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：
本發(fā)明涉及電子設(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)計是開關(guān)電源的關(guān)鍵技術(shù)，高頻變壓器設(shè)計的是否合理，
會影響到開關(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，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P0T型^f茲芯的f茲通^4圣如圖1 ~ 3中所示， 因氣隙附近的磁通密度很高，會產(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)計高頻變壓器時，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。現(xiàn)有技術(shù)中在推挽、半 橋、全橋、復(fù)合等電路中，雖然磁芯可以對接，但由于磁芯對接時磁阻的存 在，同樣會產(chǎn)生磁通噪聲，同時也會影響電感量和轉(zhuǎn)換效率。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提供了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。
本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的
一種液態(tài)^茲填充式高頻變壓器，包括上^f茲芯、下》茲芯和線圏，所述上不茲 芯和下磁芯之間設(shè)置線圏，所述上磁芯和下磁芯之間的磁隙填充有液態(tài)磁填 充劑。傳統(tǒng)的高頻變壓器，當(dāng)磁場強度H從零開始增加時，每增加0.5奧斯特， 相應(yīng)的磁感應(yīng)強度B增大1000高斯，當(dāng)磁感應(yīng)強度上升到5000高斯時，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)磁場強度H繼續(xù) 增大時，H每增加l奧斯特，磁感應(yīng)強度B只增大1高斯，就是磁導(dǎo)率=1, 此時磁芯已經(jīng)完全飽和(如圖6所示)。而對于液態(tài)磁來說，其H/B曲線如圖 7所示，磁感應(yīng)強度隨磁場強度增加，當(dāng)磁場強度H增加到9奧斯特時，磁 感應(yīng)強度還再增加，磁芯沒有達(dá)到飽和。如圖8所示，本發(fā)明磁芯磁隙之間 的液態(tài)》茲填充劑中，由于壓電材津牛可產(chǎn)生壓電效應(yīng)，所以，在》茲場強度增加 時，壓電效應(yīng)增強，液態(tài)磁的磁分子單位面積增大，磁隙增大，磁感應(yīng)強度 減弱；在^茲場強度減弱時，壓電效應(yīng)減弱，液態(tài)f茲的》茲分子單位面積減小， 磁感應(yīng)強度增強，從而解決了磁芯飽和的問題，降低了磁通噪聲。
可選的，所述液態(tài)磁填充劑由液態(tài)磁和強力膠混合而成，所述液態(tài)磁的 質(zhì)量百分比為60% 80%,所述強力力交的質(zhì)量百分比為20%~40%。
可選的，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為68%,所述強力膠的質(zhì)量百分比為 32%。
可選的，所述液態(tài)磁填充劑由液態(tài)磁、壓電材料粉末和強力膠混合而成。
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和變壓器初級線圈的分布電容C,改變分布電容C可以如圖9那樣，在 MOSFET上并接電容，但電感量L,則取決于變壓器的初級繞組匝數(shù)和磁芯的 磁通密度BS。但是，由于磁芯在制造時受溫度、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)時帶來了麻煩。而本發(fā)明在液態(tài)磁中添加壓電材 料粉末可自動調(diào)節(jié)電感量，其特性曲線如圖10所示，當(dāng)電感量減小時，頻率 增高，/人而壓電效應(yīng)的纟展幅減小，液態(tài)/磁的》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，頻率降低，從而壓電效應(yīng)振幅增 大，液態(tài)磁的磁分子單位面積增大，磁隙增大，電感量減小，頻率增高，從而實現(xiàn)了液態(tài)磁填充劑對電感量的自動調(diào)節(jié)，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?？蛇x的，所述壓電材料為鋯鈦酸鉛，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為30% 40%,所述鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為40% 60%,所述強力膠的質(zhì)量 百分比為10% 30%?？蛇x的，所述壓電材料為石英晶體，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為 25% 40%,所述石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為40% 65%,所述強力l交的質(zhì)量 百分比為10%~30%?？蛇x的，所述液態(tài)磁填充劑由液態(tài)磁、壓電材料粉末混合而成，所述壓 電材料和液態(tài)磁通過光固化的方法固定在上磁芯和下磁芯之間的》茲隙中。可選的，所述壓電材料為鋯鈦酸鉛，所述鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為 55% 68%,所述液態(tài);茲的質(zhì)量百分比為32% 45%。可選的，所述壓電材料為石英晶體，所述石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為 55% 68%,所述液態(tài)一磁的質(zhì)量百分比為32%~45%。本發(fā)明提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器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，降低了因漏磁、漏感而產(chǎn)生 的輻射噪聲。本發(fā)明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。