申请/专利权人：东莞市大忠电子有限公司

申请日：2018-08-27

公开（公告）日：2024-04-12

公开（公告）号：CN109003794B

主分类号：H01F27/26

分类号：H01F27/26;H01F27/06;H01F1/34;H01F41/02

优先权：

专利状态码：有效-授权

法律状态：2024.04.12#授权;2019.01.08#实质审查的生效;2018.12.14#公开

摘要：本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种低损耗车载变压器；其包括底板、上磁芯、下磁芯、骨架、上绕组和下绕组；所述上磁芯通过骨架与所述下磁芯连接；所述下磁芯与所述底板连接；所述骨架包括上线槽、下线槽以及设于所述上线槽和下线槽之间的气隙槽；所述上绕组绕设在上线槽；所述下绕组绕设在下线槽；所述气隙槽内设有多个隔离条；本发明通过在骨架上预留气隙槽，同时在槽内设置隔离条，使得气隙槽整体成镂空的结构，相比传统的在磁芯中柱开气隙的方式，涡流损耗降低，温升降低，同时便于控制电感量和漏感。

主权项：1.一种低损耗车载变压器，其特征在于：包括底板1、上磁芯2、下磁芯3、骨架4、上绕组21和下绕组31；所述上磁芯2通过骨架4与所述下磁芯3连接；所述下磁芯3与所述底板1连接；所述骨架4包括上线槽41、下线槽42以及设于所述上线槽41和下线槽42之间的气隙槽43；所述上绕组21绕设在上线槽41；所述下绕组31绕设在下线槽42；所述气隙槽43内设有多个隔离条44；所述低损耗车载变压器还包括抗震件；所述抗震件包括弹簧51、设于所述底板1上的容置槽52以及设于所述下磁芯3的底部的连接柱53；所述弹簧51的一端与所述连接柱53连接，所述弹簧51的另一端与所述容置槽52的内壁连接；所述下磁芯3的底部设有导向柱54；所述导向柱54包括横部55和竖部56；所述横部55和竖部56组合成“L”字型结构；所述容置槽52的侧面设有用于与所述横部55配合的竖槽58；所述横部55与所述竖槽58滑动连接；所述抗震件的数量为两组；两组抗震件分别设于底板1的两侧；所述上磁芯和下磁芯均为铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯由如下重量百分比原料组成： 余量为Fe2O3；铁氧体磁芯通过如下步骤制得：步骤1球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、Al2O3、MgO进行混合后进行干法球磨，得到主体粉料；步骤2预烧：将步骤1得到的主体粉料升温至900-930℃，保温1-2.5h，得到预烧料；步骤3造粒：将步骤2得到的主体粉料以及配方量的CuO、SrO、CoO、Y2O3、Bi2O3、TiO2、Cr2O3加入到PVA水溶液中，进行湿法球磨，然后进行喷雾造粒，得到磁粉，所述PVA水溶液的质量分数为7％-9％，PVA水溶液的用量为主体粉料的3.5-4.5重量倍；步骤4烧结：将步骤3得到的磁粉进行压制成型后，升温至500-700℃，保温1-2h，再升温至1200-1300℃，保温3-5h，然后降温，即得到所述铁氧体磁芯。

