本發(fā)明涉及變壓器生產(chǎn)加工領(lǐng)域，具體的說是一種環(huán)形電源變壓器。

背景技術(shù)：

環(huán)形變壓器以其良好的輸出特性和抗干擾能力，應(yīng)用于家電設(shè)備和其它技術(shù)要求較高的電子設(shè)備中，由于它的性能高、造價(jià)高，因此，環(huán)形變壓器是變壓器家族中的“貴族”。繞制環(huán)形變壓器所用的鐵芯即環(huán)形鐵芯，是變壓器造價(jià)高的重要原因?，F(xiàn)有的環(huán)形鐵芯一般采用冷軋晶粒取向硅鋼片（片厚一般為0.35mm以下）整帶沿著“取向”方向卷制而成，再經(jīng)過熱處理及浸漬，使鐵芯的磁性能得到恢復(fù)。由于其特殊的結(jié)構(gòu)使環(huán)形鐵芯性能比EI形和C形的更佳，環(huán)形鐵芯具有諸多優(yōu)點(diǎn)，但是，盡管如此，鐵芯的制作成本很高，因此，環(huán)形變壓器多局限用于高級音響和儀器儀表等對性能要求高的領(lǐng)域，成本問題成為限制環(huán)形變壓器推廣應(yīng)用的重要原因。

材料成本是影響環(huán)形鐵芯成本的重要因素，即硅鋼材料的成本。而在某些領(lǐng)域卻存著大量的硅鋼廢料，例如：在鋼鐵企業(yè)制造硅鋼的過程中，在制造大型變壓器（例：電力變壓器）鐵芯的過程中，在拆解大功率變壓器的過程中，在回收全球廢舊變壓器和廢舊硅鋼資源的過程中，均產(chǎn)生了大量（厚度0.35mm以下）的廢舊硅鋼帶和角料，其中硅鋼帶一般為較短和較窄的帶料，無法直接繞制成小規(guī)格的環(huán)形變壓器。對于這些廢舊資源的利用，目前有兩種回收利用方法：1）沖壓成更小的E型或EI矽鋼片；2）重新冶煉。對于第一種利用方法，仍然會進(jìn)一步的產(chǎn)生更小的廢舊帶料、角料資源，利用不徹底，對于第二種利用方法，會浪費(fèi)資源和能源且不環(huán)保。

除了上述的成本問題，小功率電源變壓器由于本身工作電流小，初級和次級電壓差大，空載損耗要求很小，所以初級線徑采用超微細(xì)漆包線且變壓器采用高匝數(shù)比，初級繞線匝數(shù)一般有幾千圈，這樣的小功率電子變壓器本身具有耐短路功能。但是，當(dāng)功率達(dá)到一定程度，電源變壓器再短路時(shí)，輕則燒毀，重則引發(fā)火災(zāi)爆炸等安全事故。

因此，針對電子變壓器這個(gè)安全器件，世界各國都制定了相應(yīng)安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)。由于電子變壓器在電子設(shè)備整機(jī)上，是一個(gè)獨(dú)立的安全器件，任何試圖在變壓器的外圍線路上或變壓器各繞組的引出線上連接溫度保險(xiǎn)絲、電流保險(xiǎn)絲、雙金屬斷路保護(hù)器以及陶瓷元件的方法，雖然能夠防止電子設(shè)備整機(jī)短路、過流、超溫引發(fā)的安全問題，但仍然不符合各國對電子變壓器這個(gè)獨(dú)立安全器件的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。

傳統(tǒng)的辦法是在變壓器初級內(nèi)置連接匹配的溫度保險(xiǎn)絲，來防止短路、過流、超溫引發(fā)的安全問題，以滿足各國的安規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求。但是，該辦法只能保護(hù)一次，同時(shí)，由于溫度保險(xiǎn)絲采用熱熔斷原理，保險(xiǎn)絲熔斷的同時(shí)，使得整個(gè)變壓器報(bào)廢，造成極大的資源浪費(fèi)。

