磁性元件及其變壓器的導線的製作方法
2023-10-06 12:47:44 3
專利名稱：磁性元件及其變壓器的導線的製作方法
技術領域：
本發明涉及開關電源中的磁性元件，具體地說，是涉及開關電源中的磁性元件及其變壓器的導線。
背景技術：
開關電源中的磁性元件隨著高頻化、高功率密度的要求，產品會變的越來越小，常用磁性元件包含變壓器、濾波器等，而濾波器做小的前提是:變壓器的繞制一致性要好，只有繞線一致性好，我們才可以更方便的去解EMI (Electro Magnetic Interference,電磁幹擾)，最終使得濾波器做的更小。而目前電源業界都是用圓形的導線(包含各式絕緣的圓線導線)，圓形導線的使用，會使繞制過程中出現層間波汶、滑線、疊線、空間槽利用率差等現象。如圖1A所示，由於圓形導線引起的波浪紋I會使層間不平，且圓形線徑常出現空間不能利用充分，形成空間槽2;如圖1B所示，由于波浪紋I的存在，在繞線機或人工作業的不穩定因素下，更易出現滑線現象，即，本該在位置A的導線滑到了位置B處，使得繞線不平；為了能將空間槽2充分利用，可採用粗線與細線並繞的方式以補足空間槽，但也會出現層間不平的現象(如圖1C所示)。這些現象在繞線層數增多後就更加明顯，會使得層間更不平整、導致越來越難繞、越繞越不好、最終導致變壓器產品的加工一致性差，而一致性差，在給我們解EMI時帶來很大的困擾，即很難去在變壓器本體內做補償的動作，最終需要用濾波器去濾波，而一致性越差就會導致濾波器的體積也越大，不符合磁性元件小體積的要求。為了克服上述現象，實有必要對現有變壓器的圓形導線進行調整設計。
發明內容
本發明的所要解決的技術問題是針對現有變壓器採用圓形導線導致線圈層間不平整、繞制不易、加工·一致性差的問題，提供一種用於變壓器的導線，以提高變壓器的加工一致性，以達到更有效的解決EMI。為了解決上述技術問題，本發明的導線用於變壓器中，所述變壓器包括繞線座和線圈，所述繞線座包括兩座體及位於兩座體之間的筒體，所述線圈由所述導線並排繞設於所述筒體上而形成，所述導線包括導體和直接包覆於所述導體外緣上的絕緣體，所述絕緣體的截面輪廓為方形，所述筒體上的並排設置的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且形成所述面接觸的接觸面與所述筒體的軸線相垂直。上述的用於變壓器的導線，其中，所述導線沿所述筒體的軸向布滿整個筒體。上述的用於變壓器的導線，其中，所述線圈為多層，每兩層線圈之間相對應排上的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且每兩層線圈之間相對應排上的導線間的接觸面與所述筒體的軸線相平行。上述的用於變壓器的導線，其中，所述絕緣體的截面輪廓為正方形或長方形。上述的用於變壓器的導線，其中，所述絕緣體的截面輪廓為具有倒角的類方形。上述的用於變壓器的導線，其中，所述絕緣體包覆所述導體部位形成圓形孔或方形孔。進一步地，為了減少開關電源中的磁性元件對濾波器補償功能的需求，以方便進一步小體積化磁性元件，本發明提供一種開關電源中的磁性元件，其包括變壓器和濾波器，所述變壓器包括繞線座和線圈，所述繞線座包括兩座體及位於兩座體之間的筒體，所述線圈由導線並排繞設於所述筒體上而形成，所述導線包括導體和直接包覆於所述導體外緣上的絕緣體，所述絕緣體的截面輪廓為方形，所述筒體上的並排設置的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且形成所述面接觸的接觸面與所述筒體的軸線相垂直。上述的開關電源中的磁性元件，其中，所述導線沿所述筒體的軸向布滿整個筒體。上述的開關電源中的磁性元件，其中，所述線圈為多層，每兩層線圈之間相對應排上的導線通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且每兩層線圈之間相對應排上的導線間的接觸面與所述筒體的軸線相平行。上述的開關電源中的磁性元件，其中，所述絕緣體的截面輪廓為正方形或長方形。上述的開關電源中的磁性元件，其中，所述絕緣體的截面輪廓為具有倒角的類方形。上述的開關電源中的磁性元件，其中，所述絕緣體包覆所述導體部位形成圓形孔或方形孔。本發明的有益功效在於，由於導線的絕緣體的截面輪廓為方形，繞制變壓器的線圈時，每兩排導線間通過絕緣體的方形截面輪廓可形成面接觸，且可使每兩排導線間的接觸面與筒體的軸線相垂直，這樣不僅能保證線圈每排導線具有同樣的高度，還方便調整導線的寬度，能充分利用空間，避免波浪紋和空間槽的出現，且能避免滑線現象的出現，使得線圈繞制一致性較好，抗幹擾性能較好，從而可以減少濾波器補償，以方便進一步小體積化磁性元件。 以下結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細描述，但不作為對本發明的限定。
