CN106935376B - 变压器及开关电源 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种变压器，其包括：电路板、两个第一磁芯体及至少一个第二磁芯体，所述电路板包括两个相对的表面，所述至少一个第二磁芯体沿着由所述电路板的厚度方向嵌设于所述电路板内，两个所述第一磁芯体分别固定于所述两个相对表面上，所述至少一个第二磁芯体位于两个所述第一磁芯体之间，两个所述第一磁芯体与所述至少一个第二磁芯体形成所述变压器的磁芯。本发明还提供一种开关电源。

Description

变压器及开关电源
技术领域
本发明涉及电源制造技术领域，尤其涉及电源变压器及开关电源。
背景技术
高密小型化是开关电源的技术发展趋势，电源中的变压器和电感元件是电源的核心部件之一，对开关电源产品的面积和体积存在决定性影响。“电路板上设置扣磁芯”是当前高密小型化电源来实现变压器和电感的主流形式。例如，现有的完整的电源产品中，变压器的磁芯装于PCB相对两个表面上构成变压器和电感元件；总磁路由上下两个相同的磁芯部分对扣组成。变压器总厚度包含PCB、磁芯的厚度及极限公差累计，而磁芯的气隙高度最小值必须大于PCB的最大厚度，因此导致变压器整体高度增加。
发明内容
本发明实施例提供一种半埋入磁芯的变压器，以避免增加变压器整体厚度的技术问题。
本申请所述变压器，其包括：电路板、两个第一磁芯体及至少一个第二磁芯体，所述电路板包括两个相对的表面，所述至少一个第二磁芯体沿着由所述电路板的厚度方向嵌设于所述电路板内，两个所述第一磁芯体分别固定于所述两个相对表面上，所述至少一个第二磁芯体位于两个所述第一磁芯体之间，两个所述第一磁芯体与所述至少一个第二磁芯体形成所述变压器的磁芯。
其中，所述第二磁芯体为一个，所述电路板内设有绕所述第二磁芯体周缘的绕线，所述第二磁芯体的两个相对端部分别与两个所述第一磁芯体相对，并且所述第二磁芯体的两个端部中至少有一个与其所相对的所述第一磁芯体之间设有气隙；或者所述第二磁芯体的两个端部露出所述电路板与所相对的第一磁芯体连接。
其中，所述第二磁芯体为两个且间隔设置，每个所述第二磁芯体的两个相对端部露出所述表面分别与两个所述第一磁芯体相对，并且两个所述第二磁芯体中至少有一个周缘绕设有位于所述电路板内的绕线。所述绕线为电路板原有的走线，可以节省绕线层结构布置，减小电路板厚度，也可以避免而外设置绕线节省空间。
其中，两个所述第二磁芯体的两个端部露出所述电路板与所相对的第一磁芯体连接；或者，两个所述第二磁芯体中，至少有一个第二磁芯体的端部与该端部相对的所述第一磁芯体之间设有气隙。
其中，所述第二磁芯体为三个且依次间隔排列设置，每个所述第二磁芯体的两个相对端部分别与两个所述第一磁芯体相对，并且三个所述第二磁芯体中至少有一个周缘绕设有位于所述电路板内的绕线。
其中，三个所述第二磁芯体的两个端部均露出所述电路板与各自相对的第一磁芯体连接；或者，三个所述第二磁芯体中至少有一个第二磁芯体的端部与该端部相对的所述第一磁芯体之间设有气隙。
其中，三个所述第二磁芯体中，位于中间位置的第二磁芯体的两个端部与相对的第一磁芯体之间设有气隙。
其中，当所述第二磁芯体为一个时，所述第二磁芯体位于两个所述第二磁芯体为一个之间并且与所述第一磁芯体中部相对。
其中，所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面的间距，所述电路板的材料做为所述气隙的介质；或者所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面之间形成的缺口。
本申请所述的开关电源，包括所述的变压器及封装所述变压器的封装件。
本发明所述的电源变压器将磁芯分为两部分，一部分嵌设于电路板非走线区，而且绕线也是位于电路板内，另一部分再贴于电路板上，节省了占用磁芯在电路板上的厚度方向空间，减小了变压器的整体厚度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或背景技术中的技术方案，下面将对本发明实施例或背景技术中所需要使用的附图进行说明。
图1是本发明所述的变压器的平面示意图，其中第二磁芯体为一个；
