| JP61264710 | TRANSFORMER |
| JP3875543 | WINDING STRUCTURE OF TRANSFORMER |
| JP59197107 | FOIL-WINDING TRANSFORMER |
韩玉琦 (中国广东省深圳市南山区科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
CHEN, Zhiwei (5/F HuoLiBao BLDG, 5# Rd. Northern Section, High-tech Industrial Park, Nansha, Shenzhen Guangdong 1, 518051, CN)
陈志伟 (中国广东省深圳市南山区科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
ZHOU, Yangchun (5/F HuoLiBao BLDG, 5# Rd. Northern Section, High-tech Industrial Park, Nansha, Shenzhen Guangdong 1, 518051, CN)
周杨春 (中国广东省深圳市南山区科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
深圳市鸿栢科技实业有限公司 (中国广东省深圳市南山区深圳市科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
HAN, Yuqi (5/F HuoLiBao BLDG, 5# Rd.Northern Section, High-tech Industrial Park,Nansha, Shenzhen Guangdong 1, 518051, CN)
韩玉琦 (中国广东省深圳市南山区科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
CHEN, Zhiwei (5/F HuoLiBao BLDG, 5# Rd. Northern Section, High-tech Industrial Park, Nansha, Shenzhen Guangdong 1, 518051, CN)
陈志伟 (中国广东省深圳市南山区科技北区五路活力宝大厦西座五楼, Guangdong 1, 518051, CN)
ZHOU, Yangchun (5/F HuoLiBao BLDG, 5# Rd. Northern Section, High-tech Industrial Park, Nansha, Shenzhen Guangdong 1, 518051, CN)
| 、 一种电阻焊高频变压器， 包括初级线包、 次级线包、 磁芯、 变压器外壳、 整流器、 变压器的正 （负） 极输出端子、 冷却 水管、 整流二极管和用于固定整流二极管的散热器； 其中， 所述负 （正） 极输出端子也即变压器的中心抽头， 其特征在 于： 所述高频变压器包括一至十个子变压器， 所述子变压器 设有一个完整的磁芯（磁路）， 且具有相对的独立性， 所述子 变压器包括至少一个变压器单元， 所述变压器单元包括至少 一组初、 次级线包单元。 、 根据权利要求 1所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述一组初、 次级线包单元中的初级线包单元包括至少两个 B 线包和一个 A线包， 其连接方式是两个 B线包并联 （同名端 相连） 再与一个 A线包串联 （异名端相连）。 、 根据权利要求 1所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述一组初、 次级线包单元中的次级线包单元由两个首尾相连 的次级线包组成， 所述两个次级线包异名端相联， 中心抽头 为整流器的负极输出端子， 所述两个次级线包的其它两个引 线端子分别与相应的整流二极管阳 （阴） 极连接。 、 根据权利要求 2或 3所述的电阻焊高频变压器，其特征在于: 所述初级线包单元的三个线包与所述次级线包单元的两个次 级线包交替放置， 这五个线包的位置关系为， 初级 B线包位 于两个次级线包的外侧， 初级 A线包位于两个次级线包的中 间， 所述一组初、 次级线包单元按照上述次序均匀的放置在 同一磁芯的圆型磁柱上。 