全文数据：一种低损耗车载变压器技术领域[0001]本发明涉及变压器技术领域，具体涉及一种低损耗车载变压器。背景技术[0002]传统的变压器，采用在磁芯中柱开气隙的方式来调节电感量，但采取此种方式难以控制电感量和漏感，损耗大。发明内容[0003]本发明的目的在于克服以上所述的缺点，提供了一种低损耗车载变压器，通过在骨架上预留气隙槽，同时在槽内设置隔离条，使得气隙槽整体为镂空的结构，相比传统的在磁芯中柱开气隙的方式，采用气隙槽的方式，结构更稳定，便于控制电感量和漏感，结构更加紧凑，涡流损耗降低，温升降低。[0004]为实现上述目的，本发明的具体方案如下：一种低损耗车载变压器，包括底板、上磁芯、下磁芯、骨架、上绕组和下绕组;所述上磁芯通过骨架与所述下磁芯连接;所述下磁芯与所述底板连接;所述骨架包括上线槽、下线槽以及设于所述上线槽和下线槽之间的气隙槽;所述上绕组绕设在上线槽;所述下绕组绕设在下线槽;所述气隙槽内设有多个隔离条；所述低损耗车载变压器还包括抗震件。[0005]本发明进一步设置为，所述抗震件包括弹簧、设于所述底板上的容置槽以及设于所述下磁芯的底部的连接柱;所述弹簧的一端与所述连接柱连接，所述弹簧的另一端与所述容置槽的内壁连接。[0006]本发明进一步设置为，所述下磁芯的底部设有导向柱;所述导向柱包括横部和竖部;所述横部和竖部组合成“L”字型结构;所述容置槽的侧面设有用于与所述横部配合的竖槽;所述横部与所述竖槽滑动连接。[0007]本发明进一步设置为，所述抗震件的数量为两组;两组抗震件分别设于底板的两侧。[0008]本发明进一步设置为，所述骨架的上端设有用于与所述上磁芯卡接的上卡块;所述骨架的下端设有用于与所述下磁芯卡接的下卡块;所述低损耗车载变压器还包括用于使所述上磁芯与所述骨架卡接牢固的紧固件;所述紧固件包括连接块、设于所述上卡块上的通孔以及设于所述上磁芯顶部的卡接块;所述连接块穿设于所述通孔中，所连接块的一端与所述通孔卡接，所述连接块的另一端与所述卡接块卡接。[0009]本发明进一步设置为，所述连接块为弹性材料;所述连接块的截面形状为“U”型。[0010]本发明中，所述上磁芯和下磁芯均为铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯由如下重量百分比原料组成：[0012]本发明的铁氧体磁芯为锰锌铁磁芯，通过对Mn、Zn、Al、Mg、Cu、Sr、Co、Y、Bi、Ti*Cr合理复配以及进行适当的用量调整，可以使制得的铁氧体磁芯具有低损耗、高电阻、高磁导率和高居里点的优点，作为本发明低损耗车载变压器的磁芯材料尤为合适。[0013]其中，本发明中加入的Al2〇3、MgO和CuO可以提尚填充晶格间隙，提尚铁氧体磁芯的致密性，提高电阻率从而降低介电损耗，虽然会造成居里点的降低，但是通过加入CoO以及控制氧化锌的用量，可以使铁氧体磁芯仍具有较高的居里点；此外，本发明加入的Y2O3可以细化晶粒，提高电阻，降低磁损耗，并且通过加入SrO和Cr2O3可以弥补加入Y2〇3带来的磁导率下降，加入Bi2〇3和Ti〇2可以促使晶核生长成稳定晶体，并消除内部缺陷，提尚铁氧体磁芯的居里点。因而综上，本发明的铁氧体磁芯具有低损耗、高电阻、高磁导率和高居里点的优点。[0014]进一步地，本发明的铁氧体磁芯通过如下步骤制得：[0015]1球磨：按配方量取?62〇3、]^113〇4、211〇、412〇3、]\%0进行混合后进行干法球磨，得到主体粉料；[0016]2预烧:将步骤⑴得到的主体粉料升温至900-930°C，保温l_2.5h，得到预烧料；[0017]⑶造粒:将步骤2得到的主体粉料以及配方量的CuO、SrO、CoO、Y2O3、Bi2O3、TiO2、Cr2O3加入到PVA水溶液中，进行湿法球磨，然后进行喷雾造粒，得到磁粉，所述PVA水溶液的质量分数为7%-9%，PVA水溶液的用量为主体粉料的3.5-4.5重量倍；[0018]⑷烧结:将步骤⑶得到的磁粉进行压制成型后，升温至500-700°C，保温l-2h，再升温至1200-130TC，保温3-5h，然后降温，即得到所述铁氧体磁芯。[0019]本发明首先通过对?62〇3』113〇4、211〇^12〇3、1%0进行球磨预烧后，得到具有基础铁氧体结构的主体粉料，利于后续烧结过程中其余金属的掺杂，将相应的金属离子引入到铁氧体结构中，从而改善磁芯的磁性能;本发明烧结过程分为二次升温，第一次升温是为了去除PVA水溶液，第二阶段升温是为了促使离子取代反应的进行，从而使磁芯具有低损耗、高电阻、高磁导率和高居里点的优点。[0020]其中，步骤4中，升温至500-700°C时的升温速率为3.5-4.5°Cmin，升温至1200-l300°C时的升温速率为2.5-3.5°Cmin，降温过程依次为以2-3°Cmin的降温速率降至900-1000°C、以3-5°Cmin的降温速率降至300-400°C，然后自然降温。