專利名稱：點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器的制作方法
點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器
本發(fā)明涉及變壓器，尤其涉及點(diǎn)焊機(jī)使用的高頻變壓器。 [背景技術(shù)]
傳統(tǒng)的電阻焊電源主要是交流、直流工頻點(diǎn)焊機(jī)，是通過(guò)調(diào)整可 控硅導(dǎo)通角的大小來(lái)完成焊接電流的控制，技術(shù)上比較成熟，但體積 龐大。因?yàn)槭菃蜗噍斎?，能耗高、效率低且?dòng)態(tài)性能差，控制精不高。
到了八九年代出現(xiàn)了中頻逆變電阻焊，供電由原來(lái)的單相提升為
三相，變壓器的工作頻率由50HZ提升到1000HZ左右。中頻電阻焊機(jī) 的體積大為減少，效率也有所提升。直流中頻電阻焊的焊接效率比交 流點(diǎn)焊機(jī)有明顯的^是高，節(jié)能在60°/。一70%以上。
高頻逆變點(diǎn)焊機(jī)具有動(dòng)態(tài)響應(yīng)好、控制精度高的特點(diǎn)，它采用高 頻開(kāi)關(guān)電源技術(shù)，已廣泛的應(yīng)用電阻焊領(lǐng)域。但由于電子器件、高頻 變壓器的材料、制作工藝的局限，使得高頻變壓器電容、電感的分布 參數(shù)大、損耗大、尤其是漏感大，在低電時(shí)壓輸出電流受到限制，無(wú) 法提高變壓器的輸出功率。雖然軟開(kāi)關(guān)電源的出現(xiàn)使的變壓器的制作 工藝要求有所降低，但對(duì)IGBT的應(yīng)力要求仍然過(guò)高，但在低電壓下輸 出功率仍有局限性。同時(shí)，變壓器損耗過(guò)大，高頻變壓器散熱困難， 隨著輸出功率的增加，變壓器的溫升很高，很難提高輸出功率。目前 點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，體積大，功率低，僅有10KW以下的輸出功率，不能滿足點(diǎn)焊機(jī)對(duì)的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器大電流、高功率的要求。 [發(fā)明內(nèi)容]
本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種體積較小，重量較輕，輸出電 流較大，輸出功率較高的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器。
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是， 一種點(diǎn)焊機(jī) 高頻變壓器，包括磁芯，初級(jí)線圈，次級(jí)線圈，初級(jí)線圈與次級(jí)線圈
分層交替繞制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之 間，初級(jí)線圏層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圏用薄銅帶分 層繞制，每層一匝。
以上所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，所述的內(nèi)層和外層的次級(jí)線圈層 都是偶數(shù)層，內(nèi)層的次級(jí)線圈層相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向相反； 外層的次級(jí)線圏層也相互串聯(lián)，相鄰層的電流方向也相反。
以上所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，所述的初級(jí)線圈層為多層，多層 初級(jí)線圈層相互串聯(lián)。
以上所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，所述的初級(jí)線圈層是2層。每層 初級(jí)線圈層有2層內(nèi)層次級(jí)線圈層和2層外層次級(jí)線圈層，共有8層 次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈相鄰層的串接點(diǎn)都連接變壓器輸出端的中心抽 頭，次級(jí)線圈各層的同名端并接，并連接變壓器輸出端。
以上所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，所述的磁芯最好是E型磁芯，磁 芯縫隙為0.2-0. 8毫米，磁芯的材質(zhì)是MN-EN鐵氧體材料。初次變比 最好為40-80: 1。初級(jí)線圈最好用直徑0. 3-0. 6毫米的絕緣銅線絞合 使用，次級(jí)線圈最好用厚度0. 3-0. 6毫米的電解銅帶。絕緣材料的厚度最好是0. 05至0. 1毫米。
以上所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，次級(jí)線圈的引腳最好與次級(jí)線圈 的薄銅帶一體，從各次級(jí)線圈層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的 平面上。
