一種低損耗高效率自藕變壓器及其制造方法技術

本發明專利技術公開了一種低損耗高效率自藕變壓器及其制造方法，該低損耗高效率自藕變壓器包括骨架、繞組、磁芯、屏蔽罩、封裝材料，本發明專利技術采用了帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線，方形氮化鋁基陶瓷骨架，特定的熱硫化型硅橡膠絕緣材料，絕緣區域的平均體積電阻率不低于5×109Ω?cm；通過選用方形氮化鋁基陶瓷骨架、標準硅鋼片磁芯、環氧樹脂、帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線、熱硫化型硅橡膠、獲得了優良的自藕變壓器性能；本發明專利技術的自藕變壓器損耗小、轉換效率高、電磁屏蔽性好、絕緣性好、使用壽命長。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及電子元件領域，尤其涉及一種低損耗高效率自藕變壓器及其制造方法。
技術介紹
自耦的耦是電磁耦合的意思，普通的變壓器是通過原副邊線圈電磁耦合來傳遞能量，原副邊沒有直接電的聯系，自耦變壓器原副邊有直接電的聯系，它的低壓線圈就是高壓線圈的一部分。在國內已申請的相關專利中，沒有關于低損耗高效率自藕變壓器的現有技術。
技術實現思路
本專利技術旨在提供損耗小、轉換效率高、電磁屏蔽性好、絕緣性好、使用壽命長的低損耗高效率自藕變壓器及其制造方法。為了實現上述目的，本專利技術采用以下技術方案：一種低損耗高效率自藕變壓器的制造方法，包括以下步驟：1)各部件的選用和準備①骨架選用與日字形磁芯匹配的氮化鋁基陶瓷骨架，該氮化鋁基陶瓷選用標準為：體積電阻率≥2×1013Ω·cm、介電強度≥750kV/cm、熱導率≥25W/m·K、抗彎強度≥400Mpa、楊氏模數≥320Gpa、斷裂韌性≥25Mpa；②磁芯選用標準日字形硅鋼片磁芯；③屏蔽罩采用鋁合金制成，采用全封閉結構；④封裝材料采用環氧樹脂；⑤繞組采用帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；⑥強化絕緣材料選用熱硫化型硅橡膠；2)帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線的制備①通過標準方法將氨氣、丙烷和丙烯腈合成為聚丙烯腈樹脂；②將步驟①獲得的聚丙烯腈樹脂溶入聚氧化乙烯與純凈水的混合劑中，該混合劑內聚氧化乙烯與純凈水的體積比為2.5-3∶7，獲得紡絲原液；③將步驟②獲得的紡絲原液通過孔徑0.05mm-0.08mm的噴孔加壓噴入凝固浴中，壓力范圍為1.5bar-2bar，噴頭與凝固浴液面距離為10mm-15mm，獲得聚丙烯腈原絲；④將步驟③獲得的聚丙烯腈原絲按標準方法進行預氧化，獲得預氧化纖維；⑤將步驟④獲得的預氧化纖維進行炭化處理，所述炭化處理分為前炭化處理和后炭化處理，前炭化處理溫度750℃-800℃，處理時間5min-10min，后炭化處理溫度1500℃-1600℃，處理時間5min-8min，即獲得待用碳纖維；⑥將步驟⑤獲得的待用碳纖維以16支為一股按標準方法編織成待處理碳纖維線；⑦將步驟⑥獲得的待處理碳纖維線按標準方法浸潤足量1140環氧聚酯，干結后獲得所需帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；3)低損耗高效率自藕變壓器的加工與裝配①將磁芯放置于氮化鋁基陶瓷骨架中，采用環氧樹脂固定；②將帶絕緣漆的碳纖維線按標準纏繞方式纏繞在氮化鋁基陶瓷骨架上，在初級繞組和次級繞組結合處及其它短路點涂封熱硫化型硅橡膠，獲得絕緣加強芯子部件；③將步驟②獲得的絕緣加強芯子部件采用環氧樹脂封裝；④采用鋁合金屏蔽罩將整個低損耗高效率自藕變壓器封裝，采用全封閉式封裝，即獲得待處理低損耗高效率自藕變壓器；4)低損耗高效率自藕變壓器的穩定化處理①將3)中步驟③獲得的待處理低損耗高效率自藕變壓器放置于冷凍箱中，溫度不高于-70℃，保溫20min-30min，獲得冷處理低損耗高效率自藕變壓器；②步驟①完成后，將步驟①獲得的冷處理低損耗高效率自藕變壓器置于室溫下，至其溫度回復至室溫，然后放入烘箱中，以不高于2℃/min的升溫速率升至100℃-105℃，保溫25min-30min，獲得熱循環低損耗高效率自藕變壓器；③將步驟②獲得的熱循環低損耗高效率自藕變壓器置于室溫下，至其溫度回復至室溫；④反復進行①～③工序兩次，即獲得所需低損耗高效率自藕變壓器。