一種高頻高壓大功率整流變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明設(shè)及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種高頻高壓大功率整流變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)代電源設(shè)備中常用到大功率高壓電源，其用途廣泛，在調(diào)制器、加速器、激光、國 防等場合都有非常重要的應(yīng)用?，F(xiàn)有的大功率高頻高壓電源，逆變方式有多種分類，對于不 同的逆變方式，對高頻變壓器的要求也不同。但是，現(xiàn)在一般認(rèn)為高頻電源變壓器應(yīng)當(dāng)選擇 軟磁鐵氧體為磁忍來設(shè)計高頻高壓變壓器，是自然而然的事情。許多有關(guān)高頻高壓變壓器 的論文、專著和教材，只針對軟磁鐵氧體進(jìn)行討論，而對其他軟磁材料有時說明一下，有時 只字不提。但是運類變壓器亦有自身的缺點，例如，工作頻率比較低，在50K化W下，功率比 較大的高頻高壓電源選用運類變壓器，由于軟磁鐵氧體磁通密度低，設(shè)計變壓器時需要的 材料多，磁忍體積更大，運會導(dǎo)致加工困難、易碎和成品率低。同時由于軟磁鐵氧體的磁致 伸縮大，會導(dǎo)致運類高頻高壓變壓器產(chǎn)生電磁干擾。
[0003] 近年來，在設(shè)計研發(fā)中發(fā)現(xiàn)超細(xì)的顆粒也可W獲得好的軟磁特性，運是因為當(dāng)顆 粒的直徑小于鐵磁顆粒間會產(chǎn)生相互影響的長度(約30nm)的時候，整個磁場就不會隨著單 個顆粒方向的改變而變化了。于是超微晶成型磁忍應(yīng)運而生，相比較W軟磁鐵氧體為磁忍 設(shè)計的高頻高壓變壓器而言，超微晶成型磁忍具有非常低的鐵損、非常高的飽和磁通密度、 極小的磁致伸縮等優(yōu)點，所有W超微晶為磁忍的高頻高壓變壓器具有更高的抗環(huán)境干擾能 力，亦能提高開關(guān)電源的穩(wěn)定性和可靠性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的在于提供一種采用超微晶成型磁忍，設(shè)計周期短、成本低、組合方 便，能夠?qū)崿F(xiàn)高壓、正或負(fù)高壓輸出、多種功率組合式的高頻高壓大功率整流變壓器。
[0005] 為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了 W下技術(shù)方案:一種高頻高壓大功率整流變壓器， 包括超微晶成型磁忍，其兩個磁忍臂上均套設(shè)初級骨架，初級骨架上纏繞初級線包，次級骨 架套設(shè)在初級線包的外側(cè)，次級骨架和初級線包之間設(shè)置絕緣層，次級線包纏繞在次級骨 架上，初級骨架和次級骨架的上、下兩端均設(shè)置壓板，超微晶成型磁忍的上、下兩端設(shè)置固 定結(jié)構(gòu)單元，整流板通過固定結(jié)構(gòu)單元固定在次級線包的外側(cè)。
[0006] 所述超微晶成型磁忍的整體上纏繞布帶和杜邦紙，所述初級骨架位于布帶和杜邦 紙的外側(cè)。
[0007] 所述初級骨架由結(jié)構(gòu)相同且相對布置的第一初級骨架和第二初級骨架組成，第一 初級骨架和第二初級骨架上均設(shè)置用于左、右限位的凸臺和凹槽，凸臺和凹槽相對布置，第 一初級骨架和第二初級骨架上均上開設(shè)初級線包過線槽，所述初級骨架的長度與超微晶成 型磁忍的單邊繞線長度一致。
[000引所述次級骨架由結(jié)構(gòu)相同且相對布置的第一次級骨架和第二次級骨架組成，第一 次級骨架和第二次級骨架的中間位置均開設(shè)散熱孔，第一次級骨架和第二次級骨架的兩側(cè) 均設(shè)置用于纏繞次級線包的繞線槽，第一次級骨架和第二次級骨架上均設(shè)置限位凸臺，第 一次級骨架和第二次級骨架上均開設(shè)出線槽和出線固定限位孔。
[0009] 所述固定結(jié)構(gòu)單元由固定鋼蓋、PCB固定電木、PCB支撐電木、引出銅排限位夾板、 電木壓塊、電木限位支撐塊和變壓器底支架組成，所述整流板由PCB固定電木、PCB支撐電木 固定在次級線包的前面，所述超微晶成型磁忍、初級骨架、初級線包、次級骨架、次級線包由 固定鋼蓋、變壓器底支架共同固定支撐。
[0010] 所述次級骨架的兩側(cè)與超微晶成型磁忍的兩側(cè)之間留有安全距離d，所述次級骨 架的長度是超微晶成型磁忍的單邊繞線長度與兩倍的安全距離d之差，其中安全距離d是變 壓器最高電壓輸出端與壓鑄成型超微晶磁忍的電氣安全距離;所述次級線包的總應(yīng)數(shù)N2為 變壓器輸出最高電壓U2除W初級電壓U再乘W初級線包的應(yīng)數(shù)N，即：
[0012] 所述整流板上焊接整流電路，所述整流電路為橋式整流電路。
[0013] 所述電木壓塊位于初級骨架和次級骨架的上方，所述電木限位支撐塊位于初級骨 架和次級骨架的下方，電木壓塊和電木限位支撐塊相對布置，且二者上均設(shè)置限位凸臺，所 述電木壓塊、電木限位支撐塊和壓板共同將初級骨架和次級骨架壓緊;所述固定鋼蓋固設(shè) 在電木壓塊上，所述電木限位支撐塊固設(shè)在變壓器底支架上，所述整流板固設(shè)在PCB固定電 木上，PCB固定電木固設(shè)在PCB支撐電木上，PCB支撐電木、引出銅排限位夾板均固設(shè)在固定 鋼蓋上，所述固定鋼蓋、電木壓塊、電木限位支撐塊和變壓器底支架上均開設(shè)供尼龍螺桿穿 過的尼龍螺桿孔。
