CN108511172A - 一种消耗平板磁性装置漏感的方法及基于该方法的平板磁性装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及平板磁性装置技术领域，具体为一种消耗平板磁性装置漏感的方法及基于该方法的平板磁性装置，具体方法为：选取平板磁性装置中的任意一层绕组层，在该绕组层与前一层之间或者该绕组层与后一层之间平行设置导电介质层，导电介质层上匹配设有用于磁性装置的磁芯的磁柱穿过的通孔和/或缺口，在导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，隔离线中不具有导电介质，导电介质层的覆盖面积≥所有绕组层产生的磁通的覆盖面积，所有绕组层产生的漏磁磁通会在导电介质层产生感应电流，而基于隔离线的设置不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，从而使得在漏磁磁通被消耗的同时，不导致主磁通的损耗。
Description
技术领域
本发明涉及平板磁性器件技术领域，具体为一种消耗平板磁性装置漏感的方法及基于该方法的平板磁性装置。
背景技术
现有的平板磁性器件，例如平板变压器、平板电感等，一般采用低高度的磁芯构成，绕组则在单层或者多层印制电路板(以下简称PCB板)的金属层上实现。
平面变压器的具体实现方式主要有两种：
A.如图1所示，变压器的原边绕组和副边绕组在同一PCB板的同一层金属层上实现，这种方式由于原边绕组和副边绕组在同一金属层上实现，使得绕组绕线圈数受制于PCB面积；
B.如图2所示，变压器的原边绕组和副边绕组在同一PCB板的不同层金属层上实现，不同层之间通过金属过孔连接；这种实现方式的两个绕组在不同的金属层上，使得受到PCB面积的制约较小，能够实现更大的绕组绕线圈数；
C.变压器的原边绕组和副边绕组在不同PCB板的金属层上实现，不同PCB板之间通过导电连接组件连接，例如通过PCB板的金属过孔连接，用一个金属柱穿过过孔，过孔和金属柱焊接在一起；这种实现方式的两个绕组在不同的PCB板上，使得受到PCB板面积的制约较小，能够实现更大的绕组绕线圈数。
类似地，平面电感的具体实现方式也有两种：
A.如图3所示，电感绕组在同一PCB的同一层金属层实上现，绕组绕线圈数同样会受到PCB面积的制约；
B.电感绕组在同一PCB的不同层金属层上实现，不同层之间通过金属过孔连接，这种实现方式的绕组分布在同一PCB板的不同层上，使得受到PCB板面积的制约较小，能够实现更大的绕组绕线圈数；
C.电感的绕组在不同PCB板的金属层上实现，不同PCB板之间通过导电连接组件连接，例如通过PCB板的金属过孔连接，用一个金属柱穿过过孔，过孔和金属柱焊接在一起；这种实现方式的绕组分布在不同PCB板上，使得受到PCB板面积的制约较小，能够实现更大的绕组绕线圈数。
但是在上述平板变压器和平板电感的实现方案中，无论是在同一层金属层上实现绕组，还是在不同层金属层上实现绕组，磁芯都只能覆盖一部分的PCB走线，导致绕组产生的一部分磁通不通过磁芯，而是通过磁芯外面的空间，同时一部分绕组产生的部分磁通虽然通过磁芯，但不通过另一部分绕组。例如：如图4所示，在平板变压器采用同一层金属层实现原边绕组和副边绕组的技术方案中，磁通Be1、Be2、Be3和Be4不通过磁芯，而是通过磁芯外面的空间，磁通Be5和Be6虽然通过部分磁芯，但没有通过另外一部分绕组，这样一来，这些漏磁磁通就会型成很大的漏感。当将这种结构的平面变压器或者平面电感应用在开关电源中时，漏感的存在会引起很大的电压震荡，进而导致功率器件的过压损耗，同时由于漏感经过开放的空间，也会带来电磁干扰的问题。
发明内容
针对现有技术中的问题，本发明提供一种消耗平板磁性装置漏感的方法及基于该方法设计的平板磁性装置。
为实现以上技术目的，本发明的技术方案是：
一种消耗平板磁性装置漏感的方法，选取平板磁性装置中的任意一层绕组层，在该绕组层与前一层之间或者该绕组层与后一层之间平行设置导电介质层，导电介质层上匹配设有用于平板磁性装置的磁芯的磁柱穿过的通孔和/或缺口，在导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，隔离线中不具有导电介质，导电介质层的覆盖面积大于所有绕组层产生的磁通的覆盖面积，所有绕组层产生的漏磁磁通在导电介质层产生感应电流，且基于隔离线的设置，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，从而使得在平板磁性装置的漏磁磁通被消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
