CN102237189A - 平面变压器 - Google Patents

Abstract

公开了一种平面变压器。提供了一种平面变压器，通过从衬底移除部分导体而减少热生成，使该平面变压器具有改善的性能。该平面变压器包括：核芯部，该核芯部具有彼此电磁耦合的核芯对；衬底部，该衬底部具有提供在核芯对之间的至少一个衬底；图案部，该图案部被形成在至少一个衬底上，并且包括具有可调整宽度的导体；以及开口部，该开口部包括非导体，允许所述图案部的导体的宽度变化。

Description

平面变压器

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2010年3月22日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请No.10-2010-0025228的优先权，其公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及平面变压器，并且更具体地，涉及通过从衬底移除部分导体导致热生成减少而具有改善的性能的平面变压器。

背景技术

近年来，各种电子器件为轻薄的趋势所驱使。根据该趋势，电源器件也需要是轻薄的。

基本上，电源器件可以通过使功率级被以高频驱动来实现轻薄型；然而，其轻薄性通常由于磁性器件和电容器而受到限制。

就这一点而言，正在开发一种适于轻薄电源器件的高度低或直径小的电容器，以满足对轻薄性的需求。

而且，在作为代表性磁性器件的变压器的情况下，通常可以通过堆叠具有在其上印刷的电路的多层衬底并且实现磁性器件绕组，来实现轻薄性。

平面变压器可以通过使用在每个衬底上形成的图案来形成电流通路，该图案替代一般变压器的线圈。

然而，当电流流过图案时，生成热。从在多个堆叠的衬底中的每一个上形成的这样的图案而生成的热超过用户所需要的最佳水平。

发明内容

本发明的一个方面提供了一种平面变压器，通过从衬底移除部分导体导致热生成减少而使得该平面变压器具有改善的性能。

根据本发明的一个方面，提供了一种平面变压器，包括：核芯部，该核芯部具有彼此电磁耦合的核芯对；衬底部，该衬底部具有被设置在核芯对之间的至少一个衬底；图案部，该图案部在至少一个衬底上形成并且包括具有可调整宽度的导体；以及开口部，该开口部包括非导体，用于允许图案部的导体宽度的变化。

衬底部的至少一个衬底可以具有连接到核芯部的过孔。

图案部可以围绕至少一个衬底的过孔被环绕地形成。

图案部可以围绕至少一个衬底的过孔以螺旋形状被环绕地形成。

衬底部可以包括堆叠的第一衬底和第二衬底。图案部可以包括在第一衬底上形成的初级导体和在第二衬底上形成的次级导体。初级导体和次级导体可以在其之间具有预设的绕组比。

开口部可以包括第一开口，该第一开口被设置在与核芯部重叠的图案部的部分上。

开口部可以包括第二开口，该第二开口被设置在没有与核芯部重叠的图案部的部分上(使得该图案部的该部分被暴露)。

第一开口和第二开口可以彼此连接。

开口部可以在图案部的导体内形成。

衬底部还可以包括至少一个接地衬底。该接地衬底可以具有在其表面上形成的接地图案，该接地图案由导体形成。该接地图案可以电连接到在至少一个衬底上形成的图案部的地。

根据本发明的另一个方面，提供了一种平面变压器，包括：核芯部，该核芯部具有彼此电磁耦合的核芯对；衬底部，该衬底部具有被设置在核芯对之间的至少一个衬底；图案部，该图案部在至少一个衬底上形成并且包括导体；以及开口部，该开口部通过移除图案部的部分导体来形成。

附图说明

通过以下结合附图的详细描述，将更清楚地理解本发明的以上和其它方面、特征和其它优点，在附图中：

图1是示出根据本发明的示例性实施例的平面变压器构造的示意性分解图；

图2是图示根据本发明的示例性实施例的图案部和开口部的构造的视图；

图3是图示根据本发明的另一个示例性实施例的图案部和开口部的构造的视图；

图4是示出在其上安装根据本发明的示例性实施例的平面变压器的电路板以及在其上安装根据现有技术的平面变压器的电路板所产生的热的图像；以及

图5是图示根据本发明的另一个示例性实施例的平面变压器的构造的示意性分解图。

具体实施方式

现在，将参考附图详细描述本发明的示例性实施例。

图1是图示根据本发明的一个示例性实施例的平面变压器构造的示意性分解图。

参考图1，根据本发明的一个示例性实施例的平面变压器100可以包括核芯部110、衬底部120、图案部130和开口部140。

核芯部110可以包括彼此电磁耦合的核芯对111和112。

核芯对111和112的每一个可以包括用于电磁耦合的腿部。

核芯对111和112可以是如图1中所示的EE核芯，但是还可以是其它核芯，诸如EI核芯、UU核芯和UI核芯。

可以通过将核芯111的第一腿部至第三腿部111a、111b和111c耦合到核芯112的第一腿部至第三腿部112a、112b和112c耦合，来使核芯对111和112彼此电磁耦合。