上述一種低損耗高效率自藕變壓器的制造方法制造的低損耗高效率自藕變壓器，包括骨架、繞組、磁芯、屏蔽罩、封裝材料；采用了氮化鋁陶瓷骨架，繞組采用了帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；在繞組間結合點封涂熱硫化型硅橡膠絕緣材料；屏蔽罩1采用了鋁合金制作，全封閉結構封裝。該自藕變壓器絕緣區域的平均體積電阻率不低于5×109Ω·cm，屏蔽級別不低于A級。與現有技術相比較，本專利技術具有以下優點：常規技術中，由于成本考慮，自藕變壓器采用最低級的材料制備，如絕緣漆為普通絕緣漆、繞組采用工業銅材、屏蔽罩采用鐵制材料、骨架采用一般塑料等，因此就其本身體積重量而言，其銅損、鐵損還是較大，壽命較短；本專利技術在常規技術的基礎上，選用了熱硫化型硅橡膠，其體積電阻率不低于2×1015Ω·cm、介電強度不低于200kV/cm、長時工作溫度范圍-55～180℃，可以很好地加強限制自藕變壓器容量性能的絕緣性能，使工作區域不易因電流短路被損壞，從根本上增加了自藕變壓器的使用壽命和絕緣性能；選用了特制的碳纖維線制成繞組，其電阻率遠低于銅材，且在封裝條件下更不易老化、發熱或電離而損耗，因此自損耗低，由于碳纖維線的電學性能本身不受磁場和溫度影響，也使本專利技術的自藕變壓器使用性能更穩定、持久；由于采用了鋁制屏蔽罩，屏蔽效果和散熱效果遠強于鐵制材料，因此本專利技術的自藕變壓器屏蔽性很好。附圖說明圖1是本專利技術的結構示意圖圖中：屏蔽罩1、陶瓷骨架2、磁芯3、繞組4、強化絕緣材料5。具體實施方式實施例1：一種低損耗高效率自藕變壓器，包括骨架、繞組4、磁芯3、屏蔽罩1、封裝材料；采用了氮化鋁陶瓷骨架2，繞組4采用了帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；在繞組4間結合點封涂熱硫化型硅橡膠絕緣材料；屏蔽罩11采用了鋁合金制作，全封閉結構封裝。該低損耗高效率自藕變壓器的制造方法，包括以下步驟：1)各部件的選用和準備①骨架選用與日字形磁芯3匹配的氮化鋁基陶瓷骨架2，該氮化鋁基陶瓷選用標準為：體積電阻率≥2×1013Ω·cm、介電強度≥750kV/cm、熱導率≥25W/m·K、抗彎強度≥400Mpa、楊氏模數≥320Gpa、斷裂韌性≥25Mpa；②磁芯3選用標準日字形硅鋼片磁芯3；③屏蔽罩1采用鋁合金制成，采用全封閉結構；④封裝材料采用環氧樹脂；⑤繞組4采用帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；⑥強化絕緣材料5選用熱硫化型硅橡膠；2)帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線的制備①通過標準方法將氨氣、丙烷和丙烯腈合成為聚丙烯腈樹脂；②將步驟①獲得的聚丙烯腈樹脂溶入聚氧化乙烯與純凈水的混合劑中，該混合劑內聚氧化乙烯與純凈水的體積比為2.5∶7，獲得紡絲原液；③將步驟②獲得的紡絲原液通過孔徑0.05mm的噴孔加壓噴入凝固浴中，壓力范圍為1.5bar，噴頭與凝固浴液面距離為10mm，獲得聚丙烯腈原絲；④將步驟③獲得的聚丙烯腈原絲按標準方法進行預氧化，獲得預氧化纖維；⑤將步驟④獲得的預氧化纖維進行炭化處理，所述炭化處理分為前炭化處理和后炭化處理，前炭化處理溫度750℃，處理時間5min，后炭化處理溫度1500℃，處理時間5min，即獲得待用碳纖維；⑥將步驟⑤獲得的待用碳纖維以16支為一股按標準方法編織成待處理碳纖維線；⑦將步驟⑥獲得的待處理碳纖維線按標準方法浸潤足量1140環氧聚酯，干結后獲得所需帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；3)低損耗高效率自藕變壓器的加工與裝配①將磁芯3放置于氮化鋁基陶瓷骨架2中，采用環氧樹脂固定；②將帶絕緣漆的碳纖維線按標準纏繞方式纏繞在氮化鋁基陶瓷骨架2上，在初級繞組4和次級繞組4結合處及其它短路點涂封熱硫化型硅橡膠，獲得絕緣加強芯子部件；③將步驟②獲得的絕緣加強芯子部件采用環氧樹脂封裝；④采用鋁合金屏蔽罩1將整個低損耗高效率自藕變壓器封裝，采用全封閉式封裝，即獲得待處理低損耗高效率自藕變壓器；4)低損耗高效率自藕變壓器本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種低損耗高效率自藕變壓器的制造方法，其特征在于包括以下步驟：1）各部件的選用和準備①骨架選用與日字形磁芯(3)匹配的氮化鋁基陶瓷骨架(2)；②磁芯(3)選用標