CN106067372A - 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法 - Google Patents

一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106067372A
CN106067372A CN201610339284.6A CN201610339284A CN106067372A CN 106067372 A CN106067372 A CN 106067372A CN 201610339284 A CN201610339284 A CN 201610339284A CN 106067372 A CN106067372 A CN 106067372A
Authority
CN
China
Prior art keywords
pcb board
winding
winding coil
cabling
twin columns
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201610339284.6A
Other languages
English (en)
Inventor
舒靖文
宋衡
王连根
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhejiang Qiuque Technology Co Ltd
Original Assignee
Zhejiang Qiuque Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhejiang Qiuque Technology Co Ltd filed Critical Zhejiang Qiuque Technology Co Ltd
Priority to CN201610339284.6A priority Critical patent/CN106067372A/zh
Publication of CN106067372A publication Critical patent/CN106067372A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/041—Printed circuit coils

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)

Abstract

本发明公开了一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法，本发明先在PCB板上开有两个平行排列的磁芯柱安装通孔和多个金属化孔焊盘；整板串联绕组的首、尾端均从PCB板的其中两个金属化孔焊盘引出；以双面覆铜基材走线，并形成围绕两个芯柱孔的四个绕组；每个芯柱孔边缘通过多个铜面走线过孔，使围绕于同一芯柱的覆铜走线形成绕向相同的“双层串联绕组”串联得到多层平面绕组线圈；最后在相邻PCB板之间设置绝缘层；在双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈的顶层和底层设置绝缘层。本发明一改传统印刷电路板制作平面变压器单柱绕组的技术局限，在相同绕组载流密度的条件下，可获得单层板面两倍的绕线匝数和四倍的绕组电感量。

