高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源的制作方法
【專(zhuān)利摘要】一種高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，包括一開(kāi)關(guān)電源本體，所述開(kāi)關(guān)電源本體分為激勵(lì)端和接收端，所述激勵(lì)端和接收端通過(guò)平面變壓器相接，并封閉在外殼內(nèi)，激勵(lì)端連接有輸入導(dǎo)線，接收端連接有輸出導(dǎo)線，所述激勵(lì)端和接收端之間還連接有定位連接件，該定位連接件的作用是超溫保護(hù)和連接、定位，到105度的居里溫度點(diǎn)就可以彈開(kāi)，保護(hù)電源的安全。可以用在加油站的電動(dòng)車(chē)充電。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及開(kāi)關(guān)電源技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種為工業(yè)生產(chǎn)自控設(shè)備供電的高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源。
【背景技術(shù)】
[0002]電源的供電效率一直是電源設(shè)計(jì)的追求目標(biāo)，一般的線形電源的供電效率只有30%?40%，一般的變壓器開(kāi)關(guān)電源的也只有70%?80%，這樣許多的電能變?yōu)闊崮軣o(wú)端的消耗。平面變壓器是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新技術(shù)，它的成功研制，使電源變壓器的體積大為減小，特別是高度得到有效降低，是變壓器技術(shù)的一次飛躍。同常規(guī)變壓器相比，除了體積優(yōu)勢(shì)以外，平面變壓器還有著許多其他獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如漏感小、損耗低、頻率高、便于散熱、一致性好等，因此得到了廣泛應(yīng)用。
[0003]平面變壓器的特點(diǎn):
[0004](I)電流分配均等
[0005]典型的平面變壓器副邊繞組有若干個(gè)并聯(lián)的線圖。每個(gè)副邊繞組都和同一個(gè)原邊繞組相耦合。所以，副邊電流產(chǎn)生的安匝數(shù)與原邊繞組產(chǎn)生的安匝數(shù)相等(忽略勵(lì)磁電流)。這種特性對(duì)并聯(lián)整流電路特別有用。繞組電流分配均等，在并聯(lián)整流電路中就不影響其它元件。
[0006](2)很高的電流密度
[0007]平面變壓器有很好的溫升特性設(shè)計(jì)。因?yàn)檫@些特性，所以它能在很小的封裝體積內(nèi)達(dá)到很高的電流密度，最高可達(dá)到20A/_2。
[0008](3)高效率密度
[0009]因?yàn)槠矫孀儔浩髟某叽绾苄?，它具有很好的溫度耗散特性，所以能和有關(guān)的半導(dǎo)體器件和電感緊密地封裝在一起，實(shí)現(xiàn)的電流密度達(dá)到30A/模塊。
[0010](4)高效率
[0011]低漏電感，使它能具有很快的開(kāi)關(guān)時(shí)間，很低的交叉損耗，就能使它達(dá)到很高的效率。這種變壓器副邊繞組和原邊繞組損耗是很小的。
[0012](5)低的漏電感
[0013]繞組與繞組之間的良好耦合，就能使繞組匝間的漏電感保持最小值。輸出端到輔助部件的連線很短而且是緊配合，所以繞組上的漏電感也是最小的。
[0014](6)很好的高頻特性
[0015]在這之前，當(dāng)變壓器運(yùn)行在高頻時(shí)會(huì)使開(kāi)關(guān)損耗增大和使變壓器過(guò)熱。平面變壓器的出現(xiàn)，使這些問(wèn)題得以解決。平面變壓器能做到提供一種既省又好的變壓器模塊。它可工作在150kHz?750kHz之間。
[0016](7)很好的熱耗散特性
[0017]平面變壓器具有高的面積體積比，很短的熱通道的小元件，有利于散熱。原邊和副邊繞組之間的匝間損耗很小。這種磁芯能有效地減少磁芯損耗，所以它能做到高磁通密度。它可在-40°C??130°C之間工作。
[0018](8)絕緣強(qiáng)度高
[0019]平面變壓器很容易按要求的絕緣層數(shù)、厚度進(jìn)行絕緣。能按客戶對(duì)漏電感距離的要求進(jìn)行介電絕緣。
[0020](9)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單
