CN109416979B - 形成用于变压器和电感器的绕组的嵌套扁平缠绕线圈 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电磁装置，其包括第一成组绕组的嵌套绕组以及与所述第一成组绕组相邻定位的第二成组绕组的嵌套绕组。本发明还提供了一种制造电磁装置的方法，该电磁装置包括第一成组绕组的嵌套绕组以及与所述第一成组绕组相邻定位的第二成组绕组的嵌套绕组。

Description

形成用于变压器和电感器的绕组的嵌套扁平缠绕线圈
相关申请的交叉引用
本申请要求2016年5月6日提交的第15/148,736号美国专利申请的权益，上述美国专利申请的全部内容由此通过引用并入本文，如同其在本文中被完全阐述。
技术领域
本发明涉及电子部件的领域，并且更特别地，涉及形成用于诸如变压器和电感器的磁性装置的绕组的嵌套扁平缠绕线圈。
背景技术
总体上，变压器是通过电磁感应在两个或更多个电路之间传递电能的电气装置。电磁感应跨越暴露于时变磁场的导体产生电动势(EMF)。也就是说，变压器的初级绕组中的变化的电流产生变压器芯部中的变化的磁通量以及作用在变压器的次级绕组上的变化的磁场。次级绕组处的该变化的磁场由于电磁感应而引起次级绕组中的变化的EMF或电压。变压器依赖于法拉第定律和高磁导率芯部特性，以有效地将AC(交流)电压从一个电压水平改变为另一个电压水平(例如在电力网络内)。
目前可获得的平面装置(例如变压器)利用印刷电路板来实现绕组。这些基于印刷电路板的产品的填充系数约为35％。这些已知产品允许同一封装内绕组厚度的最小变化，并且不允许在没有大量成本的情况下的设计灵活性。
因此，存在以下需要，即，生产具有更大导体填充系数、允许在同一封装内使用可变厚度和可变数量的导线、具有为了邻近效应而向外构造的绕组的变压器，同时生产具有降低的高度的更高功率的变压器。
另外，还需要以下装置，所述装置允许在减小尺寸的封装中实现线圈(例如线圈的数量、类型和定位方面)的变化的布置。
发明内容
本发明公开了包括嵌套扁平缠绕线圈的变压器或电感器装置以及用于制造这些装置的方法。
本发明提供了一种电磁装置，其包括第一成组绕组的嵌套绕组以及与所述第一成组绕组毗邻定位的第二成组绕组的嵌套绕组。本发明还提供了一种制造电磁装置的方法，所述电磁装置包括第一成组绕组的嵌套绕组以及与所述第一成组绕组毗邻定位的第二成组绕组的嵌套绕组。
本发明允许使用扁平或边缘缠绕的磁导线来产生用于低轮廓磁性元件的绕组。所述绕组的构造和布置允许内外线圈绕组被缠绕在不同的芯轴上，并且允许一个或多个线圈以嵌套和堆叠的布置定位。这允许产生更高匝数的绕组。根据本发明的装置可以堆叠有数行绕组。
在本发明的一个方面中，提供了包括导线的第一绕组，其中所述第一绕组具有限定第一直径的开口。本发明提供了包括导线的第二绕组，所述第二绕组具有限定第二直径的开口。所述第二绕组被设定尺寸以嵌套在所述第一绕组的开口内。所述第一绕组和所述第二绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第一成组绕组。本发明提供了包括导线的第三绕组，所述第三绕组具有限定第三直径的开口。本发明提供了包括导线的第四绕组，所述第四绕组具有限定第四直径的开口。所述第四绕组被设定尺寸以嵌套在所述第三绕组的开口内。所述第三绕组和所述第四绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第二成组绕组。在一个实施例中，所述第一成组绕组被定位在所述第二成组绕组的上方并与所述第二成组绕组相邻，并且所述第一成组绕组的最下方表面与所述第二成组绕组的最上方表面相邻并面向所述第二成组绕组的最上方表面。所述第一绕组、所述第二绕组、所述第三绕组和所述第四绕组中的每一个彼此独立。所述第一成组绕组和所述第二成组绕组围绕第一轴线缠绕。本发明还提供了基本上平行于所述第一轴线布置的至少一个连接销，其中所述绕组中的至少一个包括扁平导线，所述扁平导线包括基本上垂直于所述第一轴线布置的主平坦表面、第一终端和相反的第二终端，并且其中所述第一终端被转动，以使得所述第一终端的主平坦表面被布置成基本上平行于所述第一轴线并且围绕所述连接销缠绕。
一种用于制造具有嵌套缠绕线圈的变压器的方法，该方法包括：将用于所述变压器中的多个绕组缠绕在具有期望的内径和外径的芯轴上；通过将所述多个绕组中的内绕组放置在所述多个绕组中的外绕组内来组装所述多个绕组的嵌套成对绕组，其中所述内绕组的外径与所述外绕组的内径互补(相匹配)；将所述嵌套成对绕组组装在支撑框架上；以及将所述嵌套成对绕组内的两个绕组中的每一个的顶部线圈终端和底部线圈终端各自单独地耦合至多个连接点中的一个以提供一组期望的电连接。所述方法还包括围绕所述多个绕组的组装的嵌套成对绕组组装底芯和顶芯。
所述方法还可以包括：通过将所述多个绕组中的第二内绕组放置在所述多个绕组中的第二外绕组内来组装所述多个绕组的第二嵌套成对绕组，从而形成第二组嵌套绕组，其中所述第二内绕组的外径与所述第二外绕组的内径互补(相匹配)；将所述第二嵌套成对绕组组装在所述支撑框架上；以及将所述第二嵌套成对绕组内的两个绕组中的每一个的顶部线圈终端和底部线圈终端各自单独地耦合至多个连接点中的一个以提供一组期望的电连接。
所述第二内绕组的外径可以不同于所述内绕组的外径。所述内绕组的内径和所述第二内绕组的内径可以大致相同。所述外绕组的外径和所述第二外绕组的外径可以大致相同。
所述内绕组和所述第二内绕组可以被缠绕在同一芯轴上。所述外绕组和所述第二外绕组可以被缠绕在同一芯轴上。所述多个绕组可以被缠绕在不同尺寸的芯轴上。
所述方法还可以包括：将所述嵌套成对绕组定位在所述第二嵌套成对绕组上方并将所述嵌套成对绕组定位成与所述第二嵌套成对绕组相邻，并且将所述嵌套成对绕组的最下方表面定位成与所述第二嵌套成对绕组的最上方表面相邻并面向所述第二嵌套成对绕组的最上方表面。
