CN108053981B - 平面变压器及制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及变压器技术领域,提供一种平面变压器及制造方法。该平面变压器包括PCB板、第一磁芯以及第二磁芯构成。其中,PCB板包括初级铜层、绝缘介质层以及次级铜层,初级铜层与次级铜层依次交替叠放,相邻的初级铜层与次级铜层之间设置有绝缘介质层,初级铜层包括第一初级绕组、第二初级绕组以及公共铜线,第一初级绕组以及第二初级绕组均与公共铜线电连接,次级铜层包括第一次级绕组以及第二次级绕组,第一初级绕组以及第一次级绕组处的第一通孔内安装有第一磁芯,第二初级绕组以及第二次级绕组处的第二通孔内安装有第二磁芯。该平面变压器具有体积小、一致性好、散热快、损耗低、频率高、漏感小、稳定可靠、功能强大、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及变压器技术领域,具体而言,涉及一种平面变压器及制造方法。
背景技术
随着电子电路向高频化、高功率传输效率、高功率密度、高可靠性、高稳定性、高集成度发展,对电源电路中的变压器设计提出了更高的要求。传统线绕变压器的漏感和分布电容,很难控制其批次一致性,这样就给电源电路的批产调试带来了很大的难度,同时,传统线绕变压器的立体结构会占用较大的体积,已经不适于现在电源电路扁平化的发展趋势。同时,由于其设计思路和应用环境所限,也无法满足现在的电源电路在高频化、高功率传输效率、高功率密、高可靠性、高稳定性以及高散热性等方面的性能要求。
近年来在电源电路中,开始使用平面变压器替代传统的线绕变压器。平面变压器的体积小远小于传统的线绕变压器,理论上还具有一致性好、便于散热、损耗低、频率高、漏感小、稳定可靠等特点,因此非常适合于在扁平化的电源电路中采用。但目前的平面变压器制造工艺尚不成熟,所生产出的平面变压器并不能完全实现上述特点。
发明内容
有鉴于此,本发明实施例提供了一种平面变压器及制造方法,以解决现有技术中所生产的平面变压器性能不佳的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:
第一方面,本发明实施例提供一种平面变压器,包括:PCB板、第一磁芯以及第二磁芯;
PCB板包括初级铜层、绝缘介质层以及次级铜层,初级铜层与次级铜层自下而上依次交替叠放,相邻的初级铜层与次级铜层之间设置有绝缘介质层;
初级铜层包括第一初级绕组、第二初级绕组以及公共铜线,第一初级绕组以及第二初级绕组均与公共铜线电连接;
次级铜层包括第一次级绕组以及第二次级绕组;
PCB板上开设有贯穿第一初级绕组以及第一次级绕组的第一通孔,第一磁芯设置在第一通孔内;
PCB板上开设有贯穿第二初级绕组以及第二次级绕组的第二通孔,第二磁芯设置在第二通孔内。
第二方面,本发明的实施例提供一种平面变压器制造方法,用于制造平面变压器,包括:
在初级铜层上蚀刻产生第一初级绕组、第二初级绕组以及公共铜线,第一初级绕组以及第二初级绕组均与公共铜线电连接;
在次级铜层上蚀刻产生第一次级绕组以及第二次级绕组;
将初级铜层与次级铜层自下而上依次交替叠放,并在相邻的初级铜层与次级铜层之间放置绝缘介质层;
将叠放好的初级铜层、次级铜层以及绝缘介质层压合形成PCB板;
在PCB板上开设贯穿第一初级绕组以及第一次级绕组的第一通孔,将第一磁芯安装在第一通孔内;
在PCB板上开设贯穿第二初级绕组以及第二次级绕组的第二通孔,将第二磁芯安装在第二通孔内,进而获得平面变压器。
本发明实现的有益效果:本发明实施例提供的平面变压器及制造方法,所制造出的平面变压器包括PCB板、第一磁芯以及第二磁芯。其中,PCB板包括初级铜层、绝缘介质层以及次级铜层,初级铜层与次级铜层依次交替叠放,绝缘介质层设置在相邻的初级铜层与次级铜层之间。初级铜层蚀刻有第一初级绕组、第二初级绕组以及与分别与第一初级绕组、第二初级绕组电连接的公共铜线,次级铜层蚀刻有第一次级绕组以及第二次级绕组。第一初级绕组以及第一次级绕组处的第一通孔内安装有第一磁芯,第二初级绕组以及第二次级绕组处的第二通孔内安装有第二磁芯。第一初级绕组、第一次级绕组以及第一磁芯构成平面变压器的第一子变压器,第二初级绕组、第二次级绕组以及第二磁芯构成平面变压器的第二子变压器。第一子变压器以及第二子变压器将公共铜线作为共同的输入端,同时将第一次级绕组作为第一输出端,将第二次级绕组作为第二输出端。