Description

一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法
技术领域
本发明涉及一种平面绕组线圈设计方法，尤其涉及一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法。
背景技术
变压器是电子产品供电的重要组件。现有变压器体积高大，无法满足产品向小型、薄型化发展要求。平面变压器尤其是平面板式变压器，它是在多层印刷电路板(Printedcircuit board,PCB)上布设铜箔等导电箔片作为绕组，堆栈而成的变压器，这种平面结构的绕组可大大缩小变压器的厚度。平面变压器广泛应用于通信、计算机、工业控制、航空工程、医疗设备等产品中。不过，由于印刷电路板加工工艺和覆铜层厚度的局限，单层铜箔所形成的绕组匝数和导流截面都十分有限，仅适合一些小功率低压DC/DC变换器的运用条件。对于要求绕组匝数较多(如：具有高电压输入的AC/DC)或要求较大电流密度的运用场合，只能通过多层的电路板的串、并来达到匝数和电流密度的要求，这样一来平面变压器就需要使用相当多层数的电路板来叠成，使平板变压器小、薄的结构特色荡然无存。同时，使绕组设计、电路板层间过线都形成了技术难度和制造成本飙升；过厚的绕组反而造成变压器漏磁升高、效率降低、噪声干扰等一系列的问题。由此可见，现有的板式平面变压器其实用性是相当局限的。如何在保持印刷板式平面变压器薄型化、低漏磁、高效率等诸多技术特色的条件下，有效解决上述行业亟待克服的技术难题。正是本项技术投入研发的技术背景。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提出了一种适用于。
一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：在PCB板上开有两个平行排列的磁芯柱安装通孔；
步骤二：在PCB板上外边沿设有多个金属化孔焊盘；
步骤三：整板串联绕组的首、尾端均从PCB板的其中两个金属化孔焊盘引出；
步骤四：以双面覆铜基材走线，并形成围绕两个芯柱孔的四个绕组；每个芯柱孔边缘通过多个铜面走线过孔，使围绕于同一芯柱的覆铜走线形成绕向相同的“双层串联绕组”；使围绕于不同芯柱的两个“双层串联绕组”按绕向相反地进行串联即可构成双柱、四绕组串联的整板绕组。
步骤五：将多个步骤四得到的单层PCB板绕组线圈通过外边沿设有的多个金属化孔焊盘串接，得到适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈。
步骤六：在相邻PCB板之间设置绝缘层；
步骤七：在双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈的顶层和底层设置绝缘层。
所述的PCB板两个面按照投影轨迹进行走线。
有益效果：
1、本发明一改传统印刷电路板制作平面变压器单柱绕组的技术局限，在相同绕组载流密度的条件下，可获得单层板面两倍的绕线匝数和四倍的绕组电感量；
2、与单柱结构的板式绕组相比，在相同绕组匝数的条件下可成倍的减少板式绕组的总层数，大大降低了板式变压器的总厚度，是实现板式平面变压器薄型话的关键技术；
3、该技术创新推出的双柱间8字型串绕连接，于柱中心层间过线的绕组连接方法，使印刷电路线圈绕组的设计变得十分简单，使相同层数印刷电路线圈实现绕线匝数最大化；
4、该技术将印刷电路绕组设计为“双面绕组基础板”的标准化结构系列。依各种电源拓扑所要求的变压器参数选配相应磁芯和基础板，通过串、并绕组板层来获得所需绕组匝数和绕组电流，即可配组成各种不同类型和规格的变压器。一改传统电路板绕组只能专用的局限；同时，大大降低了印刷电路绕组制作的技术难度和较高的加工成本。使标准化基础板配组变压器的灵活工艺变成现实；
5、该印刷电路绕组基础板绕组涉及成双柱匝数均分的对称结构，保证了双柱间磁动势的平衡，使磁电电磁的规范和漏磁通的减少取得极好的效果；
6、与该项基础板配组变压器同时采用的绝缘隔离膜片可按不同抗电强度配叠绕组间绝缘、隔离物理层使高密度配组各种拓扑的隔离型AC/DC,DC/DC都成为了方便工艺和技术；
7、采用本项技术与传统和绕线制作高频变压器相比可直接省去占传统工艺绕线耗费约50％的加工成本，及无法保证和制作变压器的质量品质和工艺方式的局限性，也是传统高频变压器自动化生产的重要前提。
附图说明
图1为本发明PCB板正面结构示意图；
图2为本发明PCB板反面结构示意图；
图3为多层平面绕组线圈的结构示意图。
具体实施方式
一种适用于双柱磁芯结构的平面板式绕组线圈设计方法，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：在PCB板上开有两个平行排列的磁芯柱安装通孔；
步骤二：在PCB板上外边沿设有多个金属化孔焊盘；
步骤三：整板串联绕组的首、尾端均从PCB板的其中两个金属化孔焊盘引出；
步骤四：以双面覆铜基材走线，并形成围绕两个芯柱孔的四个绕组；每个芯柱孔边缘通过多个铜面走线过孔，使围绕于同一芯柱的覆铜走线形成绕向相同的“双层串联绕组”；使围绕于不同芯柱的两个“双层串联绕组”按绕向相反地进行串联即可构成双柱、四绕组串联的整板绕组；
步骤五：将多个步骤四得到的单层PCB板串接，得到适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈；
步骤六：在相邻PCB板之间设置绝缘层；
步骤七：在双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈的顶层和底层设置绝缘层。
如图1、图2、图3所示，平面绕组线圈，包括一张PCB板，PCB板边上开有金属化孔焊盘1用于连接串联绕组覆铜走线的首、尾端，PCB板上开有两个安装通孔2用于安放磁芯，串联绕组覆铜走线3首端连接金属化孔焊盘中的其中一个焊盘，围绕其中第一安装通孔从外往内绕行多圈后，通过金属化过孔4引到PCB板反面开始围绕第一个安装通孔从内往外绕行多圈，到最外圈后再从外往内围绕第二个安装通孔从外往内绕行多圈；绕行完后通过金属化过孔引到PCB板正面开始围绕第二个安装通孔从内往外绕行多圈后，尾端接到PCB板边上开有金属化孔焊盘中的另一个焊盘；覆铜走线始端、尾端分别与PCB板边上开有金属化孔焊盘中的其中一个焊盘连接形成了一个PCB板平面绕组线圈5，将单层平面绕组线圈串接，得到适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈；在相邻PCB板之间设置绝缘层；最后在双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈的顶层和底层设置绝缘层6。
PCB板同一个平面内覆铜走线，两个安装通孔绕线方向相反；PCB板同一个安装孔的正反两个面的覆铜走线按照投影轨迹进行走线。

Claims (3)

1.一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：
步骤一：在PCB板上开有两个平行排列的磁芯柱安装通孔；
步骤二：在PCB板上外边沿设有多个金属化孔焊盘；
步骤三：整板串联绕组的首、尾端均从PCB板的其中两个金属化孔焊盘引出；
步骤四：以双面覆铜基材走线，并形成围绕两个芯柱孔的四个绕组；每个芯柱孔边缘通过铜面走线过孔，使围绕于同一芯柱的覆铜走线形成绕向相同的“双层串联绕组”；使围绕于不同芯柱的两个“双层串联绕组”按绕向相反地进行串联即可构成双柱、四绕组串联的整板绕组；
步骤五：将多个步骤四得到的单层PCB板绕组线圈通过外边沿设有的多个金属化孔焊盘串接，得到适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈；
步骤六：在相邻PCB板之间设置绝缘层；
步骤七：在双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈的顶层和底层设置绝缘层。
2.根据权利要求1所述的一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法，其特征在于：步骤四中每个芯柱孔边缘通过多个铜面走线过孔。
3.根据权利要求1所述的一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法，其特征在于：双面覆铜基材走线时，PCB板两个面按照投影轨迹进行走线；两个安装通孔绕线方向相反。
CN201610339284.6A 2016-05-20 2016-05-20 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法 Pending CN106067372A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610339284.6A CN106067372A (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610339284.6A CN106067372A (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106067372A true CN106067372A (zh) 2016-11-02

