一种电感变压器用骨架结构及其集成式电感变压器

摘要

本发明公开了一种电感变压器用骨架结构，包括骨架本体，骨架本体包括堆叠设置的上骨架和下骨架、设在下骨架两侧的接线端子，上骨架上设有一个贯穿下骨架的第一安装孔，下骨架上设有第二安装孔，上骨架的外侧环设有一圈第一凹槽，下骨架的外侧环设有一圈第二凹槽，待安装的两个磁芯中柱分别插入第一安装孔和第二安装孔内，待缠绕的线圈分别设在第一凹槽和第二凹槽内，通过安装在第二凹槽内的线圈和第二安装孔内的磁芯组合形成电感，通过安装在第一凹槽和第二凹槽内的线圈以及第一安装孔内的磁芯组合形成变压器。能够解决现有骨架无法对集成电感变压器中的漏感精度进行控制以及磁芯磁感应强度损耗进行减小的问题，提高了电感变压器的使用寿命。

说明书

技术领域

本发明涉及变压器的技术领域，具体涉及一种电感变压器用骨架结构。

背景技术

在电子线路中，电子变压器和电感的同时使用是常见的电路设计，其中变压器与电感分别起到各自的作用，通常变压器与电感各自有独自的骨架与磁芯，分别起到线圈支撑和集中磁力线的作用。随着技术的发展，也出现了将变压器和电感组合的集成设计，但是，目前集成式设计在对结构进行改进时，都是冲变压器或者电感的本身结构进行改进，从而使两者实现集成的效果，对于骨架的改进很少，导致目前的电感变压器无法通过骨架的改进实现集成化设计，而从产品方面进行改进，改进难度大，工艺复杂且对于漏感的大小精度控制难度高，磁芯的磁感应强度(B)在损耗方面没有优化，导致变压器的使用寿命没有提升。

同时，现有的变压器在集成了电感后，一般还是需要三个线圈配合使用，且变压器和电感的线圈不能通用，而且现有的集成式电感变压器，线圈还是以磁芯为轴进行对称环绕，这类产品在对漏感调节进行调节时，一般是通过改变两个线圈之间的位置距离来调节，这种方法一是增加了产品尺寸，二是漏感精度不高，受绕线位置的影响很大且难以控制；还有一种方法是在两个线圈之间放入一个磁片，通过磁片控制漏感的大小，但是这类结构中磁片的位置难以定位且对漏感的精度也是难以控制。

其次，无论是对于变压器还是电感本身而言，对于磁芯的磁感应强度(B)没有起到降低作用，而磁感应强度(B)的大小则影响的磁芯的损耗情况，现有的结构由于磁芯的磁感应强度(B)难以降低，从而导致整个变压器的使用寿命无法进一步的提高。

发明内容

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本申请的目的之一在于提供一种电感变压器用骨架结构，能够解决现有骨架无法对集成电感变压器中的漏感精度进行控制以及磁芯磁感应强度(B)损耗进行减小的问题，提高了电感变压器的使用寿命，结构简单，组装方便，工艺简单。

为了解决现有技术中存在的某种或某些技术问题，本申请的目的之二在于提供一种集成式电感变压器，能够解决现有集成式电感变压器对于电感的漏感不易精确控制以及磁感应强度无法进一步减少的问题，整体体积小，生产成本低，使用寿命长。

为解决上述现有的技术问题，本申请的目的之一采用如下技术方案实现：

一种电感变压器用骨架结构，包括骨架本体，所述骨架本体包括堆叠设置的上骨架和下骨架、设在所述下骨架两侧的接线端子，所述上骨架上设有一个贯穿所述下骨架的第一安装孔，所述下骨架上设有第二安装孔，所述上骨架的外侧环设有一圈第一凹槽，所述下骨架的外侧环设有一圈第二凹槽，待安装的两个磁芯中柱分别插入所述第一安装孔和所述第二安装孔内，待缠绕的线圈分别设在所述第一凹槽和所述第二凹槽内，通过安装在所述第二凹槽内的线圈和所述第二安装孔内的磁芯组合形成电感，通过安装在所述第一凹槽和第二凹槽内的线圈以及所述第一安装孔内的磁芯组合形成变压器。