由此可见,本发明实施例提供的平面变压器,绕组蚀刻在PCB板中的初级铜层或次级铜层上,相较于现有技术中在磁芯上绕制多组线圈的方式,其占用的体积小得多,并且制成的绕组一致性好,便于变压器的批量生成。而本发明实施例中的变压器磁芯安装在PCB板上的通孔内,同样可以缩小平面变压器的占用体积,同时磁芯一般具有较大的表面积,其散热性良好。本发明实施例提供的平面变压器在制造时采用初级铜层和次级铜层交替叠放的方式,该叠放方式在平面变压器设计领域公认具有损耗低、频率高、漏感小、稳定可靠等特点。此外,本发明实施例提供的平面变压器包括至少两个子变压器,一次性同时进行设计制造,生产方式非常高效,而生产出的平面变压器具有一路输入,至少两路耦合输出的特点,其功能强大,设计方式灵活,可以满足不同应用场景下的用户需求。
为使本发明的上述目的、技术方案和有益效果能更明显易懂,下文特举实施例,并配合所附附图,作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本发明的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例提供的平面变压器的外部结构示意图;
图2示出了本发明实施例提供的平面变压器的PCB板的结构示意图;
图3示出了本发明实施例提供的平面变压器的初级铜层的结构示意图;
图4示出了本发明实施例提供的平面变压器的次级铜层的结构示意图;
图5示出了本发明实施例提供的平面变压器的第一磁芯的结构示意图;
图6示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的流程图;
图7示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的步骤S5的流程图;
图8示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的步骤S5的流程图。
图中:1-平面变压器;10-PCB板;100-输入引出孔;110-输入引线;120-初级铜层;122-第一初级绕组;124-第二初级绕组;126-公共铜线;130-绝缘介质层;140-次级铜层;142-第一次级绕组;144-第二次级绕组;152-第一通孔;154-第二通孔;20-第一磁芯;200-第一输出引出孔;210-第一输出引线;22-第一部分磁芯;22a-第一接触面;24-第二部分磁芯;24a-第二接触面;30-第二磁芯;300-第二输出引出孔;310-第二输出引线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
第一实施例
图1示出了本发明实施例提供的平面变压器1的外部结构示意图。参照图1,本发明实施例提供的平面变压器1包括:PCB板10、第一磁芯20、第二磁芯30、输入引线110、第一输出引线210以及第二输出引线310。其中,第一磁芯20以及第二磁芯30嵌入在PCB板10上,PCB板10上贯穿开设有输入引出孔100、第一输出引出孔200以及第二输出引出孔300,输入引线110焊接在输入引出孔100上,第一输出引线210焊接在第一输出引出孔200上,第二输出引线310焊接在第二输出引出孔300上。
该平面变压器1实际上可以视为由第一子变压器以及第二子变压器组合构成,第一磁芯20为第一子变压器的磁芯,第二磁芯30为第二子变压器的磁芯,第一子变压器和第二子变压器具有公共的输入端,该输入端可以从PCB板10内部由输入引线110引出,方便变压器使用;第一子变压器和第二子变压器具有独立的输出端,第一子变压器的输出端可以从PCB板10内部由第一输出引线210引出,第二子变压器的输出端可以从PCB板10内部由第二输出引线310引出。即该平面变压器1具有一路输入,两路耦合输出。