圖1A至圖1C為現有技術的圓形導線的繞制示意圖；圖2為本發明一實施例的方形導線的繞制示意圖；圖3為本發明一實施例的方形導線的截面不意圖；圖4為本發明另一實施例的方形導線的截面示意圖；圖5為本發明再一實施例的方形導線的截面不意圖；圖6為本發明又一實施例的方形導線的截面不意圖；圖7為本發明一實施例的變壓器局部示意圖；圖8為本發明另一實施例的方形導線的繞制示意圖；圖9為現有技術由圓形導線繞製成線圈的變壓器的EMI
圖10為本發明由方形導線繞製成線圈的變壓器的EMI圖。其中，附圖標記1-波浪紋2-空間槽3-方形導線
31、31'-接觸面32-絕緣體10-繞線座11、12-座體13-筒體20-線圈
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施例對本發明技術方案進行詳細的描述，以更進一步了解本發明的目的、方案及功效，但並非作為本發明所附權利要求保護範圍的限制。本發明提供的開關電源中的磁性元件適用於任何種類(如直流電源供應器，充電站，新能源等等)，任何場合(如辦公類，通訊類，戶外戶內等)的電源中。該類電源中的磁性元件主要包括變壓器和濾波器，如圖7所示，變壓器包括繞線座10和設置在繞線座10上的線圈20，繞線座10包括兩座體11、12及位於兩座體11、12之間的筒體13，線圈20由導線3並排繞設於筒體13上而形成，由於本發明主要是針對導線3，有關變壓器的其它結構在此就不多做贅述。濾波器用來補償變壓器的EMI，由於濾波器是現有技術，在此也不對其多做贅述。以下僅對本發明中的導線進行詳細介紹。如圖3至圖6所示，導線3包括導體和包覆於導體外緣上的絕緣體32 (導體在圖中未示出)，絕緣體32的截面(需要說明的是，此處的截面指的是橫截面，而並非縱截面或斜截面)輪廓為方形。具體來說，絕緣體32的截面輪廓可為正方形(如圖3和圖4所示)，另外，絕緣體32包覆導體的部位可形成圓形孔或者方形孔；絕緣體32的截面輪廓也可為具有倒角的類方形(如圖5所示)，另外`，絕緣體32包覆導體的部位可形成圓形孔，雖然圖5中僅僅給出了圓形孔的實施例，但在實際使用中，絕緣體32包覆導體的部位也可形成方形孔；絕緣體32的截面輪廓還可為長方形(如圖6所示)，另外，絕緣體32包覆導體的部位可形成方形孔，雖然圖6中僅僅給出了方形孔的實施例，但在實際使用中，絕緣體32包覆導體的部位也可形成圓形孔。需要說明的是，上述的方形孔可為正方形孔或長方形孔。進一步參閱圖2和圖7，變壓器的線圈採用本發明的方形導線繞制時，筒體13上的並排設置的導線間通過絕緣體32的方形截面輪廓形成面接觸，且每兩排導線間的接觸面31與筒體13的軸線相垂直。這樣形成的線圈層間平穩，無波浪紋，且能保證同樣的高度，另外，通過調整導線的寬度還可充分利用空間，避免空間槽的出現，即，可以使導線3沿筒體13的軸向布滿整個筒體。圖2和圖7中僅僅給出了線圈為單層的情況，以兩層線圈為例，如圖8所示，兩層線圈之間相對應排上的導線間通過絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，兩層線圈之間相對應排上的導線間形成的接觸面3廣與筒體13的軸線相平行。結合參閱圖9和圖10，從兩圖的比較可以看出，線圈採用圓形導線繞制而成時，其幹擾波形有超過臨界線，也就是說，其EMI性能較差；線圈採用方形導線繞制而成時，其幹擾波形沒有超過臨界線，也就是說，其EMI性能較好。綜上可以看出，採用本發明的方形導線，具有如下優點:
