CN103021631B

CN103021631B - 变压器

Info

Publication number: CN103021631B
Application number: CN201210360720.XA
Authority: CN
Inventors: 金洞禧; 朴钟准
Original assignee: LG Innotek Co Ltd
Current assignee: LG Innotek Co Ltd
Priority date: 2011-09-21
Filing date: 2012-09-21
Publication date: 2016-01-27
Anticipated expiration: 2032-09-21
Also published as: US8988179B2; KR101305662B1; CN103021631A; US20130069751A1; KR20130031618A

Abstract

本发明涉及一种变压器。该变压器包括：芯，其感生磁场并包括上芯和下芯；第一绝缘部，其位于所述芯的内侧；次级绕组部，其位于绝缘部的上部，该次级绕组部的一部分暴露在所述芯之外；第二绝缘部，其位于次级绕组部的上部以使次级绕组部绝缘；初级绕组部，其位于第二绝缘部的上部；以及膜，其在所述上芯与所述下芯之间。

Description

变压器

技术领域

本发明涉及一种变压器及制造该变压器的方法。

背景技术

近年来，使用开关电源（SMPS）的电源设备正在引起关注。SMPS使用开关器件（例如金属氧化物半导体场效应晶体管（MOSFET）或双极结型晶体管（BJT））和变压器来稳定地提供功率。

同时，随着家用电器趋向于小尺寸的轻薄结构，需要实现具有纤薄结构的SMPS。在这方面，不断进行研究，以减少构成SMPS的各电路部件中具有大体积的变压器的体积。

发明内容

根据实施例的变压器和制造该变压器的方法，变压器可以被制造成纤薄结构，使得包括变压器的电源设备可以具有纤薄结构。

此外，根据实施例的变压器和制造该变压器的方法，可以降低变压器的制造成本，并且可以改善变压器的效率。

根据实施例，提供了一种变压器，该变压器包括：芯，其感生磁场并且包括上芯和下芯；第一绝缘部，其位于所述芯的内侧；次级绕组部，其位于所述第一绝缘部的上部，该次级绕组部的一部分暴露在芯外部；第二绝缘部，其位于所述次级绕组部的上部以使所述次级绕组部绝缘；初级绕组部，其位于所述第二绝缘部的上部；以及膜，其在上芯与下芯之间。

此外，根据实施例的变压器和制造该变压器的方法，可以降低变压器的制造成本，并且可以提高变压器的效率。

附图说明

图1为示出根据实施例的变压器的侧视图。

图2为示出根据实施例的分解的变压器的分解图。

图3为顺序示出制造根据实施例的变压器的方法的流程图。

图4至图11为顺序示出制造根据实施例的变压器的方法的视图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图来描述本公开内容的示例性实施例。在下面的具体描述和附图中包含其它实施例的详情。通过下面的描述和附图，本公开内容的优点和特征、以及实现本公开内容的优点和特征的方法将变得明显。相同的附图标记将表示相同的元件。

图1是示出根据实施例的变压器的侧视图，以及图2是示出根据实施例的分解的变压器的分解图。

参照图1和图2，根据实施例的变压器100包括芯120、第一绝缘部104、次级绕组部106、第二绝缘部108、初级绕组部110、功率信号供给部112、以及功率信号输出部114。

芯120被设置用于感生磁场。第一绝缘部104被设置在芯的内侧，以使次级绕组部106绝缘。

在该情况下，芯120可以包括下芯120a和上芯120b，并且第一绝缘部104可以被设置为绝缘片。

芯120包括下芯120a和上芯120b。下芯120a和上芯120b可以具有“E”形状。具体地，下芯120a包括中心部122、第一侧部121和第二侧部123。第一侧部121的一端、第二侧部123的一端和中心部122的一端彼此连接。第一侧部121的相对侧、第二侧部123的相对侧和中心部122的相对侧彼此分开。第一侧部121和第二侧部123分别设置在下芯120a的两端中。中心部122与第一侧部121和第二侧部123间隔开，并且设置在第一侧部121与第二侧部123的中心处。中心部122的厚度可以比第一侧部121和第二侧部122中的每个侧部的厚度薄。然而，实施例不限于此。上芯120b的结构为具有第一侧部124、第二侧部126和中心部125的结构，并且上芯120b与下芯120a具有相同的形状，因此，将省略上芯120b的详细描述。

