驱动变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种驱动变压器，包括外壳和设置在外壳内的磁芯，所述磁芯为超微晶材料，所述外壳两侧均设有两块相互平行的绝缘板，所述绝缘板与外壳侧面形成U形槽，所述绝缘板与外壳底部垂直，所述外壳底部设有两块相互平行的连接板，所述连接板两端分别与对应的绝缘板连接，所述相互连接的连接板和绝缘板在同一平面上，所述连接板两侧分别设有输入引脚和输出引脚，所述绝缘板两侧均设有固定柱，所述固定柱固定在外壳侧面。该驱动变压器采用U型槽绝缘隔离，提高了变压器的绝缘耐压强度，采用伏秒积较高的超微晶环形磁芯，在同等性能的前提下，缩小了变压器的体积，降低了变压器的损耗，提高了变压器的稳定性和可靠性。
【专利说明】
驱动变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器领域，特别涉及一种驱动变压器。
【背景技术】
[0002]驱动变压器，主要用于IGBT、M0S管驱动及高频信号的隔离传输。随着科学技术的发展和工艺水平的提高，驱动变压器的体积、用材、绕制工艺等都在不断地优化。
[0003]目前，国内同类现有产品中，受限于磁芯材料及工艺水平，而要达到较高的工作频率和较大的抗电强度，体积都比较大，且结构设计不合理，主流产品的抗电强度通常在3500V.AC/lmin且工作频率大多是工频，用在特殊环境如牵引驱动IGBT高压负载、高频信号隔离传输等不能满足应用需求，且安全性、稳定性方面也不太可靠。并且专用GDU驱动触发参数性能要求严谨，现有产品无法满足应用。
[0004]相比较而言，国外在此类产品中比较有优势，无论在选材、外形结构、工艺水平和性能方面较之国内都有一定的优势，但是其成本过高，定制流程复杂，且周期过长，无法满足持续生产需求。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是:为了克服现有技术的不足，提供一种体积小，结构设计精巧，生产成本低，抗电强度好且使用方便的驱动变压器。
[0006]本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种驱动变压器，包括外壳和设置在外壳内的磁芯，所述磁芯为超微晶材料，所述外壳两侧均设有两块相互平行的绝缘板，所述绝缘板与外壳侧面形成U形槽，所述绝缘板与外壳底部垂直，所述外壳底部设有两块相互平行的连接板，所述连接板两端分别与对应的绝缘板连接，所述相互连接的连接板和绝缘板在同一平面上，所述连接板两侧分别设有输入引脚和输出引脚，所述绝缘板两侧均设有固定柱，所述固定柱固定在外壳侧面。
[0007]为了方便插接，所述输入引脚和输出引脚均为针脚。
[0008]为了防止破坏电接焊盘，所述固定柱内设置有内螺纹。
[0009]为了提高变压器的工作性能，所述磁芯为超微晶环形磁芯。
[0010]为了提高变压器的机械性和耐环境性能，所述外壳采用真空环氧灌封进行封装。
[0011]为了增长变压器的使用寿命，所述相互连接的两绝缘板和连接板为一体成型设计。
[0012]本实用新型的有益效果是:该驱动变压器采用U型槽绝缘隔离，提高了变压器的绝缘耐压强度，采用伏秒积较高的超微晶环形磁芯，在同等性能的前提下，缩小了变压器的体积，降低了变压器的损耗，提高了变压器的稳定性和可靠性。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
[0014]图1是本实用新型驱动变压器的结构示意图；
[0015]图2是本实用新型驱动变压器的剖视图；
[0016]图3是本实用新型驱动变压器的仰视图；
[0017]图4是本实用新型驱动变压器的右视图；
[0018]图5是本实用新型驱动变压器的电路原理图；
[0019]图中:1.外壳,2.输入引脚，3.输出引脚,4.固定柱，5.绝缘板,6.连接板，21.输入端,22.公共输入端，31.输出端。
【具体实施方式】
[0020]现在结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本实用新型的基本结构，因此其仅显示与本实用新型有关的构成。
[0021]如图1-图4所不,一种驱动变压器,包括外壳I和设置在外壳I内的磁芯，所述磁芯为超微晶材料，所述外壳I两侧均设有两块相互平行的绝缘板5，所述绝缘板5与外壳I侧面形成U形槽，所述绝缘板5与外壳I底部垂直，所述外壳I底部设有两块相互平行的连接板6,所述连接板6两端分别与对应的绝缘板5连接,所述相互连接的连接板6和绝缘板5在同一平面上，所述连接板6两侧分别设有输入引脚2和输出引脚3，所述绝缘板5两侧均设有固定柱4，所述固定柱4固定在外壳I侧面。
[0022]为了方便插接，所述输入引脚2和输出引脚3均为针脚。
[0023]为了防止破坏电接焊盘，所述固定柱4内设置有内螺纹。
[0024]为了提高变压器的工作性能，所述磁芯为超微晶环形磁芯。
[0025]为了提高变压器的机械性和耐环境性能，所述外壳I采用真空环氧灌封进行封装