优选地，所述上骨架的一侧或两侧设有向外凸起的隔板，所述第一安装孔和所述第二安装孔之间的间距通过一侧的所述隔板进行控制。

优选地，所述下骨架的底部设有一个向内凹陷的第三凹槽，所述第三凹槽设在所述第一安装孔和所述第二安装孔之间，通过所述第三凹槽增加所述第一安装孔和所述第二安装孔之间的爬电距离。

优选地，所述上骨架的顶部设有两块向上凸起的第一挡板，所述第一挡板与所述隔板之间设有若干三角形结构的加强筋。

优选地，所述下骨架的底部设有两块向下凸起的第二挡板，两个所述第二挡板分别设在所述第一安装孔和所述第二安装孔的外侧，待安装的磁芯外侧通过所述第二挡板限位并与所述接线端子分隔。

为解决上述现有的技术问题，本申请的目的之一采用如下技术方案实现：

一种集成式电感变压器，其特征在于：包括骨架本体、设在所述骨架本体上的第一磁芯、第二磁芯、第一线圈以及第二线圈，所述第一磁芯设在所述第一安装孔内，所述第二磁芯设在所述第二安装孔内，所述第一线圈设在所述第一凹槽内，所述第二线圈设在所述第二凹槽内，所述第二线圈和所述第二磁芯组合形成电感，所述第一磁芯、所述第一线圈以及所述第二线圈组合形成变压器，所述第二磁芯的中柱之间开气息，通过所述开气息调节所述电感的漏感量，所述第二线圈产生的磁场通过所述第一磁芯和所述第二磁芯进行分流，从而降低所述第一磁芯和所述第二磁芯的磁感应强度。

优选地，所述第一磁芯和所述第二磁芯分别包括上磁芯和下磁芯，两个所述上磁芯和下磁芯的中柱分别从所述第一安装孔和所述第二安装孔的两端进行伸入。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

一、通过对骨架结构的改进，使变压器在集成电感后，对于漏感的精度控制更加方便，且通过骨架上对于线圈的缠绕方式的改变，使变压器和电感内的磁芯磁感应强度(B)损耗更小，从而可以更好的提高电感变压器的使用寿命，结构简单，组装方便，工艺更加简单。

二、能够解决现有集成式电感变压器对于电感的漏感不易精确控制以及磁感应强度无法进一步减少的问题，整体体积小，生产成本低，使用寿命长。

附图说明

图1为本发明中实施例1的结构示意图；

图2为本发明中实施例2的结构示意图；

图中：1、骨架本体；2、第一安装孔；3、接线端子；4、下骨架；5、第一凹槽；6、上骨架；7、第一挡板；8、加强筋；9、隔板；10、第二凹槽；11、第二挡板；12、第二安装孔；13、第三凹槽；14、第一线圈；15、第二线圈；16、第二磁芯；17、第一磁芯；171、下磁芯；172、上磁芯。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本申请做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本申请的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

实施例1：

一种电感变压器用骨架结构，包括骨架本体1，所述骨架本体1包括堆叠设置的上骨架6和下骨架4、设在所述下骨架4两侧的接线端子3，所述上骨架6上设有一个贯穿所述下骨架4的第一安装孔2，所述下骨架4上设有第二安装孔12，所述上骨架6的外侧环设有一圈第一凹槽5，所述下骨架4的外侧环设有一圈第二凹槽10，待安装的两个磁芯中柱分别插入所述第一安装孔2和所述第二安装孔12内，待缠绕的线圈分别设在所述第一凹槽5和所述第二凹槽10内，通过安装在所述第二凹槽10内的线圈和所述第二安装孔12内的磁芯组合形成电感，通过安装在所述第一凹槽5和第二凹槽10内的线圈以及所述第一安装孔2内的磁芯组合形成变压器。