所述方法还可以包括：围绕第一轴线缠绕所述嵌套成对绕组和所述第二嵌套成对绕组；以及基本上平行于所述第一轴线地布置至少一个连接销；其中所述内绕组、所述外绕组、所述第二内绕组和所述第二外绕组中的至少一个包括扁平导线，所述扁平导线包括基本上垂直于所述第一轴线布置的主平坦表面、第一终端和相反的第二终端，并且其中所述第一终端被转动，以使得所述第一终端的主平坦表面被布置成基本上平行于所述第一轴线并且围绕所述连接销缠绕，其中所述内绕组、所述外绕组、所述第二内绕组和所述第二外绕组中的每一个彼此独立。
在本发明的一个方面中，扁平或平坦的线圈绕组被用于产生用于磁性装置的内绕组和外绕组。这些装置利用已经被缠绕在边缘上和/或已经被螺旋缠绕成各种形状的磁导线以允许产生多匝绕组。
本发明提供了一种包括形成内绕组和外绕组的嵌套扁平缠绕线圈的磁性装置。本发明提供了一种包括中心柱和多个销的支撑框架。多个嵌套绕组围绕所述中心柱。所述多个嵌套绕组的终端可以被连接至所述销。
本发明的绕组可以由或可以不由具有相同或不同的导线厚度、导线宽度或匝数的导线形成。各种绕组可以由具有相似或不同特性的相同或不同的导线类型形成。
本发明的嵌套扁平缠绕线圈可用于诸如变压器或电感器的装置中。
附图说明
从以示例的方式结合附图给出的以下描述可以得到更详细的理解，其中：
图1示出了根据本发明的变压器的一个实施例，其中顶芯被移除以观察内部并且该变压器被定位在具有销的框架上。
图2示出了包括顶芯的图1的变压器的分解视图。
图3示出了图2的变压器的分解视图。
图4示出了制造根据本发明的变压器的方法的一个实施例的流程图。
图5示出了根据本发明的变压器的俯视图，其示出了具有扭转90度并且围绕支撑框架的销缠绕的终端的绕组。
图6示出了具有三组嵌套绕组的变压器的侧视图。
图7示出了图6的变压器的立体俯视图。
图8示出了当完成了与销的电连接时与中心柱共同对准的两组嵌套线圈的描绘。
图9-13示出了在嵌套配置过程期间在不同点处的两个线圈的描绘。
图14示出了由多根导线形成的用于本发明的嵌套绕组布置中的线圈。
图15示出了绕组端子与销的连接。
图16示出了堆叠在另一成组绕组的嵌套线圈上的成组绕组的嵌套线圈的剖视图，其中使用绝缘体来分离每个成组绕组。
图17A和图17B示出了在绕组中结合薄饼型导线线圈布置的变压器。
具体实施方式
本文中提供的描述是为了使本领域技术人员能够制造和使用所阐述的所述实施例。然而，各种修改、等同物、变型、组合和替代物对于本领域技术人员将是明显的。任何和所有这些修改、变型、等同物、组合和替代物都旨在落入由权利要求限定的本发明的精神和范围内。
在以下描述中使用某些术语仅为了方便起见而非限制性的。词语“右”、“左”、“顶”和“底”表示所参考的附图中的方向。除非另外特别声明，否则在权利要求书中和说明书的相应部分中使用的词语“一”和“一个”被定义为包括一个或多个所引用的项目。所述术语包括以上特别提到的词语、其衍生词以及相似含义的词语。后跟两个或更多项目的列表(例如“A、B或C”)的短语“至少一个”是指A、B或C中的任何单独一个以及它们的任何组合。
图1-3示出了根据本发明的一个实施例的利用嵌套扁平缠绕线圈的变压器100的示例图。如本文中所使用的，术语线圈和绕组被可互换地使用。变压器100包括底芯10和顶芯80(图2)，该底芯10可以包括第一底芯部10a、第二底芯部10b以及从底芯10的表面向上延伸的底芯突起部15(图1中未示出，图3中示出)。变压器100还可以包括支撑框架90，该支撑框架90具有中心柱20和多个连接销30(图2和图3)。应当注意到，支撑框架和/或任何其特征可以是可选的，并且在某些实施例中和/或对于某些应用可以不设置框架。在如图1-3所示的本发明的一个实施例中，嵌套扁平缠绕线圈被提供为第一内绕组40、第一外绕组50、第二内绕组60以及第二外绕组70。
因此，第一、顶部或上部成组绕组包括第一内绕组40和第一外绕组50。第二、底部或下部成组绕组包括第二内绕组60和第二外绕组70。因此，本发明可以提供多个成行或成堆叠的成组绕组。
第一底芯部10a和第二底芯部10b与顶芯部80一起可以将变压器100的内部部分包围在铁氧体或粉末材料中以包含和/或控制和/或屏蔽变压器100内的电动势。底芯10可以形成为单个一体件，或者可以由结合在一起的多个部件形成。因此，第一底芯部10a和第二底芯部10b可以由同一件材料形成或者可以是单独的部件。在一体件底芯10的情况下，底芯10可以由铁氧体材料的单个铸造件制成。
底芯10包括底芯突起部15，该底芯突起部15具有一直径并且优选地形成为从底芯10的中心部分向上延伸的圆柱形突起。在底芯突起部15的侧面、在底芯突起部15和第一底芯部10a以及第二底芯部10b之间形成有弯曲通道或弯曲半径部11。弯曲通道11可以具有大体半圆形或扁平的轮廓。底芯突起部15可以由与底芯10相同的材料制成。底芯突起15可以形成为变压器100的附接至底芯10的独特(不同)元件，或者可以形成为底芯10的一体部分。
在本发明的一个实施例中，设置了支撑框架90，其包括多个连接销30和延伸穿过该支撑框架90中的开口的中心柱20。中心柱20位于支撑框架90的中点处，并且在支撑框架90的上方和下方具有开口端。中心柱20优选地具有大体柱状或管状的形状，并且可以形成为线轴或心轴。中心柱20可以是完全或部分中空的。中心柱20可以由绝缘材料(例如注射成型塑料)制成。中心柱20可以形成为具有跨越内圆周21测得的内径和跨越外圆周22测得的外径的管状壁。中心柱20可以是支撑框架90的一部分或者可以与支撑框架90相连接或以其它方式结合到支撑框架90。
如图1-3所示，支撑框架90和中心柱20被配置成坐落在和/或装配在底芯10上。中心柱20被形成为具有一开口，所述开口的直径比底芯突起部15的直径大，并且因此，中心柱20被配置成同轴地围绕底芯突起部15。支撑框架90包括装配在弯曲通道11内的中心弯曲部，该弯曲通道11形成在底芯突起部15和第一底芯部10a以及第二底芯部10b之间。因此，弯曲通道11被配置成具有与支撑框架90的中心弯曲部互补(相匹配)的形状，并且被配置成接收支撑框架90的中心弯曲部。正如关于底芯所述，弯曲通道11可以具有大体半圆形或扁平的轮廓。
销30延伸穿过支撑框架90的相反的外壁，其中上部外壁大体是矩形的。在图中，在支撑框架90的每一侧上示出了六个销30。