[0021]平面變壓器是由少量部件和最少的繞組構(gòu)成的，這種模塊在自動(dòng)化裝配中特別適用。
[0022](10)外形低
[0023]平面變壓器中所用的磁芯是很小的，并能排列在平板的表面上。每一磁芯單元外形在3mm?32mm范圍內(nèi)。
[0024](11)低成本
[0025]整個(gè)變壓器是由少量有關(guān)的廉價(jià)元件組成，加上組裝又很方便，所以變壓器的成本是很低的。
[0026]平面變壓器在減小漏感、交流阻抗等方面有著非常大的優(yōu)點(diǎn)，并且因?yàn)轶w積的小巧使之成為一種非常好的磁性元件。給出了一種標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計(jì)平面變壓器的方法，使得設(shè)計(jì)平面變壓器變得更加容易，成本也將大大降低?？梢灶A(yù)見(jiàn)，平面變壓器將有著相當(dāng)好的應(yīng)用前景。
[0027]目前平面變壓器出現(xiàn)了許多不同的具體實(shí)現(xiàn)方法，應(yīng)用比較廣的主要有矩陣式平面變壓器、箔式平面變壓器、印制板平面變壓器等。其中印制板平面變壓器又有兩種，一種是利用單塊多層板來(lái)實(shí)現(xiàn)；另一種是利用多塊雙面板來(lái)實(shí)現(xiàn)。后者集成度稍差，但成本低，應(yīng)用范圍更廣。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0028]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種產(chǎn)品體積小巧，重量輕，工作穩(wěn)定，效率高的高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源。
[0029]—種高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，包括一開(kāi)關(guān)電源本體，所述開(kāi)關(guān)電源本體分為激勵(lì)端和接收端，所述激勵(lì)端和接收端通過(guò)平面變壓器相接，并封閉在外殼內(nèi)，激勵(lì)端連接有輸入導(dǎo)線，接收端連接有輸出導(dǎo)線，所述激勵(lì)端和接收端之間還連接有定位連接件，該定位連接件的作用是超溫保護(hù)和連接、定位，到105度的居里溫度點(diǎn)就可以彈開(kāi)，保護(hù)電源的安全?？梢杂迷诩佑驼镜碾妱?dòng)車(chē)充電。
[0030]所述定位連接件包括設(shè)置于激勵(lì)端的緊固殼和設(shè)置在接收端的工業(yè)純鐵，所述緊固殼內(nèi)設(shè)置有芯柱，所述芯柱前端套設(shè)有伸縮護(hù)套，在芯柱前端位于伸縮護(hù)套上連接有磁鐵，用于同接收端的工業(yè)純鐵相吸，在所述伸縮護(hù)套后部套位于芯柱上套設(shè)有彈簧;平時(shí)工作正常時(shí)，磁鐵與工業(yè)純鐵相吸，保持激勵(lì)端與接收端的相接，當(dāng)溫度超限時(shí)，彈簧回縮，拉動(dòng)伸縮護(hù)套，將磁鐵與工業(yè)純鐵拉開(kāi)。
[0031]所述激勵(lì)端內(nèi)的電路模塊包括電源輸入濾波、過(guò)流保護(hù)電路，單相橋式整流濾波電路，半橋式初級(jí)結(jié)構(gòu)和PWM控制器，所述接收端內(nèi)的電路模塊包括次級(jí)整流濾波電路和電壓采集器，所述半橋式初級(jí)結(jié)構(gòu)經(jīng)平面變壓器與次級(jí)整流濾波電路相接，所述電壓采集器與PffM控制器信號(hào)相接；
[0032]所述平面變壓器的PCB版各層以先左后右、先上后下順序排列。
[0033]本實(shí)用新型使用平面變壓器采用緊耦合方式工作在高頻環(huán)境使其設(shè)計(jì)的電源小型化，高功率化成為可能。采用變壓器的線圈采用多層印制電路板工藝的緊耦合方式可最大程度提高電源的效率且印制電路板的介質(zhì)材料為FR4的介電常數(shù)非常好，其二用印制電路板工藝非常成熟因此該產(chǎn)品的一致性非常好方便測(cè)調(diào)。
[0034]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0035]1.產(chǎn)品體積小巧，重量輕，比傳統(tǒng)變壓器電源重量減少40%。
[0036]2.電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單；