本發(fā)明初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞制，初級(jí)線圏層夾在次級(jí) 線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層，次級(jí)線圈用 薄銅帶分層繞制，每層一匝，這樣便于變壓器的繞制、能夠減小體積、 減小漏感、降低銅路損耗，便于次級(jí)熱量的導(dǎo)出，有利于高頻變壓器 輸出較大的電流，輸出較高的功率。 [附圖i兌明]
下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
圖l是本發(fā)明高頻變壓器實(shí)施例變壓器繞制結(jié)構(gòu)圖。 圖2是本發(fā)明高頻變壓器實(shí)施例變壓器引線連接圖 圖3是本發(fā)明高頻變壓器實(shí)施例變壓器原理圖。 圖4是本發(fā)明高頻變壓器實(shí)施例變壓器外形圖。 [具體實(shí)施方式
〗
本發(fā)明的指導(dǎo)思想是降低變壓器的漏感，這樣能夠減小對(duì)IGBT 應(yīng)力的要求和提高輸出功率；合理的選擇材料，嚴(yán)格制作工藝，確保 變壓器參數(shù)的一致，如變壓器的電感、漏感、氣隙等參數(shù)差異不大于 (0.5—2%),做到多只變壓器的有效并聯(lián)，從而達(dá)到增加輸出工率的 目的。有效的處理好變壓器的引腿散熱問(wèn)題，提高變壓器的暫載率。 本發(fā)明的具體做法是(D根據(jù)輸出功率的大小選擇合適的磁芯，通常選用EE型磁芯易于 減小漏感5
② 初級(jí)分段與次級(jí)交替繞制，相鄰兩層之間電流的流向相反，易
于減小漏感；嚴(yán)格變壓器制作工藝，保證了變壓器參數(shù)的一致性，能 將多只變壓器有效的并聯(lián)，增大了點(diǎn)焊機(jī)變壓器的輸出功率；
③ 初級(jí)采用多股絕緣銅線，次級(jí)采用薄銅帶，這樣便于繞制、減 小體積、減小漏感、降低銅路損耗提高暫載率；
④ 采用較薄的絕緣材料來(lái)滿足于2500-4000V的耐壓要求，依此來(lái) 減小漏感、縮小體積的目的；
⑤ 把次級(jí)引腳與水冷的散熱板和整流二極管相連，由于次級(jí)每層 薄銅帶僅有一匝，導(dǎo)線很短可以通過(guò)銅帶與散熱板之間進(jìn)行熱交換， 降低變壓器的熱損耗，提高輸出功率和暫載率的目的。
本發(fā)明高頻變壓器實(shí)施例的結(jié)構(gòu)原理、以及外形如

圖1至圖4所示。
磁芯的外型是E型磁芯，材質(zhì)是H30的MN-EN鐵氧體材料，飽和 磁通密度BM為390 mT;剩磁Br為120 mT;初始》茲導(dǎo)率為2500。
變壓器的:&計(jì)參數(shù)，即初次變比為(40-80 ): 1;初級(jí)用直徑 0. 3—0. 6 mm的絕緣銅線絞合使用，次級(jí)用厚度0. 3—0. 6 mm的電解銅銅 帶。絕緣材料是厚為0. 05—0. 1 mra聚脂薄膜、.磁芯縫隙為0. 2-0. 8 mm。 輸出功率在10-40KW之間，使用時(shí)，變壓器組合單元數(shù)可以在1-4之 間。
如圖1所示20是E型磁芯、42是絕緣紙、21是第一層次級(jí)銅帶、32是絕緣紙、22是第二層次級(jí)銅帶、33是絕緣紙、23第一層是 初級(jí)多股銅線、34是絕緣紙、24是第三層次級(jí)銅帶、35是絕緣紙、25 是第四層次級(jí)銅帶；36是絕緣紙、26是第五層次級(jí)銅帶、37是絕緣紙、 27是第二層次級(jí)銅帶、38是絕緣紙、28是第二層初級(jí)多股銅線、39 是絕緣紙、28是第三層次級(jí)銅帶、40是絕緣紙、29是第八層次級(jí)銅帶、 41是絕緣紙。
其中，第一、二層為次級(jí)，第三層初級(jí)，第四、五、六、七層為 次級(jí)，第八層為初級(jí)；第九、十層為次級(jí)。
制作工藝如下初級(jí)分段與次級(jí)交替繞制，相鄰兩層之間電流的 流向相反；次級(jí)是一匝分層繞制。初級(jí)夾在次級(jí)中間線制，初次級(jí)導(dǎo) 線分布均勻。初級(jí)分兩段繞制，先繞兩層次級(jí)中間用絕緣紙隔開(kāi)，再 繞一半初級(jí)(將剩余的一半初不要剪斷放到那里待下次繞初級(jí)時(shí)再 用)，然后再繞四層次級(jí)一層初級(jí)和兩層次級(jí)。初級(jí)兩層夾在八層次級(jí) 之間。
變壓器采用中心抽頭的接線方式，具體的繞制接線方式見(jiàn)圖2、
圖3:
1、 5、 9、 13相連為次級(jí)頭C; 4、 8、 12、 16相連為次級(jí)尾E; 2、 3、 6、 7、 10、 11、 14、 15相聯(lián)為次級(jí)中心頭D; 18、 19相連為初級(jí)中 心頭，初級(jí)頭為A，尾為B;
次級(jí)中，2與3相連；6與7相連；10與11相連；14與15相連。 而后將四組次級(jí)中心抽頭接在一起為最終為全波整流的中心頭D。這 種連接方式，次級(jí)相鄰層的電流方向相反。同名端始端為1、 5、 9、 13、 17 (A、 C);同名端末端為4、 8、 12、 16、 20. (B、 E);中心抽頭D由2、 6、 10、 14、 18 (與E和B是同名 端)和3、 7、 11、 15、 19 (與C和A是同名端)組成。
引線方式和外觀見(jiàn)圖4,次級(jí)線圈的引腳與次級(jí)線圏的薄銅帶是 一體結(jié)構(gòu)，從各次級(jí)線圈層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的平面 上便于同水冷散熱板和整流二極管相固定。