必须指出,本发明实施例提供的平面变压器1可以包括更多个子变压器,其结构以及制造方法与第一子变压器以及第二子变压器都是类似的,因此在本发明实施例中仅阐述该平面变压器1具有两个子变压器的情况,并不代表该平面变压器1只能包括两个子变压器,当平面变压器1包括更多个子变压器时,具有一路输入,多路耦合输出的特征。
图2示出了本发明实施例提供的平面变压器1的PCB板10的结构示意图。参照图2,PCB板10由多个初级铜层120、多个次级铜层140以及多个绝缘介质层130叠放构成。其中,初级铜层120以及次级铜层140应当依次交替叠放,例如,PCB板10有两个初级铜层120,两个次级铜层140,将初级铜层120标记为P,次级铜层140标记为S,其叠放方式只能为PSPS或SPSP。在平面变压器1设计领域,这种交替叠放方式公认具有损耗低、频率高、漏感小、稳定可靠等特点,因此在本发明实施例中予以采用。叠放时,还应在相邻的初级铜层120以及次级铜层140之间设置绝缘介质层130,将初级铜层120以及次级铜层140隔离,绝缘介质层130的材料可以为环氧树脂。初级铜层120和次级铜层140的个数可以根据使用需求确定,绝缘介质层130的个数根据初级铜层120以及次级铜层140的个数确定。
初级铜层120对应平面变压器1的初级绕组,次级铜层140对应平面变压器1的次级绕组。图3示出了本发明实施例提供的平面变压器1的初级铜层120的结构示意图。参照图3,初级铜层120包括第一子变压器的第一初级绕组122以及第二子变压器的第二初级绕组124,第一初级绕组122以及第二初级绕组124均与公共铜线126电连接,公共铜线126较粗,能够承载第一子变压器以及第二子变压器的输入电流。第一初级绕组122位置开设有用于安装第一磁芯20的第一通孔152,在图3示出的实施方式中,第一通孔152有三个,分别位于第一初级绕组122左侧、中心以及右侧。第一通孔152的形状、个数以及位置应当与第一磁芯20的形状相配合,便于将第一磁芯20安装在第一通孔152内,因此图3所示出的第一通孔152仅仅是一种示例,不代表第一通孔152只能具有图3所示出的形状、个数以及位置。类似的,第二初级绕组124位置开设有用于安装第二磁芯30的第二通孔154。初级铜层120中不属于第一初级绕组122、第二初级绕组124以及公共铜线126的残余铜可以增加PCB板10的强度,在图3中用斜线阴影示出。显然,残余铜所在的区域与第一初级绕组122、第二初级绕组124以及公共铜线126之间需要用绝缘介质隔离开,同时第一初级绕组122以及第二初级绕组124内部的各螺旋形迹线之间也需要用绝缘介质隔离开,避免短路。图4示出了本发明实施例提供的平面变压器1的次级铜层140的结构示意图。参照图4,次级铜层140包括第一子变压器的第一次级绕组142以及第二子变压器的第二次级绕组144。第一次级绕组142位置开设有用于安装第一磁芯20的第一通孔152,第二次级绕组144位置开设有用于安装第二磁芯30的第二通孔154。次级铜层140中不属于第一次级绕组142以及第二次级绕组144的残余铜可以增加PCB板10的强度,在图4中用斜线阴影示出。显然,残余铜所在的区域与第一次级绕组142以及第二次级绕组144之间需要用绝缘介质隔离开,同时第一次级绕组142以及第二次级绕组144内部的各螺旋形迹线之间也需要用绝缘介质隔离开,避免短路。
PCB板10是由叠放好的初级铜层120、次级铜层140以及绝缘介质层130在真空、高温、高压条件下压合形成的,在该条件下,绝缘介质层130上的绝缘介质融化为液态,在压力的作用下可以自由流动,从而对上面提到的初级铜层120以及次级铜层140中需要绝缘介质隔离的部分进行填充,实现隔离避免短路。