[0026]为了增长变压器的使用寿命，所述相互连接的两绝缘板5和连接板6为一体成型设计。
[0027]如图5所示，为变压器的简易原理图，21为输入端，22为公共输入端，31为次级输出端。
[0028]变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，由磁芯和线圈组成，一般情况下，电压的改变情况取决于初级线圈和次级线圈的匝数，一般的变压器都是一个初级线圈和一个次级线圈，即一个输入端和一个输出端，而此变压器为了有效地驱动控制IGBT的开关，主电路需要对应的正负两组电压来完成对IGBT的可靠控制，故该变压器设计有两组输入端和输出端，在变压器体积缩小的情况下，线圈的匝数也会随之减少，而增加一组输出，能够在电压不改变的情况下，提高一倍的功率。
[0029]假设输入线圈匝数为A，输出线圈匝数为B，输入电压为U，则输出电压U，= U*B/A，当输出线圈为两个相同匝数的线圈时，则两个线圈的电压均为U’，即变压器体积减小，线圈匝数相应减少的情况下，能够保持原有的功率输出。
[0030]工业应用中一般控制电压为DC24V，此变压器设计参数其工作电压亦为DC24V。
[0031]该驱动变压器的工作频率高频130KHZ ±20%，伏秒积为96uVs，单组功率为8W。
[0032]超微晶磁芯具有较高的饱和磁感应强度，高磁导率，低矫顽力，低损耗及良好的稳定性、耐磨性和腐蚀性，同时价格较低，在所有的金属软磁材料芯中具有较佳性价比，采用超微晶磁芯，还因为超微晶磁芯的HB乘积比铁氧体磁芯高出许多倍，就能大大减小高频变压器的体积和重量，且超微晶磁芯的损耗远低于铁氧体磁芯，能够确保较高的负载能力，即输出功率。
[0033]驱动变压器用于控制驱动IGBT，然现场应用中IGBT主回路环境一般在1500V/800A以上，这就要求该变压器必须有较高绝缘耐压性能以确保负载电路与控制电路的安全隔离，将驱动变压器采用U型槽绝缘隔离，采用真空环氧灌封，增加了变压器的抗电强度，使得变压器的初次级综合抗电性能达到7400V.AC/lmin。
[0034]采用针脚穿孔安装，增加了安装的便捷性，且针脚穿孔在PCB上，电接触可靠方便，四个固定柱内嵌M3螺纹，可用螺丝底部固定与PCB上以防止破坏电接焊盘。
[0035]事实上，变压器内的初级线圈和次级线圈分别位于连接板6两侧,两线圈之间通过一体成型的绝缘板5和连接板6结构进行隔离，因为绝缘板5、连接板6与外壳I之间均形成U形槽，所述两线圈之间不仅存在绝缘板5和连接板6，还存在着空气层，增强了两线圈之间的绝缘隔离。
[0036]与现有技术相比，该驱动变压器采用U型槽绝缘隔离，提高了变压器的绝缘耐压强度，采用伏秒积较高的环形超微晶环形磁性，在同等性能的前提下，缩小了变压器的体积，降低了变压器的损耗，提高了变压器的稳定性和可靠性。
[0037]以上述依据本实用新型的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项实用新型技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项实用新型的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。
【权利要求】
1.一种驱动变压器,包括外壳(I)和设置在外壳(I)内的磁芯，其特征在于，所述磁芯为超微晶材料，所述外壳(I)两侧均设有两块相互平行的绝缘板(5)，所述绝缘板(5)与外壳(I)侧面形成U形槽，所述绝缘板(5)与外壳(I)底部垂直，所述外壳(I)底部设有两块相互平行的连接板出)，所述连接板(6)两端分别与对应的绝缘板(5)连接，所述相互连接的连接板(6)和绝缘板(5)在同一平面上，所述连接板(6)两侧分别设有输入引脚⑵和输出引脚(3)，所述绝缘板(5)两侧均设有固定柱(4)，所述固定柱(4)固定在外壳(I)侧面。
2.如权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述输入引脚(2)和输出引脚(3)均为针脚。
3.如权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述固定柱(4)内设置有内螺纹。
4.如权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述磁芯为超微晶环形磁芯。
5.如权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述外壳(I)采用真空环氧灌封进行封装。
6.如权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述相互连接的两绝缘板(5)和连接板(6)为一体成型设计。
【文档编号】H01F27/24GK204130302SQ201420471982
【公开日】2015年1月28日 申请日期:2014年8月15日 优先权日:2014年8月15日
【发明者】周宏兵, 吕正文, 曹双喜, 邓本乐 申请人:江苏广义牵引技术研究所有限公司