(I)可以解決層間浪紋問題，不會出現滑線、疊線等現象，一致性好。(2)可提升產品效率。(3)方形線不僅能保證高度一致、且寬度可調整，這樣會使空間利用率更高。(4)繞制一致性更好，解決EMI更加方便，且方便進一步小體積化磁性元件。當然，本發明還可有其它多種實施例，在不背離本發明精神及其實質的情況下，熟悉本領域的技術人員當可根據本發明作出各種相應的改變和變形，但這些相應的改變和變形都應屬於本發明所附的權 利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種用於變壓器的導線，所述變壓器包括繞線座和線圈，所述繞線座包括兩座體及位於兩座體之間的筒體，所述線圈由所述導線並排繞設於所述筒體上而形成，所述導線包括導體和直接包覆於所述導體外緣上的絕緣體，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為方形，所述筒體上的並排設置的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且形成所述面接觸的接觸面與所述筒體的軸線相垂直。
2.根據權利要求1所述的用於變壓器的導線，其特徵在於，所述導線沿所述筒體的軸向布滿整個筒體。
3.根據權利要求1所述的用於變壓器的導線，其特徵在於，所述線圈為多層，每兩層線圈之間相對應排上的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且每兩層線圈之間相對應排上的導線間的接觸面與所述筒體的軸線相平行。
4.根據權利要求1-3中任意一項所述的用於變壓器的導線，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為正方形或長方形。
5.根據權利要求1-3中任意一項所述的用於變壓器的導線，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為具有倒角的類方形。
6.根據權利要求1-3中任意一項所述的用於變壓器的導線，其特徵在於，所述絕緣體包覆所述導體部位形成圓形孔或方形孔。
7.一種開關電源中的磁性元件，包括變壓器和濾波器，所述變壓器包括繞線座和線圈，所述繞線座包括兩座體及位於兩座體之間的筒體，所述線圈由導線並排繞設於所述筒體上而形成，所述導線包括導體和直接包覆於所述導體外緣上的絕緣體，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為方形，所述筒體上的並排設置的導線間通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且形成所述面接觸的接觸面與所述筒體的軸線相垂直。
8.根據權利要求7所述的開關電源中的磁性元件，其特徵在於，所述導線沿所述筒體的軸向布滿整個筒體。
9.根據權利要求7所述的開關電源中的磁性元件，其特徵在於，所述線圈為多層，每兩層線圈之間相對應排上的導線通過所述絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且每兩層線圈之間相對應排上的導線間的接觸面與所述筒體的軸線相平行。
10.根據權利要求7-9中任意一項所述的開關電源中的磁性元件，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為正方形或長方形。
11.根據權利要求7-9中任意一項所述的開關電源中的磁性元件，其特徵在於，所述絕緣體的截面輪廓為具有倒角的類方形。
12.根據權利要求7-9中任意一項所述的開關電源中的磁性元件，其特徵在於，所述絕緣體包覆所述導體部位形 成圓形孔或方形孔。
全文摘要
本發明涉及磁性元件及其變壓器的導線，磁性元件包括變壓器和濾波器，變壓器包括繞線座和線圈，繞線座包括兩座體及位於兩座體之間的筒體，線圈由導線並排繞設於筒體上而形成，導線包括導體和直接包覆於導體的外緣上的絕緣體，絕緣體的截面輪廓為方形，筒體上的並排設置的導線間通過絕緣體的方形截面輪廓形成面接觸，且形成面接觸的接觸面與筒體的軸線相垂直。藉助本發明的方形導線，繞制變壓器的線圈時，不僅能保證同樣的高度，還方便調整寬度，能充分利用空間，避免了波浪紋和空間槽的出現，且能避免滑線現象的出現，使得線圈繞制一致性較好，抗幹擾性能較好，從而可以減少濾波器補償，以方便進一步小體積化磁性元件。
文檔編號H01F27/32GK103247432SQ20121002446
公開日2013年8月14日 申請日期2012年2月3日 優先權日2012年2月3日
發明者孫軍 申請人:臺達電子企業管理(上海)有限公司