基于上述消耗平板磁性装置漏感的方法，设计第一种平板磁性装置，具体为：一种平板磁性装置，包括相匹配的上磁芯和下磁芯、PCB板，所述上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，所述PCB板设于上磁芯和下磁芯之间且具有多层结构，每层结构均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，在多层结构中至少包括2层金属层，其中1层金属层作为导电介质层，其余层金属层作为绕组布设层，所述导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯朝向下磁芯的一面两侧分别设有1个磁柱，所述PCB板包括2层金属层，其中一层金属层作为绕组布设层，另一层金属层作为导电介质层，每层金属层上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔，所述绕组布设层上的原边绕组和副边绕组分别围绕2个通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯为E型磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥3，任意一层金属层作为导电介质层，其余层金属层分为两部分，一部分作为原边绕组布设层，另一部分作为副边绕组布设层，每层金属层上均设有与E型磁芯的3个磁柱相匹配的3个通孔，所述原边绕组布设层上的原边绕组和副边绕组布设层上的副边绕组均围绕位于中间的通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上的相邻的2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板电感，所述上磁芯为E型磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥2，任意一层金属层作为导电介质层，其余层金属层作为绕组布设层，每层金属层上均设有用于E型磁芯的3个磁柱穿过的3个通孔，所述绕组布设层上的绕组围绕位于中间的通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上相邻的2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
基于上述消耗平板磁性装置漏感的方法，设计第二种平板磁性装置，具体为：一种平板磁性装置，包括相匹配的上磁芯和下磁芯，所述上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，所述上磁芯和下磁芯之间设有多层PCB板，每层PCB板上均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，至少1层PCB板的金属层作为绕组布设层，与任意一层绕组布设层相邻的PCB板的金属层作为导电介质层，所述导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯朝向下磁芯的一面两侧分别设有1个磁柱，所述上磁芯和下磁芯之间设有2层PCB板，其中一层PCB板的金属层作为绕组布设层，另一层PCB板的金属层作为导电介质层，每层PCB板上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔，所述绕组布设层上的原边绕组和副边绕组分别围绕2个通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯为E型上磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述上磁芯和下磁芯之间设有N层PCB板，N取正整数且≥3，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层，其余层PCB板分为两部分，一部分PCB板的金属层作为原边绕组布设层，另一部分PCB板的金属层作为副边绕组布设层，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型上磁芯的两侧磁柱穿过的缺口，中心均设有用于E型上磁芯的中心磁柱穿过的通孔，所述原边绕组布设层上的原边绕组和副边绕组布设层上的副边绕组均围绕通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上每个缺口与通孔之间的区域内均布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别与缺口和通孔的边缘相接，所述隔离线中不具有导电介质。
作为优选，所述平板磁性装置为平板电感，所述上磁芯为E型磁芯，下磁芯为I型磁芯，所述上磁芯和下磁芯之间设有N层PCB板，N取正整数且≥2，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层，其余层PCB板的金属层作为绕组布设层，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型磁芯的两侧磁柱穿过的缺口，中心均设有用于E型磁芯的中心磁柱穿过的通孔，所述绕组布设层上的绕组围绕通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上每个缺口与通孔之间的区域内均布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别与缺口和通孔的边缘相接，所述隔离线中不具有导电介质。