[0021]本发明通过对升温速率、保温时间和降温速率进行控制，可使第一次升温保温过程中对PVA溶液的有效去除并且维持磁芯的致密性，而在经过第二次升温、保温和降温后，从XRD结果分析可知，铁氧体磁芯形成了稳定的特征衍射峰，并且具有较为稳定的晶相结构，金属离子之间发生有效的取代，从而制得的铁氧体磁芯有低损耗、高电阻、高磁导率和高居里点的优点。[0022]本发明的有益效果是:通过在骨架上预留气隙槽，同时在槽内设置隔离条，使得气隙槽整体为镂空的结构，相比传统的在磁芯中柱开气隙的方式，采用气隙槽的方式，结构更加紧凑，涡流损耗降低，温升降低，同时结构更稳定，便于控制电感量和漏感。也能将原边和副边合适在距离进行隔离，便于绕组的绕制；另外通过设置上卡块与下卡块，便于组装;通过设置抗震件，能增强抗震能力，避免由于外界震动而损坏变压器。附图说明[0023]利用附图对发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。[0024]图1为本发明的爆炸图。[0025]图2为本发明抗震件的结构示意图。[0026]图3为本发明容置槽的结构示意图。[0027]其中：1-底板；2-上磁芯；3-下磁芯；21-上绕组；31-下绕组;4-骨架；41-上线槽；42-下线槽;43-气隙槽;44-隔离条;45-上卡块;46-下卡块;51-弹簧;52-容置槽;53-连接柱;54-导向柱;55-横部;56-竖部;58-竖槽;61-连接块;62-通孔;63-卡接块。具体实施方式[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细的说明，并不是把本发明的实施范围局限于此。[0029]如图1-2所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，包括底板1、上磁芯2、下磁芯3、骨架4、上绕组21和下绕组31;所述上磁芯2通过骨架4与所述下磁芯3连接;所述下磁芯3与所述底板1连接;所述骨架4包括用于上线槽41、下线槽42以及设于所述上线槽41和下线槽42之间的气隙槽43;所述上绕组21绕设在上线槽41;所述下绕组31绕设在下线槽42;所述气隙槽43内设有多个隔离条44;所述低损耗车载变压器还包括抗震件。[0030]通过在骨架4上预留气隙槽43,同时在槽内设置隔离条44,使得气隙槽43整体成镂空的结构，试验可得，相比传统的在磁芯中柱开气隙的方式，采用气隙槽的方式，整体更加紧凑，便于调节电感量和漏感，涡流损耗降低，温升降低;也能将原边和副边合适在距离进行隔离，便于绕组的绕制；调节气隙槽43内隔离条44的高度，即能准确控制气隙槽43的间距;通过设置抗震件能使抗震能力加强，减少因碰撞等情况导致的增加涡流损耗增加的情况，提尚使用寿命。[0031]如图2所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，所述抗震件包括弹簧51、设于所述底板1上的容置槽52以及设于所述下磁芯3的底部的连接柱53;所述弹簧51的一端与所述连接柱53连接，所述弹簧51的另一端与所述容置槽52的内壁连接。[0032]由于下磁芯3底部的连接柱53与弹簧51连接，在遇到外界震动时，弹簧51能吸收外界，达到避免损坏变压器的目的。[0033]如图2-3所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，所述下磁芯3的底部设有导向柱54;所述导向柱54包括横部55和竖部56;所述横部55和竖部56组合成“L”字型结构；所述容置槽52的侧面设有用于与所述横部55配合的竖槽58;所述横部55与所述竖槽58滑动连接。[0034]导向柱54起到导向的作用，在受到震动的时候，下磁芯3在弹簧51的作用力下会上下移动，此时，导向柱54的横部55在竖槽58内上下移动，由于竖槽58能限制横部55上下移动的距离，能防止下磁芯3在上下移动的过程中脱离容置槽52。[0035]如图1-2所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，所述抗震件的数量为两组;两组抗震件分别设于底板1的两侧。用于加强抗震效果。[0036]如图1-2所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，所述骨架4的上端设有用于与所述上磁芯2卡接的上卡块45;所述骨架4的下端设有用于与所述下磁芯3卡接的下卡块46;所述低损耗车载变压器还包括用于使所述上磁芯2与所述骨架4卡接牢固的紧固件；所述紧固件包括连接块61、设于所述上卡块45上的通孔62以及设于所述上磁芯2顶部的卡接块63;所述连接块61穿设于所述通孔62中，所连接块61的一端与所述通孔62卡接，所述连接块61的另一端与所述卡接块63卡接。[0037]组装时，使连接块61穿过通孔62后与所述卡接块63卡接，即能完成骨架4与上磁芯2的组装。[0038]如图1-2所示，本实施例所述的一种低损耗车载变压器，所述连接块61为弹性材料;所述连接块61的截面形状为“U”型。