在本发明的一个实施例中，多个堆叠起来的成组绕组的嵌套绕组被组装成行或成堆叠，并且可以被围绕中心柱20组装成行。如图所示，扁平、平坦或边缘缠绕的磁导线可以优选地用于形成根据本发明的绕组。图中示出了具有大体矩形横截面的导线。然而，应当理解，如特定应用所需，可以使用具有诸如正方形、矩形、椭圆形或圆形的各种横截面的导线配置。
每个线圈大体是扁平、螺旋缠绕的导线。在如图1-3所示的本发明的一个实施例中，第一、顶部或上部成组、成群或成行的绕组包括第一内绕组40和第一外绕组50。第一内绕组40被定位为扁平化线圈，并且可以围绕中心柱20定位(如果在所述装置中设有一个中心柱)。第一外绕组50具有中心开口，该中心开口同轴地接收并围绕第一内绕组40，以使得第一内绕组40被嵌套在第一外绕组50的中心开口内。
第二、下部或底部成组、成群或成行的嵌套绕组包括第二内绕组60和第二外绕组70。第二内绕组60被定位为扁平线圈，并且可以与中心柱20相邻并环绕中心柱20(如果在所述装置中设有一个中心柱)定位。第二外绕组70具有中心开口，该中心开口同轴地接收并围绕第二内绕组60，以使得第二内绕组60被嵌套在第二外绕组70的中心开口内。
绕组中的每一个可以在这一绕组的终端处连接至多个连接销30之一，如将被更详细地描述的。
应当理解，由于电磁感应，因此改变第一内绕组40、第一外绕组50、第二内绕组60和/或第二外绕组70中的任何一个上的电流可以改变作用(冲击)在所述绕组(即变压器100的第一内绕组40、第一外绕组50、第二内绕组60和第二外绕组70)中的另一个上的磁场，从而引起所述绕组(即，变压器100的也被称为第一内线圈的第一内绕组40，也被称为第一外线圈的第一外绕组50，也被称为第二内线圈的第二内绕组60以及也被称为第一外线圈的第二外绕组70)中的所述另一个中的EMF变化或电压变化。
如图所示，第一内绕组40被嵌套在第一外绕组50内，并且第二内绕组60被嵌套在第二外绕组70内。因此所述绕组形成绕组堆叠中的成行或成群的成组绕组。所述成组绕组被堆叠或定位成行，从而形成包括多个嵌套的成组绕组的绕组柱。所述嵌套的成组绕组可以围绕中心柱20定位。当抵靠彼此堆叠时，第一和第二成组绕组的扁平、相向的表面接触相应的毗邻定位的绕组。也就是说，下部成组绕组的导线的最上方表面将面向和毗邻下一个上部成组绕组的导线的最下方表面，并且可以与所述下一个上部成组绕组的导线的最下方表面直接接触。
第一内绕组40和第二内线圈60可以优选地以同柱配置的方式同轴地排布(对准)或沿着竖直轴线排布，并且第一外绕组50和第二外绕组70优选地可以对齐(对准)。基于绕组的各种尺寸以及使用特定装置的应用的目的，可以使用其它取向。
在一个优选实施例中，嵌套提供相应的内绕组和外绕组之间的紧密配合、密切配合或适贴配合。也就是说，内绕组和外绕组之间的空间小，并且可以大体上优选地在0.0005英寸和0.100英寸之间。虽然示出了一个内绕组嵌套在一个外绕组内的组合，但是可以嵌套和堆叠任何数量的绕组。
例如，假设具有一个最内侧绕组，任何给定的较外的绕组将直接围绕下一个最接近的内绕组，其中每个较外的绕组具有中心开口，该中心开口在直径方面的尺寸被设定以容纳和围绕周围存在所述给定的外绕组的多个绕组之一。作为另一个示例，如果三个绕组被嵌套为成组绕组，那么将设置最内侧绕组，中间绕组将围绕该最内侧绕组，并且最外侧绕组将围绕最内侧绕组和中间绕组。如果设置了中心柱20，则所有绕组将具有还被设定尺寸以围绕中心柱20的开口。因此，根据本发明可以布置同心或同轴绕组的多个变型。另外，可以使用多堆、多层次或多行绕组。
可以类似地形成或改变本发明的绕组以满足设计需求和/或操作特性。绕组的构造允许内绕组和外绕组被缠绕在不同的芯轴上，并且允许一个或多个绕组被嵌套在彼此的内侧或外侧。嵌套扁平绕组允许实现低轮廓。其它类型的导线也可以用于同样具有允许实现低轮廓的特性的绕组。
本发明的绕组可以包括已经被缠绕在边缘上和/或已经被螺旋缠绕成各种形状的磁导线以允许产生多匝绕组。如将在下面讨论的并且对于多丝绕组来说，当线圈的内部尺寸比绕组材料的在不损害材料或涂层完整性的情况下拉伸和压缩的能力更紧要时，绕组的嵌套可以允许实现较高匝数的绕组。使用该嵌套配置可以实现较高匝数的绕组，并且对于标准的离线开关模式变压器来说，较高的匝数使得能够实现在低至50kHz的范围下运行的较高功率的变压器。较粗(厚)的磁导线可以作为连续导体缠绕而不需要额外的外部连接点，由此减少了劳动力、绕组电阻并且减少了制造绕组所需的物理空间。在变压器100内，绕组中的各匝较紧凑的接近允许实现更好的耦合因子。为了进一步减少泄漏并产生最小漏电感设计，绕组可以由多丝导线形成(即，具有用于形成线圈的多于一根的导线(丝)、例如具有围绕芯轴转动的多根导线的线圈)，如图14所示。由于相邻匝的消除，该多丝导线配置可以增强高漏磁场通量消除。扁平缠绕线圈允许实现更紧凑的线圈填充、更高的单位面积铜(铜线)密度，并且因此实现更高的电流容量和更低的电阻损耗。
本发明的绕组可以采用各种形式，并且可以利用相似或不同类型的导线形成。因此，绕组可以由具有相似特性(例如，材料、形状、宽度、高度、横截面轮廓或形状、性能特征)的某种类型的导线形成。例如，成组绕组的内绕组和外绕组可以由相似类型的导线形成。备选地，绕组可以由具有不同特性的某种类型的导线形成。例如，成组绕组的内绕组和外绕组可以由不同类型的导线形成。不同成组绕组可以由相似或不同的导线类型形成。可以理解，在本发明的范围内可以采用导线类型的各种组合。
各种匝数的绕组可以在单个堆叠结构内交错以减小变压器100的绕组内的EMF场，从而减少高频邻近效应损耗。通过本发明的内外线圈结构可以产生具有更宽纵横比的薄铜(铜线)，因为通过将缠绕ID(内径)与导线宽度的比保持在2.5或更大，可以减少或消除具有矩形横截面的扁平导线的弯曲和变形。
此外，磁导线的使用在每个绕组上提供功能性绝缘，而不需要添加额外的绝缘材料以满足<1000Vrms的介电耐受电压。
