一种双变压器磁集成结构

专利摘要:
本实用新型公开了变压器领域的一种双变压器磁集成结构，包括两个磁芯，其中至少一个磁芯为π型磁芯，π型磁芯包括平板以及平板上并列设置的第一中心柱与第二中心柱，两个磁芯通过由π型磁芯上的第一中心柱构成的第一绕线柱、由第二中心柱构成的第二绕线柱连接，第一绕线柱上绕制有第一变压器的初级绕组和次级绕组，第二绕线柱上绕制有第二变压器的初级绕组和次级绕组，第一变压器与第二变压器的初级绕组并联，且初级绕组的绕线方向相反，第一变压器与第二变压器的次级绕组的绕线方向相反。本实用新型实现了两个变压器的集成，减小了变压器的体积，提高了开关的功率密度。
公开号:CN214336530U
申请号:CN202120042194.7U
申请日:2021-01-07
公开日:2021-10-01
发明作者:李凌峰；毛军
申请人:CETC 43 Research Institute；
IPC主号:H01F27-30

专利说明:
[n0001] 本实用新型涉及变压器领域，具体是一种双变压器磁集成结构。
[n0002] 开关电源作为系统二次电源的DC/DC变换器广泛应用于航天、航空、船舶、兵器、电子、铁路、通信、医疗电子、工业自动化设备等军民用电子系统中。随着科技的不断进步，供电单元朝着高功率密度、小型化方向发展，功率变压器尺寸直接制约整个开关电源体积，通过磁集成技术，共用磁路方式，可大幅较小磁性元件的体积，从而提高开关电源的功率密度。
[n0003] 本实用新型的目的在于提供一种双变压器磁集成结构，以解决上述背景技术中提出的问题。
[n0004] 为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：
[n0005] 一种双变压器磁集成结构，包括两个磁芯，其中至少一个磁芯为π型磁芯，π型磁芯包括平板以及平板上并列设置的第一中心柱与第二中心柱，两个磁芯通过由π型磁芯上的第一中心柱构成的第一绕线柱、由第二中心柱构成的第二绕线柱连接，第一绕线柱上绕制有第一变压器的初级绕组和次级绕组，第二绕线柱上绕制有第二变压器的初级绕组和次级绕组，第一变压器与第二变压器的初级绕组并联，且初级绕组的绕线方向相反，第一变压器与第二变压器的次级绕组的绕线方向相反。
[n0006] 作为本实用新型的改进方案，两个磁芯之间设有PCB板，第一绕线柱、第二绕线柱贯穿PCB板，第一变压器、第二变压器的初级绕组、次级绕组均通过PCB板内层绕线实现。
[n0007] 作为本实用新型的改进方案，其中一个磁芯为π型磁芯，另一个磁芯为平板磁芯。
[n0008] 作为本实用新型的改进方案，π型磁芯与平板磁芯之间垫置有陶瓷片。
[n0009] 作为本实用新型的改进方案，两个磁芯均为π型磁芯，两个π型磁芯的第一中心柱的轴面贴合固定构成一个第一绕线柱，两个第二中心柱的轴面贴合固定构成一个第二绕线柱。
[n0010] 作为本实用新型的改进方案，两个第一中心柱、第二中心柱的轴面之间分别通过珠子粘接胶粘接固定。
[n0011] 有益效果：本实用新型将一变压器的所有绕组绕在一个绕线柱上，另一变压器所有绕组绕在另一绕线柱上，并且保证两变压器初级与初级、次级与次级流过的电流产生的磁场方向相反；由于共用了磁路，变压器仅包含两个绕线柱，实现了两个变压器的集成，减小了变压器的体积，提高了开关的功率密度。
[n0012] 图1为本实用新型中π型磁芯与平板磁芯组合时的绕线结构图；
[n0013] 图2为本实用新型中两个π型磁芯组合时的绕线结构图；
[n0014] 图3为本实用新型两个变压器的磁芯磁路图；
[n0015] 图4为本实用新型的两个变压器组成的电路图。
[n0016] 图中：1-π型磁芯；2-平板磁芯；3-第一绕线柱；4-第二绕线柱；5-珠子粘接胶；6-陶瓷片。
[n0017] 下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[n0018] 实施例1，参见图1，一种双变压器磁集成结构，包括一个π型磁芯1与一个平板磁芯2，π型磁芯1包括平板以及平板上并列设置的第一中心柱与第二中心柱，第一中心柱构成第一绕线柱3，第二中心柱构成第二绕线柱4，第一中心柱与第二中心柱贯穿PCB板，其轴面通过陶瓷片6与平板磁芯2接触，陶瓷片6的厚度决定了气隙的长度。
[n0019] 其中第一绕线柱3上绕制有第一变压器的初级绕组和次级绕组，第二绕线柱4上绕制有第二变压器的初级绕组和次级绕组，两个变压器的绕组不能交叉、混绕，均均通过PCB板内层绕线实现。第一变压器与第二变压器的初级绕组的绕线方向相反，次级绕组的绕线方向也相反。因此，第一变压器与第二变压器的初级电流产生的磁场方向相反，次级电流产生的磁场方向也相反。如图3所示，第一绕线柱3上的绕线为逆时针方向，磁场方向为垂直直面朝外，第二绕线柱4上的绕线为顺时针方向，磁场方向为垂直直面向里。整体磁场由第一绕线柱3到第二绕线柱4，第二绕线柱4充当第一变压器的边柱，第一绕线柱3充当第二变压器的边柱，第一变压器、第二变压器共用相同的磁路，省略了各自的边柱，节省了变压器体积，实现了连个变压器的磁集成。
[n0020] 实施例2，如图2所示，本实施例与实施例1相同的部分不再赘述，与实施例1的区别在于，两个磁芯均为π型磁芯1，两个π型磁芯1的第一中心柱的轴面贴合固定构成一个第一绕线柱3，两个第二中心柱的轴面贴合固定构成一个第二绕线柱4。两个第一中心柱、第二中心柱的轴面之间分别通过珠子粘接胶5粘接固定。珠子粘接胶5的直径决定了气隙的长度。
[n0021] 如图4所示，第一变压器T1的次级抽头接整流管Q1、Q2，第二变压器T2次级抽头接整流管Q3、Q4，整流管Q1、Q2、Q3、Q4的源极相连接输出负，第一变压器T1、第二变压器T2的中间抽头并联后接输出正。
[n0022] 本实用新型提供的一种双变压器集成结构，适用于各种隔离型开关电源，通过此结构实现了两变压器的集成，减小了变压器的体积，有利于减小电源模块的尺寸，提高了开关电源的功率密度，为开关电源小型化提供了途径。
[n0023] 虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
[n0024] 故以上所述仅为本申请的较佳实施例，并非用来限定本申请的实施范围；即凡依本申请的权利要求范围所做的各种等同变换，均为本申请权利要求的保护范围。

