、6,9、10、12、13,即每侧各七枚针脚。其中一组的次级线圈41之所述两次级线圈N3、N4的两束输出导电线还同时分别电连接在所述绕组骨架20下方同一侧两端的两枚针脚2、6上,该两次级线圈N3、N4之中间抽头还同时电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的两枚针脚3、5上。另一组的次级线圈42之所述两次级线圈N5、N6的两束输出导电线还同时分别电连接在所述绕组骨架20下方另外一侧两端的两枚针脚9、13上,该两次级线圈N5、N6之中间抽头还同时电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的两枚针脚10、12上。实际上两枚针脚1、2是同一电连接点,两枚针脚6、7也是同一电连接点,三枚针脚3、4、5也是同一电连接点,两枚针脚8、9是同一电连接点,两枚针脚13、14也是同一电连接点,三枚针脚10、11、12也是同一电连接点。
实施例:
参见图1至图4,一种用于电焊设备的高频变压器,该高频变压器应用在电焊设备如逆变电源焊机上,包括磁芯60和上方设有两引线固定槽的绕组骨架20,以及绕制在该绕组骨架20上的初级绕组30和次级绕组40,磁芯60的材质为高导磁率锰锌铁氧体、型号为EER42*15;所述初级绕组30包括内、外两组初级线圈31、32,所述次级绕组40位于该内、外两组初级线圈31、32之间。
所述初级绕组31采用多股漆包线束分二层绕制,位于整个线包的最里层位置,即位于N1和N2层的位置,各层的漆包线束均为2股,直径均为0.50毫米,绕制的圈数都是21圈。
所述初级绕组32也采用多股漆包线束分二层绕制,位于整个线包的最外层位置,即位于N7和N8层的位置,各层的漆包线束均为2股,直径均为0.50毫米,绕制的圈数都是21圈。
四层初级线圈N1、N2、N7和N8的同铭端分别电连接后分别嵌入所述绕组骨架20的两个引线固定槽并由此引出。每两层初级线圈N1和N2、N7和N8之间都设置有耐热180℃绝缘材料的绝缘层51。
所述次级绕组40位于整个线包的中间位置,包括两组次级线圈41、42。
所述次级线圈41采用多股漆包线束分两层绕制,位于N3和N4层的位置,各层的漆包线束均为12股,直径均为0.50毫米,绕制的圈数都是4圈。N3层次级线圈的头部与N4层次级线圈的尾部电连接后从该电连接点设置中间抽头,或者即N31层次级线圈的尾部与N4层次级线圈的头部电连接后从该电连接点设置中间抽头。
所述次级线圈42也采用漆包线束分两层绕制,位于N5和N6层的位置,各层的漆包线束均为12股,直径均为0.50毫米,绕制的圈数都是4圈。N5层次级线圈的头部与N6层次级线圈的尾部电连接后从该电连接点设置中间抽头,或者即N5层次级线圈的尾部与N6层次级线圈的头部电连接后从该电连接点设置中间抽头。
N3层次级线圈与N4层次级线圈、N4层次级线圈与N5层次级线圈、N5层次级线圈与N6层次级线圈之间都设置有耐热180℃绝缘材料的绝缘层51。N3层次级线圈与N2层初级线圈和N6层次级线圈与N7层初级线圈之间都设置有耐热180℃绝缘材料的绝缘层50。
绕组骨架20下方两侧设置有共十四枚针脚,每侧各七枚;N3层次级线圈和N4层次级线圈串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层52外部向下折弯后分别电连接在所述绕组骨架20下方同一侧两端的四枚针脚1、2,6、7上,即一束输出导电线同时电连接在两枚针脚1、2上,另一束输出导电线同时电连接在两枚针脚6、7上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管53;该两次级线圈N3、N4之中间抽头同时电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的三枚针脚3、4、5上。N5层内次级线圈和N6层次级线圈串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层52外部向下折弯后电连接在所述绕组骨架20下方另外一侧两端的四枚针脚8、9,13、14上,即一束输出导电线同时电连接在两枚针脚8、9上,另一束输出导电线同时电连接在两枚针脚13、14上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管53;该两次级线圈N5、N6之中间抽头同时电连接在该绕组骨架20下方同一侧中间的三枚针脚10、11、12上。
借助绕组骨架20下端的十四枚针脚,可将所述高频变压器直接焊接在电焊设备内的线路板上,在该线路板上,绕组骨架20下端的三枚针脚3、4、5是电连接在一起的,两枚针脚1、2也是电连接在一起的,两枚针脚6、7也是电连接在一起的,三枚针脚10、11、12也是电连接在一起的,两枚针脚8、9也是电连接在一起的,两枚针脚13、14也是电连接在一起的。而且可以将一个或多个所述高频变压器采用并联或串联方式直接焊接在电焊设备内的线路板上,方便大批量生产。
所述高频变压器采用上述规格参数,可在110kHz工作频率下输出2千瓦功率,而各线圈的温升很低,符合规定的温升值,并且输出电流非常稳定。