图2是图1所示的第二磁芯体与第一磁芯体之间没有气隙的示意图；
图3是本发明所述的变压器的第二磁芯体为两个的示意图；
图4是图3所示的第二磁芯体与第一磁芯体之间没有气隙的示意图；
图5是本发明所述的变压器的第二磁芯体为三个的示意图；
图6是图5所述的三个第二磁芯体中气隙分布示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图对本发明实施例进行描述。
是本发明实施例提供的变压器用于开关电源或者交流电源。请参见图1，本实施例变压器用于开关电源变压器为例。所述变压器包括电路板10、两个第一磁芯体11及至少一个第二磁芯体12(附图1中以一个为例标注)，所述电路板10包括两个相对的表面101与表面102。所述至少一个第二磁芯体12沿着由所述电路板10的厚度方向嵌设于所述电路板10内，两个所述第一磁芯体11分别固定于所述两个相对表面101与表面102上，所述至少一个第二磁芯体12位于两个所述第一磁芯体11之间，两个所述第一磁芯体11与所述至少一个第二磁芯体12形成所述变压器的磁芯。所述变压器的磁芯包括了至少一个第二磁芯体12与两个所述第一磁芯体11以及并配合第二磁芯体12的线圈。
本发明实施例中，所述电路板10可以为设有线路的单板，也可以为多层基板形成并设有线路，电路板表面可以设有其他电子元件，所述第一磁芯体11的厚度小于所述电路板10上的厚度最大的电子元件，可以保证电路板的整体平整度，便于封装。二第一磁芯体11期第二磁芯体12的大小，厚度可以根据电路板厚度、电感需求等而设定。当所述第二磁芯体12为一个，所述电路板10内部设有绕所述第二磁芯体12周缘的绕线13，利用电路板内部原有的走线作为磁芯的绕线，节省布线工艺及节省电路板10的体积；所述绕线13可以为所述电路板10内线路层原有设置的导线，也是可以是选择电路板10内非走线区专门为第二磁芯体12设置。当所述第二磁芯体12为一个时，所述第二磁芯体12位于两个所述第二磁芯体11为一个之间并且与所述第一磁芯体11中部相对，如此可以达到均匀磁场的效果。
所述第二磁芯体12为柱体，其垂直设于电路板10内，所述电路板10的厚度即为所述两个表面101、102之间的距离。所述第二磁芯体12的两个相对端部121分别与两个所述第一磁芯体11相对，并且所述第二磁芯体12的两个端部121中至少有一个与端部121其所相对的所述第一磁芯体12之间设有气隙。本实施例中，所述第二磁芯体12的两端部121分别与两个所述第一磁芯体12之间设有气隙14。可以理解，该第二磁芯体12的一端留有气隙13即可。所述气隙14的厚度可以根据需要设定，最小为0。气隙的大小会根据电路需要设定。所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面的间距，所述电路板的材料做为所述气隙的介质；或者所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面之间形成的缺口。当然，请参阅图2，所述第二磁芯体12的两个端部121可以露出所述电路板10的表面101及表面102与所相对的第一磁芯体11连接，也就是说气隙尺寸为0，如此设计可以有利于第二磁芯体的散热效果。
请参阅图3，当所述第二磁芯体12为两个时，两个第二磁芯体12间隔设置并位于两个第一磁芯体11之间的位置，本方式中，所述两个第二磁芯体12与两个第一磁芯体11侧视方向上围成矩形结构，保证感应的稳定性。每个所述第二磁芯体12的两个相对端部121与两个所述第一磁芯体11相对，并且两个所述第二磁芯体12中至少有一个周缘绕设有位于所述电路板10内的绕线(图未示)。两个第二磁芯体12中一个有绕线，一个没有绕线13构成一个上下的磁性路线。两个第二磁芯体12也都可以设置有绕线13与所述两个第一磁芯体11构成回路。
进一步的，两个所述第二磁芯体12的两个端部露出所述电路板与所相对的第一磁芯体11连接；具体的，图中左侧的所述第二磁芯体12的两个相对端部121分别露出电路板10的两个表面与所述两个第一磁芯体11连接，图中右侧的所述第二磁芯体12的两个相对端部121分别露出电路板10的两个表面与所述两个第一磁芯体11连接。或者两个所述第二磁芯体12中，至少有一个第二磁芯体12的端部与该端部相对的所述第一磁芯体11之间设有气隙14，如图4所示，两个所述第二磁芯体12都形成有气隙，所述的气隙14为每个第二磁芯体的一端与第一磁芯体11形成。当然，也可以两端均形成有气隙。