每个输入铜层都具有类似的结构,每个输出铜层也都具有类似的结构,如果需要的话,各个输入铜层之间可以通过打孔的方式进行电连接,各个输出铜层之间也可以通过打孔的方式电连接。PCB板10上开设的输入引出孔100内部镀铜,与初级铜层120上的公共铜线126电连接,作为平面变压器1的输入端,在具体实施时,所设置的输入引出孔100的数量可以根据实际需求确定,可以是每个初级铜层120对应一个引出孔,也可以是几个电连接的初级铜层120对应一个输入引出孔100。类似的,PCB板10上开设的第一输出引出孔200与次级铜层140上的第一次级绕组142电连接,作为平面变压器1的第一输出端,在具体实施时,所设置的第一输出引出孔200的数量可以根据实际需求确定,PCB板10上开设的第二输出引出孔300与次级铜层140上的第二次级绕组144电连接,作为平面变压器1的第二输出端,在具体实施时,所设置的第二输出引出孔300的数量可以根据实际需求确定。从而可以理解,在图1中所示出的输入引出孔100、第一输出引出孔200以及第二输出引出孔300的个数仅为示例,相应的输入引线110、第一输出引线210以及第二输出引线310的条数也仅为示例,并不对本发明实施例提供的平面变压器1的结构造成任何限制。
需要注意,第一子变压器和第二子变压器虽然都由相同的初级铜层120以及次级铜层140构成,但是二者除了公共铜线126以外的部分都是独立的,因此可以独立设计,即在同一个铜层上第一变压器的绕组迹线和第二变压器的绕组迹线可以设计为不同的。
将平面变压器1的绕组设置于各个铜层,相较于传统的线绕变压器,大大减小的变压器的体积,能够满足电源电路扁平化的要求。
每个初级铜层120中第一通孔152的位置以及每个次级铜层140中第一通孔152的位置都是对应的,一般而言,为保证PCB板10的强度,第一通孔152是在PCB板10压合后才开设的,第一通孔152贯穿PCB板10内的各层,所以在PCB板10的各层中,第一通孔152所在的位置都是对应的。第二通孔154与第一通孔152类似,不再阐述。图5示出了本发明实施例提供的平面变压器1的第一磁芯20的结构示意图。参照图5,第一磁芯20包括相对设置的第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24,第一部分磁芯22设置在PCB板10的第一表面并与第一通孔152位于第一表面的第一端配合,第二部分磁芯24设置在PCB板10的与第一表面相对的第二表面并与第一通孔152位于第二表面的第二端配合。在安装第一磁芯20时,将第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24分别从PCB板10的第一表面以及PCB板10的第二表面扣入第一通孔152,以使第一部分磁芯22的位于第一通孔152内的第一接触面22a与第二部分磁芯24的位于第一通孔152内的第二接触面24a紧密贴合,第一接触面22a和第二接触面24a上都涂有胶,二者被粘在一起从而固定在PCB板10上。第二磁芯30的结构以及安装方式与第一磁芯20类似,不再阐述。可见,第一磁芯20以及第二磁芯30在安装后时嵌入PCB板10内部的,因此并不会造成平面变压器1的体积显著增大,同时第一磁芯20以及第二磁芯30具有较大的表面积,其散热性能良好。第一磁芯20以及第二磁芯30可以采用任意一种现有的磁芯,例如E型磁芯、EP型磁芯、RM型磁芯、环形磁芯等,其材料可以是锰-锌铁氧体、镍-锌铁氧体等,显然,在采用不同的磁芯时,第一通孔152以及第二通孔154的形状、个数及位置也应相应地调整。
综上所述,本发明实施例提供的平面变压器1将绕组设置在PCB板10的铜层上,显著缩小了变压器体积。同时,平面变压器1的初级铜层120以及次级铜层140交替设置,经实验测量,在该交替设置方式下,平面变压器1控制漏感低(≤0.5μH,100kHz/1V)且一致性好,具有高频化(可达500kHz)、高功率传输效率(≥92%)、低损耗(<10%)、高功率密度、高可靠性等特性,符合电源电路扁平化设计的发展趋势。此外,该平面变压器1包括两个可以独立设计的子变压器,两个子变压器具有共同的输入和独立的输出,其功能强大,可以适用于复杂的工作环境,并且很容易地在此基础上将两个子变压器扩展为更多个子变压器。
第二实施例
图6示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的流程图。请参见图6,该方法包括:
步骤S1:在初级铜层120上蚀刻产生第一初级绕组122、第二初级绕组124以及公共铜线126,所述第一初级绕组122以及所述第二初级绕组124均与所述公共铜线126电连接。
步骤S2:在次级铜层140上蚀刻产生第一次级绕组142以及第二次级绕组144。
步骤S1以及S2中,采用在铜层上蚀刻的方式制作第一子变压器以及第二子变压器的绕组,与线绕变压器在磁芯上缠绕铜线的方式相比,其不确定因素小,一致性好,便于快速批量生产。
步骤S3:将所述初级铜层120与所述次级铜层140自下而上依次交替叠放,并在相邻的所述初级铜层120与所述次级铜层140之间放置绝缘介质层130。
步骤S4:将叠放好的所述初级铜层120、所述次级铜层140以及所述绝缘介质层130压合形成PCB板10。
步骤S3中已经阐述过初级铜层120、次级铜层140以及绝缘介质层130的叠放方式,此处不再阐述。将叠放好的初级铜层120、次级铜层140以及绝缘介质层130在真空、高温、高压条件下压合即可形成PCB板10,受制于PCB板10加工工艺的限制,压合后PCB板10的厚度不超过5mm。
步骤S5:在所述PCB板10上开设贯穿所述第一初级绕组122以及所述第一次级绕组142的第一通孔152,将第一磁芯20安装在所述第一通孔152内。
图7示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的步骤S5的流程图。请参见图7,步骤S5可以包括:
步骤S50:用铣床将所述PCB板10位于所述第一通孔152区域内的部分铣掉以形成所述第一通孔152。
为保证PCB板10的强度,第一通孔152的需要在PCB板10压合形成后再开设。因此,一般在初级铜层120或次级铜层140需要开设第一通孔152的第一通孔152区域预先做好标识。PCB板10制作好后,用铣床将PCB板10位于第一通孔152内的部分去掉就可以了。
步骤S51:将所述第一磁芯20研磨至预设高度。
第一通孔152制作好以后,可以开始往第一通孔152内安装第一磁芯20,由于PCB板10的厚度经常需要根据实际需求改变,所以磁芯的高度和第一通孔152的深度经常不能匹配,所以如果必要的话,在安装磁芯前可以先对磁芯进行研磨,使其高度合适。
步骤S52:将研磨后的所述第一磁芯20安装在所述第一通孔152内。
图8示出了本发明实施例提供的平面变压器制造方法的步骤S52的流程图。请参见图8,步骤S52可以包括:
步骤S520:将所述第一部分磁芯22的第一接触面22a涂胶并将所述第二部分磁芯24的第二接触面24a涂胶。
步骤S521:将所述第一部分磁芯22从所述PCB板10的第一表面插入所述第一通孔152并将所述第二部分磁芯24从所述PCB板10的与所述第一表面相对的第二表面插入所述第一通孔152,以使所述第一接触面22a与所述第二接触面24a在所述第一通孔152内紧密贴合。
第一接触面22a为第一部分磁芯22的粘接面,第二接触面24a为第二部分磁芯24的粘接面,二者可以是平整的表面,且位置刚好正对,从而能够充分接触确保第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24的粘合。
步骤S522:使用夹具固定所述第一部分磁芯22以及所述第二部分磁芯24。
用夹具固定第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24,确保二者在步骤S523的加热过程中始终紧密贴合在一起。
步骤S523:将所述PCB板10放入加热温度为预设温度的烘箱内加热预设时间,以使所述第一接触面22a以及所述第二接触面24a上的胶体固化。
发明人长期研究发现,预设温度为120℃至140℃、预设时间为60min至65min时胶体固化效果较好,能够使第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24相互粘合。第一部分磁芯22以及第二部分磁芯24相互粘合后,形成一个闭合的磁回路,从而第一子变压器才能正常工作。该步骤结束之后,第一子变压器制作完成。