如图所示，多个连接销30可以位于与绕组的外边缘相邻的支撑框架90的相反侧上，所述绕组具有可以被电耦合至多个连接销30中的至少两个的终端(端子)。多个连接销30可以例如被单独地电耦合至电源或负载以电连接所述绕组。销30可以被配置成允许客户板使用标准钻头来进行焊接连接。虽然在多个连接销30中可以包括任意数量的连接销，但是在图1-3和图5中描绘了两行每行六个的销。该总共十二个销可以使得能够在不进行任何互连的情况下电耦合至六个绕组。多个连接销30可以由任何导电材料形成并且例如可以包括铜或镀铜钢销，并可以形成为圆形、矩形或正方形形状，而且具有匹配使用的几何形状所需的长度以及由其所附接至的线圈的使用和便利性所确定的直径。
在一个优选实施例中，所述绕组的端子中的一个或多个以大约90度转动(即扭转)以连接至一个或多个销。
本发明的任何组装的嵌套绕组或线圈堆叠的引线取向并非是严格的并且应该被视为是可变的。在线圈被嵌套起来的情况下，所述绕组进而可以被组装成磁芯，所述磁芯可以具有或可以不具有引线框架和/或其它绝缘材料，并且可以或可以不与以相似方式制成的绕组、与铜片绕组或与传统类型的磁导线绕组或者前述绕组装置的任何组合相结合。
如图2和图3所示，顶芯80被设置成与底芯10一起包围变压器100的内部部分。顶芯80基本上是底芯10的镜像，并且包括顶柱89，所述顶柱89具有比中心柱20的直径小的直径，以使得顶柱89可以装配在中心柱20的顶部中的开口内。另外，弯曲通道11被设置在顶柱89的相反侧上，以容纳和接收支撑框架90的弯曲部。当被组装时，顶芯80和底芯10将因此形成芯体以包围或“夹住”部分绕组和部分支撑框架90，其中支撑框架的相反的外壁和销30驻留在芯体的内部之外。
第一内绕组40具有跨越绕组的内圆周41测得的内径D以及跨越外圆周42测得的外径D’。这些直径将部分地取决于形成绕组的导线的宽度W。当设有中心柱20时，内径的尺寸被设计为大于中心柱20的外径。内径的尺寸越接近外径的尺寸，第一内绕组40围绕中心柱20配合得就越密切。
第一内绕组40具有竖直厚度或高度45，如在图中从顶部到底部或竖直地测得的。厚度45是形成第一内绕组40的导线的厚度和第一内绕组40的匝数或绕数的函数。这些参数可以基于利用所述绕组的装置的目的和功能而变化和选择。形成第一内绕组40的导线的底部线圈或终端46(端子)向第一内绕组40提供第一电连接点，例如提供与销30之一的连接。在形成第一内绕组40的导线的相反端处，顶部线圈或终端47(端子)向第一内绕组40提供第二电连接点，例如提供与销30之一的连接。
第一外绕组50具有用于接收内绕组40的开口。第一外绕组50具有跨越内圆周51测得的内径D和跨越外圆周52测得的外径D’。内径的尺寸被设计成大于第一内绕组40的外径。第一外绕组50具有竖直厚度或高度55。该厚度55是形成第一内绕组40的导线的厚度和第一外绕组50的匝数或绕数的函数。内径D的尺寸越接近外径D’的尺寸，第一外绕组50围绕第一内绕组40配合得就越密切。
形成第一外绕组50的导线的底部线圈或终端56(端子)向第一外绕组50提供第一电连接点，例如提供与销30之一的连接。在形成第一外绕组50的导线的相反端处，顶部线圈或终端57(端子)向第一外绕组50提供第二电连接点，例如提供与销30之一的连接。
在一个实施例中，第一内绕组40的厚度45大体上等于第一外绕组50的厚度55。然而，应当理解，所述厚度可以是不同的或变化的。
第二内绕组60和第二外绕组70与第一内绕组40和第一外绕组50相似地布置。因此，第二内绕组60具有跨越内圆周61测得的内径D和跨越外圆周62测得的外径D’，其中所述内径的尺寸被设计为大于中心柱20的外径22的尺寸。第二内绕组60具有竖直厚度或高度65。第二内绕组60具有底部线圈终端66和顶部线圈终端67以提供例如与销30之一的电连接。
第二外绕组70具有用于接收第二内绕组60的开口。第二外绕组70具有跨越内圆周71测得的内径D和跨越外圆周72测得的外径D’。内径D小于外径D’。第二外绕组70具有厚度75。底部线圈终端76和顶部线圈终端77提供例如与销30之一的电连接。
所述绕组的内径可以大致相等或者可以具有不同的测量值。所述绕组的外径可以大致相等或者可以具有不同的测量值。
顶芯部80可以包括相反的正面及背面84。顶芯部80可以包括相反的右侧面及左侧面88。顶芯部80可以包括形成为正面及背面84中的开口的切口部83，该切口部83被设计成一旦变压器100的芯体被组装则允许芯体的内部和多个连接销30之间的接合。切口部83可以具有高度X和宽度Y。切口部83被示出为在正面84上居中，但是沿着正面84的允许接合多个连接销30的任何布局也是满足要求的。
底芯部10可以包括切口部13(正面14中的13a以及背面中的13b)，该切口部13被设计成一旦变压器100被组装则允许芯体内部和多个连接销30之间的接合。切口部13具有高度X和宽度Y。
支撑框架90可以包括一种材料并且可以包括多个层。顶部层91位于最靠近绕组的位置处。中间层92大致上位于夹在第一或顶部层91和第二、下部或底部层93之间的位置处。中间层92的一部分可以延伸超过第一层91和第二层93。如图所示，中间层92可以包括一系列对准销94。对准销94可以围绕中间层92的延伸超过第一层91和第二层93的部分定位。
本发明的一个新颖方面涉及提供多行成组绕组以实现根据本发明的装置的变化的电磁属性。堆叠起来的成组绕组提供优于其它已知技术的优点。该配置产生更高匝数的绕组(即，串联连接)以使得绕组能够支持更高的电压。该配置还提供了使这种绕组处于较低轮廓的封装中的布置。另外，所述绕组可以轻松且容易地定位到装置芯中，以使得由具有显著不同的匝数的绕组产生多个初级和次级接口，并且同时保持漏电感较低。该绕组配置还允许将较大数量的绕组布置在单个单元或封装中。在现有布置中，绕组的布置、数量和尺寸被限于具有相同相对高度的绕组以便装配在封装或装置内。而且，线圈的嵌套允许在各绕组之间设置绝缘，以使得与同心绕组相比可以实现更高的隔离电压，如下面的图16中所示和所讨论的。