从以上描述可以看出，本发明具备以下优点：本发明利用PCB板工艺，在平板磁性装置的结构中，增加一层能够覆盖甚至超过整个绕组产生的磁通的覆盖面积的导电介质层，并且导电介质层上布设有至少一根隔离线，在隔离线中不设导电介质，使得平板磁性装置的漏磁磁通会在导电介质层产生感应电流，漏磁磁通携带的能量被感应电流消耗，并且由于隔离线的存在，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，不会造成主磁路交变磁通的损耗，从而保证在平板磁性装置的漏磁磁通得以消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
附图说明
图1是现有平板变压器的结构示意图；
图2是现有平板变压器的结构示意图；
图3是现有平板电感的结构示意图；
图4是现有平板变压器的漏感示意图；
图5是本发明所述没有隔离线情况下的感应电流示意图；
图6是本发明所述有隔离线情况下的感应电流示意图；
图7是本发明实施例1的结构示意图；
图8是本发明实施例2的结构示意图；
图9是本发明实施例3的结构示意图；
图10是本发明实施例4的结构示意图；
图11是本发明实施例5的结构示意图；
图12是本发明实施例6的结构示意图；
图13是本发明实施例的拓展结构示意图。
具体实施方式
结合附图，详细说明本发明的实施例，但不对本发明的权利要求做任何限定。
基于电磁感应效应的原理，变化的磁场会在与磁场方向垂直相交的金属导体中产生循环的感生电流(称为涡电流)，涡电流会使金属导体发热，从而把磁场能量损耗掉，因此设计一种消耗平板磁性装置漏感的方法，具体为：选取平板磁性装置中的任意一层绕组层，在该绕组层与前一层之间或者该绕组层与后一层之间平行设置导电介质层，导电介质层上匹配设有用于平板磁性装置的磁芯的磁柱穿过的通孔和/或缺口，在导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，隔离线中不具有导电介质，导电介质层的覆盖面积大于所有绕组层产生的磁通的覆盖面积，所有绕组层产生的漏磁磁通在导电介质层产生感应电流，且基于隔离线的设置，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，从而使得在平板磁性装置的漏磁磁通被消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
如图5所示，为上述方法具体应用时导电介质层上的感应电流的示意图。从5图中可以看出，平板磁性装置的漏磁磁通会在导电介质层产生感应电流，漏磁磁通携带的能量被感应电流所消耗，并且由于隔离线的存在，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，不会造成主磁路交变磁通的损耗，从而保证平板变压器或者平板电感的漏磁磁通得以消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
如图6所示，为图5所示的方案中不设置隔离线的情形，从图6中可以看出，主磁路的交变磁通Bm1、Bm2、Bm3产生的感应电流，会导致主磁通的损耗，与传统的平板磁性装置相比，虽然减少了漏磁通的影响，但也会带来主磁通的损耗，进而影响平板磁性装置的性能，与图5所述的方案相比，本方案具有明显的缺陷，进一步证明了本发明所述方法中隔离线设置的必要性。
由于现有的平板磁性装置(如平板变压器和平板电感)，绕组的设置方式至少包含背景技术中提及的三种情形，因此采用上述方法设置导电介质层时，就会出现多种情况。下面在本发明所述的消耗平板磁性装置漏感的方法基础上，结合现有平板磁性装置绕组的设置方式，设计不同结构的平板变压器和平板电感。
如图7-图9所示的三种实施例，为平板磁性装置的绕组布设层和导电介质层在同一PCB板的不同层的情况。
实施例1：如图7所示，一种平板变压器，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2、PCB板，上磁芯1朝向下磁芯2的一面两侧分别设有1个磁柱11，PCB板包括2层金属层，其中一层金属层作为绕组布设层5，另一层金属层作为导电介质层4，每层金属层上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔6，绕组布设层5上的原边绕组501和副边绕组502分别围绕2个通孔6布设，导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组501和副边绕组502产生的磁通的覆盖面积之和，导电介质层4上2个通孔6之间的区域内布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别延伸至2个通孔6的边缘，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中，平板变压器的原边绕组和副边绕组布设在同一PCB板的同一金属层上。