本發(fā)明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本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部6分，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(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；. 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；圖3為再一種傳統(tǒng)技術(shù)變壓器》茲芯的磁通路徑示意圖；圖4為本發(fā)明實施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明實施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器的組裝示意圖；圖6為固態(tài)磁磁感應(yīng)強度隨磁場強度變化的曲線圖；圖7為液態(tài),茲^t感應(yīng)強度隨7磁場強度變化的曲線圖；圖8為本發(fā)明實施例提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器磁感應(yīng)強度隨磁場 強度變化的曲線圖；圖9為準(zhǔn)諧振正激變換器電路圖；圖10為本發(fā)明實施例4 15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。
具體實施方式
下面將結(jié)合附圖以及具體實施例來詳細(xì)說明本發(fā)明，在此本發(fā)明的示意 性實施例以及說明用來解釋本發(fā)明，但并不作為對本發(fā)明的限定。實施例1:如圖4、 5所示，本實施例^提供的液態(tài)^磁填充式高頻變壓器，包括上^f茲芯 1、下磁芯2和線圏3,上磁芯1和下磁芯2之間設(shè)置線圈3,線圏上設(shè)置有 輸入引線5和輸出引線6,上磁芯1和下磁芯2之間的磁隙填充有液態(tài)磁填充 劑4 ，本實施例中液態(tài)磁填充劑為由液態(tài)磁和強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由 上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為60%,強力膠的質(zhì)量百分比為 40%。7實施例2:如實施例1所述的液態(tài);茲填充式高頻變壓器，其中液態(tài)7磁填充劑為由液 態(tài)磁和強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為80%,強力膠的質(zhì)量百分比為20%。 實施例3:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液 態(tài)磁和強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì) 量百分比為68%,強力"交的質(zhì)量百分比為32%。實施例4:如實施例1所述的液態(tài),茲填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁:填充劑為由液 態(tài)磁、鋯鈦酸鉛粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限 公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為40%,鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為45%，強力 膠的質(zhì)量百分比為15%。實施例5:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液 態(tài)磁、鋯鈦酸鉛粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限 公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為30%,鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為40%,強力 膠的質(zhì)量百分比為30%。實施例6:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液 態(tài)磁、鋯鈦酸鉛粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限 今司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為30%,鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為60%,強力 膠的質(zhì)量百分比為10%。實施例7:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液 態(tài)磁、石英晶體粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為25%，石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為55%,強力 膠的質(zhì)量百分比為20%。實施例8:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液 態(tài)磁、石英晶體粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限 公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為40%,石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為50%,強力 膠的質(zhì)量百分比為10%。. 實施例9:如實施例1所述的液態(tài)磁:填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑為由液態(tài)磁、石英晶體粉末、強力膠組成的混合物，液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為30%,石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為40°/。，強力 月交的質(zhì)量百分比為30%。實施例10:如實施例1所述的液態(tài)-磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài);磁填充劑由液態(tài) 不茲、鋯鈥酸鉛粉末混合而成，鋯鈥酸鉛粉末和液態(tài)/磁通過光固化的方法固定 在上^茲芯和下磁芯之間的f茲隙中，其中鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為55%, 液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為45%。