上芯120b可以与下芯120a相对应地与下芯120a耦接。即，上芯120b可以与下芯120a相对地与下芯120a耦接。

通常，在变压器中，理想地，将变压器的次级侧开路的状态下测量的初级侧的磁化电感与变压器的短路状态下测量的漏电感的比率设置为7:1至5:1，并且由于生产率已生产了比率为5:1的变压器。为此，在下芯120a的中心部122和上芯120b的中心部125中分别形成间隙，并且在间隙中粘合硅。然而，变压器中的芯120的体积由于硅而增加，并且绕组厚度因而变得更大，使得制造成本增加。另外，由于芯120的体积增加，PCB面积扩大。

为此，例如，在下芯120a的第一侧部121与上芯120b的第一侧部124之间形成膜130，以将磁化电感与漏电感的比率确定为近似7:1的比率。

膜130可以包括绝缘材料，例如塑料材料（诸如聚酯）。然而，实施例不限于此。

膜130可以具有与芯120的体积对应的厚度。例如，当芯120的横向长度为38mm并且芯120的包括第一侧部121、第二侧部123和中心部122的纵向长度为35mm时，膜130可以具有0.05mm至0.06mm的厚度。

膜130可以形成在第一侧部121、第二侧部123或中心部122中的至少一个上。当在第一侧部121、第二侧部123或中心部122上形成多个膜130时，可以增加或减少膜130的厚度。

