[发明专利]一种新型低损耗变压器

说明书

本发明提出的一种新型低损耗变压器，该变压器包括两个或多个磁芯、线圈、绕线骨架、导电金属端子，所述线圈绕制在所述绕线骨架上，磁芯由一种或多种高饱和低损耗合金磁粉与绝缘介质进行绝缘包覆后通过模具压制，再通过高温烘烤固化而成。该磁芯初始磁导率为10～250之间，可通过改变磁粉粒径大小比例进行调整磁导率大小，从而实现无气隙的闭合磁路。消除了高频应用中传统铁氧体磁芯结构气隙扩散磁通造成的涡流损耗增加及EMI性能变差的问题。本发明的无气息的变压器具有高可靠性，高功率密度，高转换效率，高饱和磁通密度，优良的耐大电流性能及EMI性能优点。可完全替代传统变压器铁氧体气隙磁芯结构。

技术领域

本发明涉及一种变压器，尤其是涉及一种新型低损耗变压器。

背景技术

在高频变压器应用中，为了达到储能、防止磁芯饱和、及在大电流工作状态下获得较小的电感波动，需要在传统的铁氧体磁芯磁路上进行开气隙设计以满足产品的性能要求，但是存在以下缺点：气隙处会产生大量的扩散磁通，扩散磁通切割线圈绕组中产生高频涡流损耗，降低了变压器的效率。同时因为气隙扩散磁通的影响，会恶化变压器EMI性能。随着开关频率的提高，气隙附近的附加高频涡流损耗增加显著、EMI性能也会更加恶化。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种新型低损耗变压器，降低变压器的能量损耗，提高转化效率。

本发明正是针对以上传统铁氧体技术上的不足，提供了一种新型无气隙的变压器

本发明的技术解决方案是：

一种新型低损耗变压器，其中，包括磁芯主体、线圈、绕线骨架及导电金属端子，所述磁芯主体中包括磁芯柱和边柱，所述磁芯柱和边柱经由两端的连接端部连接形成横截面为日字型的磁导通结构，所述线圈绕制在所述磁芯柱上，所述磁芯柱穿过所述线圈的中心通道，所述线圈的端头末端分别电连接有导电金属端子；所述边柱包覆在所述绕线骨架的外侧，所述线圈与磁芯主体组成无空气间隙的闭合磁路变压器结构。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述磁芯主体为从所述磁芯柱中部截断的两部分组合结构，所述磁芯柱和边柱的截断面紧密接触。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述磁芯主体由一种或多种合金磁粉与绝缘介质进行绝缘包覆后通过模具压制，再通过高温烘烤固化制成。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述合金磁粉的粒径大小为1～100μm之间。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述合金磁粉采用含85％的铁，8.2％的硅，6.8％的镍的合金粉末组成铁硅镍磁粉，与绝缘介质进行绝缘包覆后通过模具压制，通过500℃以上的烘烤固化制成。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述合金磁粉粒径为16μm，密度为6.8g/cm³，所述磁芯主体的有效磁导率为54±8％；在55A直流偏置情况下，电感量变化小于20％。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述磁芯主体为无气隙结构，磁导率为10～250之间，制作磁芯主体时，改变所述合金磁粉的配比和粒径大小，获得不同磁导率的具有无气隙闭合回路的磁芯主体。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述线圈绕制在绕线骨架上，所述绕线骨架安装在所述磁芯主体内，套在所述磁芯柱上，所述绕线骨架采用绝缘材料制成，用于支撑线圈绕组和绝缘。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述导电金属端子材质为紫铜C1100，其外层电镀镍和锡。

如上所述的新型低损耗变压器，其中，所述线圈包括两个或多个绕组，分别绕制在所述绕线骨架上，所述线圈采用直径为0.05mm*650股的litz膜包线组成。

由以上说明得知，本发明确实具有如下的优点：