图4示出了制造根据本发明的一个方面的嵌套变压器的方法400。方法400包括在步骤410中将所述变压器中使用的每个绕组缠绕在合适的芯轴上以保持每个绕组的期望的内径和外径。可以在不同直径的芯轴/心轴上产生多个绕组。针对具体应用所需，每个绕组的线圈配置可以是正方形、矩形、椭圆形或圆形。外绕组可以被缠绕在单独的芯轴上，该芯轴最小比最接近的内绕组的最大外径大0.0005”。外绕组的尺寸差异是基于内绕组的构造高度。外绕组和内绕组可以具有或可以不具有相同的导线厚度、导线宽度或匝数。可以改变所述绕组的这些方面中的每一个以实现空间参数和电气参数。
在步骤420中，可以通过将内绕组放置在外绕组内来以嵌套布置组装所述绕组，其中所述内绕组的外径与所述外绕组的内径互补(相匹配)。嵌套起来的绕组可以被组装成磁芯，该磁芯可以具有或可以不具有引导框架和/或其它绝缘材料，并且可以与以相似方式制成的绕组、铜片绕组、传统类型的磁导线绕组和/或上述绕组类型的任意组合相结合。可以针对附加的嵌套绕组重复步骤420。
在步骤430中，可以将每个组装的成组嵌套绕组组装在支撑框架上。在步骤440中，将所述绕组的端部连接至所述支撑框架的销。在步骤450中，可以组装底芯部和顶芯部以包围变压器的内部部分。
图5示出了本发明的一个实施例，其具有多个成堆叠的成组绕组，并且每个绕组的端子被附接至销30。每个端子从所述成组绕组的平面转动大约90度以围绕诸如所述销30的外部附接件缠绕，所述销30还从所述成组绕组的平坦(扁平)表面的平面以大约90度定向。因此，如果成组绕组被水平地布置，则所述终端可以被转动和/或扭转以使得它们大致竖直。可以理解的是，与所述绕组的取向相比，所述终端可以被转动或扭转以便以任何角度(例如从大约0度至大约90度的范围)附接。如果具体应用需要，则可以将端子转动大于90度。终端的弯曲或扭转的过渡部分位于绕组的扁平部分和终端之间。因此，在可以如何定位、定向所述终端以及将其附接至外部连接件上存在很大的灵活性。
如图5所示，如图5中从上方面向该布置所示，端子可以沿着顺时针方向或逆时针方向缠绕。
第一外绕组50的底部终端56围绕销30a缠绕。第一外绕组50的顶部终端57围绕销30c缠绕。
第一内绕组40的底部终端46围绕销30b缠绕。第一内绕组40的顶部终端47围绕销30d缠绕。
第二内绕组60的底部终端66围绕销30g缠绕。第二内绕组60的顶部终端67围绕销30f缠绕。
第二外绕组70的底部终端76围绕销30h缠绕。第二外绕组70的顶部终端77围绕销30e缠绕。
依据绕组和销的数量，可以使用其它绕组布置。
图6和图7示出了具有三个成组绕组的变压器200，其中每个成组绕组包括嵌套的内绕组和外绕组。变压器200包括：一组嵌套绕组，其包括第一内绕组40和第一外绕组50；第二组嵌套绕组，其包括第二内绕组和第二外绕组70；以及第三组嵌套绕组，其包括第三内绕组和第三外绕组670，每组嵌套绕组坐落在基座部20上并且电耦合至多个连接销30，如下所述。在所示配置中，没有绝缘层位于每个相邻成组绕组之间，但是如本文中所述可以包括绝缘层。所述终端被焊接以提供端子到销的牢固附接。
第一内绕组40包括底部线圈终端46和顶部线圈终端47。底部线圈终端46从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30i。顶部线圈终端47从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30h。
第一外绕组50包括底部线圈终端56和顶部线圈终端57。底部线圈终端56从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30j。顶部线圈终端57从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30g。
第二内绕组包括底部线圈终端66(图7)和顶部线圈终端67。底部线圈终端66从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30b(图7)。顶部线圈终端67从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30i。该连接将第二内绕组电耦合至第一内绕组40。
第二外绕组70包括底部线圈终端77和顶部线圈终端76(图7)。底部线圈终端77从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30j。该连接将第一外绕组50电耦合至第二外绕组70。顶部线圈终端76从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30a(图7)。
第三内绕组包括底部线圈终端677和顶部线圈终端676(图7)。底部线圈终端677从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30f。顶部线圈终端676从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30d(图7)。
第三外绕组670包括底部线圈终端667和顶部线圈终端666(图7)。底部线圈终端667从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30e。顶部线圈终端666从水平方向转动大约90度并且电耦合至多个连接销中的一个连接销30c(图7)。
支撑部90可以由绝缘材料(例如注射成型塑料)制成，并且可以为线圈提供电绝缘，例如提供绕组40、50、70、670和多个连接销30之间的电绝缘。基座部90可以包括任何数量的材料层。在附图中，并且特别是在图6中，基座部90被示出为三层。第一层91位于最靠近绕组40、50、70、670的位置处。第二层93和中间层92大致上位于夹在第一层91和第二层93之间的位置处。中间层92的一部分可以延伸超过第一层91和第二层93。
如图所示，中间层92可以包括一系列对准销94。对准销94可以围绕中间层92的延伸超过第一层91和第二层93的部分定位。例如，对准销94可以沿着中间层92的包括并排布有多个连接销30的部分以三个为一组而被包括。一个对准销94可以被包括在中间层92的处于多个连接销30的行程末端处的部分处。