、 根据权利要求 4所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述变压器的整流器包括两组二极管， 所述两组二极管中的至 少两个二极管与一组初、 次级线包中的两个首尾相连的次级 线包组成全波整流电路， 所述次级线包的中心端子用多股电 磁线汇接到变压器的负（正)极输出端口上， 次级线包的另外 两个端口分别与两个整流二极管的阳 （阴） 极相连， 所述整 流二极管的阴 （阳） 极与通水的散热板相连， 且所述整流二 极管固定在散热板上并作为变压器的正 （负） 极输出端口。 、 根据权利要求 5所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述次级线包与相应的整流二极管之间通过通水的紫铜管连 、 根据权利要求 6所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述次级线包与整流二极管相连的紫铜管中设有用于散热的循 环水， 所述整流二极管散热器中也设有用于散热的循环水。 、 根据权利要求 2所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述初级线包的 B线包是由 N (N^ K 50>n> 10均为自然数） 根直径为 0. 3—1. 0毫米的电磁线（或类似于园电磁线截面积 的扁电磁线） 绕 n匝组成； A线包由 2N根 0. 3—1. 0毫米的 电磁线 （或类似于园电磁线截面积的扁电磁线） 绕制 n匝组 成， 两个 B线包并联 （同名端相联） 再与 A线包串联 （异名 端相联） 组成一个初级线包单元； 根据权利要求 8所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述初级线包采用多股电磁线编织或扁铜电磁线绕制而成。 、 根据权利要求 3所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述次级线包采用直径为 3 -— 10毫米， 壁厚为 0. 5—2毫米的 紫铜管一至四层绕制一至两匝而成。 、 根据权利要求 7所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述用于给次级线包降温的铜管的循环水管道与所述整流二极 管散热板的循环水管相连通。 、 根据权利要求 1所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述磁芯选用 PM型或 UYF型磁芯； 、 根据权利要求 1所述的电阻焊高频变压器， 其特征在于： 所 述变压器的设计参数， 即初次变比为 （30-80 ) : 1； 绝缘材料 是厚为 0. 05—0. 1醒聚脂薄膜； 输出电流在 3000—- 20000A 之间， 输出功率在 10-200KW之间， 暂载率在 10—- 50%之间。 、一种次高频点焊机， 其特征在于所述次高频点焊机的变压器为 权利要求 1-13任一所述的电阻焊高频变压器。 |
[技术领域]
本发明涉及一种电阻焊高频变压器及使用此变 压器的点焊机， 适 用于高频逆变开关电源及电阻焊接电源领域。
[背景技术]
目前高频开关电源技术， 在工业、 农业、 国防各个领域得到了广 泛的应用， 尤其是电阻焊领域， 使得电阻焊机的体积大为减小， 节省 了大量的铜材。 但由于电子器件、 高频变压器的材料、 制作工艺的局 限， 使得高频变压器的分布参数 （电容、 电感、 漏感和损耗） 加大， 使得高频变压器在低电压下难以输出较大的电 流， 尤其是暂载率更低， 不能满足生产的实际需求。 主要体现在以下四个方面：
第一、 由于电容、 电感的分布参数过大， 磁路过长， 漏感过大， 对 IGBT的应力要求过高。
第二、 由于单个变压器的参数、 性能的离散性、 难易实现多只变 压器的并联使用；
第三、 多个电源并联， 采用均流技术、 响应速度慢、 成本高、 电 路复杂， 难以实现满足点焊机的焊接要求； 再加上体积过大。 第四、 变压器损耗过大， 高频变压器的散热困难， 暂载率低。
[发明内容]