衬底部120可以被提供在核芯对111和112之间。

衬底部120可以包括至少一个衬底，并且还可以包括多个衬底。

如图1中所示，衬底部120可以包括逐个堆叠的多个衬底。可以在多个衬底的每一个中形成过孔H，使得核芯对111和112的腿部可以被插入多个衬底中。

该多个衬底可以是印刷电路板(PCB)，电路可以印刷在该印刷电路板上。

图案部130可以在多个衬底的每一个上形成。

图案部130可以由电流可以流过的导体形成。该导体可以具有可调整的宽度。

图案部130可以用作其间具有绕组比(winding ratio)的通用变压器的初级线圈和次级线圈。

例如，在衬底部120包括第一衬底121和第二衬底122的情况下，图案部130的初级导体131被形成在第一衬底121上，并且图案部130的次级导体132被形成在第二衬底122上。在此，初级导体131和次级导体132可以在其间具有预设的绕组比。

初级导体131和次级导体132可以在衬底上环绕地形成。为了具有期望数目的绕组，初级导体131和次级导体132可以被形成为具有围绕过孔H的螺旋形状。

当需要大量的绕组时，初级导体131和次级导体132可以被单独地形成在多个衬底上。可以提供通孔，以在单独衬底的初级导体131之间形成电连接或者在单独衬底的次级导体132之间形成电连接。

开口部140可以在图案部130上形成。

也就是说，开口部140可以由非导体形成，以允许图案部130的导体的宽度变化。可以通过使用蚀刻工艺移除图案部130的部分导体以便于使宽度可变，来形成开口部140。

开口部140可以被形成为图案部130的导体上的第一开口141和第二开口142。

第一开口141和第二开口142可以在图案部130的每个导体上形成。

可以假设，由于电流流过图案部130的导体，因此开口部140减小了电流流过的面积，所以，由此造成的对电流流动的限制可能导致增加的热生成。然而，考虑到表面效应(在该表面效应中，当电荷流过导体时，在预定时间后电荷集中在其表面上)，移除部分导体可能抑制导体之间的电荷碰撞，并且由此可以减少热生成。

第一开口141可以被设置在与核芯部110重叠的图案部130的一部分上。第二开口142可以被设置在没有与核芯部110重叠的图案部130的一部分上(使得图案部130的导体可以被部分地暴露)。

第一开口141和第二开口142可以物理地彼此连接。

考虑到由于核芯部110的通量而生成的热，第一开口141可以在与核芯部110重叠的图案部130的一部分上形成。

图2是示出根据本发明的一个示例性实施例的图案部和开口部的构造的视图。

参考图2，根据本发明的一个示例性实施例，图案部130可以被形成为围绕过孔H在衬底部120上具有螺旋形状。

可以通过移除图案部130的每个导体的一些部分，在图案部130上形成第一开口141和第二开口142。第一开口141和第二开口142可以与导体的形状相符地线性形成。

另外，第一开口141可以被设置在与核芯部110重叠的图案部130的一部分上，并且第二开口142可以设置在没有与核芯部110重叠的图案部130的一部分上。通孔B可以被提供在导体的一端和另一端处，以便于与另一个衬底上形成的导体进行电连接。

图3是图示根据本发明的另一个示例性实施例的图案部和开口部的构造的视图。

参考图3，根据本发明的另一个示例性实施例，图案部230可以在衬底部220上环绕地形成。

可以通过移除图案部230的每个导体的一些部分，在图案部230上形成第一开口241和第二开口242。第一开口241和第二开口242可以与导体的形状相符地线性形成。

另外，第一开口241可以被设置在与核芯部210重叠的图案部230的一部分上，并且第二开口242可以设置在没有与核芯部210重叠的图案部230的一部分上。

同样，通孔B可以提供在导体的一端和另一端，以便于与另一个衬底上形成的导体进行电连接。

图4是示出从其上安装了根据本发明的一个示例性实施例的平面变压器的电路板以及从其上安装了根据现有技术的平面变压器的电路板生成的热的图像。

参考图4，根据本发明的一个示例性实施例的平面变压器A′包括开口部，该开口部通过移除图案部的部分导体来形成，使得平面变压器A′可以使其生成的热与根据现有技术的平面变压器A生成的热相比有所减少。

具体地，核芯部和图案部的重叠部分示出生成的热量的明显的温差。

图5是图示根据本发明的另一个示例性实施例的平面变压器的构造的示意性分解图。

参考图5，根据本发明的另一个示例性实施例的平面变压器200还可以包括接地衬底221，该接地衬底221被设置在堆叠的多个衬底220之间并且在其最上面的衬底上或者在其最下面的衬底上。