实施例2：如图8所示，一种平板变压器，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2、PCB板，上磁芯1为E型磁芯，下磁芯2为I型磁芯，PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥3，任意一层金属层作为导电介质层4，其余层金属层分为两部分，一部分作为原边绕组布设层51，另一部分作为副边绕组布设层52，每层金属层上均设有与E型磁芯的3个磁柱相匹配的3个通孔6，原边绕组布设层51上的原边绕组501和副边绕组布设层52上的副边绕组502均围绕位于中间的通孔6布设，导电介质层4的覆盖面积大于等于原边绕组501和副边绕组502产生的磁通的覆盖面积之和，导电介质层4上的相邻的2个通孔6之间的区域内布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别延伸至2个通孔6的边缘，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中：
(1)作为导电介质层的金属层选择置于两层原边绕组布设层之间，原边绕组布设层共有N层，副边绕组布设层共有M层；
(2)原边绕组的连接方式为：第1层原边绕组的V12端与第2层原边绕组的V21端连接，第2层原边绕组的V22端与第3层原边绕组的V31端连接，以此类推，直到倒数第二层原边绕组与最后一层原边绕组连接完成；副边绕组的连接方式同理；图8中，V11～VN2表示原边绕组的端，U11～UM2表示副边绕组的端。
本实施例实际应用时：同样可以选择第1层金属层或者最后一层金属层作为导电介质层，剩余金属层作为原边绕组布设层和副边绕组布设层，不同绕组布设层上的绕组的连接方式与图8所示的方案类似。
本实施中，平板变压器的原边绕组和副边绕组分别布设在同一PCB板的不同金属层上，并且原边绕组所占的金属层总数和副边绕组所占的金属层总数并不受限，可根据需求自行设定具体层数。
实施例3：如图9所示，一种平板电感，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2，上磁芯1为E型磁芯，下磁芯2为I型磁芯，PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥2，任意一层金属层作为导电介质层4，其余层金属层作为绕组布设层5，每层金属层上均设有用于E型磁芯的3个磁柱(包括两侧磁柱11和中心磁柱12)穿过的3个通孔6，绕组布设层5上的绕组503围绕位于中间的通孔61布设，导电介质层的覆盖面积大于等于绕组503产生的磁通的覆盖面积，导电介质层4上相邻的2个通孔6之间的区域内布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别延伸至2个通孔6的边缘，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中：
(1)作为导电介质层的金属层选择置于两层绕组布设层之间，绕组布设层共有N层；
(2)绕组的连接方式为：第1层绕组的V12端与第2层绕组的V21端连接，第2层绕组的V22端与第3层绕组的V31端连接，以此类推，直到倒数第二层绕组与最后一层绕组连接完成；图9中，V11～VN2表示绕组的端。
本实施例实际应用时：同样可以选择第1层金属层或者最后一层金属作为导电介质层，剩余金属层作为绕组布设层，不同绕组布设层上的绕组的连接方式与图9所示的方案类似。
本实施例中，当金属层总层数为2时，平板电感的绕组布设在同一PCB板的同一金属层上；当金属层总层数大于2时，平板电感的绕组布设在同一PCB板的不同金属层上并且绕组所占的金属层总数并不受限，可根据需求自行设定具体层数。
上述三种实施例中，仅对PCB板中涉及到的磁体、绕组和作为导电介质层的金属层进行了限定，实际设计平板磁性装置时，PCB板不仅还包括多个机械绝缘层，阻焊层，丝印层等其他用途的非金属层，而且还可以包括其它不用于平板磁体装置的金属层。
因此，上述三种实施例可以概括为：一种平板磁性装置，包括相匹配的上磁芯和下磁芯、PCB板，上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，PCB板设于上磁芯和下磁芯之间且具有多层结构，每层结构均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，在多层结构中至少包括2层金属层，其中1层金属层作为导电介质层，其余层金属层作为绕组布设层，导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
如图10-图12所示的三种实施例，为平板磁性装置的绕组布设层和导电介质层在不同PCB板的情况。
