CN103369856B - 一种pcb线圈钳头的制备方法及pcb线圈钳头 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种PCB线圈钳头的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：(1)设置多个PCB线圈基本钳头对；(2)将步骤(1)所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；(3)将步骤(2)叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。本发明还公开了根据该制备方法制备的PCB线圈钳头。本发明的有益效果是：采用PCB线圈，使设计者可以精确控制线圈的匝数，线长以及均匀度，具有优良的电磁性能；同时线圈之间的互联只是简单的串联组合，因而相邻线圈间的寄生电容会比较小，且具有较好的对称性，抗外部干扰能力较强。
Description
技术领域
本发明涉及电磁元器件技术领域，具体涉及一种PCB线圈钳头的制备方法，以及实施该方法制备的PCB线圈钳头。
背景技术
传统的互感器线圈一般都是把漆包线绕制在刚性的铁芯，非磁性骨架或者柔性的软管上构成。为了提高互感系数增大感应电压，一般在绕制线圈时会在骨架上来回反复绕制多层漆包线，以增加线圈的匝数。这样的方法会带来以下一些问题：
每层线圈的横截面积和线长不统一。较内层的线圈是直接绕制在骨架上的，因此较内层线圈的横截面积就是骨架的横截面积。而外层的线圈是绕制在内层线圈的基础上的，因此在计算它的横截面积时必须考虑内层线圈的厚度。这样就导致每多绕一层线圈，其横截面积就多增加一层线圈的厚度，并且越是外层的线圈，单层线长也会越长。在评估线圈互感时，每层线圈的横截面积和线长不统一就会带来误差。
由于外层线圈直接绕制在内层线圈之上，两层线圈之间距离很近，导致层与层之间会存在较大的寄生电容，层数越多，寄生电容也就越大。这些寄生电容会降低线圈的频率响应及带宽，导致感应出来的电压信号和被测电流信号出现偏差。特别在测量雷击电流和浪涌电流等快速变化信号的场合，寄生电容的影响更加明显。
即使是直接在平滑骨架上绕制单层线圈，我们现在所使用的绕线机也不可能保证整个线圈长度内线圈的匝数均匀分布。而在进行多层绕线的情况下，外层线圈被缠绕在凹凸不平的内层线圈之上，绕线均匀度更加难以保证。理论上只有完全均匀对称的线圈才具有较好的抗干扰能力，因此多层线圈的绕线不均匀会带来信号干扰的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种PCB线圈钳头的制备方法，以及实施该方法制备的PCB线圈钳头，通过将绕线方向相反的两个PCB线圈组成PCB线圈基本钳头，然后将多个PCB线圈基本钳头叠加串联，形成PCB钳头。
本发明为实现上述目的所采用的技术方案为：
一种PCB线圈钳头的制备方法，其包括以下步骤：
(1)设置多个PCB线圈基本钳头对；
(2)将步骤(1)所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；
(3)将步骤(2)叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述步骤(1)还包括以下步骤：
(11)设置两个PCB线圈，且所述PCB线圈一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；
(12)将步骤(11)所述的两个PCB线圈相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈在沿逆时针方向绕行的PCB线圈的上方；其中，上方PCB线圈的接线端为接线端A1和接线端B1，下方PCB线圈的接线端为接线端A2和接线端B2；
(13)将步骤(12)叠加后的两个PCB线圈的接线端B电性连接。
所述PCB线圈包括一单层双面PCB电路板；在所述PCB电路板上，设有多个过孔，且所述过孔内、外侧双排有序排列；在所述PCB电路板的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔始端或末端，在PCB板的上表面分别引出有接线端A和接线端B。
所述PCB电路板的上表面，从内、外两侧过孔始端，外侧第一过孔连接内侧第二过孔，或内侧第一过孔连接外侧第二过孔，然后依次顺序连接；PCB电路板的下表面，从内、外两侧过孔始端，内侧第一过孔与外侧第一过孔相连接，然后依次顺序连接。
所述步骤(3)还包括，将PCB线圈基本钳头对的接线端A2，与位于该PCB线圈基本钳头对下部的PCB线圈基本钳头对的接线端A1电性连接，将各PCB线圈基本钳头对串联，较上层的PCB线圈基本钳头对的接线端A1与较下层的PCB线圈基本钳头对的接线端A2，为该PCB钳头的接线端。
一种实施上述PCB线圈钳头方法制备的PCB线圈钳头，其包括多个PCB线圈基本钳头对；将所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；将叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述PCB线圈基本钳头对包括两个PCB线圈，所述PCB线圈一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；将所述的两个PCB线圈相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈在沿逆时针方向绕行的PCB线圈的上方；其中，上方PCB线圈的接线端为接线端A1和接线端B1，下方PCB线圈的接线端为接线端A2和接线端B2；将叠加后的两个PCB线圈的接线端B电性连接。
