[发明专利]一种HC型无骨架LLC变压器及其制造方法

说明书

本发明涉及LLC变压器，提供一种无骨架LLC变压器及其制造方法，包括两条HC型磁芯、初级绕组、次级绕组和底座，所述HC型磁芯中部设有中柱，两端设有边柱，所述边柱向中柱的三个侧面延伸凸出形成侧面挡板；所述初级绕组排绕于一条HC型磁芯的中柱上，次级绕组排绕于另一条HC型磁芯的中柱上；两条HC型磁芯的边柱对称拼合成带气隙的磁路，拼合后的磁芯放置于底座内。本发明采用两条磁芯整体成型再切割的制造方式确保HC型磁芯配合精度。采用本发明的变压器与相同功率的现有变压器相比，功率密度大幅提高，单位功率成本大幅降低，满足了市场对高频变压器的高品质需求，既可应用于要求轻便的设备，又可用于要求功率高的航空航天领域。

技术领域

本发明涉及一种高频变压器的结构，尤其涉及LLC变压器。

背景技术

高频变压器是各种开关电源中体积较大重量较重的关键部件，因此，高频变压器的体积和高度是制约开关电源体积大小的关键因素，直接关系到开关电源功率密度和单位功率制造成本。CN 205177580U公开一种LLC变压器，包括两个长条状的绕组骨架，所述绕组骨架包括相对的第一端面和第二端面，该绕组骨架沿第一端面朝第二端面开设有贯通的磁芯孔；还包括U型磁芯，所述U型磁芯两端分别插装于两个所述绕组骨架的所述磁芯孔中；每个所述绕组骨架外侧开设有环形绕组安装槽，每个绕组安装槽中由内至外依次绕设有绞合漆包线绕制的初级绕组和铜箔绕制的次级绕组，且所述初级绕组、次级绕组均相互绝缘隔离。该方案提出的LLC变压器，将初级绕组和次级绕组分为两部分分别绕制在U型磁芯的两个边柱上，增大了线圈的散热面积；且次级绕组采用成型的铜条代替多股绞合线，可以减小产品体积，也有利于引脚的加工安装。该方案提供的U型磁芯结构缩小了体积，减少了空间占用，在一定程度上降低了制造成本。但是，该方案的骨架限制了外部体积和内部绕组进一步缩小的可能性，绕在骨架上的绕组导线单匝长度较长，线损较大；同时，由于骨架占据了一定体积，加长了该变压器磁芯的磁路，必然造成磁损耗,增加了单位功率的磁芯体积；因此，现有技术的骨架结构导致线损和磁损都比较大，功率密度有待提高。

发明内容

鉴于现有技术的不足及市场需求，本发明提供一种HC型无骨架LLC变压器及其制造方法，本发明提供的HC型无骨架变压器包括两条HC型磁芯（绕线结构为H形，磁路为C形）、初级绕组、次级绕组、底座和绝缘粘胶薄膜，其特征在于：所述HC型磁芯中部设有中柱，两端设有边柱，所述中柱细长，边柱粗短，所述边柱向中柱的三个侧面延伸凸出形成侧面挡板，所述边柱侧边构成卡位；所述初级绕组排绕于其中一条HC型磁芯的中柱上，次级绕组排绕于另一条HC型磁芯的中柱上；两条HC型磁芯的边柱对称拼合呈O形，拼合后的磁芯放置于底座内，所述底座下侧设有引脚，底座内侧设有托点，HC型磁芯边柱侧边的卡位卡固在底座内的托点上；所述HC型磁芯的拼合面平整，其余各面外侧均喷涂绝缘材料，所述绝缘材料在HC型磁芯和初级绕组以及HC型磁芯和次级绕组之间形成绝缘层；在所述HC型磁芯拼合面贴合绝缘粘胶薄膜形成绝缘面，所述绝缘粘胶薄膜向中柱方向折叠形成环绕磁芯的绝缘带，所述绝缘带加大爬电间距，增强了初级绕组和次级绕组之间的绝缘可靠性；所述两HC型磁芯拼合面之间由于绝缘粘胶薄膜的厚度而形成气隙，调节拼合面之间的绝缘粘胶薄膜层数或厚度可调节耦合系数和电感量大小；所述HC型磁芯拼合后，用绝缘粘胶薄膜作为捆扎带将两端的边柱捆绑在一起，两条HC型磁芯形成一个带气隙的磁路。本发明提供的一种无骨架LLC变压器的制造方法为：第一步，制坯，将磁芯材料粉末在模具型腔内制成两条HC型磁芯成对拼合的O形环料坯；第二步，烧制成型，将料坯置于成型炉内高温烧制成型；第三步，喷涂绝缘漆，在第二步烧制成型的料件上喷涂绝缘材料作为绝缘层；第四步，切割，将喷涂了绝缘漆的料件切割成对称的两条HC型磁芯；第五步，研磨，将两条HC型磁芯切割面研磨平整，制成贴合面；第六步，绕线，在HC型磁芯的中柱上排绕导线；第七步，贴合绝缘粘胶薄膜，从研磨平整的切割面，即拼合面开始贴合绝缘粘胶薄膜制成绝缘面，并将绝缘粘胶薄膜向中柱方向包围贴合制成绝缘带；第八步，装配焊接，将上一步制成的两个绕组拼合，两端的边柱用绝缘粘胶薄膜作为捆扎带捆绑在一起，然后安装于底座内，将导线绑在引脚上焊接起来。