CN103928220B - 一种制作在pcb上的平面变压器绕组结构 - Google Patents

一种制作在pcb上的平面变压器绕组结构 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种制作在PCB上的平面变压器绕组结构，包括单块6层PCB板及四路绕组，各层PCB板的两侧沿宽度方向分别开设四个等距圆形金属化过的导线孔，绕组的导线从导线孔穿过，在四路绕组中有一路绕组输入，三路绕组输出。本发明将绕组制作在PCB上，与传统的同等功率输出的高频变压器相比，其体积大大减小，效率提高。该发明原副边绕组耦合程度高，漏感小；绕组间的分布电容影响减至最小；节省PCB板层数，有效降低整个平面变压器的成本。该变压器可以应用到各种需要低压大电流而空间体积及其有限的电子设备中。

Description

一种制作在PCB上的平面变压器绕组结构
技术领域
本发明涉及变压器，具体涉及一种制作在PCB上的多绕组平面变压器。
背景技术
高频变压器是各类开关电源中不可或缺的元件之一。传统的高频变压器体积大，绕线工艺复杂。而且随着开关电源输出功率的增大，不得不选用大磁芯和大骨架来制作相应的更大体积的高频变压器，制作难度和成本上升。在各种需要低压大电流而空间体积及其有限的电子设备中，传统的高频变压器难以适用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种制作在PCB上的平面变压器绕组结构，减小高频变压器的体积，降低制作难度和成本。
为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种制作在PCB上的平面变压器绕组结构，包括单块6层PCB板及四路绕组，各层PCB板的两侧沿宽度方向分别开设四个等距圆形金属化过的导线孔，绕组的导线从导线孔穿过，在四路绕组中有一路绕组输入，三路绕组输出，PCB板各层之间保持互相绝缘；
第一路绕组从第一层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第六层PCB板，绕第二个通孔两圈后，终于第六层PCB板一侧的第二个导线孔；
第二路绕组从第二层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第二个导线孔；
第三路绕组从第二层PCB板一侧的第四个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第三个导线孔；
第四路绕组由两路始于同一个导线孔，终于同一个导线孔的子走线构成，具体为：第一路子走线从第三层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第三层PCB板一侧的第四个导线孔；第二路子走线从第四层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第四层PCB板一侧的第四个导线孔。
优选的，该平面变压器功率等级为30W，有一路绕组输入，三路绕组输出，其中第二路绕组为10V/300mA输出，第三路绕组为10V/200mA输出，第四路绕组为5V/5A输出。
本发明将绕组制作在PCB上，与传统的同等功率输出的高频变压器相比，其体积大大减小，效率提高。该发明原副边绕组耦合程度高，漏感小；绕组间的分布电容影响减至最小；节省PCB板层数，有效降低整个平面变压器的成本。该变压器可以应用到各种需要低压大电流而空间体积及其有限的电子设备中。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步描述：
图1为第一层绕组平面图；
图2为第二层绕组平面图；
图3为第三层绕组平面图；
图4为第四层绕组平面图；
图5为第五层绕组平面图；
图6为第六层绕组平面图。
具体实施方式
本发明涉及一种制作在PCB上的多绕组平面变压器，是一种由单块6层PCB板和EI型平面磁芯构成，单块6层PCB板中间沿宽度方向上依次开有三个通孔，第一个通孔1为倒T形，第二个通孔2为矩形，第三个通孔3为T形，EI型平面磁芯安装到三个通孔内，单块6层PCB板的两侧沿宽度方向上分别开个四个等距圆形金属化过的导线孔4；PCB板各层之间保持互相绝缘。
如图1和图6所示，第一路绕组从第一层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第六层PCB板，绕第二个通孔两圈后，终于第六层PCB板一侧的第二个导线孔。
如图2和图5所示，第二路绕组为：第二路绕组从第二层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第二个导线孔。
第三路绕组为：第三路绕组从第二层PCB板一侧的第四个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第三个导线孔。
如图3和图4所示，第四路绕组为：第四路绕组由两路始于同一个导线孔，终于同一个导线孔的子走线构成，具体为：第一路子走线从第三层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第三层PCB板一侧的第四个导线孔；第二路子走线从第四层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第四层PCB板一侧的第四个导线孔。
在走线过程中，保持所有绕组的覆铜走线在垂直PCB板的方向上的重叠面积为0。该平面变压器功率等级为30W，有一路绕组输入，三路绕组输出，其中第二路绕组为10V/300mA输出，第三路绕组为10V/200mA输出，第四路绕组为5V/5A输出。第一路绕组为4匝，第二路和第三路绕组均为2匝，第四路绕组为1匝。
上述导线孔4的次序是从PCB板上侧到下侧计算。
本发明的PCB型平面变压器由小尺寸的平面磁芯和由PCB上的相应走线所构成的线圈共同组成，它不需要传统变压器的绕组骨架，而且散热好，变压器寄生参数影响小，开关频率可以做得很高。

Claims (2)

1.一种制作在PCB上的平面变压器绕组结构，其特征在于：包括单块6层PCB板及四路绕组，各层PCB板的两侧沿宽度方向分别开设四个等距圆形金属化过的导线孔，绕组的导线从导线孔穿过，在四路绕组中有一路绕组输入，三路绕组输出，PCB板各层之间保持互相绝缘；
第一路绕组从第一层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第六层PCB板，绕第二个通孔两圈后，终于第六层PCB板一侧的第二个导线孔；
第二路绕组从第二层PCB板一侧的第一个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第二个导线孔；
第三路绕组从第二层PCB板一侧的第四个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔两圈，并穿到第五层PCB板，终于第五层PCB板一侧的第三个导线孔；
第四路绕组由两路子走线构成，具体为：第一路子走线从第三层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第三层PCB板一侧的第四个导线孔；第二路子走线从第四层PCB板一侧的第三个导线孔开始进行覆铜走线，绕第二个通孔一圈，终于第四层PCB板一侧的第四个导线孔。
2.根据权利要求1所述的制作在PCB上的平面变压器绕组结构，其特征在于：该平面变压器功率等级为30W，有一路绕组输入，三路绕组输出，其中第二路绕组为10V/300mA输出，第三路绕组为10V/200mA输出，第四路绕组为5V/5A输出。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN1126878A (zh) * 1994-06-21 1996-07-17 住友特殊金属株式会社 多层印刷线圈基板的制造方法及印刷线圈元件与印刷线圈基板
US7859382B2 (en) * 2008-09-26 2010-12-28 Lincoln Global, Inc. Planar transformer
CN203721450U (zh) * 2014-03-21 2014-07-16 长兴柏成电子有限公司 一种制作在pcb上的平面变压器绕组结构

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