CN109698058A - 一种平面变压器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种平面变压器及其制作方法，包括PCB线圈、磁芯、α线圈和端子，所述PCB线圈包含多个绕组，各绕组分层印制于PCB板上，所述α线圈采用α绕线方法绕制在PCB线圈上，然后注塑成型加工为PCB线圈组件，所述第一磁芯和第二磁芯通过环氧树脂胶水与PCB线圈组件连接在一起。该平面变压器采用α绕线方法以及注塑成型加工方法，具有良好的一致性及高可靠性，且满足任何安规要求，适用于高耐压电源领域。

Description

一种平面变压器及其制作方法
技术领域
本发明涉及变压器，特别是涉及一种平面变压器及其制作方法。
背景技术
随着电子系统日益精密、复杂及多功能化，电磁干扰日趋严重，产品良好的电磁耦合性能、高饱和性能、高可靠性能、高耐压性能已成为电子产品设计时的重点考量因素，同时，对产品的体积、结构等也提出了更高的要求。
一般传统的变压器是将线圈绕制在骨架上，再与磁芯组装而成，此类产品的体积较大，而且其结构不利于散热，所以很难实现高频化、低损耗的电磁耦合性能，而现有的采用PCB板的平面变压器虽然可以降低产品体积，但制程复杂，其在PCB板上形成的线圈结构通常是先单独绕制两个线圈，然后再粘贴于PCB线圈的两面上，高可靠性和高耐压性难以保证。
发明内容
本发明的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种平面变压器及其制作方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种平面变压器，包括PCB线圈、磁芯、α线圈和端子，所述PCB线圈包含多个绕组，各绕组分层印制于PCB板上，所述α线圈采用α绕线方法绕制在PCB线圈上，然后注塑成型加工为PCB线圈组件，所述第一磁芯和第二磁芯通过环氧树脂胶水与PCB线圈组件连接在一起。
进一步地：
所述PCB线圈包含多个绕组，各绕组分层印制于PCB板上。
所述PCB线圈具有多层印刷电路板结构，电路板上设置有过孔，
该过孔分别与印制电路板中的线圈层相连。
所述PCB线圈的两边设有多个焊盘，端子通过焊锡安装在焊盘中，同时，所述PCB线圈的中心设有一个中心孔，中心孔的边缘处设有凹槽。
所述α线圈为绝缘线圈，其通过α绕线绕制在所述PCB线圈的第一面和第二面上，具体来说，所述绝缘线圈的第一端穿过所述中心孔，由内向外卷绕平铺在PCB线圈的第一面后与端子焊接，所述绝缘线的第二端卷绕平铺在PCB线圈的第二面后与端子焊接。
所述PCB线圈和α线圈通过注塑机台注塑成型加工为PCB线圈组件。
所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯具有EI结构。
所述第一磁芯的中柱穿过所述PCB线圈组件的中心孔，安装在所述PCB线圈组件的第一面上，所述第二磁芯安装在所述PCB线圈组件的第二面上，所述第二磁芯与所述PCB线圈组件之间安装有垫片，所述第一磁芯与所述第二磁芯通过环氧树脂胶水固定，并与所述PCB线圈组件组装成一个整体。
本发明还包括一种平面变压器制作方法，包括如下步骤：S1、将多个由绝缘线组成的绕组分层印制于PCB板上，形成PCB线圈；S2、将α线圈采用α绕线方法绕制在PCB线圈上；S3、注塑成型加工为PCB线圈组件；S4、将第一磁芯和第二磁芯通过环氧树脂胶水与PCB线圈组件连接在一起。
在一些实施例中,所述方法还包括如下技术特征:步骤S2中，所述α线圈通过α绕线绕制在所述PCB线圈的第一面和第二面上。
步骤S1中，所述PCB线圈具有多层印刷电路板结构，电路板上设置有过孔，该过孔分别与印制电路板中的线圈层相连。
所述PCB线圈的两边设有多个焊盘，端子通过焊锡安装在焊盘中。
所述PCB线圈的中心设有一个中心孔，中心孔的边缘处设有凹槽。
所述绝缘线的第一端穿过所述中心孔，由内向外卷绕平铺在PCB线圈的第一面后与端子焊接，所述绝缘线的第二端卷绕平铺在PCB线圈的第二面后与端子焊接。
PCB线圈和α线圈通过注塑机台注塑成型加工为PCB线圈组件。