图8示出了两个堆叠起来的成组绕组的嵌套线圈的视图，所述两个堆叠起来的成组绕组的嵌套线圈包括具有线圈40、50的第一成组绕组和处于该第一成组绕组下方的第二成组绕组，并且其围绕中心柱20同轴地排布，其中已经完成了与销30的电连接。第二组和每个线圈40、50的第一端被连接至多个销30之一。线圈40的终端46被连接至销30b。线圈50的终端56被连接至销30a。线圈60的终端66被连接至销30c。线圈70的终端76被连接至销30d。
在图8中，第二组和每个线圈40、50的第二终端尚未被连接至多个销30之一。线圈40的终端47准备以大约90度转动并连接至销30h。线圈50的终端57准备以大约90度转动并连接至销30g。线圈60的终端67准备以大约90度转动并连接至销30f。线圈70的终端77准备以大约90度转动并连接至销30e。
在图8中，终端47、57从嵌套配置中出来并且尚未被旋转90度以准备连接至相应的销30。终端67、77已经从嵌套配置旋转90度以准备连接至相应的销30。
导线终端中的90度弯曲提供了终端到外部连接点(例如销30)的简单、有效和快速的连接，而不需要提供精确的弯曲或转动。例如，在现有配置中，必须精确地定位终端以便将其直接连接至例如先前配置中的端板应用中的槽。此外，所描述的连接允许将多个绕组连接至同一销30，如图6和图7所示。这有助于促进多个绕组的交错以降低线圈结构内的EMF。本连接提供了一种产生中心抽头绕组的快速方法。
可以注意到，根据本发明的导线的终端可以被配置成沿着多个不同的方向延伸。不要求任意两个终端沿着相同方向延伸。因此，在图8中，终端47、57、67和77全都指向与终端46、56、66、76不同的方向。图8中示出的任意两个终端都不指向相同方向。
另外，在一个实施例中，嵌套的内线圈和外线圈的一部分可以从成组绕组的上表面或下表面延伸而不交叉。这可以例如在显示了成组绕组的上部和上表面的图5和图7中看到。备选地，嵌套的内线圈和外线圈的一部分可以交叉，例如图8中所示。
图9-13示出了在嵌套配置过程期间在不同点处的两个线圈的视图。虽然这些图示描绘了将一个线圈嵌套在另一个线圈内，但是该过程可以被迭代地执行。在图9中，示出了两个不同的线圈940、950。在嵌套配置中，线圈940可以成为内线圈并且线圈950可以成为外线圈。线圈940具有跨越圆周941测得的内径和跨越圆周942测得的外径。线圈940包括第一端部946和第二端部947。线圈950具有跨越圆周951测得的内径和跨越圆周952测得的外径。线圈950包括第一端部956和第二端部957。内径951和外径942可以被设计成彼此密切匹配以确保线圈一旦被嵌套则合适地配合。密切匹配可以由允许组装的边缘间隙限定，并且匹配越密切，性能就越好。在某些应用中，间隔可以更大以增加机械耦合，以便例如用于电压切换应用。
图10描绘了嵌套过程中的第一点。线圈940的第二端部947穿过线圈950的中心开口直到该第二端部947突出到线圈950的中心处的开口的另一侧。如所描绘的，当端部947馈通(馈送通过)线圈950的中心时，端部947和端部957之间或者端部946和端部956之间均不需要特定的关系。可以在实现初始馈通之后调整特定取向。
图11描绘了嵌套过程中的第二点。一旦第二端部947穿过线圈950的中心开口，则线圈940可以相对于线圈950的平面以一个角度倾斜，例如以45度倾斜。这允许外径942开始进入内径951并且开始嵌套。特别地，外径942的一部分可以抵靠内径951放置，以当在嵌套过程中的后续步骤中消除所述倾斜时提供适当的间隔。如果所述线圈具有厚度，则内线圈940的底部边缘可以沿着外径942与外线圈950的底部边缘对齐放置以开始进入内径951。
图12描绘了嵌套过程中的当线圈940被旋转以嵌套在线圈950内时的一点。一旦外径942进入内径951，则所述线圈就被对齐以允许线圈940、950在一个成组绕组中共线(扁平)和同轴。消除所述线圈之间的角度(例如先前描绘中施加在所述线圈之间的45度的倾斜)可以包括将毗邻内径951放置的外径942保持就位，同时将线圈940的其余部分旋转至线圈950内。
图13描绘了嵌套在彼此内的两个线圈940、950。特别地，嵌套线圈具有由外径952限定的总体外径和由内径941限定的总体内径。当线圈940、950嵌套在一起时，内径951和外径942彼此相邻。本文中讨论了内径951和外径942的接近程度，并且该接近程度可以被保持为最小，即，仅仅足够大以允许嵌套发生。基本上，较大的或外侧的线圈950被馈送到内侧线圈940的引线之一上并且进而在内侧线圈940上呈悬臂状态直至外侧线圈950与内侧线圈940同心并对齐。
线圈940、950可以相对于彼此旋转，以在一方面使端部947、957对齐或不对齐以及在另一方面使端部946、956对齐或不对齐。终端946、947、956、957可以被配置成易于按照设计匹配销30(在其它图中示出)。也就是说，线圈940可以相对于线圈950旋转以提供与销30对准的端部946、947、956、957以进行连接。
图14示出了由多根导线以多丝布置形成的线圈1400。如图14所描绘的，使用多根导线形成单个线圈1400。其中第一导线1440被螺旋缠绕并与第二导线1450交错以提供多丝绕组，因为具有两根导线，因此所述多丝绕组为双丝绕组。线圈1400可以被用于本发明的任何实施例中，并且可以被用作内绕组、外绕组或中间绕组。另外，可以使用单丝绕组和多丝绕组的任何组合。
图15示出了利用焊接实现的绕组终端与销的连接。图15描绘了被配置用于连接至销30的三个绕组端部1547、1567、1577。终端1577被连接至销1530e。终端1567被连接至销1530d。终端1547被连接至销1530c。
终端1567包括90度旋转1510以提供如本文中所描述的与销1530d的连接。
