高效平面變壓器開關電源的制作方法
【專利摘要】一種高效平面變壓器開關電源，包括一開關電源本體，所述開關電源本體分為激勵端和接收端，所述激勵端和接收端通過平面變壓器相接，并封閉在外殼內，激勵端連接有輸入導線，接收端連接有輸出導線，所述激勵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和連接、定位，到105度的居里溫度點就可以彈開，保護電源的安全。可以用在加油站的電動車充電。
【專利說明】
高效平面變壓器開關電源
技術領域
[0001]本實用新型涉及開關電源技術領域，具體涉及一種為工業生產自控設備供電的高效平面變壓器開關電源。
【背景技術】
[0002]電源的供電效率一直是電源設計的追求目標，一般的線形電源的供電效率只有30%?40%，一般的變壓器開關電源的也只有70%?80%，這樣許多的電能變為熱能無端的消耗。平面變壓器是近年來發展起來的一種新技術，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，是變壓器技術的一次飛躍。同常規變壓器相比，除了體積優勢以外，平面變壓器還有著許多其他獨特的優點，如漏感小、損耗低、頻率高、便于散熱、一致性好等，因此得到了廣泛應用。
[0003]平面變壓器的特點:
[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并聯的線圖。每個副邊繞組都和同一個原邊繞組相耦合。所以，副邊電流產生的安匝數與原邊繞組產生的安匝數相等(忽略勵磁電流)。這種特性對并聯整流電路特別有用。繞組電流分配均等，在并聯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計。因為這些特性，所以它能在很小的封裝體積內達到很高的電流密度，最高可達到20A/_2。
[0008](3)高效率密度
[0009]因為平面變壓器元件的尺寸很小，它具有很好的溫度耗散特性，所以能和有關的半導體器件和電感緊密地封裝在一起，實現的電流密度達到30A/模塊。
[0010](4)高效率
[0011]低漏電感，使它能具有很快的開關時間，很低的交叉損耗，就能使它達到很高的效率。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，當變壓器運行在高頻時會使開關損耗增大和使變壓器過熱。平面變壓器的出現，使這些問題得以解決。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)絕緣強度高
[0019]平面變壓器很容易按要求的絕緣層數、厚度進行絕緣。能按客戶對漏電感距離的要求進行介電絕緣。
[0020](9)結構簡單
[0021]平面變壓器是由少量部件和最少的繞組構成的，這種模塊在自動化裝配中特別適用。
[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。
[0024](11)低成本
[0025]整個變壓器是由少量有關的廉價元件組成，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點，并且因為體積的小巧使之成為一種非常好的磁性元件。給出了一種標準的設計平面變壓器的方法，使得設計平面變壓器變得更加容易，成本也將大大降低。可以預見，平面變壓器將有著相當好的應用前景。
[0027]目前平面變壓器出現了許多不同的具體實現方法，應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實現；另一種是利用多塊雙面板來實現。后者集成度稍差，但成本低，應用范圍更廣。
【實用新型內容】
[0028]本實用新型所要解決的技術問題在于提供一種產品體積小巧，重量輕，工作穩定，效率高的高效平面變壓器開關電源。
[0029]—種高效平面變壓器開關電源，包括一開關電源本體，所述開關電源本體分為激勵端和接收端，所述激勵端和接收端通過平面變壓器相接，并封閉在外殼內，激勵端連接有輸入導線，接收端連接有輸出導線，所述激勵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和連接、定位，到105度的居里溫度點就可以彈開，保護電源的安全。可以用在加油站的電動車充電。