电感变压器用骨架结构本身由一体成型的骨架本体1组成，其中，骨架本体1通过上骨架6和下骨架4分成两个区域，且上骨架6和下骨架4之间呈L型分布，能够使第一安装孔2和第二安装孔12在加工的过程中形成底部平齐，但是顶部呈阶梯状的结构，第一安装孔2和第二安装孔12平行设置。同时，在上骨架6的外侧形成一圈向内凹陷的第一凹槽5，下骨架4的外侧形成一圈向内凹陷的第二凹槽10。组成电感的磁芯安装在第二安装孔12内，而组成变压器的磁芯则安装在第一安装孔2内，而第一凹槽5和第二凹槽10内则分别缠绕有两组线圈，从而使骨架本体1通过接线端子3接通电路后，通过安装在第二凹槽10内的线圈和第二安装孔12内的磁芯组合就形成了电感，而通过安装在第一凹槽5和第二凹槽10内的线圈以及第一安装孔2内的磁芯组合后就形成变压器，变压器的磁芯和电感的磁芯通过第一安装孔2和第二安装孔12之间的下骨架4进行绝缘分隔，能够避免两者之间形成相互干扰的问题，同时，通过对骨架本体1的改进，能够使集成后的电感变压器只需两组磁芯和两组线圈就能够实现集成的功能，对于线圈的数量需求更少，成本更低。第二凹槽10内的线圈在缠绕时，两端分别绕过两个安装后磁芯的中柱，二个磁芯同时承担了磁场，从而使每个磁芯的磁感应强度(B)会降低，B降低就会减少磁芯的损耗，从而能够更好的减少磁芯的负荷，从而提升性能和产品的寿命，有效的解决了现有骨架无法对磁芯磁感应强度(B)损耗进行减小的问题。同时，在对电感的漏感进行调节时，可以通过安装在第二安装孔12内的磁芯开气息进行调节，从而使漏感的精度控制更加精确，调节更加方便，有效的解决了现有集成式电感变压器对于电感的漏感不易精确控制的问题。

进一步地改进为，所述上骨架6的一侧或两侧设有向外凸起的隔板9，所述第一安装孔2和所述第二安装孔12之间的间距通过一侧的所述隔板9进行控制。

虽然线圈的绕线后的一般小于第一凹槽5的深度，但是，如果不对第二安装孔12内的磁芯进行限位，在生产过程中很容易出现因磁芯的位置而使磁芯与线圈之间的距离出现过小的现象。为了解决这一问题，在生产的过程中，隔板9与上骨架6通过第一凹槽5所形成的上边凸环重合，将第一凹槽5上靠近第二安装孔12的一侧凸起边缘长度做长至与第二安装孔12上磁芯172到线圈的最小距离，通过隔板9对磁芯的一侧进行限位，既能够增加第一凹槽5的侧面深度，更好的对绕线后的线圈进轴向限位，又能够通过隔板9精确的控制两个磁芯之间的最小距离，从而达到控制爬电距离的目的，避免线圈绕线后不会与第二安装孔12内的磁芯接触，隔板9一般对称设置，美观度更好。

更进一步地改进为，所述下骨架4的底部设有一个向内凹陷的第三凹槽13，所述第三凹槽13设在所述第一安装孔2和所述第二安装孔12之间，通过所述第三凹槽13增加所述第一安装孔2和所述第二安装孔12之间的爬电距离。

在对电感和变压器进行集成时，如果两者之间间隔距离较小，很容易出现爬电问题，从而造成安全隐患，目前常见的方法是增加两者之间的绝缘体厚度，或者增加两两个线圈之间的间距，从而解决这个问题，但是目前的解决方法普遍存在体积变大的问题。为了缩小产品总体的体积，在下骨架4的底部增加一个向内凹陷的第三凹槽13，且第三凹槽13位于第一安装孔2和第二安装孔12之间，通过第三凹槽13能够在同样的间距下增加两个磁芯之间的爬电距离，从而使骨架本体1的体积可以更小，最终控制产品的整体体积更小，同时通过第三凹槽13的设计还能减轻整个骨架本体1的重量，使整个产品的重量更轻。