当在第一侧部121、第二侧部123或中心部122中的至少一个上形成膜130时，只插入膜130而不抛光芯的形成端口，使得可以提高生产率。

由于膜130可以将磁化电感与漏电感的比率近似设置为7:1，因而流经初级侧和次级侧的电流降低，使得线圈的厚度和热损耗降低。

次级绕组部106被设置在第一绝缘部104的上部，并且次级绕组部106的一部分暴露在芯120的下芯120a之外。

次级绕组部106可以以具有电感的金属图案层的形式来设置。

金属图案层可以由具有高传导性的金属材料形成，以高效且容易地输出变换的功率信号。

第二绝缘部108被设置在次级绕组部106的上部，第二绝缘部108的一部分暴露在芯120的下芯120a之外，从而使次级绕组部106绝缘。

第二绝缘部108可以被设置为绝缘片。

初级绕组部110被设置在第二绝缘部108的上部，以与第二绝缘部108绝缘，初级绕组部110的一部分暴露在芯120的上芯120b之外。

可以沿不同方向来设置暴露在芯120的上芯120b之外的初级绕组部110和暴露在芯120的下芯120a之外的次级绕组部106。

初级绕组部110可以被设置为包括具有电感的金属图案P1的印刷电路板110a。

为了高效且容易地从下面将描述的功率信号供给部112供给功率信号，由具有高传导性的金属材料提供该具有电感的金属图案P1。

功率信号供给部112电连接至暴露在芯120的上芯120b之外的初级绕组部110并供给功率信号。

功率信号供给部112可以电连接至初级绕组部110的暴露在芯120的上芯120b之外的一端。

为了高效且容易地向初级绕组部110供给功率信号，功率信号供给部112可以由具有高传导性的金属材料提供。

在该情况下，功率信号供给部112可以被设置为将与形成在印刷电路板110a中的第一通孔110b耦接的端子。

功率信号输出部114可以电连接至暴露在芯120的下芯120a之外的次级绕组部106，以输出通过次级绕组部106变换的功率信号。

在该情况下，功率信号输出部114可以电连接至次级绕组部106的暴露在芯120的下芯120a之外的一端。

为了高效且容易地输出通过次级绕组部106变换的功率信号，功率信号输出部114可以由具有高传导性的金属材料制成。

在该情况下，功率信号输出部114可以被设置为将被锁在形成在第二绝缘部108中的第二通孔108a内的端子。

在下文中，将参照图3至图11描述顺序制造根据实施例的变压器100的方法。

图3为顺序示出制造根据实施例的变压器的方法的流程图，以及图4至图11为顺序示出制造根据实施例的变压器的方法的视图。

参照图3，制造变压器的方法600包括以下步骤：制备下芯（S601）、设置第一绝缘部（S603）、设置次级绕组部（S605）、设置第二绝缘部（S607）、设置初级绕组部（S609）、设置上芯（S611）、设置功率信号供给部（S613）、以及设置功率信号输出部（S615）。

首先，在下芯的制备（S601）中，如图4所示，制备下芯120a以感生磁场。在第一绝缘部的设置（S603）中，如图5所示，将第一绝缘部104设置在下芯120a的内侧。

在该情况下，第一绝缘部的设置（S603）可以为以绝缘片的形式设置第一绝缘部104的步骤。

此后，在次级绕组部的设置（S605）中，如图6所示，将次级绕组部106设置在第一绝缘部104的上部，次级绕组部106的一部分暴露在下芯120a之外。

次级绕组部的设置（S605）可以包括以具有电感的金属图案层的形式设置次级绕组部106的步骤。

在该情况下，次级绕组部的设置（S605）可以包括如下步骤：通过使用光掩模和蚀刻溶液的光刻工艺或使用压缩压力机的注入模制工艺中的至少一种形成具有电感的金属图案层。

次级绕组部的设置（S605）可以包括如下步骤：通过使用具有传导性的金属材料形成具有电感的金属图案层106a，来高效且容易地输出变换的功率信号。

此后，如图7所示，在第二绝缘部的设置（S607）中，将第二绝缘部设置在次级绕组部106的上部，从而通过以第二绝缘部的一端暴露在下芯102a之外的方式将第二绝缘部108设置在次级绕组部106的上部，来使次级绕组部106绝缘。

第二绝缘部的设置（S607）可以包括利用绝缘片设置第二绝缘部108的步骤。

此后，如图8所示，在初级绕组部的设置（S609）中，为了使第二绝缘部108绝缘，将初级绕组部110设置在第二绝缘部108的上部，使得初级绕组部110的一部分暴露在下芯120a之外。

在该情况下，初级绕组部的设置（S609）可以包括如下步骤：沿不同方向将初级绕组部110设置为暴露在上芯120b之外以及将次级绕组部106设置为暴露在下芯120a之外。

此后，进行膜130的形成（S610）。膜130可以形成在下芯120a的第一侧部121中。

此后，如图9所示，在上芯的设置（S611）中，将上芯120b设置成固定初级绕组部110，使得上芯120b可以与下芯120a耦接。

此后，如图10所示，在功率信号供给部的设置（S613）中，设置功率信号供给部112，使得功率信号供给部112可以电连接至暴露在上芯120b之外的第一初级绕组部110，从而供给功率信号。

在该情况下，功率信号供给部的设置（S613）可以包括如下步骤：将功率信号供给部112电连接至初级绕组部110的暴露在上芯120b之外的一端。

功率信号供给部的设置（S613）可以包括如下步骤：通过使用具有高传导性的金属材料提供功率信号供给部112，来高效且容易地向初级绕组部110供给功率信号。

在该情况下，功率信号供给部的设置（S613）可以包括将功率信号供给部112设置为将与形成在印刷电路板110a中的第一通孔110b耦接的端子的步骤。

最后，如图11所示，在功率信号输出部的设置（S615）中，设置功率信号输出部114，使得功率信号输出部114可以电连接至暴露在下芯120a之外的次级绕组部106，以输出通过次级绕组部106变换的功率信号。