步骤S6:在所述PCB板10上开设贯穿所述第二初级绕组124以及所述第二次级绕组144的第二通孔154,将第二磁芯30安装在所述第二通孔154内,进而获得所述平面变压器1。
步骤S6和步骤S5类似,不再阐述。该步骤结束之后,第二子变压器制作完成。
为方便平面变压器1的使用,还可以为平面变压器1设置输入引线110、第一输出引线210以及第二输出引线310。具体而言,在步骤S4制作完PCB板10后,可以在PCB板10上贯穿开设连接到初级铜层120或次级铜层140的输入引出孔100、第一输出引出孔200以及第二输出引出孔300。其中,输入引出孔100与初级铜层120的公共铜线126电连接,第一输出引出孔200与次级铜层140的第一次级绕组142电连接,第二输出引出孔300与次级铜层140的第二次级绕组144电连接,引出孔通过内部镀铜的方式实现上述电连接。将输入引线110、第一输出引线210以及第二输出引线310焊接到对应的引出孔就可以了。
综上所述,本发明实施例提供的平面变压器制造方法,其制造出的平面变压器1具有体积小、一致性好、散热快、损耗低、频率高、漏感小、稳定可靠、功能强大、适用范围广等优点。同时,该方法可以一次性制造多个子变压器,其生产效率非常高。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置类实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,这依所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM,Read-OnlyMemory)、随机存取存储器(RAM,RandomAccessMemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,对于本领域的技术人员来说,本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
以上所述,仅为本发明的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此,本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。
Claims (8)
1.一种平面变压器,其特征在于,包括:PCB板、第一磁芯以及第二磁芯;
所述PCB板包括初级铜层、绝缘介质层以及次级铜层,所述初级铜层与所述次级铜层自下而上依次交替叠放,相邻的所述初级铜层与所述次级铜层之间设置有所述绝缘介质层,所述PCB板由叠放好的所述初级铜层、所述绝缘介质层以及所述次级铜层压合形成;
所述初级铜层上蚀刻有第一初级绕组、第二初级绕组以及公共铜线,所述第一初级绕组以及所述第二初级绕组均与所述公共铜线电连接;
所述次级铜层上蚀刻有第一次级绕组以及第二次级绕组;
所述PCB板上开设有贯穿所述第一初级绕组以及所述第一次级绕组的第一通孔,所述第一磁芯设置在所述第一通孔内;
所述PCB板上开设有贯穿所述第二初级绕组以及所述第二次级绕组的第二通孔,所述第二磁芯设置在所述第二通孔内;
所述平面变压器还包括:输入引线,与所述公共铜线电连接;第一输出引线,与所述第一次级绕组电连接;第二输出引线,与所述第二次级绕组电连接;
所述平面变压器包括第一子变压器以及第二子变压器;所述第一磁芯为所述第一子变压器的磁芯,所述第二磁芯为所述第二子变压器的磁芯;所述第一子变压器以及所述第二子变压器具有公共的输入端,所述公共的输入端从所述PCB板内部由所述输入引线引出;所述第一子变压器以及所述第二子变压器具有独立的输出端,所述第一子变压器的输出端从所述PCB板内部由所述第一输出引线引出,所述第二子变压器的输出端从所述PCB板内部由所述第二输出引线引出。
2.根据权利要求1所述的平面变压器,其特征在于,所述第一磁芯包括:
第一部分磁芯,设置在所述PCB板的第一表面并与所述第一通孔位于所述第一表面的第一端配合;
第二部分磁芯,设置在所述PCB板的与所述第一表面相对的第二表面并与所述第一通孔位于所述第二表面的第二端配合;
所述第一部分磁芯的位于所述第一通孔内的第一接触面与所述第二部分磁芯的位于所述第一通孔内的第二接触面紧密贴合。