图16示出了堆叠在另一成组绕组的嵌套线圈1660、1670上的成组绕组的嵌套线圈1640、1650的剖视图，其中使用绝缘体1605来分离嵌套组1640、1650以及1660、1670。在图16中，线圈1660可以被嵌套在线圈1670内并且围绕中心柱1620同轴地定位。绝缘体1605可以被形成为片材并且被放置在成组绕组的嵌套线圈1660、1670的远离底芯部1610的顶部上。第二成组绕组的嵌套线圈1640、1650可以在绝缘体1605的相反侧在中心柱1620上共同对准，以使得绝缘体1605被夹在其间。绝缘体1605可以由绝缘材料(例如注射成型塑料)形成。绝缘体1605可以在嵌套组1640、1650和嵌套组1660、1670之间提供电隔离。绝缘体1605还可以在嵌套组1640、1650和嵌套组1660、1670之间提供热隔离。应当理解，堆叠起来的成组绕组可以使用不同量的导线，并且可以具有不同的厚度或高度。
本发明的多线圈设计提供了在绕组结构内具有多重交错(例如，初级/次级/初级/次级等)的能力。此外，这些设计允许将变压器内的偏置绕组进一步远离初级绕组放置，以使得在电源结构内具有更好的端部输出电压控制。所描述的绕组技术允许当需要时产生中心抽头绕组，或者允许产生更高匝数的绕组和更低轮廓的封装。多个堆叠线圈允许当需要时在封装内产生多于一个的次级绕组。
该结构还可以允许产生多个并联的次级绕组，以使得可以使用更细(薄)的导线以帮助在构造物内产生更低的邻近效应损耗。最后，本结构利用较窄的铜(铜线)产生并联(并行)绕组(同一绕组上的内侧线圈和外侧线圈)，从而允许在边缘缠绕的导线上使用更紧凑(更小)的弯曲半径。一个优点是典型地边缘缠绕的导线需要被缠绕得不紧于2.5的ID(内径)/宽度，以防止对缠绕导线上的搪瓷涂层造成损坏或显著变形(线圈的外侧边缘变薄并且内侧边缘压紧)。本发明的绕组可以被缠绕成更好地填充芯结构内的水平区域。另外，较窄的铜(铜线)的使用可以允许连接至如所述的更紧凑的销跨距，因为产品内产生导线中的90度扭转以及连接至销所需的空间较小。
还可以使用“薄饼”型缠绕导线线圈布置(薄磁导线缠绕以使得竖直层构造被最小化并且水平层构造被最大化)来创建高匝数绕组，以匹配边缘缠绕矩形铜磁导线的任何其它组合的宽度。例如，该导线可以具有圆形横截面，或者横截面上的其它不同几何形状。绕组技术的这种组合允许产生高电压、低电流绕组，而利用传统平面型绕组不易于产生所述高电压、低电流绕组。
以示例的方式，图17A和图17B中示出了一种装置，其在绕组中包括薄饼型导线线圈布置3010。如所描绘的示例中所示，一个绕组可以包括薄饼型导线线圈布置3010，而另一个绕组可以不包括薄饼型导线线圈布置3010。两个线圈可以由具有不同横截面轮廓的导线形成，或者备选地由具有相同或大致相似的横截面的导线形成。
本文中描述的变压器可以作为在10-1200W范围中运行的低轮廓开关模式变压器使用，并且可以是传统的平面型变压器的直接替代品。该变压器可用于所有市场应用。
所描述的嵌套绕组可以与附加绕组一起使用，无论所述附加绕组呈其它边缘缠绕线圈的形式还是呈如上所述的形式，从而使得可以利用磁导线完全缠绕低轮廓平面型变压器并且不需要电路板来实现降低的高度。
本变压器允许在变压器窗口内产生更大的导体填充系数，从而消除绝缘材料并且不需要线线间隔，以允许更多的磁芯窗口被填充以导体。这使得能够将使用这种类型的设计的铜(铜线)填充系数增加到大约60％的窗口利用率，而传统的平面板途径将为较接近于35％的窗口利用率。
可变厚度的铜(铜线)可以被放置在同一封装内，而几乎没有超出绕组材料的基础金属价格的成本差异。
在邻近效应方面，边缘缠绕绕组的各层可以向外构造。这意味着可以缠绕多匝导线，并且对高频电阻所产生的影响是单层绕组所产生的影响。当添加外部绕组时，该绕组在邻近效应和变压器100内的有效AC(交流)电阻方面的表现与第二层相像。
本文中所描述的变压器的导线缠绕性质使得能够以最小的成本改变和优化变压器的匝数和分层，从而消除了对创建在传统的平面/低轮廓变压器中使用的新电路板绕组(平面板)的需要。本文中描述的变压器使用这种绕组技术提供了漏电感场的消除，因为线圈堆叠允许所讨论的绕组的上方和/或下方的各匝的完全覆盖。
已经出于说明和描述的目的呈现了本技术的特定实施例的前述描述。它们并非旨在为穷举性的或将本发明限制于所公开的精确形式，并且显然根据上述教导许多修改和变型是可能的。选择和描述了这些实施例是为了最佳地解释本技术的原理及其实际应用，以由此使得本领域其他技术人员能够最佳地利用本技术和具有适合于预期的具体用途的各种修改的各种实施例。本发明的范围旨在由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (24)

1.一种电磁装置，其包括：
包括导线的第一绕组，所述第一绕组具有限定第一直径的开口；
包括导线的第二绕组，所述第二绕组具有限定第二直径的开口，所述第二绕组被设定尺寸以嵌套在所述第一绕组的开口内，所述第一绕组和所述第二绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第一成组绕组；
包括导线的第三绕组，所述第三绕组具有限定第三直径的开口；
包括导线的第四绕组，所述第四绕组具有限定第四直径的开口，所述第四绕组被设定尺寸以嵌套在所述第三绕组的开口内，所述第三绕组和所述第四绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第二成组绕组；
其中所述第一绕组、所述第二绕组、所述第三绕组和所述第四绕组中的每一个彼此独立；
其中所述第一成组绕组位于所述第二成组绕组上方并与所述第二成组绕组相邻，并且其中所述第一成组绕组的最下方表面与所述第二成组绕组的最上方表面相邻并面向所述第二成组绕组的最上方表面，并且
其中所述第一成组绕组和所述第二成组绕组围绕第一轴线缠绕；
并且，所述装置还包括基本上平行于所述第一轴线布置的至少一个连接销；
其中所述绕组中的至少一个包括扁平导线，所述扁平导线包括基本上垂直于所述第一轴线布置的主平坦表面、第一终端和相反的第二终端，并且
其中所述第一终端被转动，以使得所述第一终端的主平坦表面被布置成基本上平行于所述第一轴线并且围绕所述连接销缠绕。