所述PCB线圈包括一单层双面PCB电路板；在所述PCB电路板上，设有多个过孔，且所述过孔内、外侧双排有序排列；在所述PCB电路板的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔始端或末端，在PCB板的上表面分别引出有接线端A和接线端B。
所述PCB电路板的上表面，从内、外两侧过孔始端，外侧第一过孔连接内侧第二过孔，或内侧第一过孔连接外侧第二过孔，然后依次顺序连接；PCB电路板的下表面，从内、外两侧过孔始端，内侧第一过孔与外侧第一过孔相连接，然后依次顺序连接。
PCB线圈基本钳头对的接线端A2，与位于该PCB线圈基本钳头对下部的PCB线圈基本钳头对的接线端A1电性连接，将各PCB线圈基本钳头对串联，较上层的PCB线圈基本钳头对的接线端A1与较下层的PCB线圈基本钳头对的接线端A2，为该PCB钳头的接线端。
所述PCB线圈钳头，根据PCB线圈形状不同，组成多种PCB线圈钳头。
本发明的有益效果是：采用PCB线圈，使设计者可以精确控制线圈的匝数，线长以及均匀度。PCB线圈的生产则是由现代印制电路板工艺统一蚀刻而成，从而保证每个单片PCB线圈的参数一致性，具有优良的电磁性能。同时线圈之间的互联只是简单的串联组合，因而相邻线圈间的寄生电容会比较小，且具有较好的对称性，抗外部干扰能力较强。
附图说明
图1为U型PCB线圈的结构示意图；
图2为U型PCB线圈钳头对组合示意图；
图3为U型PCB线圈钳头组合示意图；
图4为图3组合完成后的U型PCB线圈钳头整体结构示意图；
图5为环型PCB线圈的结构示意图；
图6为固定式PCB线圈钳头的结构示意图。
图中：1.PCB电路板 2.过孔 3.铜丝 4.内侧第一过孔
5.内侧第二过孔 6.外侧第一过孔 7.外侧第二过孔
8.接线端A 9.接线端B 10.PCB线圈基本钳头
1 1.PCB线圈 12.接线端A1 13.接线端B1 14.接线端A2
15.接线端B2
具体实施方式
实施例1：参见图1至图4，本实施例提供的U型PCB线圈钳头的制备方法，其包括以下步骤：
(1)设置多个PCB线圈基本钳头对10；
(2)将步骤(1)所述的PCB线圈基本钳头对10相叠加，并固定；
(3)将步骤(2)叠加后的PCB线圈基本钳头对10，通过PCB线圈11的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述步骤(1)还包括以下步骤：
(11)设置两个PCB线圈11，且所述PCB线圈11一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；
(12)将步骤(11)所述的两个PCB线圈11相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈11在沿逆时针方向绕行的PCB线圈11的上方；其中，上方PCB线圈11的接线端为接线端A112和接线端B113，下方PCB线圈11的接线端为接线端A214和接线端B215；
(13)将步骤(12)叠加后的两个PCB线圈11的接线端B9电性连接。
所述PCB线圈11包括一单层U形双面PCB电路板1；在所述U形PCB电路板1上，设有多个过孔2，且所述过孔2内、外侧双排有序排列；在所述U形PCB电路板1的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔2中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝3电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔2始端或末端，在U形PCB电路板1的上表面分别引出有一个接线端A8和接线端B9。
U形PCB电路板1的上表面，从内、外两侧过孔2始端，外侧第一过6孔连接内侧第二过孔5，或内侧第一过孔4连接外侧第二过孔7，然后依次顺序连接；U形PCB电路板1的下表面，从内、外两侧过孔2始端，内侧第一过孔4与外侧第一过孔6相连接，然后依次顺序连接。
所述步骤(3)还包括，将PCB线圈基本钳头对10的接线端A214，与位于该PCB线圈基本钳头对10下部的PCB线圈基本钳头对10的接线端A112电性连接，将各PCB线圈基本钳头对10串联，较上层的PCB线圈基本钳头对10的接线端A112与较下层的PCB线圈基本钳头对10的接线端A214，为该PCB钳头的接线端。
一种根据上述PCB线圈钳头制备方法制备的PCB线圈钳头，其包括多个PCB线圈基本钳头对10；将所述的PCB线圈基本钳头对10相叠加，并固定；将叠加后的PCB线圈基本钳头对10，通过PCB线圈11的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述PCB线圈基本钳头对包括两个PCB线圈11，且所述PCB线圈11一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；将所述的两个PCB线圈11相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈11在沿逆时针方向绕行的PCB线圈11的上方；其中，上方PCB线圈11的接线端为接线端A112和接线端B113，下方PCB线圈11的接线端为接线端A214和接线端B215；将叠加后的两个PCB线圈11的接线端B9电性连接。