另外，當(dāng)變壓器有多個(gè)次級繞組，某些次級繞組占總功率的比例很小，這些小繞組即使發(fā)生故障燒毀，也無法反饋到初級令溫度保險(xiǎn)絲動作，安全隱患問題依然存在。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種結(jié)構(gòu)簡單、制作方便、穩(wěn)定可靠、能對廢料進(jìn)行綜合應(yīng)用從而大幅降低成本并能有效避免過流損害的環(huán)形電源變壓器。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器包括內(nèi)置有環(huán)形鐵芯的變壓器本體，環(huán)形鐵芯上繞制初級繞線、次級繞線以及絕緣層，其結(jié)構(gòu)特點(diǎn)是所述環(huán)形鐵芯由復(fù)合式卷繞帶卷繞而成，該復(fù)合式卷繞帶包括一條寬型帶料、兩條窄型帶料和多塊片狀角料，窄型帶料與寬型帶料長度一致，寬型帶料的寬度與鐵芯的寬度一致，窄型帶料的寬度小于寬型帶料寬度的四分之一；各片狀角料依次拼接并沿寬型帶料的長度方向平鋪在寬型帶料正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)；兩條窄型帶料平鋪在寬型帶料正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿；變壓器本體的外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)至少一片可復(fù)位式的過流保護(hù)片；過流保護(hù)片設(shè)置一片且串聯(lián)在初級繞線上或者串聯(lián)在次級繞線上；或者，過流保護(hù)片設(shè)置多片且串聯(lián)在初級繞線和其中一組或多組次級繞線上、或者串聯(lián)在多組初級繞線上、又或者串聯(lián)在多組次級繞線上。

所述環(huán)形鐵芯包括多段復(fù)合式卷繞帶，各段卷繞帶通過卷繞機(jī)依次卷繞，相鄰兩段卷繞帶的銜接部位無縫對接。

所述絕緣層包括內(nèi)、外兩層絕緣紙以及包覆在最外層的絕緣包覆層，所述過流保護(hù)片設(shè)置在兩層環(huán)形絕緣紙之間；

所述過流保護(hù)片為正溫度系數(shù)非線性熱敏電阻器，其兩端的連接引線分別連接在其正反面上，過流保護(hù)片及其兩端的連接引線均通過絕緣膠帶固定在內(nèi)層的絕緣紙上。

當(dāng)過流保護(hù)片僅串接在其中的一組或多組次級繞線上時(shí)，在其中一組或多組初級繞線上串接溫度保險(xiǎn)絲。

本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器的有益效果體現(xiàn)在如下方面：

1）對于環(huán)形鐵芯，以寬型帶料作為卷繞的基帶，窄型帶料在基帶正面的兩側(cè)形成圍沿，中部使用不同形狀的角料拼接形成帶狀的角料拼接區(qū)，通過該種夾層式逐層卷繞的方式而最終得到需要規(guī)格的環(huán)形鐵芯，其中，寬型帶料和窄型帶料均可由廢舊硅鋼帶加工后得到，片狀角料則可由廢舊角料通過簡單裁切后而直接得到，借助該復(fù)合式卷繞帶的結(jié)構(gòu)，充分有效的利用了廢舊硅鋼材料，大幅降低了成本；

2）由于廢舊帶料的長度一般不會很長，因此，一個(gè)環(huán)形鐵芯往往需要多段復(fù)合式卷繞帶，對于各段卷繞帶，只需將銜接部位對接起來即可，加工制作十分方便；

3）過流保護(hù)片體積小，易焊接，將過流保護(hù)片設(shè)置在變壓器的最外層，并與變壓器制作成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，加工制作方便，能滿足各國的安全標(biāo)準(zhǔn)要求；在具體安裝結(jié)構(gòu)上，設(shè)置雙層絕緣紙夾層并配合絕緣包覆層對過流保護(hù)片進(jìn)行絕緣和隔熱防護(hù)，避免過流保護(hù)片在動作時(shí)產(chǎn)生的高溫對相鄰的繞組線造成影響，絕緣隔熱和防護(hù)效果好；

4）在功能上，借助過流保護(hù)片的過流保護(hù)、自復(fù)位、耐大電流的和防雷擊的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)線路短路或雷擊時(shí)，能對被保護(hù)的變壓器繞組瞬間限流，從而避免了過流損害，實(shí)現(xiàn)了耐短路和防雷擊的目的，在故障清除后，變壓器可自動恢復(fù)工作常態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)保護(hù)，避免了資源浪費(fèi)；

5）根據(jù)需要以及各繞組的組合方式，確定需要保護(hù)的繞組，具體的，可單獨(dú)保護(hù)初級或單獨(dú)保護(hù)某組或某幾組次級、或者初級和次級均保護(hù)，同時(shí)，當(dāng)某些次級繞組占功率的比例很小時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置過流保護(hù)片對該繞組進(jìn)行保護(hù)，從而能對變壓器的各級輸入和輸出進(jìn)行全方位的保護(hù)，使變壓器更安全更可靠；