準日字形硅鋼片磁芯(3)；③屏蔽罩(1)采用鋁合金制成，采用全封閉結構；④封裝材料采用環氧樹脂；⑤繞組(4)采用帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；⑥強化絕緣材料(5)選用熱硫化型硅橡膠；2）帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線的制備①通過標準方法將氨氣、丙烷和丙烯腈合成為聚丙烯腈樹脂；②將步驟①獲得的聚丙烯腈樹脂溶入聚氧化乙烯與純凈水的混合劑中，該混合劑內聚氧化乙烯與純凈水的體積比為2.5?3：7，獲得紡絲原液；③將步驟②獲得的紡絲原液通過孔徑0.05mm?0.08mm的噴孔加壓噴入凝固浴中，壓力范圍為1.5bar?2bar，噴頭與凝固浴液面距離為10mm?15mm，獲得聚丙烯腈原絲；④將步驟③獲得的聚丙烯腈原絲按標準方法進行預氧化，獲得預氧化纖維；⑤將步驟④獲得的預氧化纖維進行炭化處理，所述炭化處理分為前炭化處理和后炭化處理，前炭化處理溫度750℃?800℃，處理時間5min??10min，后炭化處理溫度1500℃?1600℃，處理時間5min??8min，即獲得待用碳纖維；⑥將步驟⑤獲得的待用碳纖維以16支為一股按標準方法編織成待處理碳纖維線；⑦將步驟⑥獲得的待處理碳纖維線按標準方法浸潤足量1140環氧聚酯，干結后獲得所需帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；3）低損耗高效率自藕變壓器的加工與裝配①將磁芯(3)放置于氮化鋁基陶瓷骨架(2)中，采用環氧樹脂固定；②將帶絕緣漆的碳纖維線按標準纏繞方式纏繞在氮化鋁基陶瓷骨架(2)上，在初級繞組(4)和次級繞組(4)結合處及其它短路點涂封熱硫化型硅橡膠，獲得絕緣加強芯子部件；③將步驟②獲得的絕緣加強芯子部件采用環氧樹脂封裝；④采用鋁合金屏蔽罩(1)將整個低損耗高效率自藕變壓器封裝，采用全封閉式封裝，即獲得待處理低損耗高效率自藕變壓器；4）低損耗高效率自藕變壓器的穩定化處理①將3）中步驟③獲得的待處理低損耗高效率自藕變壓器放置于冷凍箱中，溫度不高于?70℃，保溫20min?30min，獲得冷處理低損耗高效率自藕變壓器；②步驟①完成后，將步驟①獲得的冷處理低損耗高效率自藕變壓器置于室溫下，至其溫度回復至室溫，然后放入烘箱中，以不高于2℃/min的升溫速率升至100℃?105℃，保溫25min?30min，獲得熱循環低損耗高效率自藕變壓器；③將步驟②獲得的熱循環低損耗高效率自藕變壓器置于室溫下，至其溫度回復至室溫；④反復進行①~③工序兩次，即獲得所需低損耗高效率自藕變壓器。...

【技術特征摘要】
1.一種低損耗高效率自藕變壓器的制造方法，其特征在于包括以下步驟：1）各部件的選用和準備①骨架選用與日字形磁芯(3)匹配的氮化鋁基陶瓷骨架(2)；②磁芯(3)選用標準日字形硅鋼片磁芯(3)；③屏蔽罩(1)采用鋁合金制成，采用全封閉結構；④封裝材料采用環氧樹脂；⑤繞組(4)采用帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；⑥強化絕緣材料(5)選用熱硫化型硅橡膠；2）帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線的制備①通過標準方法將氨氣、丙烷和丙烯腈合成為聚丙烯腈樹脂；②將步驟①獲得的聚丙烯腈樹脂溶入聚氧化乙烯與純凈水的混合劑中，該混合劑內聚氧化乙烯與純凈水的體積比為2.5-3：7，獲得紡絲原液；③將步驟②獲得的紡絲原液通過孔徑0.05mm-0.08mm的噴孔加壓噴入凝固浴中，壓力范圍為1.5bar-2bar，噴頭與凝固浴液面距離為10mm-15mm，獲得聚丙烯腈原絲；④將步驟③獲得的聚丙烯腈原絲按標準方法進行預氧化，獲得預氧化纖維；⑤將步驟④獲得的預氧化纖維進行炭化處理，所述炭化處理分為前炭化處理和后炭化處理，前炭化處理溫度750℃-800℃，處理時間5min-10min，后炭化處理溫度1500℃-1600℃，處理時間5min-8min，即獲得待用碳纖維；⑥將步驟⑤獲得的待用碳纖維以16支為一股按標準方法編織成待處理碳纖維線；⑦將步驟⑥獲得的待處理碳纖維線按標準方法浸潤足量1140環氧聚酯，干結后獲得所需帶1140環氧聚酯絕緣漆的碳纖維線；3）低損耗高效率自藕...

【專利技術屬性】
技術研發人員：何琳，
申請(專利權)人：寧波華眾和創工業設計有限公司，
類型：發明
國別省市：浙江;33