所述PCB线圈11包括一单层U形双面PCB电路板1；在所述U形PCB电路板1上，设有多个过孔2，且所述过孔2内、外侧双排有序排列；在所述U形PCB电路板1的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔2中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝3电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔2始端或末端，在U形PCB电路板1的上表面分别引出有一个接线端A8和接线端B9。
U形PCB电路板1的上表面，从内、外两侧过孔2始端，外侧第一过6孔连接内侧第二过孔5，或内侧第一过孔4连接外侧第二过孔7，然后依次顺序连接；U形PCB电路板1的下表面，从内、外两侧过孔2始端，内侧第一过孔4与外侧第一过孔6相连接，然后依次顺序连接。
PCB线圈基本钳头对10的接线端A214，与位于该PCB线圈基本钳头对10下部的PCB线圈基本钳头对10的接线端A112电性连接，将各PCB线圈基本钳头对10串联，较上层的PCB线圈基本钳头对10的接线端A112与较下层的PCB线圈基本钳头对10的接线端A214，为该PCB钳头的接线端。
实施例2：参见图5至图6，本实施例提供的固定式PCB线圈钳头的制备方法及固定式PCB钳头，其步骤与结构与实施例1基本相同，其不同之处在于：
一种固定式PCB线圈钳头的制备方法，其包括以下步骤：
(1)设置多个PCB线圈基本钳头对；
(2)将步骤(1)所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；
(3)将步骤(2)叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈11的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述步骤(1)还包括以下步骤：
(11)设置两个PCB线圈11，且所述PCB线圈一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；
(12)将步骤(11)所述的两个PCB线圈相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈在沿逆时针方向绕行的PCB线圈的上方；其中，上方PCB线圈的接线端为接线端A112和接线端B114，下方PCB线圈的接线端为接线端A2和接线端B2；
(13)将步骤(12)叠加后的两个PCB线圈的接线端B9电性连接。
所述PCB线圈包括一单层双面环形PCB电路板1；在所述环形PCB电路板1上，设有多个过孔2，且所述过孔2内、外侧双排有序排列；在所述环形PCB电路板1的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔2中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝3电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔2始端或末端，在U形PCB电路板1的上表面分别引出有一个接线端A8接线端B。
环形PCB电路板1的上表面，从内、外两侧过孔2始端，外侧第一过6孔连接内侧第二过孔5，或内侧第一过孔4连接外侧第二过孔7，然后依次顺序连接；环形PCB电路板1的下表面，从内、外两侧过孔2始端，内侧第一过孔4与外侧第一过孔6相连接，然后依次顺序连接。
所述步骤(3)还包括，将PCB线圈基本钳头对的接线端A2，与位于该PCB线圈基本钳头对下部的PCB线圈基本钳头对10的接线端A1电性连接，将各PCB线圈基本钳头对串联，较上层的PCB线圈基本钳头对的接线端A112与较下层的PCB线圈基本钳头对10的接线端A2，为该PCB钳头的接线端。
一种根据上述PCB线圈钳头制备方法制备的PCB线圈钳头，其包括多个PCB线圈基本钳头对；将所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；将叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈11的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
所述PCB钳头对包括两个PCB线圈11，且所述PCB线圈11一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；将所述的两个PCB线圈11相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈11在沿逆时针方向绕行的PCB线圈11的上方；其中，上方PCB线圈11的接线端为接线端A112和接线端B114，下方PCB线圈11的接线端为接线端A2和接线端B2；将叠加后的两个PCB线圈11的接线端B电性连接。
