專利名稱：液態(tài)磁填充式高頻變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，具體地說是一種變壓器。
背景技術(shù)：
近年來，開關(guān)電源技術(shù)正朝著高效、節(jié)能、安全、環(huán)保、短、小、輕、 薄的方面發(fā)展。在無工頻變壓器的開關(guān)電源中，高頻變壓器是核心部件之一， 而高頻變壓器的設(shè)計(jì)是開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)，高頻變壓器設(shè)計(jì)的是否合理，
會(huì)影響到開關(guān)電源的成本、體積、穩(wěn)定性、電磁干擾、輻射噪聲、EMI濾波、 輸出功率、轉(zhuǎn)換效率等。
在單功率管輸出時(shí)，為防止磁芯飽和，磁芯要留有一定的空氣間隙(簡 稱氣隙)。開關(guān)電源常用的EI、 EE和POT型；茲芯的石茲通3各徑如圖1 ~ 3中所示， 因氣隙附近的磁通密度很高，會(huì)產(chǎn)生磁通噪聲，故磁通不能跨過氣隙到達(dá)磁 芯的其它位置，因此，在設(shè)計(jì)高頻變壓器時(shí)，即要解決磁芯飽和問題，又需 解決磁通不能跨過氣隙到達(dá)磁芯的其它位置的問題?，F(xiàn)有技術(shù)中在推挽、半 橋、全橋、復(fù)合等電路中，雖然磁芯可以對(duì)接，但由于磁芯對(duì)接時(shí)磁阻的存 在，同樣會(huì)產(chǎn)生磁通噪聲，同時(shí)也會(huì)影響電感量和轉(zhuǎn)換效率。
早期的開關(guān)電源一般稱為"硬開關(guān)"技術(shù)，為了解決"硬開關(guān)"的技術(shù) 不足，又研制了準(zhǔn)諧振式開關(guān)電源(又稱軟開關(guān)電源)。準(zhǔn)諧振開關(guān)電源的工 作頻率是固定不變的，其頻率取決于變壓器的電感量L和變壓器初級(jí)線圏的 分布電容C,改變分布電容C可以如圖4那樣，在MOSFET上并接電容，但電 感量L,則取決于變壓器的初級(jí)繞組壓數(shù)和磁芯的磁通密度BS。但是，由于 磁芯在制造時(shí)受溫度、濕度、材料質(zhì)量、材料攪拌均勻度等影響，其技術(shù)參 數(shù)如磁通量、磁導(dǎo)率等很難做到一致，這就給生產(chǎn)開關(guān)電源的廠家在批量生 產(chǎn)時(shí)帶來了麻煩。
實(shí)用新型內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本實(shí)用新型提供一種可降低磁通噪聲、節(jié) 電、穩(wěn)定、可靠、壽命長的液態(tài)磁填充式高頻變壓器。
本實(shí)用新型是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種液態(tài)》茲填充式高頻變壓器，包括上石茲芯、下》茲芯和線圈，所述上石茲 芯和下磁芯之間設(shè)置線圈，所述上磁芯和下磁芯之間的磁隙填充有由液態(tài)磁和 壓電材料制成的液態(tài)》茲填充劑。
可選的，所述液態(tài)磁填充劑內(nèi)含有強(qiáng)力膠，采用強(qiáng)力膠將上磁芯和下磁 芯粘結(jié)在一起。
傳統(tǒng)的高頻變壓器，當(dāng)^茲場強(qiáng)度H從零開始增加時(shí)，每增加0.5奧斯特， 相應(yīng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大1000高斯，當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度上升到5000高斯時(shí)，磁 芯突然飽和；當(dāng)H再增大0.5奧斯特，B只增加幾高斯；當(dāng)磁場強(qiáng)度H繼續(xù) 增大時(shí)，H每增加l奧斯特，磁感應(yīng)強(qiáng)度B只增大1高斯，就是磁導(dǎo)率=1， 此時(shí)石茲芯已經(jīng)完全々包和(如圖7所示)。而對(duì)于液態(tài)》茲來i兌，其H/B曲線如圖 8所示，磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場強(qiáng)度增加，當(dāng)磁場強(qiáng)度H增加到9奧斯特時(shí)，磁 感應(yīng)強(qiáng)度還再增加，磁芯沒有達(dá)到飽和。如圖9所示，本實(shí)用新型磁芯磁隙 之間的液態(tài)》茲填充劑中，由于壓電材料可產(chǎn)生壓電效應(yīng)，所以，在石茲場強(qiáng)度 增加時(shí)，壓電效應(yīng)增強(qiáng)，液態(tài)^F茲的石茲分子單位面積增大，/磁隙增大，^磁感應(yīng) 強(qiáng)度減弱；在磁場強(qiáng)度減弱時(shí)，壓電效應(yīng)減弱，液態(tài)磁的磁分子單位面積減 小，磁感應(yīng)強(qiáng)度增強(qiáng)，從而解決了磁芯飽和的問題，降低了磁通噪聲。
另一方面，液態(tài)磁填充劑可自動(dòng)調(diào)節(jié)電感量，其特性曲線如圖10所示， 當(dāng)電感量減小時(shí)，頻率增高，v(人而壓電效應(yīng)的振幅減小，液態(tài);茲的》茲分子單 位面積減小，磁隙減小，電感量增大，頻率降低；當(dāng)電感量增大時(shí)，頻率降 低，從而壓電效應(yīng)振幅增大，液態(tài)石茲的f茲分子單位面積增大，》茲隙增大，電 感量減小，頻率增高，從而實(shí)現(xiàn)了液態(tài)磁填充劑對(duì)電感量的自動(dòng)調(diào)節(jié)。本實(shí)用新型提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器不但降低了因漏磁、漏感而 產(chǎn)生的輻射噪聲，還能起到自動(dòng)調(diào)節(jié)電感量的作用，電感量準(zhǔn)確。本實(shí)用新 型可以與功率管很好的匹配，降低了功率管的耐壓，降低了功率管的耐壓就