更进一步地改进为，所述上骨架6的顶部设有两块向上凸起的第一挡板7，所述第一挡板7与所述隔板9之间设有若干三角形结构的加强筋8。

在安装过程中，当隔板9区域所在的边缘厚度比较博时，容易被线圈绕线后产生的作用力挤压变形或者崩坏，而将该区域做厚时，又容易影响整体重量以及间距的控制，同时，第一安装孔2内的磁芯在安装后，也容易出现两侧与外部接触的问题。因此，在上骨架6的顶部安装了两块向上凸起的第一挡板7，在第一挡板7与隔板9之间通过三角形结构的加强筋8进行连接，通过第一挡板7既能够对安装后的磁芯两侧进行限位，从而起到防护作用，避免与外部接触，又能够通过加强筋8对隔板9进行支撑加强，从而使隔板9在做薄后还能够具有足够的稳定性，避免出现崩坏现象的发生。

再进一步地改进为，所述下骨架4的底部设有两块向下凸起的第二挡板11，两个所述第二挡板11分别设在所述第一安装孔2和所述第二安装孔12的外侧，待安装的磁芯外侧通过所述第二挡板11限位并与所述接线端子3分隔。

由于下骨架4的两侧下端边沿两侧形成有方便插入引脚的接线端子3，为了避免线圈引出线在与接线端子3处焊接时触碰相邻的磁芯的问题，在下骨架4的底部形成了两块向下凸起的第二挡板11，待安装的磁芯外侧通过外第二挡板11限位并与接线端子3分隔，既能够保证磁芯的相对位置的稳定性，又能够保证接线端子3的独立性，从而方便接线端子3处的加工。

实施例2：

如2所示，一种集成式电感变压器，包括骨架本体1、设在所述骨架本体1上的第一磁芯17、第二磁芯16、第一线圈14以及第二线圈15，所述第一磁芯17设在所述第一安装孔2内，所述第二磁芯16设在所述第二安装孔12内，所述第一线圈14设在所述第一凹槽5内，所述第二线圈15设在所述第二凹槽10内，所述第二线圈15和所述第二磁芯16组合形成电感，所述第一磁芯17、所述第一线圈14以及所述第二线圈15组合形成变压器，所述第二磁芯16的中柱之间开气息，通过所述开气息调节所述电感的漏感量，所述第二线圈15产生的磁场通过所述第一磁芯17和所述第二磁芯16进行分流，从而降低所述第一磁芯17和所述第二磁芯16的磁感应强度。

在对集成式电感变压器进行组装时，现将第一线圈14缠绕到第一凹槽5内，再将第二线圈15缠绕到第二凹槽10内，然后将第一磁芯17的中柱安装在第一安装孔2内，第二磁芯16安装在第二安装孔12内，再将线圈的端部接通接线端子3后，通过胶条进行包裹，从而使骨架本体1上的第二线圈15和第二磁芯16组合形成电感，第一磁芯17、第一线圈14以及第二线圈15组合形成了变压器，同时，在第二磁芯16的中柱内部开气息，在对电感的漏感量进行控制时，可以通过开气息的距离进行调节，采用变压器电感量的控制原理来控制电感的漏感控精度，可以将漏感控制在较小的范围，使电感的漏感量精度控制更高，更加简单方便，有效的解决了现有漏感通过距离进行调节或者通过增加磁片进行调节所存在的问题。而第二线圈15在工作过程中产生的磁场则通过第一磁芯17和第二磁芯16进行分流，从而降低了第一磁芯17和第二磁芯16的磁感应强度，能够减少产品的损耗，从而通过提升产品的性能和使用寿命，有效的解决了现有集成式电感变压器无法对磁芯磁感应强度(B)损耗进行减小的问题，使集成式电感变压器的使用寿命相比于现有的产品更长。

进一步地改进为，所述第一磁芯17和所述第二磁芯16分别包括上磁芯172和下磁芯171，两个所述上磁芯172和下磁芯171的中柱分别从所述第一安装孔2和所述第二安装孔12的两端进行伸入。

在对第一磁芯17和第二磁芯16的中柱之间开气息进行调节时更加方便，安装难度更低，工艺更加简便。

上述实施方式仅为本申请的优选实施方式，不能以此来限定本申请保护的范围，本领域的技术人员在本申请的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本申请所要求保护的范围。