2.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一成组绕组具有与所述第二成组绕组不同的厚度。
3.根据权利要求1所述的装置，其中所述绕组中的至少一个包括薄饼型导线线圈布置，并且其中，其它绕组中的至少一个包括除薄饼型以外的导线线圈布置。
4.根据权利要求1所述的装置，其中所述绕组中的至少一个包括多丝导线。
5.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一绕组和所述第三绕组的开口的直径基本相等。
6.根据权利要求5所述的装置，其中所述第二绕组和所述第四绕组的开口的直径基本相等。
7.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一成组绕组和所述第二成组绕组同轴地排布。
8.根据权利要求1所述的装置，其中所述绕组中的至少两个由相同类型的导线形成。
9.根据权利要求1所述的装置，其中至少一个绕组由与至少一个其它绕组不同的类型的导线形成。
10.根据权利要求1所述的装置，其还包括：
包括导线的第五绕组，所述第五绕组具有限定第五直径的开口；
包括导线的第六绕组，所述第六绕组具有限定第六直径的开口，所述第六绕组被设定尺寸以嵌套在所述第五绕组的开口内，所述第五绕组和所述第六绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第三成组绕组；
其中所述第三成组绕组位于所述第一成组绕组上方并与所述第一成组绕组相邻，并且其中所述第三成组绕组的最下方表面与所述第一成组绕组的最上方表面相邻并且面向所述第一成组绕组的最上方表面。
11.根据权利要求1所述的装置，其还包括外绕组，所述外绕组具有限定直径的开口，所述外绕组的开口被配置成以嵌套布置围绕并接收所述第二绕组或所述第四绕组中的一个。
12.根据权利要求1所述的装置，其还包括绝缘体，所述绝缘体被定位在所述第一成组绕组的最下方表面和所述第二成组绕组的最上方表面之间，并且被配置成提供所述第一成组绕组和所述第二成组绕组之间的电绝缘或热绝缘。
13.根据权利要求1所述的装置，其中所述第一绕组、所述第二绕组、所述第三绕组和所述第四绕组中的每一个都包括第一终端和第二终端。
14.一种用于制造具有嵌套缠绕线圈的电磁装置的方法，所述方法包括：
形成包括导线的第一绕组，所述第一绕组具有限定第一直径的开口；
形成包括导线的第二绕组，所述第二绕组被设定尺寸以嵌套在所述第一绕组的开口内，所述第二绕组具有限定第二直径的开口；
将所述第二绕组定位在所述第一绕组的开口内以形成具有厚度以及最下方平坦表面和最上方平坦表面的第一成组绕组；
形成包括导线的第三绕组，所述第三绕组具有限定第三直径的开口；
形成包括导线的第四绕组，所述第四绕组被设定尺寸以嵌套在所述第三绕组的开口内，所述第四绕组具有限定第四直径的开口；
将所述第四绕组定位在所述第三绕组的开口内以形成具有厚度以及最下方平坦表面和最上方平坦表面的第二成组绕组；以及
将所述第一成组绕组定位在所述第二成组绕组上方并将所述第一成组绕组定位成与所述第二成组绕组相邻，并且将所述第一绕组的最下方表面定位成与所述第二成组绕组的最上方表面相邻并面向所述第二成组绕组的最上方表面；
所述方法还包括：
围绕第一轴线缠绕所述第一成组绕组和所述第二成组绕组；以及
基本上平行于所述第一轴线地布置至少一个连接销；
其中所述绕组中的至少一个包括扁平导线，所述扁平导线包括基本上垂直于所述第一轴线布置的主平坦表面、第一终端和相反的第二终端，并且
其中所述第一终端被转动，以使得所述第一终端的主平坦表面被布置成基本上平行于所述第一轴线并且围绕所述连接销缠绕，
其中所述第一绕组、所述第二绕组、所述第三绕组和所述第四绕组中的每一个彼此独立。
15.根据权利要求14所述的方法，其中将所述第二绕组定位在所述第一绕组的开口内包括使所述第一绕组或所述第二绕组中的一个相对于所述第一绕组或所述第二绕组中的另一个以一定角度倾斜的步骤。
16.根据权利要求15所述的方法，其中将所述第四绕组定位在所述第三绕组的开口内包括使所述第三绕组或所述第四绕组中的一个相对于所述第三绕组或所述第四绕组中的另一个以一定角度倾斜的步骤。
17.根据权利要求14所述的方法，其中所述绕组被缠绕在不同尺寸的芯轴上。
18.根据权利要求14所述的方法，其中所述绕组中的至少一个包括薄饼型导线线圈布置，并且其中，其它绕组中的至少一个包括除薄饼型以外的导线线圈布置。
19.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一成组绕组和所述第二成组绕组同轴地排布。
20.根据权利要求14所述的方法，其还包括：
形成包括导线的第五绕组，所述第五绕组具有限定第五直径的开口；
形成包括导线的第六绕组，所述第六绕组具有限定第六直径的开口，所述第六绕组被设定尺寸以嵌套在所述第五绕组的开口内，所述第五绕组和所述第六绕组形成具有最下方表面和最上方表面的第三成组绕组；
将所述第三成组绕组定位在所述第一成组绕组的上方并将所述第三成组绕组定位成与所述第一成组绕组相邻，并将所述第三成组绕组的最下方表面定位成与所述第一成组绕组的最上方表面相邻并面向所述第一成组绕组的最上方表面。
21.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一成组绕组具有与所述第二成组绕组不同的厚度。
22.根据权利要求14所述的方法，所述方法还包括形成包括导线的外绕组，所述外绕组具有限定直径的开口，所述外绕组的开口被配置成以嵌套布置围绕并接收所述第二绕组或所述第四绕组中的一个。
23.根据权利要求14所述的方法，其还包括将绝缘体定位在所述第一成组绕组的最下方表面和所述第二成组绕组的最上方表面之间，所述绝缘体被配置成提供所述第一成组绕组和所述第二成组绕组之间的电绝缘或热绝缘。
24.根据权利要求14所述的方法，其中所述第一绕组、所述第二绕组、所述第三绕组和所述第四绕组中的每一个都包括第一终端和第二终端。
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