等于降低了開關(guān)電源的成本；同時(shí)也提高了產(chǎn)品的可靠性，因此，也提高了 開關(guān)電源的轉(zhuǎn)換效率與輸出功率，更節(jié)電、更穩(wěn)定、更可靠、壽命更長；再 一方面解決了開關(guān)電源因高頻變壓器電感量不準(zhǔn)而帶來的調(diào)試?yán)щy的難題。
本實(shí)用新型不但可以用在普通開關(guān)電源上，也可以用在電子變壓器、諧 振式開關(guān)電源和準(zhǔn)諧振開關(guān)電源上。


此處所說明的附圖用來提供對(duì)本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的 一部分，并不構(gòu)成對(duì)本實(shí)用新型的不當(dāng)限定，在附圖中
圖1為傳統(tǒng)技術(shù)變壓器磁芯的磁通路徑示意圖2為另一種傳統(tǒng)技術(shù)變壓器磁芯的磁通路徑示意圖3為再一種傳統(tǒng)技術(shù)變壓器磁芯的磁通路徑示意圖4為準(zhǔn)諧振正激變換器電路圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器的組裝示意圖7為固態(tài)^^磁感應(yīng)強(qiáng)度隨it場強(qiáng)度變化的曲線圖8為液態(tài)磁磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場強(qiáng)度變化的曲線圖9為本實(shí)施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器磁感應(yīng)強(qiáng)度隨磁場強(qiáng)度 變化的曲線圖10為本實(shí)施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器電感量隨頻率變化的曲 線圖。
具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖以及具體實(shí)施例來詳細(xì)說明本實(shí)用新型，在此本實(shí)用新 型的示意性實(shí)施例以及說明用來解釋本實(shí)用新型，但并不作為對(duì)本實(shí)用新型 的限定。
如圖5、 6所示，本實(shí)施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，包括上磁芯 1、下磁芯2和線圈3,上磁芯1和下磁芯2之間設(shè)置線圈3,線圈3上設(shè)置有 輸入引線5和輸出引線6,上磁芯1和下磁芯2之間的磁隙填充有由液態(tài)磁和 壓電材料制成的液態(tài)磁填充劑4，將液態(tài)磁填充劑4填充在磁隙之間既解決了 磁芯飽和問題，又解決了磁通不能跨過氣隙到達(dá)磁芯的其它位置的問題。
本實(shí)施例中，液態(tài)磁填充劑內(nèi)可含有強(qiáng)力膠，采用強(qiáng)力月交將上》茲芯1和 下i茲芯2粘結(jié)在一起。
經(jīng)測試，將傳統(tǒng)技術(shù)的高頻變壓器安裝在一臺(tái)單端反激式開關(guān)電源上時(shí)， 測得繞組因漏感造成的尖峰電壓為100. 7V/p-p,而改用本實(shí)施例一是供的液態(tài) 磁填充式高頻變壓器后，在安裝阻尼電路時(shí)，尖峰電壓只有3. 2V/p-p,不裝 阻尼電路時(shí)，也只有4. 27V/p-P。將本實(shí)用新型變壓器安裝在準(zhǔn)諧振開關(guān)電源 上時(shí)，比傳統(tǒng)技術(shù)的高頻變壓器頻率穩(wěn)定度提高103倍，紋波比安裝傳統(tǒng)技術(shù) 高頻變壓器低5. 2倍，效率提高16%,輸出功率增加9%。
以上對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng) 用了具體個(gè)例對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例的原理以及實(shí)施方式進(jìn)行了闡迷，以上實(shí)
施例的說明只適用于幫助理解本實(shí)用新型實(shí)施例的原理；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域 的一般技術(shù)人員，依據(jù)本實(shí)用新型實(shí)施例，在具體實(shí)施方式
以及應(yīng)用范圍上 均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
權(quán)利要求1、一種液態(tài)磁填充式高頻變壓器，包括上磁芯、下磁芯和線圈，其特征在于所述上磁芯和下磁芯之間設(shè)置線圈，所述上磁芯和下磁芯之間的磁隙填充有由液態(tài)磁和壓電材料制成的液態(tài)磁填充劑。
2、 如權(quán)利要求1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其特征在于所述液 態(tài)磁填充劑內(nèi)含有強(qiáng)力膠，采用強(qiáng)力膠將上磁芯和下磁芯粘結(jié)在一起。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種液態(tài)磁填充式高頻變壓器。本實(shí)用新型所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，包括上磁芯、下磁芯和線圈，上磁芯和下磁芯之間設(shè)置線圈，上磁芯和下磁芯之間的磁隙填充有由液態(tài)磁和壓電材料制成的液態(tài)磁填充劑。本實(shí)用新型提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器不但降低了因漏磁、漏感而產(chǎn)生的輻射噪聲，還能起到自動(dòng)調(diào)節(jié)電感量的作用，電感量準(zhǔn)確。
文檔編號(hào)H01F30/06GK201359903SQ20092005012
公開日2009年12月9日 申請(qǐng)日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者均 高 申請(qǐng)人:鄭州乾新電子有限公司