实施例4：如图10所示，一种平板变压器，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2，上磁芯1朝向下磁芯2的一面两侧分别设有1个磁柱11，上磁芯1和下磁芯2之间设有2层PCB板3，其中一层PCB板的金属层作为绕组布设层5，另一层PCB板的金属层作为导电介质层4，每层PCB板上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔6，绕组布设层5上的原边绕组501和副边绕组502分别围绕2个通孔6布设，导电介质层4的覆盖面积大于等于原边绕组501和副边绕组502产生的磁通的覆盖面积之和，导电介质层4上2个通孔6之间的区域内布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别延伸至2个通孔6的边缘，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中，平板变压器的原边绕组和副边绕组布设在同一PCB板上。
实施例5：如图11所示，一种平板变压器，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2，上磁芯1为E型上磁芯，下磁芯2为I型磁芯，上磁芯1和下磁芯2之间设有N层PCB板3，N取正整数且≥3，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层4，其余层PCB板分为两部分，一部分PCB板的金属层作为原边绕组布设层51，另一部分PCB板的金属层作为副边绕组布设层52，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型上磁芯的两侧磁柱穿过的缺口8，中心均设有用于E型上磁芯的中心磁柱穿过的通6，原边绕组布设层51上的原边绕组501和副边绕组布设层52上的副边绕组502均围绕通孔6布设，导电介质层4的覆盖面积大于等于原边绕组501和副边绕组502产生的磁通的覆盖面积之和，导电介质层4上每个缺口8与通孔6之间的区域内均布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别与缺口和通孔的边缘相接，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中：
(1)作为导电介质层的PCB板选择置于两层原边绕组布设层之间，原边绕组布设层共有N层，副边绕组布设层共有M层；
(2)原边绕组的连接方式为：第1层原边绕组的V12端与第2层原边绕组的V21端连接，第2层原边绕组的V22端与第3层原边绕组的V31端连接，以此类推，直到倒数第二层原边绕组与最后一层原边绕组连接完成；副边绕组的连接方式同理；图11中，V11～VN2表示原边绕组的端，U11～UM2表示副边绕组的端。
本实施例实际应用时：同样可以选择第1层PCB板或者最后一层PCB板作为导电介质层，剩余PCB板作为原边绕组布设层和副边绕组布设层，不同绕组布设层上的绕组的连接方式与图11所示的方案类似。
本实施例中，平板变压器的原边绕组和副边绕组分别布设在不同PCB板的金属层上，并且原边绕组所占的PCB板总数和副边绕组所占的PCB板总数并不受限，可根据需求自行设定具体数量。
实施例6：如图12所示，一种平板电感，包括相匹配的上磁芯1和下磁芯2，上磁芯1为E型磁芯，下磁芯2为I型磁芯，上磁芯1和下磁芯2之间设有N层PCB板3，N取正整数且≥2，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层4，其余层PCB板的金属层作为绕组布设层5，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型磁芯的两侧磁柱11穿过的缺口8，中心均设有用于E型磁芯的中心磁柱12穿过的通孔6，绕组布设层5上的绕组503围绕通孔6布设，导电介质层4的覆盖面积大于等于绕组503产生的磁通的覆盖面积，导电介质层上每个缺口8与通孔6之间的区域内均布设有至少一根隔离线7且隔离线7的两端分别与缺口8和通孔6的边缘相接，隔离线7中不具有导电介质。
本实施例中：
(1)作为导电介质层的PCB板选择置于两层绕组布设层之间，绕组布设层共有N层；
(2)绕组的连接方式为：第1层绕组的V12端与第2层绕组的V21端连接，第2层绕组的V22端与第3层绕组的V31端连接，以此类推，直到倒数第二层绕组与最后一层绕组连接完成；图12中，V11～VN2表示绕组的端。
本实施例实际应用时：同样可以选择第1层PCB板或者最后一层PCB板作为导电介质层，剩余PCB板作为绕组布设层，不同绕组布设层上的绕组的连接方式与图12所示的方案类似。
本实施例中，当PCB板总数为2时，平板电感的绕组布设在同一PCB板上；当PCB板总数大于2时，平板电感的绕组布设在不同PCB板上并且绕组所占的PCB板总数并不受限，可根据需求自行设定具体数量。
上述三种实施例中，每层PCB板都仅单独作为导电介质层或者绕组布设层，并且在图11所示的结构中，原边绕组布设层和副边绕组布设层都单独采用各自的PCB板。实际设计平板磁性装置时，每层PCB板不仅还可以包括多个机械绝缘层、阻焊层、丝印层等其他用途的非金属层，而且还可以包括其它不用于平板磁体装置的金属层，除此之外，在具有多层PCB板的机构中，还可以采用以下形式的拓展结构：