[0037]3.能夠?qū)崿F(xiàn)穩(wěn)定的高效工作，能量轉(zhuǎn)換效率達(dá)到95%，而傳統(tǒng)變壓器開(kāi)關(guān)電源效率僅有70%?80 %。
【附圖說(shuō)明】

[0038]圖1為本實(shí)用新型外形結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖2為本實(shí)用新型內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖3為圖2中局部A放大結(jié)構(gòu)圖；
[0041 ]圖4為本實(shí)用新型原理框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0042]為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
[0043]參見(jiàn)圖1、圖2:—種高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，包括一開(kāi)關(guān)電源本體10，所述開(kāi)關(guān)電源本體10分為激勵(lì)端101和接收端102，所述激勵(lì)端101和接收端102通過(guò)平面變壓器20相接，并分別封閉在外殼內(nèi)，激勵(lì)端101連接有輸入導(dǎo)線103，接收端102連接有輸出導(dǎo)線104，所述激勵(lì)端101和接收端102之間還連接有定位連接件30，該定位連接件的作用是超溫保護(hù)和連接、定位，到105度的居里溫度點(diǎn)就可以彈開(kāi)，保護(hù)電源的安全。
[0044]參見(jiàn)圖3:所述定位連接件30包括設(shè)置于激勵(lì)端101的緊固殼301和設(shè)置在接收端102的工業(yè)純鐵302，所述緊固殼301內(nèi)設(shè)置有芯柱303，所述芯柱303前端套設(shè)有伸縮護(hù)套304，在芯柱303前端位于伸縮護(hù)套304上連接有磁鐵305，用于同接收端102的工業(yè)純鐵302相吸，在所述伸縮護(hù)套304后部位于芯柱301上套設(shè)有彈簧306;平時(shí)工作正常時(shí)，磁鐵305與工業(yè)純鐵302相吸，保持激勵(lì)端101與接收端102的相接，當(dāng)溫度超限時(shí)，彈簧306回縮，拉動(dòng)伸縮護(hù)套304，將磁鐵305與工業(yè)純鐵302拉開(kāi)。
[0045]參見(jiàn)圖4:所述激勵(lì)端內(nèi)的電路模塊包括電源輸入濾波、過(guò)流保護(hù)電路，單相橋式整流濾波電路，半橋式初級(jí)結(jié)構(gòu)和PWM控制器，所述接收端內(nèi)的電路模塊包括次級(jí)整流濾波電路和電壓采集器，所述半橋式初級(jí)結(jié)構(gòu)經(jīng)平面變壓器與次級(jí)整流濾波電路相接，所述電壓采集器與PWM控制器信號(hào)相接;所述平面變壓器的PCB版各層以先左后右、先上后下順序排列。
[0046]以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，包括一開(kāi)關(guān)電源本體，所述開(kāi)關(guān)電源本體分為激勵(lì)端和接收端，其特征在于，所述激勵(lì)端和接收端通過(guò)平面變壓器相接，所述激勵(lì)端連接有輸入導(dǎo)線，所述接收端連接有輸出導(dǎo)線，所述激勵(lì)端和接收端之間還連接有定位連接件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述定位連接件包括設(shè)置于激勵(lì)端的緊固殼和設(shè)置在接收端的工業(yè)純鐵，所述緊固殼內(nèi)設(shè)置有芯柱，所述芯柱前端套設(shè)有伸縮護(hù)套，在芯柱前端位于伸縮護(hù)套上連接有磁鐵，在所述伸縮護(hù)套后部套位于芯柱上套設(shè)有彈簧。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高效平面變壓器開(kāi)關(guān)電源，其特征在于，所述激勵(lì)端和接收端分別封閉在外殼內(nèi)。
【文檔編號(hào)】H01F30/06GK205725483SQ201620637520
【公開(kāi)日】2016年11月23日
【申請(qǐng)日】2016年6月23日
【發(fā)明人】唐慧, 王萬(wàn)年, 王天甜, 唐洪珍
【申請(qǐng)人】上海珩通科技股份有限公司