Family

ID=57419972

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610339284.6A Pending CN106067372A (zh) 2016-05-20 2016-05-20 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106067372A (zh)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109065337A (zh) * 2018-07-11 2018-12-21 深圳振华富电子有限公司 印刷电路板式平板变压器
CN112750618A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 天津大学 一种奇数匝比的平面变压器制备方法
CN113009204A (zh) * 2021-02-25 2021-06-22 西安交通大学 一种宽频高灵敏度罗氏线圈传感器、其并联结构及串联结构

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283335A (ja) * 1996-04-15 1997-10-31 Murata Mfg Co Ltd 多層基板装置
US20020002771A1 (en) * 2000-02-21 2002-01-10 Compeq Manufacturing Company Limited Method for making a planar inductor/transformer in a laminated printed circuit board
JP2010245458A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル用コイル部材及びリアクトル
CN202513015U (zh) * 2012-03-16 2012-10-31 广州金升阳科技有限公司 一种平面变压器
CN103107166A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 华中科技大学 一种三维堆叠封装芯片中的电感及无线耦合通信系统
CN103645451A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 东南大学 基于印刷电路板亥姆霍兹线圈的低场核磁共振探头

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH09283335A (ja) * 1996-04-15 1997-10-31 Murata Mfg Co Ltd 多層基板装置
US20020002771A1 (en) * 2000-02-21 2002-01-10 Compeq Manufacturing Company Limited Method for making a planar inductor/transformer in a laminated printed circuit board
JP2010245458A (ja) * 2009-04-09 2010-10-28 Sumitomo Electric Ind Ltd リアクトル用コイル部材及びリアクトル
CN202513015U (zh) * 2012-03-16 2012-10-31 广州金升阳科技有限公司 一种平面变压器
CN103107166A (zh) * 2013-01-23 2013-05-15 华中科技大学 一种三维堆叠封装芯片中的电感及无线耦合通信系统
CN103645451A (zh) * 2013-12-06 2014-03-19 东南大学 基于印刷电路板亥姆霍兹线圈的低场核磁共振探头

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109065337A (zh) * 2018-07-11 2018-12-21 深圳振华富电子有限公司 印刷电路板式平板变压器
CN112750618A (zh) * 2020-12-28 2021-05-04 天津大学 一种奇数匝比的平面变压器制备方法
CN112750618B (zh) * 2020-12-28 2021-10-26 天津大学 一种奇数匝比的平面变压器制备方法
CN113009204A (zh) * 2021-02-25 2021-06-22 西安交通大学 一种宽频高灵敏度罗氏线圈传感器、其并联结构及串联结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6820321B2 (en) Method of making electronic transformer/inductor devices
CN106328357B (zh) 一种基于双面印刷电路板的平面变压器
US7872560B2 (en) Independent planar transformer
WO2019201302A1 (zh) 一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法
CN103269149B (zh) 适用于正激同步整流的pcb平板磁性器件
CN202513015U (zh) 一种平面变压器
JP2016515305A (ja) ラミネートポリマーを使用するプレーナ磁気技術に関する装置および方法
JP2010129692A (ja) インダクタンス部品
US20140167896A1 (en) Coupled inductor
CN208189370U (zh) 一种平面变压器及电子设备
CN201032609Y (zh) 一种高效独立型平面变压器
CN201622903U (zh) 新型多槽反激式高频变压器
CN106067372A (zh) 一种适用于双柱磁芯结构的多层平面绕组线圈设计方法
CN205789371U (zh) 适用于双柱磁芯结构的平面绕组线圈
CN105761881A (zh) 一种适用于双柱磁芯结构的平面绕组线圈
CN109686549B (zh) 一种具有多个绕组线圈通过微纳加工制作的集成变压器
CN202695101U (zh) 一种组装式平面变压器
CN208570304U (zh) 一种平面变压器及电子设备
CN101431868A (zh) 与绕组一体的多层pcb的制作方法
CN205789421U (zh) 双柱磁芯结构的平面变压器
CN202178922U (zh) 一种印制电路板叠孔结构
CN202307480U (zh) 一种独立型多层pcb平面变压器
CN201556524U (zh) 一种带pcb洛氏线圈的电子式电流互感器
CN112992493A (zh) 一种交叉绕组平面变压器结构
CN105869855A (zh) 一种双柱磁芯结构的平面变压器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20161102