6）依據(jù)具體需求，在使用過流保護(hù)片保護(hù)次級繞組時(shí)，在初級可搭配溫度保險(xiǎn)絲使用，從而可對某些特殊的變壓器進(jìn)行多種不同形式的過流防護(hù)。

其中，環(huán)形鐵芯在制作成本上的優(yōu)勢以及在廢料回收領(lǐng)域的貢獻(xiàn)是非常明顯。然而，由于有了更多的接縫，不可避免地其漏磁和磁阻會比同等規(guī)格采用整條硅鋼帶卷繞的環(huán)形鐵芯要增加，但是，其性能仍優(yōu)于EI型鐵芯,并能保留環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)所固有的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用本實(shí)用新型的環(huán)形鐵芯制作的變壓器，在等功率替代EI型鐵芯變壓器時(shí)，可大幅減少變壓器重量，且制作成本也小得多，即利用本實(shí)用新型制作的變壓器完全可替代EI型變壓器，能達(dá)到甚至能超過EI型變壓器的要求，從而大大拓展了環(huán)形變壓器的應(yīng)用范圍。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明：

圖1為本發(fā)明變壓器的環(huán)形鐵芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中A部放大結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為復(fù)合式卷繞帶其中一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為復(fù)合式卷繞帶另一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為復(fù)合式卷繞帶又一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本發(fā)明變壓器的過流保護(hù)片的具體安裝拆解結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7為過流保護(hù)片第一種設(shè)置方式的電路原理圖；

圖8為過流保護(hù)片第二種設(shè)置方式的電路原理圖；

圖9為過流保護(hù)片第三種設(shè)置方式的電路原理圖。

具體實(shí)施方式

參照附圖，本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器包括內(nèi)置有環(huán)形鐵芯的變壓器本體，環(huán)形鐵芯上繞制初級繞線、次級繞線以及絕緣層，環(huán)形鐵芯由復(fù)合式卷繞帶卷繞而成，該復(fù)合式卷繞帶包括一條寬型帶料1、兩條窄型帶料2和多塊片狀角料3，窄型帶料2與寬型帶料1長度一致，寬型帶料1的寬度與鐵芯的寬度一致，窄型帶料2的寬度小于寬型帶料1寬度的四分之一；各片狀角料3依次拼接并沿寬型帶料1的長度方向平鋪在寬型帶料1正面的中部，形成帶狀的角料拼接區(qū)；兩條窄型帶料2平鋪在寬型帶料1正面靠近兩側(cè)邊沿的位置上并在角料拼接區(qū)的兩側(cè)形成兩條圍沿。

上述復(fù)合式卷繞帶為雙層結(jié)構(gòu)，底層的寬型帶料1為卷繞基帶，頂層相當(dāng)于由碎片拼接而成的拼接料層，對于拼接料層，其除了采用上述的兩條窄型帶料2和多塊片狀角料3的拼接方式外，也可僅由多塊片狀角料3拼接成，或者僅由多條窄型帶料2拼接成，在此不再贅述。

參照附圖，變壓器本體的外層額外設(shè)置一層絕緣層，絕緣層內(nèi)敷設(shè)至少一片可復(fù)位式的過流保護(hù)片4；過流保護(hù)片4設(shè)置一片且串聯(lián)在初級繞線上或者串聯(lián)在次級繞線上；或者，過流保護(hù)片4設(shè)置多片且串聯(lián)在初級繞線和其中一組或多組次級繞線上、或者串聯(lián)在多組初級繞線上、又或者串聯(lián)在多組次級繞線上。環(huán)形鐵芯包括多段復(fù)合式卷繞帶，各段卷繞帶通過卷繞機(jī)依次卷繞，相鄰兩段卷繞帶的銜接部位無縫對接。

參照附圖，絕緣層包括內(nèi)、外兩層絕緣紙5以及包覆在最外層的絕緣包覆層6，過流保護(hù)片4設(shè)置在兩層環(huán)形絕緣紙5之間。其中，過流保護(hù)片4為正溫度系數(shù)非線性熱敏電阻器，其兩端的連接引線分別連接在其正反面上，過流保護(hù)片4及其兩端的連接引線均通過絕緣膠帶7固定在內(nèi)層的絕緣紙5上。另外，當(dāng)過流保護(hù)片4僅串接在其中的一組或多組次級繞線上時(shí)，在其中一組或多組初級繞線上串接溫度保險(xiǎn)絲8。

對于片狀角料的具體形狀，依據(jù)廢角料的形狀而定，具體的，如圖4和圖5所示，片狀角料3為三角形或梯形，各片狀角料交錯插接，相鄰的邊無縫拼接?；蛘呷鐖D6所示，片狀角料3為方形，各片狀角料依次排列，相鄰的邊無縫拼接。