权利要求:
Claims (6)
[0001] 1.一种双变压器磁集成结构，包括两个磁芯，其特征在于，其中至少一个磁芯为π型磁芯(1)，π型磁芯(1)包括平板以及平板上并列设置的第一中心柱与第二中心柱，两个磁芯通过由π型磁芯(1)上的第一中心柱构成的第一绕线柱(3)、由第二中心柱构成的第二绕线柱(4)连接，第一绕线柱(3)上绕制有第一变压器的初级绕组和次级绕组，第二绕线柱(4)上绕制有第二变压器的初级绕组和次级绕组，第一变压器与第二变压器的初级绕组并联，且初级绕组的绕线方向相反，第一变压器与第二变压器的次级绕组的绕线方向相反。
[0002] 2.根据权利要求1所述的一种双变压器磁集成结构，其特征在于，两个磁芯之间设有PCB板，第一绕线柱(3)、第二绕线柱(4)贯穿PCB板，第一变压器、第二变压器的初级绕组、次级绕组均通过PCB板内层绕线实现。
[0003] 3.根据权利要求1或2所述的一种双变压器磁集成结构，其特征在于，其中一个磁芯为π型磁芯(1)，另一个磁芯为平板磁芯(2)。
[0004] 4.根据权利要求3所述的一种双变压器磁集成结构，其特征在于，π型磁芯(1)与平板磁芯(2)之间垫置有陶瓷片(6)。
[0005] 5.根据权利要求1或2所述的一种双变压器磁集成结构，其特征在于，两个磁芯均为π型磁芯(1)，两个π型磁芯(1)的第一中心柱的轴面贴合固定构成一个第一绕线柱(3)，两个第二中心柱的轴面贴合固定构成一个第二绕线柱(4)。
[0006] 6.根据权利要求5所述的一种双变压器磁集成结构，其特征在于，两个第一中心柱、第二中心柱的轴面之间分别通过珠子粘接胶(5)粘接固定。

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同族专利:

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公开号 | 公开日

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引用文献:

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公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题

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法律状态:
2021-10-01| GR01| Patent grant|

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2021-10-01| GR01| Patent grant|

优先权:

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申请号 | 申请日 | 专利标题

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CN202120042194.7U|CN214336530U|2021-01-07|2021-01-07|一种双变压器磁集成结构|CN202120042194.7U| CN214336530U|2021-01-07|2021-01-07|一种双变压器磁集成结构|