使用“U”型的连接块61的卡接效果更佳。[0039]实施例2[0040]本实施例与实施例1的区别在于:本发明中，所述上磁芯2和下磁芯3均为铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯由如下重量百分比原料组成：[0042]进一步地，本发明的铁氧体磁芯通过如下步骤制得：[0043]1球磨：按配方量取?62〇3、]^113〇4、211〇、412〇3、]\%0进行混合后进行干法球磨，得到主体粉料；[0044]⑵预烧:将步骤⑴得到的主体粉料升温至915°C，保温1.7h，得到预烧料；[0045]⑶造粒:将步骤2得到的主体粉料以及配方量的Cu0、Sr0、Co0、Y203、Bi203、Ti02、Cr2O3加入到PVA水溶液中，进行湿法球磨，然后进行喷雾造粒，得到磁粉，所述PVA水溶液的质量分数为8%，PVA水溶液的用量为主体粉料的4重量倍；[0046]⑷烧结:将步骤⑶得到的磁粉进行压制成型后，升温至600°C，保温1.5h，再升温至1250°C，保温4h，然后降温，即得到所述铁氧体磁芯。[0047]其中，步骤4中，升温至600°C时的升温速率为4°Cmin，升温至1250°C时的升温速率为3°Cmin，降温过程依次为以2.5°Cmin的降温速率降至950°C、以4°Cmin的降温速率降至350°C，然后自然降温。[0048]实施例3[0049]本实施例与实施例1的区别在于:本发明中，所述上磁芯2和下磁芯3均为铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯由如下重量百分比原料组成：[0052]进一步地，本发明的铁氧体磁芯通过如下步骤制得：[0053]1球磨：按配方量取?62〇3、]^113〇4、211〇、412〇3、]\%0进行混合后进行干法球磨，得到主体粉料；[0054]2预烧:将步骤⑴得到的主体粉料升温至900°C，保温lh，得到预烧料；[0055]⑶造粒:将步骤2得到的主体粉料以及配方量的Cu0、Sr0、Co0、Y203、Bi203、Ti02、Cr2O3加入到PVA水溶液中，进行湿法球磨，然后进行喷雾造粒，得到磁粉，所述PVA水溶液的质量分数为7%，PVA水溶液的用量为主体粉料的3.5重量倍；[0056]⑷烧结:将步骤3得到的磁粉进行压制成型后，升温至500°C，保温lh，再升温至1200°C，保温3h，然后降温，即得到所述铁氧体磁芯。[0057]其中，步骤⑷中，升温至500°C时的升温速率为3.5°Cmin，升温至1200°C时的升温速率为2.5°Cmin，降温过程依次为以2°Cmin的降温速率降至900°C、以3°Cmin的降温速率降至300°C，然后自然降温。[0058]实施例4[0059]本实施例与实施例1的区别在于:本发明中，所述上磁芯2和下磁芯3均为铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯由如下重量百分比原料组成：[0061]进一步地，本发明的铁氧体磁芯通过如下步骤制得：[0062]1球磨：按配方量取?62〇3、]^113〇4、211〇、412〇3、]\%0进行混合后进行干法球磨，得到主体粉料；[0063]2预烧:将步骤⑴得到的主体粉料升温至930°C，保温2.5h，得到预烧料；[0064]⑶造粒:将步骤⑵得到的主体粉料以及配方量的Cu0、Sr0、Co0、Y203、Bi203、Ti02、Cr2O3加入到PVA水溶液中，进行湿法球磨，然后进行喷雾造粒，得到磁粉，所述PVA水溶液的质量分数为9%，PVA水溶液的用量为主体粉料的4.5重量倍；[0065]⑷烧结:将步骤3得到的磁粉进行压制成型后，升温至700°C，保温2h，再升温至1300°C，保温5h，然后降温，即得到所述铁氧体磁芯。[0066]其中，步骤⑷中，升温至700°C时的升温速率为4.5°Cmin，升温至1300°C时的升温速率为3.5°Cmin，降温过程依次为以3°Cmin的降温速率降至1000°C、以5°Cmin的降温速率降至400°C，然后自然降温。[0067]实施例5[0068]本实施例与实施例2的区别在于:降温过程完全为置于室温的自然降温。[0069]本发明对实施例2-5的铁氧体磁芯进行性能，测试结果如下：[0070][0071]由上表可知，本发明采用的铁氧体磁芯具有高磁导率、低损耗和高居里温度的优点，并且温度的变化对功耗的影响较少，铁氧体磁芯具有较好的稳定性;此外，通过实施例2和实施例5的对比可知，降温过程的控制对铁氧体磁芯的性能也有较大的影响，室温冷却由于起始降温速率较快，容易导致铁氧体晶相结构的缺陷产生，从而导致磁性能的降低。[0072]以上所述仅是本发明的一个较佳实施例，故凡依本发明专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，包含在本发明专利申请的保护范围内。