本發(fā)明的環(huán)形電源變壓器在環(huán)形鐵芯以及繞組保護(hù)上均進(jìn)行了改進(jìn)，其產(chǎn)生的有益效果主要體現(xiàn)在如下幾個(gè)方面：

1）對于環(huán)形鐵芯，以寬型帶料1作為卷繞的基帶，窄型帶料2在基帶正面的兩側(cè)形成圍沿，中部使用不同形狀的角料拼接形成帶狀的角料拼接區(qū)，通過該種夾層式逐層卷繞的方式而最終得到需要規(guī)格的環(huán)形鐵芯，其中，寬型帶料1和窄型帶料2均可由廢舊硅鋼帶加工后得到，片狀角料3則可由廢舊角料通過簡單裁切后而直接得到，借助該復(fù)合式卷繞帶的結(jié)構(gòu)，充分有效的利用了廢舊硅鋼材料，大幅降低了成本；

2）由于廢舊帶料的長度一般不會很長，因此，一個(gè)環(huán)形鐵芯往往需要多段復(fù)合式卷繞帶，對于各段卷繞帶，只需將銜接部位對接起來即可，加工制作十分方便；

3）過流保護(hù)片4體積小，易焊接，將過流保護(hù)片4設(shè)置在變壓器的最外層，并與變壓器制作成一體結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡單，加工制作方便，能滿足各國的安全標(biāo)準(zhǔn)要求；在具體安裝結(jié)構(gòu)上，設(shè)置雙層絕緣紙5夾層并配合絕緣包覆層6對過流保護(hù)片進(jìn)行絕緣和隔熱防護(hù)，避免過流保護(hù)片4在動作時(shí)產(chǎn)生的高溫對相鄰的繞組線造成影響，絕緣隔熱和防護(hù)效果好；

4）在功能上，借助過流保護(hù)片4的過流保護(hù)、自復(fù)位、耐大電流的和防雷擊的優(yōu)點(diǎn)，當(dāng)出現(xiàn)線路短路或雷擊時(shí)，能對被保護(hù)的變壓器繞組瞬間限流，從而避免了過流損害，實(shí)現(xiàn)了耐短路和防雷擊的目的，在故障清除后，變壓器可自動恢復(fù)工作常態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)了循環(huán)保護(hù)，避免了資源浪費(fèi)；

5）根據(jù)需要以及各繞組的組合方式，確定需要保護(hù)的繞組，具體的，可如圖7所示單獨(dú)保護(hù)初級，或者單獨(dú)保護(hù)某組或某幾組次級，或者如圖8所示初級和次級均保護(hù)。同時(shí)，當(dāng)某些次級繞組占功率的比例很小時(shí)，可單獨(dú)設(shè)置過流保護(hù)片對該繞組進(jìn)行保護(hù)，如圖8和如圖9所示，在功率占比較小的次級繞組上也加保護(hù)片，從而能對變壓器的各級輸入和輸出進(jìn)行全方位的保護(hù)，使變壓器更安全更可靠；

6）依據(jù)具體需求，在使用過流保護(hù)片保護(hù)次級繞組時(shí)，在初級可搭配溫度保險(xiǎn)絲使用，從而可對某些特殊的變壓器進(jìn)行多種不同形式的過流防護(hù)。

其中，環(huán)形鐵芯在制作成本上的優(yōu)勢以及在廢料回收領(lǐng)域的貢獻(xiàn)是非常明顯的。然而，由于有了更多的接縫，不可避免地其漏磁和磁阻會比同等規(guī)格采用整條硅鋼帶卷繞的環(huán)形鐵芯要增加，但是，其性能仍優(yōu)于EI型鐵芯,并能保留環(huán)形鐵芯結(jié)構(gòu)所固有的優(yōu)點(diǎn)。因此，利用本實(shí)用新型的環(huán)形鐵芯制作的變壓器，在等功率替代EI型鐵芯變壓器時(shí)，可大幅減少變壓器重量，且制作成本也小得多，即利用本實(shí)用新型制作的變壓器完全可替代EI型變壓器，能達(dá)到甚至能超過EI型變壓器的要求，從而大大拓展了環(huán)形變壓器的應(yīng)用范圍。

綜上所述，本發(fā)明不限于上述具體實(shí)施方式。本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的前提下，可做若干的更改或修飾。上述更改或修飾均落入本本發(fā)明的保護(hù)范圍。