接地图案223可以由接地衬底221表面上的导体形成。接地图案223可以电连接到图案部230的地。当电流流过图案部230时生成的热辐射到在接地衬底221表面上大范围形成的接地图案223，使得从平面变压器200生成的热可以进一步减少。

如上所述，移除图案部的部分导体，使得在可以通过允许电流流过图案部来保持其功能性的同时，可以实现在电流流过导体时生成热的面积减小。另外，平面变压器采用具有接地图案的接地衬底，使得其温度特性可以被控制为适应消费者的需要。

如上所述，根据本发明的示例性实施例，通过从衬底移除部分导体来使热生成减少，平面变压器具有改善的性能。

虽然已经结合示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域的技术人员应该清楚，可以在不脱离所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下进行修改和变化。

Claims (20)

1.一种平面变压器，包括：

核芯部，所述核芯部具有彼此电磁耦合的核芯对；

衬底部，所述衬底部具有被设置在所述核芯对之间的至少一个衬底；

图案部，所述图案部在所述至少一个衬底上形成并且包括具有可调整宽度的导体；以及

开口部，所述开口部包括非导体，用于允许所述图案部的所述导体的宽度变化。

2.根据权利要求1所述的平面变压器，其中，所述衬底部的所述至少一个衬底具有耦合到所述核芯部的过孔。

3.根据权利要求2所述的平面变压器，其中，所述图案部围绕所述至少一个衬底的所述过孔被环绕地形成。

4.根据权利要求3所述的平面变压器，其中，所述图案部围绕所述至少一个衬底的所述过孔以螺旋形状被环绕地形成。

5.根据权利要求1所述的平面变压器，其中，所述衬底部包括堆叠的第一衬底和第二衬底，

所述图案部包括在所述第一衬底上形成的初级导体以及在所述第二衬底上形成的次级导体，并且

所述初级导体和所述次级导体在其之间具有预设的绕组比。

6.根据权利要求1所述的平面变压器，其中，所述开口部包括第一开口，所述第一开口被设置在与所述核芯部重叠的所述图案部的部分上。

7.根据权利要求6所述的平面变压器，其中，所述开口部包括第二开口，所述第二开口被设置在没有与所述核芯部重叠的所述图案部的部分上，使得所述图案部的所述部分被暴露。

8.根据权利要求7所述的平面变压器，其中，所述第一开口和所述第二开口彼此连接。

9.根据权利要求1所述的平面变压器，其中，所述开口部在所述图案部的所述导体内形成。

10.根据权利要求1所述的平面变压器，其中，所述衬底部还包括至少一个接地衬底，

所述接地衬底具有在所述接地衬底表面上形成的接地图案，所述接地图案由导体形成，并且

所述接地图案电连接到所述至少一个衬底上形成的所述图案部的地。

11.一种平面变压器，包括：

核芯部，所述核芯部具有彼此电磁耦合的核芯对；

衬底部，所述衬底部具有被设置在所述核芯对之间的至少一个衬底；

图案部，所述图案部在所述至少一个衬底上形成并且包括导体；以及

开口部，所述开口部是通过移除所述图案部的部分所述导体而形成的。

12.根据权利要求11所述的平面变压器，其中，所述衬底部的所述至少一个衬底具有耦合到所述核芯部的过孔。

13.根据权利要求12所述的平面变压器，其中，所述图案部围绕所述至少一个衬底的所述过孔被环绕地形成。

14.根据权利要求13所述的平面变压器，其中，所述图案部围绕所述至少一个衬底的所述过孔以螺旋形状被环绕地形成。

15.根据权利要求11所述的平面变压器，其中，所述衬底部包括堆叠的第一衬底和第二衬底，

所述图案部包括在所述第一衬底上形成的初级导体和在所述第二衬底上形成的次级导体，并且

所述初级导体和所述次级导体在其之间具有预设的绕组比。

16.根据权利要求11所述的平面变压器，其中，所述开口部包括第一开口，所述第一开口被设置在与所述核芯部重叠的所述图案部的部分上。

17.根据权利要求16所述的平面变压器，其中，所述开口部包括第二开口，所述第二开口被设置在没有与所述核芯部重叠的所述图案部的部分上，使得所述图案部的所述部分被暴露。

18.根据权利要求17所述的平面变压器，其中，所述第一开口和所述第二开口彼此连接。

19.根据权利要求11所述的平面变压器，其中，所述开口部在所述图案部的所述导体内形成。

20.根据权利要求11所述的平面变压器，其中，所述衬底部还包括至少一个接地衬底，

所述接地衬底具有在所述接地衬底表面上形成的接地图案，所述接地图案由导体形成，并且

所述接地图案电连接到所述至少一个衬底上形成的所述图案部的地。

Images