请参阅图5，当所述第二磁芯体12为三个时，三个第二磁芯体12依次间隔排列设置并均位于两个第一磁芯体11之间。中间的第二个磁芯体12位于两侧的第二磁芯体12中间位置。每个所述第二磁芯体12的两个相对端部121分别与两个所述第一磁芯体相对，并且三个所述第二磁芯体12中至少有一个周缘绕设有位于所述电路板10内的绕线(图未示)。本实施方式中具体的，所述三个所述第二磁芯体12中位于两侧的第二磁芯体12设有绕线。或者位于中间位置的第二磁芯体12设有绕线。
进一步的，本实施例中，三个所述第二磁芯体12均与所述第一磁芯体11之间具有气隙。并且所述气隙14位于每一个第二磁芯体12的两端。当然，三个所述第二磁芯体12的两个端部121均露出所述电路板10与各自相对的第一磁芯体11连接。也就是说每个所述第二磁芯体12的两个端部121均连接与其相对的第一磁芯体11，第二磁芯体12与第一磁芯体11之间的气隙尺寸为0。
或者如图6所示，三个所述第二磁芯体12中一个第二磁芯体12的端部与该端部相对的所述第一磁芯体11之间设有气隙14，本方式选择中间的第二磁芯体12两端设有气隙14；两外两个第二磁芯体12与所述第一磁芯体11之间连接，也可以理解为气隙为0。可以理解，比如在11如电路板之间选择不同厚度的粘接胶水来实现气隙。
所述变压器还包括封装体，所述封装体为塑胶材质制成，塑封所述变压器，并且保证设有第一磁芯体的表面被填满，形成表面为平整的变压器。
本发明所述的电源变压器将磁芯分为两部分，一部分嵌设于电路板非走线区，而且绕线也是位于电路板内，另一部分再贴于电路板上，节省了占用磁芯在电路板上的厚度方向空间，减小了变压器的整体厚度。
本发明所述的开关电源包括以上所述的变压器及封装所述变压器的封装件。所述封装件可以为壳体。

Claims (6)

1.一种变压器，其特征在于，包括：电路板、两个第一磁芯体及至少两个第二磁芯体，所述第二磁芯体为柱体，所述电路板包括两个相对的表面，所述至少两个第二磁芯体沿着所述电路板的厚度方向嵌设于所述电路板内，并且每一个所述第二磁芯体的两端均不超出所述电路板的两个所述的表面，所述至少两个第二磁芯体间隔设置，两个所述第一磁芯体分别固定于所述两个相对表面上，所述至少两个第二磁芯体位于两个所述第一磁芯体之间，两个所述第一磁芯体与所述至少两个第二磁芯体形成所述变压器的磁芯，其中，所述至少两个第二磁芯体中任一磁芯体的两端与所述电路板的所述两个相对的表面持平、或者所述至少两个第二磁芯体中至少有一个磁芯体的至少一个端部与其相对的第一磁芯体之间设有气隙。
2.如权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第二磁芯体为三个且依次间隔排列设置，每个所述第二磁芯体的两个相对端部分别与两个所述第一磁芯体相对，并且在三个所述第二磁芯体中、至少有一个第二磁芯体的周缘上绕设有绕线，该绕线位于所述电路板内。
3.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，三个所述第二磁芯体中至少有一个第二磁芯体的端部与该端部相对的所述第一磁芯体之间设有气隙。
4.如权利要求2所述的变压器，其特征在于，三个所述第二磁芯体中，位于中间位置的第二磁芯体的两个端部与相对的两个所述第一磁芯体之间均设有气隙。
5.如权利要求1-4中任一项所述的变压器，其特征在于，所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面之间的间隔，所述电路板的材料作为所述气隙的介质；或者所述气隙为所述第二磁芯体到所述电路板的表面之间形成的缺口。
6.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1-5任一项所述的变压器及封装所述变压器的封装件。
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