(1)当具有多层PCB板时，一部分原边绕组占用单独的几层PCB板，一部分副边绕组也占用单独的几层PCB板，而另一部分原边绕组和另一部分部分副边绕组则设置在同一层PCB板的不同金属层上，导电介质层单独占用一层PCB板。
(2)当具有多层PCB板时，一部分原边绕组占用单独的几层PCB板，一部分副边绕组也占用单独的几层PCB板，而另一部分原边绕组和另一部分部分副边绕组则设置在同一层PCB板的不同金属层上，导电介质层设置在任意一层PCB板的一个单独金属层上，例如：如图13所示的结构,图13中标P的是原边绕组，标S的是副边绕组。
(3)当具有多层PCB板时，作为原边绕组和副边绕组的PCB板不一定非得按照图11所示的结构顺序设置，也可以采用原边绕组和副边绕组有序交替设置的形式，或者其他无规则的形式设置。
因此，上述三种实施例可以概括为：一种平板磁性装置，包括相匹配的上磁芯和下磁芯，上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，上磁芯和下磁芯之间设有多层PCB板，每层PCB板上均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，至少1层PCB板的金属层作为绕组布设层，与任意一层绕组布设层相邻的PCB板的金属层作为导电介质层，导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，隔离线中不具有导电介质。
综上所述，本发明具有以下优点：
本发明利用PCB板工艺，在平板变压器或者平板电感等平板磁性装置的结构中，增加一层能够覆盖甚至超过整个绕组产生的磁通覆盖面积的导电介质层，并且导电介质层上设有至少一根隔离线，在隔离线中不设导电介质，使得平板变压器或者平板电感的漏磁磁通会在导电介质层产生感应电流，漏磁磁通携带的能量被感应电流消耗，并且由于隔离线的存在，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，不会造成主磁路交变磁通的损耗，从而保证在平板变压器或者平板电感的漏磁磁通得以消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
可以理解的是，以上关于本发明的具体描述，仅用于说明本发明而并非受限于本发明实施例所描述的技术方案。本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换，以达到相同的技术效果；只要满足使用需要，都在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种消耗平板磁性装置漏感的方法，其特征在于：选取平板磁性装置中的任意一层绕组层，在该绕组层与前一层之间或者该绕组层与后一层之间平行设置导电介质层，导电介质层上匹配设有用于平板磁性装置的磁芯的磁柱穿过的通孔和/或缺口，在导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，隔离线中不具有导电介质，导电介质层的覆盖面积大于所有绕组层产生的磁通的覆盖面积，所有绕组层产生的漏磁磁通在导电介质层产生感应电流，且基于隔离线的设置，导电介质层不会产生围绕磁芯磁柱的感应电流，从而使得在平板磁性装置的漏磁磁通被消耗的同时，不会导致主磁通的损耗。
2.一种基于权利要求1所述的消耗平板磁性装置漏感的方法的平板磁性装置，其特征在于：包括相匹配的上磁芯和下磁芯、PCB板，所述上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，所述PCB板设于上磁芯和下磁芯之间且具有多层结构，每层结构均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，在多层结构中至少包括2层金属层，其中1层金属层作为导电介质层，其余层金属层作为绕组布设层，所述导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
3.根据权利要求2所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯朝向下磁芯的一面两侧分别设有1个磁柱，所述PCB板包括2层金属层，其中一层金属层作为绕组布设层，另一层金属层作为导电介质层，每层金属层上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔，所述绕组布设层上的原边绕组和副边绕组分别围绕2个通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