實施例11:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑由液態(tài) 磁、鋯鈦酸鉛粉末混合而成，鋯鈦酸鉛粉末和液態(tài)磁通過光固化的方法固定 在上磁芯和下磁芯之間的磁隙中，其中鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為68%， 液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為32%。實施例12:如實施例1所述的液態(tài);茲填充式高頻變壓器，其中液態(tài);茲填充劑由液態(tài) 磁、鋯鈦酸鉛粉末混合而成，鋯鈦酸鉛粉末和液態(tài)磁通過光固化的方法固定 在上石茲芯和下磁芯之間的磁隙中，其中鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為62%,液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為38%。 實施例13:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中波態(tài)磁填充劑由液態(tài)- 磁、石英晶體粉末混合而成，石英晶體粉末和液態(tài)》茲通過光固化的方法固定 在上》茲芯和下磁芯之間的磁隙中，其中石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為55%, 液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為45%。實施例14:如實施例1所述的液態(tài)石茲填充式高頻變壓器，其中液態(tài)》茲填充劑由液態(tài) 磁、石英晶體粉末混合而成，石英晶體粉末和液態(tài)磁通過光固化的方法固定 在上磁芯和下磁芯之間的磁隙中，其中石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為68%, 液態(tài);茲(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為32%。實施例15:如實施例1所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其中液態(tài)磁填充劑由液態(tài) 磁、石英晶體粉末混合而成，石英晶體粉末和液態(tài)磁通過光固化的方法固定 在上;茲芯和下磁芯之間的石茲隙中，其中石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為62%, 液態(tài)磁(由上海星申儀表有限公司生產(chǎn))的質(zhì)量百分比為38%。以上對本發(fā)明實施例所提供的技術(shù)方案進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了明只適用于幫助理解本發(fā)明實施例的原理同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人 員，依據(jù)本發(fā)明實施例，在具體實施方式
以及應(yīng)用范圍上均會有改變之處， 綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。10
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)磁填充劑由液態(tài)磁和強力膠混合而成，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為 60% 80%,所述強力膠的質(zhì)量百分比為20% 40%。
3、 如權(quán)利要求2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)磁填充劑由液態(tài)磁和強力膠混合而成，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為68%, 所述強力膠的質(zhì)量百分比為32%。
4、 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),茲填充劑由液態(tài)^L壓電材料粉末和強力膠混合而成。
5、 如權(quán)利要求4所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其特征在于所述壓 電材料為鋯鈦酸鉛，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為30% 40%，所述鋯鈥酸鉛粉 末的質(zhì)量百分比為40%~60%,所述強力"交的質(zhì)量百分比為10°/。 30%。
6、 如權(quán)利要求4所述的液態(tài)^t填充式高頻變壓器，其特征在于所述 壓電材料為石英晶體，所述液態(tài)磁的質(zhì)量百分比為25% 40%,所述石英晶體 粉末的質(zhì)量百分比為40% 65%，所述強力膠的質(zhì)量百分比為10% 30%。
7、 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)磁填充劑由液態(tài)磁、壓電材料粉末混合而成，所述壓電材料和液態(tài)磁通過 光固化的方法固定在上磁芯和下磁芯之間的磁隙中。
8、 如權(quán)利要求7所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其特征在于所述壓 電材料為鋯鈦酸鉛，所述鋯鈦酸鉛粉末的質(zhì)量百分比為55% 68%,所述液態(tài) 石茲的質(zhì)量百分比為32% 45%。
9、 如權(quán)利要求7所述的液態(tài)磁填充式高頻變壓器，其特征在于所述壓 電材料為石英晶體，所述石英晶體粉末的質(zhì)量百分比為55%~68%,所述液態(tài)石茲的質(zhì)量百分比為32% 45%。
全文摘要
本發(fā)明涉及電子設(shè)備領(lǐng)域，公開了一種液態(tài)磁填充式高頻變壓器。本發(fā)明所述的液態(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液態(tài)磁填充劑。本發(fā)明提供的液態(tài)磁填充式高頻變壓器可降低因漏磁、漏感而產(chǎn)生的輻射噪聲，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。
文檔編號H01F27/26GK101651017SQ20091003665
公開日2010年2月17日 申請日期2009年1月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月14日
發(fā)明者均 高 申請人:鄭州乾新電子有限公司