變壓器引腳的固定方式將次級(jí)的八個(gè)中心抽頭的引腳D分別固 定在水冷散熱板上；將八個(gè)輸出引腳C和E固定在整流二極管上。這 樣能夠把變壓器次級(jí)導(dǎo)線上產(chǎn)生的熱量通過(guò)二極管和水冷散熱鋁板把 熱量帶走，依此提高輸出功率和暫載率。
本發(fā)明實(shí)施例的高頻變壓器具有以下優(yōu)點(diǎn)
① 降低了漏感，減小了對(duì)IGBT應(yīng)力的要求；
② 保證了變壓器參數(shù)的一致性，能將多只變壓器有效的并聯(lián)，增 大了點(diǎn)焊機(jī)變壓器的輸出功率；
③ 利用引腳散熱，縮小了變壓器的體積，提高了變壓器的暫載率；
④ 與普通的高頻大功率變壓器相比，它體積小、重量輕、效率高。 銅材消耗僅是普通高頻變壓器的70°/。左右、重量?jī)H是工頻變壓器的60°/ 左右、體積僅普通高頻變壓器的50%左右、節(jié)能60°/。左右。單只變壓器 的功率可以做到了 25KW,電流達(dá)4000A。
權(quán)利要求
1. 一種點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，包括磁芯，初級(jí)線圈，次級(jí)線圈，其特征在于，初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一匝。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其特征在于，所述的內(nèi) 層和外層的次級(jí)線圈層都是偶數(shù)層，內(nèi)層的次級(jí)線圏層相互串聯(lián)， 相鄰層的電流方向相反；外層的次級(jí)線圈層也相互串聯(lián)，相鄰層的 電流方向也相反。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其特征在于，所述的初 級(jí)線圈層為多層，多層初級(jí)線圈層相互串聯(lián)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其特征在于，所述的初 級(jí)線圏層是2層。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其特征在于，每層初級(jí) 線圈層有2層內(nèi)層次級(jí)線圈層和2層外層次級(jí)線圈層，共有8層次 級(jí)線圈層；次級(jí)線圈相鄰層的串接點(diǎn)都連接變壓器輸出端的中心抽 頭，次級(jí)線圈各層的同名端并接，并連接變壓器輸出端。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其 特征在于，所述的磁芯是E型磁芯，磁芯縫隙為0. 2-0. 8毫米，磁 芯的材質(zhì)是MfEj失氧體材料。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其特;f正在于，初次變比為40-80: 1。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其 特征在于，初級(jí)線圈用直徑O. 3-0. 6毫米的絕緣銅線絞合使用，次 級(jí)線圈用厚度0. 3-0. 6毫米的電解銅帶。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其 特征在于，絕緣材料的厚度為0. 05至0. 1毫米。
10. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一權(quán)利要求所述的點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，其 特征在于，次級(jí)線圏的引腳與次級(jí)線圏的薄銅帶一體，從各次級(jí)線 圈層中引出后彎折到與變壓器軸線垂直的平面上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種點(diǎn)焊機(jī)高頻變壓器，包括磁芯，初級(jí)線圈，次級(jí)線圈，初級(jí)線圈與次級(jí)線圈分層交替繞制，層與層之間有絕緣層；初級(jí)線圈層夾在次級(jí)線圈層之間，初級(jí)線圈層的內(nèi)層和外層都有次級(jí)線圈層；次級(jí)線圈用薄銅帶分層繞制，每層一匝。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)便于變壓器的繞制、能夠減小體積、減小重量、減小漏感、降低銅路損耗，便于次級(jí)熱量的導(dǎo)出，有利于高頻變壓器輸出較大的電流，輸出較高的功率。
文檔編號(hào)H01F27/28GK101430963SQ200810142479
公開(kāi)日2009年5月13日 申請(qǐng)日期2008年8月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月19日
發(fā)明者任再祥, 戴建明, 陳志偉, 東 韓, 韓玉琦, 龍立新 申請(qǐng)人:深圳市鴻栢科技實(shí)業(yè)有限公司

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