3.一种平面变压器制造方法,用于制造平面变压器,其特征在于,包括:
在初级铜层上蚀刻产生第一初级绕组、第二初级绕组以及公共铜线,所述第一初级绕组以及所述第二初级绕组均与所述公共铜线电连接;
在次级铜层上蚀刻产生第一次级绕组以及第二次级绕组;
将所述初级铜层与所述次级铜层自下而上依次交替叠放,并在相邻的所述初级铜层与所述次级铜层之间放置绝缘介质层;
将叠放好的所述初级铜层、所述次级铜层以及所述绝缘介质层压合形成PCB板;
在所述PCB板上开设贯穿所述第一初级绕组以及所述第一次级绕组的第一通孔,将第一磁芯安装在所述第一通孔内;
在所述PCB板上开设贯穿所述第二初级绕组以及所述第二次级绕组的第二通孔,将第二磁芯安装在所述第二通孔内,进而获得所述平面变压器;
所述平面变压器包括第一子变压器以及第二子变压器;所述第一磁芯为所述第一子变压器的磁芯,所述第二磁芯为所述第二子变压器的磁芯;所述将叠放好的所述初级铜层、所述次级铜层以及所述绝缘介质层压合形成PCB板之后,所述方法还包括:
从所述公共铜线引出所述平面变压器的输入引线作为所述第一子变压器以及所述第二子变压器公共的输入端;
从所述第一次级绕组引出所述平面变压器的第一输出引线作为所述第一子变压器的输出端;
从所述第二次级绕组引出所述平面变压器的第二输出引线所述第二子变压器的输出端。
4.根据权利要求3所述的平面变压器制造方法,其特征在于,所述初级铜层中所述第一初级绕组所在的位置预留有第一通孔区域,所述在所述PCB板上开设贯穿所述第一初级绕组以及所述第一次级绕组的第一通孔,将第一磁芯安装在所述第一通孔内,包括:
用铣床将所述PCB板位于所述第一通孔区域内的部分铣掉以形成所述第一通孔;
将所述第一磁芯研磨至预设高度;
将研磨后的所述第一磁芯安装在所述第一通孔内。
5.根据权利要求4所述的平面变压器制造方法,其特征在于,所述第一磁芯包括第一部分磁芯以及第二部分磁芯,所述将研磨后的所述第一磁芯安装在所述第一通孔内,包括:
将所述第一部分磁芯的第一接触面涂胶并将所述第二部分磁芯的第二接触面涂胶;
将所述第一部分磁芯从所述PCB板的第一表面插入所述第一通孔并将所述第二部分磁芯从所述PCB板的与所述第一表面相对的第二表面插入所述第一通孔,以使所述第一接触面与所述第二接触面在所述第一通孔内紧密贴合;
使用夹具固定所述第一部分磁芯以及所述第二部分磁芯;
将所述PCB板放入加热温度为预设温度的烘箱内加热预设时间,以使所述第一接触面以及所述第二接触面上的胶体固化。
6.根据权利要求5所述的平面变压器制造方法,其特征在于,所述预设温度为120℃至140℃。
7.根据权利要求6所述的平面变压器制造方法,其特征在于,所述预设时间为60min至65min。
8.根据权利要求3-7中任一权项所述的平面变压器制造方法,其特征在于,所述PCB板的厚度不超过5mm。
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Citations (4)
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---|---|---|---|---|
WO2001053748A1 (en) * | 2000-01-24 | 2001-07-26 | Ronald Kevin Fricker | A lighting assembly |
KR101133584B1 (ko) * | 2010-10-08 | 2012-04-05 | 전주대학교 산학협력단 | 평면 변압기 |
CN202373431U (zh) * | 2011-09-07 | 2012-08-08 | 雅达电子国际有限公司 | 线圈装置、复合线圈装置以及平面变压器 |
CN106104723A (zh) * | 2014-03-12 | 2016-11-09 | 日立汽车系统株式会社 | 变压器和使用该变压器的电力转换装置 |
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