本实用新型高频变压器通过采用上述各线圈设置和绕制方式,各线圈通过最佳的阻抗匹配,使本实用新型高频变压器具有高功率体积比、高工作频率、低漏磁、良好的散热、高效率、稳定的输出电流、高绝缘强度和方便安装等优点。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制;应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本实用新型构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本实用新型的保护范围;因此,凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰,均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

Claims (10)

1.一种用于电焊设备的高频变压器,包括磁芯(60)和上方设有两引线固定槽的绕组骨架(20),以及绕制在该绕组骨架(20)上的初级绕组(30)和次级绕组(40);其特征在于:
所述初级绕组(30)包括内、外两组初级线圈(31、32),所述次级绕组(40)位于该内、外两组初级线圈(31、32)之间。
2.根据权利要求1所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述初级绕组(30)采用多股漆包线束分四层(N1、N2、N7、N8)绕制,其中内层初级线圈(31)设有两层(N1、N2),外层初级线圈(32)也设有两层(N7、N8),各层初级线圈的同铭端分别电连接。
3.根据权利要求2所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述初级绕组(30)的漆包线直径为0.40~0.60毫米。
4.根据权利要求1所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述次级绕组(40)包括两组次级线圈(41、42),分别采用多股漆包线束分二层(N3、N4,N5、N6)绕制;其中一组次级线圈(41)的两层次级线圈(N3、N4)串联后从串联点设置中间抽头,另一组次级线圈(42)的两层次级线圈(N5、N6)串联后也从串联点设置中间抽头。
5.根据权利要求4所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述次级绕组(40)的漆包线直径为0.40~0.60毫米。
6.根据权利要求5所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述次级绕组(40)与所述内、外两组初级线圈(31、32)之间设置有绝缘层(50)。
7.根据权利要求6所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述次级绕组(40)各层之间和所述初级绕组(30)各层之间分别都设置有绝缘层(51)。
8.根据权利要求1~7任一项所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述绕组骨架(20)下方设置有多枚针脚,所述次级线圈(40)的各输出导电线束分别与各针脚对应电连接;所述初级绕组(30)的各输入导电线束分别嵌入所述绕组骨架(20)上方两引线固定槽并由此引出。
9.根据权利要求4~7任一项所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述绕组骨架(20)下方设置有两侧共六枚针脚,每侧各三枚;
所述两次级线圈(N3、N4)串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层(52)外部向下折弯后分别电连接在所述绕组骨架(20)下方同一侧两端的两枚针脚(1、7)上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管(53),该两次级线圈(N3、N4)之中间抽头电连接在该绕组骨架(20)下方同一侧中间的针脚(4)上;
所述两次级线圈(N5、N6)串联后的两束输出导电线从整个线包上方引出,然后沿表面绝缘层(52)外部向下折弯后分别电连接在所述绕组骨架(20)下方另外一侧两端的两枚针脚(8、14)上,该两束输出导电线上均分别套有绝缘管(53),该两外层次级线圈(N5、N6)之中间抽头电连接在该绕组骨架(20)下方同一侧中间的针脚(11)上。
10.根据权利要求9所述的用于电焊设备的高频变压器,其特征在于:
所述绕组骨架(20)下方两侧各另外再设置四枚针脚(2、3、5、6,9、10、12、13),即每侧各七枚针脚;
所述两次级线圈(N3、N4)的两束输出导电线还同时分别电连接在所述绕组骨架(20)下方同一侧两端的两枚针脚(2、6)上,该两次级线圈(N3、N4)之中间抽头还同时电连接在该绕组骨架(20)下方同一侧中间的两枚针脚(3、5)上;
所述两次级线圈(N5、N6)的两束输出导电线还同时分别电连接在所述绕组骨架(20)下方另外一侧两端的两枚针脚(9、13)上,该两次级线圈(N5、N6)之中间抽头还同时电连接在该绕组骨架(20)下方同一侧中间的两枚针脚(10、12)上。
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