[0030]所述定位連接件包括設置于激勵端的緊固殼和設置在接收端的工業純鐵，所述緊固殼內設置有芯柱，所述芯柱前端套設有伸縮護套，在芯柱前端位于伸縮護套上連接有磁鐵，用于同接收端的工業純鐵相吸，在所述伸縮護套后部套位于芯柱上套設有彈簧;平時工作正常時，磁鐵與工業純鐵相吸，保持激勵端與接收端的相接，當溫度超限時，彈簧回縮，拉動伸縮護套，將磁鐵與工業純鐵拉開。
[0031]所述激勵端內的電路模塊包括電源輸入濾波、過流保護電路，單相橋式整流濾波電路，半橋式初級結構和PWM控制器，所述接收端內的電路模塊包括次級整流濾波電路和電壓采集器，所述半橋式初級結構經平面變壓器與次級整流濾波電路相接，所述電壓采集器與PffM控制器信號相接；
[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]本實用新型使用平面變壓器采用緊耦合方式工作在高頻環境使其設計的電源小型化，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材料為FR4的介電常數非常好，其二用印制電路板工藝非常成熟因此該產品的一致性非常好方便測調。
[0034]本實用新型的有益效果是:
[0035]1.產品體積小巧，重量輕，比傳統變壓器電源重量減少40%。
[0036]2.電路結構簡單；
[0037]3.能夠實現穩定的高效工作，能量轉換效率達到95%，而傳統變壓器開關電源效率僅有70%?80 %。
【附圖說明】
[0038]圖1為本實用新型外形結構圖；
[0039]圖2為本實用新型內部結構圖；
[0040]圖3為圖2中局部A放大結構圖；
[0041 ]圖4為本實用新型原理框圖。
【具體實施方式】
[0042]為了使本實用新型實現的技術手段、創作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結合具體圖示，進一步闡述本實用新型。
[0043]參見圖1、圖2:—種高效平面變壓器開關電源，包括一開關電源本體10，所述開關電源本體10分為激勵端101和接收端102，所述激勵端101和接收端102通過平面變壓器20相接，并分別封閉在外殼內，激勵端101連接有輸入導線103，接收端102連接有輸出導線104，所述激勵端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和連接、定位，到105度的居里溫度點就可以彈開，保護電源的安全。
[0044]參見圖3:所述定位連接件30包括設置于激勵端101的緊固殼301和設置在接收端102的工業純鐵302，所述緊固殼301內設置有芯柱303，所述芯柱303前端套設有伸縮護套304，在芯柱303前端位于伸縮護套304上連接有磁鐵305，用于同接收端102的工業純鐵302相吸，在所述伸縮護套304后部位于芯柱301上套設有彈簧306;平時工作正常時，磁鐵305與工業純鐵302相吸，保持激勵端101與接收端102的相接，當溫度超限時，彈簧306回縮，拉動伸縮護套304，將磁鐵305與工業純鐵302拉開。
[0045]參見圖4:所述激勵端內的電路模塊包括電源輸入濾波、過流保護電路，單相橋式整流濾波電路，半橋式初級結構和PWM控制器，所述接收端內的電路模塊包括次級整流濾波電路和電壓采集器，所述半橋式初級結構經平面變壓器與次級整流濾波電路相接，所述電壓采集器與PWM控制器信號相接;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用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。本實用新型要求保護范圍由所附的權利要求書及其等效物界定。
【主權項】
1.一種高效平面變壓器開關電源，包括一開關電源本體，所述開關電源本體分為激勵端和接收端，其特征在于，所述激勵端和接收端通過平面變壓器相接，所述激勵端連接有輸入導線，所述接收端連接有輸出導線，所述激勵端和接收端之間還連接有定位連接件。2.根據權利要求1所述的高效平面變壓器開關電源，其特征在于，所述定位連接件包括設置于激勵端的緊固殼和設置在接收端的工業純鐵，所述緊固殼內設置有芯柱，所述芯柱前端套設有伸縮護套，在芯柱前端位于伸縮護套上連接有磁鐵，在所述伸縮護套后部套位于芯柱上套設有彈簧。3.根據權利要求1所述的高效平面變壓器開關電源，其特征在于，所述激勵端和接收端分別封閉在外殼內。
【文檔編號】H01F30/06GK205725483SQ201620637520
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月23日
【發明人】唐慧, 王萬年, 王天甜, 唐洪珍
【申請人】上海珩通科技股份有限公司