本发明的目的是针对减少变压器的漏感和参数 的离散性问题， 增大 单一变压器的功率， 减少变压器的并联个数， 减小变压器整体体积； 另 夕卜，通过减少变压器的损耗，提高变压器的 暂载率。为了达到上述目的， 通过将一个大功率的高频变压器， 化整为零， 由若干个子变压器和变压 器单元来完成， 在提高暂载率的同时又降低了变压器的体积。
本发明提供如下技术方案：一种电阻焊高频变 压器，包括初级线包、 次级线包、 磁芯、 变压器外壳、 整流器、 变压器的正（负）极输出端子、 冷却水管、 整流二极管和用于固定整流二极管的散热器； 其中， 所述负 (正）极输出端子也即变压器的中心抽头， 所述高频变压器包括一至十 个子变压器， 所述子变压器设有一个完整的磁芯 （磁路）， 且具有相对 的独立性， 所述子变压器包括至少一个变压器单元， 所述变压器单元包 括至少一组初、 次级线包单元。
所述一组初、 次级线包单元中的初级线包单元包括至少两个 B线包 和一个 A线包， 其连接方式是两个 B线包并联 （同名端相连） 再与一个 A线包串联 （异名端相连）。
所述一组初、 次级线包单元中的次级线包单元由两个首尾相 连的次 级线包组成， 所述两个次级线包异名端相联， 中心抽头为整流器的负极 输出端子， 所述两个次级线包的其它两个引线端子分别与 相应的整流二 极管阳 （阴） 极连接。
所述初级线包单元的三个线包与所述次级线包 单元的两个次级线 包交替放置， 这五个线包的位置关系为， 初级 B线包位于两个次级线包 的外侧， 初级 A线包位于两个次级线包的中间， 所述一组初、 次级线包 单元按照上述次序均匀的放置在同一磁芯的圆 型磁柱上。 个二极管与一组初、 次级线包中的两个首尾相连的次级线包组成全 波整 流电路， 所述次级线包的中心端子用多股电磁线汇接到 变压器的负（正) 极输出端口上， 次级线包的另外两个端口分别与整流二极管的 阳 （阴） 极相连， 所述整流二极管的阴 （阳） 极与通水的散热板相连， 且所述整 流二极管固定在散热板上并作为变压器的正 （负）极输出端口。 所述次 级线包是用一至四层 3至 10毫米的紫铜管绕制一至两匝且与相应的整 流二极管之间通过铜管连接， 这样既解决了通电问题又解决了通水散热 的问题。
所述次级线包与整流二极管相连的铜管中设有 用于散热的循环水， 所述二极管散热器中也设有用于散热的循环水 ， 由于初级线包紧靠着次 级线包， 这样通过次级线包的通水铜管带走所述初级线 包的热量。
所述初级线包单元的 B线包是由 N (N^ K 50>n> 10均为自然数） 根直径为 0. 3— 1. 0毫米的电磁线 （或类似于园电磁线截面积的扁电磁 线） 绕 n匝组成； A线包由 2N根 0. 3— 1. 0毫米的电磁线 （或类似于园 电磁线截面积的扁电磁线）绕制 n匝组成， 两个 B线包并联 （同名端相 联） 再与 A线包串联 （异名端相联） 组成一个初级线包单元。
所述次级线包采用直径为 3 -— 10毫米， 壁厚为 0. 5—2毫米的紫铜 管绕制而成。 这样便于绕制、 减小体积、 减小漏感提高暂载率；
所述用于给次级线包降温的铜管的循环水管道 与所述整流二极管 散热板的循环水管相连通， 便于散热提高变压器的暂载率。
所述磁芯选用 PM型和 UYF型磁芯， 这样容易增加变压器的窗口面 积。 所述变压器的设计参数， 即初次变比为 （30-80 ) : 1； 绝缘材料是 厚为 0. 05—0. 1 mm聚脂薄膜。 输出电流在 3000 -— 20000A之间， 输出功 率在 10-200KW之间， 暂载率在 10 -— 50%之间。
一种高频点焊机， 其变压器是以上任一所述的电阻焊高频变压器 。 本发明的有益效果在于：
第一、 由于次级线包采用直径为 3 -— 10毫米， 壁厚为 0. 5— 2 毫 米的紫铜管绕制而成。 降低了漏感， 减小了对 IGBT应力的要求；
第二、 利用铜管通水散热， 缩小了变压器的体积， 提高了变压器的 功率和暂载率；
第三、 与普通的高频大功率变压器不同， 它体积小、 重量轻、 功率 因数高， 更适合于生产变压器与焊钳一体化的大功率悬 挂点焊机， 降低 大功率悬挂点焊机的电能消耗；
第四、 同一个变压器有若干个子变压器， 每个子变压器有若干个变 压器单元， 每个变压器单元有若干个初、 次线包， 且在一付磁芯上， 每 个变压器单元都具有相对独立的输出能力， 同时总体上又组成一完整的 变压器；
第五、 次级线包的引线与整流二极管的联接方式直接 采用铜管连 接， 这样既解决了通电问题又解决了通水散热的问 题。 且整流二极管均 匀的分布在次级的每个线包上， 从而达到整流二极管均流的目的。