4.根据权利要求2所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯为E型磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥3，任意一层金属层作为导电介质层，其余层金属层分为两部分，一部分作为原边绕组布设层，另一部分作为副边绕组布设层，每层金属层上均设有与E型磁芯的3个磁柱相匹配的3个通孔，所述原边绕组布设层上的原边绕组和副边绕组布设层上的副边绕组均围绕位于中间的通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上的相邻的2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
5.根据权利要求2所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板电感，所述上磁芯为E型磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述PCB板包括N层金属层，N取正整数且≥2，任意一层金属层作为导电介质层，其余层金属层作为绕组布设层，每层金属层上均设有用于E型磁芯的3个磁柱穿过的3个通孔，所述绕组布设层上的绕组围绕位于中间的通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上相邻的2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
6.一种基于权利要求1所述的消耗平板磁性装置漏感的方法的平板磁性装置，其特征在于：包括相匹配的上磁芯和下磁芯，所述上磁芯或者下磁芯上设有至少2个磁柱，所述上磁芯和下磁芯之间设有多层PCB板，每层PCB板上均设有用于磁柱穿过的通孔和/或缺口，至少1层PCB板的金属层作为绕组布设层，与任意一层绕组布设层相邻的PCB板的金属层作为导电介质层，所述导电介质层的覆盖面积大于等于所有绕组布设层上的绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上位于相邻磁柱之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至磁柱穿过的通孔或者缺口的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
7.根据权利要求6所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯朝向下磁芯的一面两侧分别设有1个磁柱，所述上磁芯和下磁芯之间设有2层PCB板，其中一层PCB板的金属层作为绕组布设层，另一层PCB板的金属层作为导电介质层，每层PCB板上均设有用于上磁芯的2个磁柱穿过的2个通孔，所述绕组布设层上的原边绕组和副边绕组分别围绕2个通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上2个通孔之间的区域内布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别延伸至2个通孔的边缘，所述隔离线中不具有导电介质。
8.根据权利要求6所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板变压器，所述上磁芯为E型上磁芯，所述下磁芯为I型磁芯，所述上磁芯和下磁芯之间设有N层PCB板，N取正整数且≥3，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层，其余层PCB板分为两部分，一部分PCB板的金属层作为原边绕组布设层，另一部分PCB板的金属层作为副边绕组布设层，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型上磁芯的两侧磁柱穿过的缺口，中心均设有用于E型上磁芯的中心磁柱穿过的通孔，所述原边绕组布设层上的原边绕组和副边绕组布设层上的副边绕组均围绕通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于原边绕组和副边绕组产生的磁通的覆盖面积之和，所述导电介质层上每个缺口与通孔之间的区域内均布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别与缺口和通孔的边缘相接，所述隔离线中不具有导电介质。
9.根据权利要求6所述的平板磁性装置，其特征在于：所述平板磁性装置为平板电感，所述上磁芯为E型磁芯，下磁芯为I型磁芯，所述上磁芯和下磁芯之间设有N层PCB板，N取正整数且≥2，任意一层PCB板的金属层作为导电介质层，其余层PCB板的金属层作为绕组布设层，每层PCB板的两个侧边边缘均分别设有用于E型磁芯的两侧磁柱穿过的缺口，中心均设有用于E型磁芯的中心磁柱穿过的通孔，所述绕组布设层上的绕组围绕通孔布设，所述导电介质层的覆盖面积大于等于绕组产生的磁通的覆盖面积，所述导电介质层上每个缺口与通孔之间的区域内均布设有至少一根隔离线且隔离线的两端分别与缺口和通孔的边缘相接，所述隔离线中不具有导电介质。
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