[0014] 所述初級線包的應(yīng)數(shù)N的計算公式為：
[0016] 其中，N為初級線包的應(yīng)數(shù)，U為變壓器初級電壓，f為變壓器工作頻率，Bm為超微晶 成型磁忍的峰值，Ae為超微晶成型磁忍的有效橫截面積。
[0017] 由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用超微晶成型磁忍，大大減小了磁忍體積，降低了 成本和電磁干擾;此外，本發(fā)明采用模塊化、多組合式設(shè)計思路，根據(jù)所需變壓器輸出電壓 不同等級，調(diào)整次級線包應(yīng)數(shù)、調(diào)整整流方式，從而實現(xiàn)高壓、正或負(fù)高壓輸出、多種功率組 合式大功率高頻高壓整流變壓器。
【附圖說明】
[001引圖1、2均為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019] 圖3為第一初級骨架的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020] 圖4為初級骨架、次級骨架和超微晶成型磁忍的安裝結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖5、6均為次級骨架的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0022] 如圖1、2所示，一種高頻高壓大功率整流變壓器，包括超微晶成型磁忍1，其兩個磁 忍臂上均套設(shè)初級骨架2,初級骨架2上纏繞初級線包，次級骨架3套設(shè)在初級線包的外側(cè)， 次級骨架3和初級線包之間設(shè)置絕緣層14,次級線包纏繞在次級骨架3上，初級骨架2和次級 骨架3的上、下兩端均設(shè)置壓板4,超微晶成型磁忍1的上、下兩端設(shè)置固定結(jié)構(gòu)單元，整流板 5通過固定結(jié)構(gòu)單元固定在次級線包的外側(cè)。所述超微晶成型磁忍1的整體上纏繞布帶和杜 邦紙，所述初級骨架2位于布帶和杜邦紙的外側(cè)。所述整流板5上焊接整流電路，所述整流電 路為橋式整流電路。
[0023] 如圖3、4所示，所述初級骨架2由結(jié)構(gòu)相同且相對布置的第一初級骨架2a和第二初 級骨架化組成，第一初級骨架2a和第二初級骨架2b上均設(shè)置用于左、右限位的凸臺2c和凹 槽2d，凸臺2c和凹槽2d相對布置，也就是說，第一初級骨架2a的凸臺對準(zhǔn)第二初級骨架化的 凹槽布置，第一初級骨架2a的凹槽對準(zhǔn)第二初級骨架化的凸臺布置，第一初級骨架2a和第 二初級骨架化上均上開設(shè)初級線包過線槽化，所述初級骨架2的長度與超微晶成型磁忍1的 單邊繞線長度一致。
[0024] 如圖5、6所示，所述次級骨架3由結(jié)構(gòu)相同且相對布置的第一次級骨架3a和第二次 級骨架3b組成，第一次級骨架3a和第二次級骨架3b的中間位置均開設(shè)散熱孔3c，第一次級 骨架3a和第二次級骨架3b的兩側(cè)均設(shè)置用于纏繞次級線包的繞線槽3d，第一次級骨架3a和 第二次級骨架3b上均設(shè)置限位凸臺3e，第一次級骨架3a和第二次級骨架3b上均開設(shè)出線槽 3f和出線固定限位孔3邑。
[0025] 如圖1、2所示，所述固定結(jié)構(gòu)單元由固定鋼蓋6、PCB固定電木7、PCB支撐電木8、引 出銅排限位夾板9、電木壓塊10、電木限位支撐塊11和變壓器底支架12組成，所述整流板5由 PCB固定電木7、PCB支撐電木8固定在次級線包的前面，所述超微晶成型磁忍1、初級骨架2、 初級線包、次級骨架3、次級線包由固定鋼蓋6、變壓器底支架12共同固定支撐。所述電木壓 塊10位于初級骨架2和次級骨架3的上方，所述電木限位支撐塊11位于初級骨架2和次級骨 架3的下方，電木壓塊10和電木限位支撐塊11相對布置，且二者上均設(shè)置限位凸臺，所述電 木壓塊10、電木限位支撐塊11和壓板4共同將初級骨架2和次級骨架3壓緊;所述固定鋼蓋6 固設(shè)在電木壓塊10上，所述電木限位支撐塊11固設(shè)在變壓器底支架12上，所述整流板5固設(shè) 在PCB固定電木7上，PCB固定電木7固設(shè)在PCB支撐電木8上，PCB支撐電木8、引出銅排限位夾 板9均固設(shè)在固定鋼蓋6上，所述固定鋼蓋6、電木壓塊10、電木限位支撐塊11和變壓器底支 架12上均開設(shè)供尼龍螺桿穿過的尼龍螺桿孔13。
[0026] 如圖1、2所示，所述次級骨架3的兩側(cè)與超微晶成型磁忍1的兩側(cè)之間留有安全距 離d，所述次級骨架3的長度是超微晶成型磁忍1的單邊繞線長度與兩倍的安全距離d之差， 其中安全距離d是變壓器最高電壓輸出端與壓鑄成型超微晶磁忍的電氣安全距離;所述次 級線包的總應(yīng)數(shù)N2為變壓器輸出最高電壓U2除W初級電壓U再乘W初級線包的應(yīng)數(shù)N，即：
[0028]所述初級線包的應(yīng)數(shù)N的計算公式為：
[0030]其中，N為初級