第六、 初、 次级线包的散热降耗的方式不同， 初级线包紧靠着次级 线包， 而次级线包设有通水管， 这样可以通过次级线包的通水管道把初 级线包的热带走。
[附图说明] 图 1为本发明的变压器整体结构示意图；
图 2为本发明的一个子变压器单元的一组初、 次级线包单元结构 示意图；
图 3为本发明的一组初级线包单元的结构示意图
图 4为本发明的磁芯的结构示意图
图 5为本发明的变压器的工作原理图。
[具体实施方式]
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一 步详细的说明。 本发明的工作原理如图 5所示， 所述电阻焊高频变压器由两个子 变压器组成， 所述子变压器如 H单元所示， 每个子变压器由两个变压 器单元组成， 所述变压器单元如 J单元所示， 每个变压器单元由三个 初级线包 （如图 2中的 1、 2、 3 ) 和两个次级线包 （如图 2中的 4、 5 ) 组成。
如图 1、 2、 4所示， 其中， 1是变压器的初级线包单元的 B线包 ； 2是变压器的初级线包单元的 A线包； 3是变压器的初级线包单元的 B 线包； 4是次级线包； 5是次级线包； 6是磁芯； 7是变压器外壳； 8 是子变压器的中心抽头； 9是变压器及整流器的负极输出端子（即变压 器的中心抽头）； 10是变压器及整流器的正极输出端子； 11 是冷却水 接头、 12是冷却水接头； 13是整流二极管散热器； 14是整流二极管。 该实施例变压器单元的结构如图 3所示：将一组初级线包即一个 B 线包单元， 一个 A线包单元和一个 B线包单元 （1、 变压器的初级线包 单元的 B线包 ； 2、 变压器的初级线包单元的 A线包； 3、 变压器的初 级线包单元的 B线包）， 与两个首尾相连的次级线单元包交错放置， 如 图 2所示， 其中排列顺序是： 1是初级 B线包， 4是次级线包， 2是初 级 A线包， 5是次级线包， 3是初级 B线包， 8是两个首尾相连次级线 包的中心抽头； 19和 20是次级分别引向整流二极管的接线端口， 具有 通水导电的功能。
如上所述的这样两个变压器单元的初级线包同 名端相连， 次级线 包的中心抽头相连， 次级线包的另外两个端口分别接到相应的整流 二 极管上， 并将整流二极管固定到散热器上。 然后把这两个变压器单元 安放到同一个磁芯上组成一个子变压器。
将如上所述的这样的两个子变压器的初级并联 ， 即把每个子变压 器初级线包的同名端相连， 次级线包中心抽头通过多股电磁线汇接到 变压器的负极输出端口。 另次级线包的两组整流二极管引线端口分别 接到相应的整流二极管的阳极， 再由整流二极管的阴极即散热板接到 变压器的正极输出端口。
所述变压器单元初级 B线包是由 N(N l、50>n> 10均为自然数） 根电磁线绕 n匝组成； A线包由 2N根电磁线绕制 n匝组成， 两个 B 线包与 A线包首尾相联组成一个初级线包单元。
所述次级线包与二极管相连的铜管中设有用于 散热的循环水， 所 述整流二极管散热器中也设有用于散热的循环 水， 由于初级线包紧靠 着次级线包， 这样通过次级线包的通水铜管带走。 所述初级线包的热 量， 达到初级线包散热的目的。
所述用于给次级线包降温的铜管的循环水管道 与所述整流二极管 散热板的循环水管相连通， 便于散热提高变压器的暂载率。 所述磁芯选用 PM或 UYF型磁芯， 这样容易增加变压器线包的窗口 面积。
所述变压器的设计参数， 即初次变比为 （30-80 ) : 1； 初级线包采 用直径为 0. 3— 1. 0 mm的多股电磁线织而成或采用相应截面积的扁 磁线。 次级线包采用壁厚度为 0. 5—2. 0醒直径为 4. 0—10. 0醒的电 解铜铜管一至四层绕一至二匝。绝缘材料是厚 为 0. 05-0. 1 mm聚脂薄 膜。 输出电流在 3000 -— 20000A之间， 输出功率在 10-200KW之间， 暂载率在 10—- 50%之间。 虽然本发明的优选实例被以作为例证的目的进 行披露， 但本领 域的技术人员可以理解各种修改、 添加和替换是可能的， 只要其 不脱离所附权利要求中详述的本发明的精神和 范围。
Next Patent: METHOD AND DEVICE FOR MIMO DEMODULATION