在该情况下，功率信号输出部的设置（S615）可以包括将功率信号输出部114电连接至次级绕组部106的暴露在下芯120a之外的一端的步骤。

功率信号输出部的设置（S615）可以包括通过使用具有高传导性的金属材料提供功率信号输出部114来高效且容易地输出通过次级绕组部106变换的功率信号的步骤。

在该情况下，功率信号输出部的设置（S615）可以包括将功率信号输出部114设置为将与形成在第二绝缘部108中的第二通孔108a耦接的端子的步骤。

在根据实施例的变压器中，当在第一侧部121、第二侧部123或中心部122中的至少一个上形成膜130时，可以只插入膜130而不抛光芯的形成膜130的部分，使得可以改善生产率并使芯120的体积与之前相比减少高达30%。

由于膜130而可以将磁化电感与漏电感的比率近似设置为7:1至5:1，因而流经初级侧和次级侧的电流降低，使得线圈的厚度和热损耗降低，从而提高了变压器的效率。

本说明书中对于“一个实施例”、“实施例”、“示例实施例”等的任何引用意味着结合实施例所描述的具体的特征、结构或特性包括在本发明的至少一个实施例中。在本说明书中各处出现的这样的短语不必都涉及相同实施例。此外，当结合任何实施例来描述具体的特征、结构或特性时，认为:结合其它实施例来实现这样的特征、结构或特性在本领域内技术人员的能力范围内。

尽管已参照多个实施例描述了实施例，然而应当理解，本领域内技术人员可以设计出落入本公开内容的原理的精神和范围内的许多其它修改和实施例。更具体地，可以在本公开内容、附图、和所附权利要求的范围内对主题组合布置的组成部分和/或布置进行各种变化和修改。对于本领域内技术人员而言，除了对组成部分和/或布置的变化和修改之外，可替代的使用也将是明显的。

Claims

1.一种变压器，包括：

芯，其感生磁场并且包括上芯和下芯；

第一绝缘部，其位于所述芯的内侧；

次级绕组部，其被布置在所述第一绝缘部上，并具有暴露在所述芯之外的第一端和位于所述芯之内的第二端；

第二绝缘部，其被布置在所述次级绕组部上以使得所述次级绕组部绝缘，并具有暴露在所述芯之外的第一部分；

初级绕组部，其位于所述第二绝缘部上；以及

膜，其在所述上芯与所述下芯之间，

其中，所述第二绝缘部的所述第一部分覆盖所述次级绕组部的所述第一端的整个顶表面。

2.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述上芯和所述下芯具有‘E’形状，其分别包括中心部和在所述中心部两侧的侧部。

3.根据权利要求2所述的变压器，其中，在所述侧部和所述中心部中的至少之一中形成所述膜的一个表面。

4.根据权利要求3所述的变压器，其中，在所述侧部中形成所述膜。

5.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述膜包括绝缘材料。

6.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述初级绕组部和所述次级绕组部在不同方向上部分暴露在所述芯之外。

7.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述初级绕组部和所述次级绕组部包括具有电感的金属图案层。

8.根据权利要求6所述的变压器，还包括：

功率信号供给部，其电连接至暴露在所述芯之外的所述初级绕组部以供给功率信号；以及

功率信号输出部，其电连接至暴露在所述芯之外的所述次级绕组部的所述第一端以输出通过所述次级绕组部变换的功率信号，

其中，所述功率信号输出部的侧表面直接连接到所述次级绕组部的所述第一端的侧表面，

其中，所述功率信号输出部的顶表面直接连接到所述第二绝缘部的所述第一部分的底表面，并被所述第二绝缘部的所述第一部分的顶表面覆盖。

9.根据权利要求8所述的变压器，其中，所述功率信号供给部和所述功率信号输出部中的至少之一包括金属材料。

10.根据权利要求2所述的变压器，其中，所述中心部比所述侧部薄。

11.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述膜在所述上芯与所述下芯之间形成间隙。

12.根据权利要求1所述的变压器，其中，所述变压器的磁化电感与漏电感的比率被设置为7:1至5:1。

13.根据权利要求3所述的变压器，其中，所述膜具有对应于所述芯的体积的厚度。

14.根据权利要求13所述的变压器，其中，所述膜具有0.05mm至0.06mm的长度。