权利要求：1.一种低损耗车载变压器，其特征在于：包括底板（I、上磁芯（2、下磁芯（3、骨架⑷、上绕组21和下绕组31;所述上磁芯⑵通过骨架⑷与所述下磁芯⑶连接;所述下磁芯⑶与所述底板⑴连接；所述骨架4包括上线槽41、下线槽42以及设于所述上线槽41和下线槽42之间的气隙槽43;所述上绕组21绕设在上线槽41;所述下绕组31绕设在下线槽42;所述气隙槽43内设有多个隔离条44;所述低损耗车载变压器还包括抗震件。2.根据权利要求1所述的一种低损耗车载变压器，其特征在于：所述抗震件包括弹簧51、设于所述底板（1上的容置槽52以及设于所述下磁芯（3的底部的连接柱（53;所述弹簧51的一端与所述连接柱53连接，所述弹簧51的另一端与所述容置槽52的内壁连接。3.根据权利要求2所述的一种低损耗车载变压器，其特征在于:所述下磁芯（3的底部设有导向柱54;所述导向柱（54包括横部（55和竖部（56;所述横部55和竖部（56组合成“L”字型结构；所述容置槽52的侧面设有用于与所述横部55配合的竖槽58;所述横部55与所述竖槽58滑动连接。4.根据权利要求2所述的一种低损耗车载变压器，其特征在于:所述抗震件的数量为两组;两组抗震件分别设于底板1的两侧。5.根据权利要求1所述的一种低损耗车载变压器，其特征在于：所述骨架4的上端设有用于与所述上磁芯（2卡接的上卡块45;所述骨架4的下端设有用于与所述下磁芯3卡接的下卡块46;所述低损耗车载变压器还包括用于使所述上磁芯（2与所述骨架4卡接牢固的紧固件；所述紧固件包括连接块61、设于所述上卡块45上的通孔62以及设于所述上磁芯2顶部的卡接块63;所述连接块61穿设于所述通孔62中，所连接块61的一端与所述通孔62卡接，所述连接块61的另一端与所述卡接块63卡接。6.根据权利要求5所述的一种低损耗车载变压器，其特征在于:所述连接块61为弹性材料;所述连接块61的截面形状为“U”型。

百度查询： 东莞市大忠电子有限公司 一种低损耗车载变压器

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