所述PCB线圈11包括一单层环形双面PCB电路板1；在所述环形PCB电路板1上，设有多个过孔2，且所述过孔2内、外侧双排有序排列；在所述环形PCB电路板1的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔2中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面PCB电路板电性导通，使上下铜丝3电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔2始端或末端，在环形PCB电路板1的上表面分别引出有一个接线端A8和接线端B9。
环形PCB电路板1的上表面，从内、外两侧过孔2始端，外侧第一过6孔连接内侧第二过孔5，或内侧第一过孔4连接外侧第二过孔7，然后依次顺序连接；环形PCB电路板1的下表面，从内、外两侧过孔2始端，内侧第一过孔4与外侧第一过孔6相连接，然后依次顺序连接。
PCB线圈基本钳头对的接线端A2，与位于该PCB线圈基本钳头对下部的PCB线圈基本钳头对的接线端A112电性连接，将各PCB线圈基本钳头对串联，较上层的PCB线圈基本钳头对的接线端A112与较下层的PCB线圈基本钳头对的接线端A2，为该PCB钳头的接线端。
但以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (3)
1.一种PCB线圈钳头的制备方法，其特征在于，其包括以下步骤：
(1)设置多个PCB线圈基本钳头对；
(11)设置两个PCB线圈，且所述PCB线圈一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；
(12)将步骤(11)所述的两个PCB线圈相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈在沿逆时针方向绕行的PCB线圈的上方；其中，上方PCB线圈的接线端为接线端A1和接线端B1，下方PCB线圈的接线端为接线端A2和接线端B2；
(13)将步骤(12)叠加后的两个PCB线圈的接线端B电性连接；
所述PCB线圈包括一单层双面U型PCB电路板；在所述U型PCB电路板上，设有多个过孔，且所述过孔内、外侧双排有序排列；在所述U型PCB电路板的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面U型PCB电路板电性导通，使上下铜丝电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔始端或末端，在U型PCB电路板的上表面分别引出有接线端A和接线端B；
所述U型PCB电路板的上表面，从内、外两侧过孔始端，外侧第一过孔连接内侧第二过孔，或内侧第一过孔连接外侧第二过孔，然后依次顺序连接；U型PCB电路板的下表面，从内、外两侧过孔始端，内侧第一过孔与外侧第一过孔相连接，然后依次顺序连接
(2)将步骤(1)所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；
(3)将步骤(2)叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头。
2.根据权利要求1所述的PCB线圈钳头的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)还包括，将PCB线圈基本钳头对的接线端A2，与位于该PCB线圈基本钳头对下部的PCB线圈基本钳头对的接线端A1电性连接，将各PCB线圈基本钳头对串联，较上层的PCB线圈基本钳头对的接线端A1与较下层的PCB线圈基本钳头对的接线端A2，为该PCB线圈钳头的接线端。
3.一种实施权利要求1～2之一所述方法制备的PCB线圈钳头，其特征在于，其包括多个PCB线圈基本钳头对；将所述的PCB线圈基本钳头对相叠加，并固定；将叠加后的PCB线圈基本钳头对，通过PCB线圈的接线端的相互电性连接，进行串联，制得PCB线圈钳头；所述PCB线圈基本钳头对包括两个PCB线圈，且所述PCB线圈一个沿顺时针方向绕行的闭环线圈，一个沿逆时针方向绕行的闭环线圈；将所述的两个PCB线圈相叠加，其中，沿顺时针方向绕行的PCB线圈在沿逆时针方向绕行的PCB线圈的上方；其中，上方PCB线圈的接线端为接线端A1和接线端B1，下方PCB线圈的接线端为接线端A2和接线端B2；将叠加后的两个PCB线圈的接线端B电性连接；所述PCB线圈包括一单层双面U型PCB电路板；在所述U型PCB电路板上，设有多个过孔，且所述过孔内、外侧双排有序排列；在所述U型PCB电路板的上表面和下表面，分别进行蚀刻布线；在所述过孔中填充有导电材料，该过孔通过电镀沉铜将双面U型PCB电路板电性导通，使上下铜丝电性连接；在所布线的表面，涂有保护层松香水，内、外两侧过孔始端或末端，在U型PCB电路板的上表面分别引出有接线端A和接线端B；所述U型PCB电路板的上表面，从内、外两侧过孔始端，外侧第一过孔连接内侧第二过孔，或内侧第一过孔连接外侧第二过孔，然后依次顺序连接；U型PCB电路板的下表面，从内、外两侧过孔始端，内侧第一过孔与外侧第一过孔相连接，然后依次顺序连接。
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| CN103369856A (zh) | 2013-10-23 |
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