所述第一磁芯和第二磁芯具有EI结构。
所述第一磁芯和所述第二磁芯分别安装在所述PCB线圈组件的所述第一面和所述第二面，通过环氧树脂胶水固定，组装成一个整体。
本发明具有如下有益效果：
本发明提供的采用α绕线的注塑型平面变压器及其制作方法，将一条完整的绝缘线采用α绕线方法绕制在所述PCB线圈的第一面和第二面上，所述绝缘线的两端与端子焊接，减小了线圈的厚度，符合产品薄形化的要求，同时，所述PCB线圈组件通过注塑成型加工进行处理，保证了α线圈与PCB线圈的良好接触，而且，也保证了PCB线圈组件与磁芯之间的绝缘，具有良好的一致性和高耐压性能。
进一步地，所述第一磁芯和第二磁芯为EI结构，具有低损耗的特点。
附图说明
图1是本发明实施例的一种采用α绕线的注塑型平面变压器的外形结构示意图；
图2是本发明实施例的磁芯结构示意图；
图3是本发明实施例的PCB线圈中一层印刷电路板结构示意图；
图4是本发明实施例的PCB线圈结构示意图；
图5是本发明实施例的PCB线圈与α线圈结构示意图；
图6是本发明实施例的PCB线圈组件结构示意图；
具体实施方式
以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参阅图1至图5，在一种实施例中，一种采用α绕线的注塑型平面变压器，包括PCB线圈1、α线圈2、磁芯3、端子4、垫片5。所述PCB线圈1包含多层印刷电路板结构，以其中一层为例，印刷电路板上设置有过孔11，线圈绕组12，所述线圈绕组12印制于PCB板13上，并与所述过孔11相连。所述PCB线圈1的两边设有多个焊盘14，端子4通过焊锡安装在焊盘14中，同时，所述PCB线圈的中心设有一个中心孔15，中心孔15的边缘处设有凹槽16。
参阅图5，所述α线圈2为绝缘线，其通过α绕线方法绕制在所述PCB线圈1的第一面和第二面上(第一面和第二面即正面和反面，图示中只能看到正面，反面即它的相对面)，具体来说，所述绝缘线的任一端(一条绝缘线总共有两端，哪一端穿过中心孔都是一样的效果)穿过所述中心孔15，所述绝缘线的第一端(第一端和第二端可以自己定义，此处默认第一端即位于所述PCB线圈1的第一面的那一端)沿着中心孔15的边缘由内向外卷绕(第一圈是绕着中心孔15的边缘，随后一圈套一圈逐渐螺旋形向外圈扩展卷绕)平铺在PCB线圈1的第一面后与端子4焊接，所述绝缘线的第二端沿着中心孔15的边缘由内向外卷绕平铺在PCB线圈1的第二面后与端子4焊接。
参阅图1，图2，图5，图6，所述PCB线圈1和所述α线圈2通过注塑机台注塑成型加工为PCB线圈组件6(注塑是指将PCB线圈1和α线圈2注塑成一体)，所述磁芯3包括第一磁芯31和第二磁芯32，所述第一磁芯31为E型结构，所述第二磁芯32为I型结构，所述第一磁芯31的中柱311穿过所述PCB线圈组件6的中心孔，安装在所述PCB线圈组件6的第一面上，所述第二磁芯32安装在所述PCB线圈组件6的第二面上。所述第二磁芯32与所述PCB线圈组件6之间安装有垫片5，可有效降低涡流损耗，所述第一磁芯31与所述第二磁芯32通过环氧树脂胶水固定，并与所述PCB线圈组件6组装成一个整体。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (11)

1.一种平面变压器，包括PCB线圈、磁芯、α线圈和端子，所述PCB线圈包含多个由绝缘线组成的绕组，各绕组分层印制于PCB板上，所述α线圈采用α绕线方法绕制在PCB线圈上，然后注塑成型加工为PCB线圈组件，所述第一磁芯和第二磁芯通过环氧树脂胶水与PCB线圈组件连接在一起。
2.如权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述α线圈通过α绕线绕制在所述PCB线圈的第一面和第二面上。
3.如权利要求1所述的平面变压器，所述PCB线圈具有多层印刷电路板结构，电路板上设置有过孔，该过孔分别与印制电路板中的线圈层相连。
4.如权利要求1所述的平面变压器，其特征在于所述PCB线圈的两边设有多个焊盘，端子通过焊锡安装在焊盘中。
5.如权利要求1所述的平面变压器，其特征在于所述PCB线圈的中心设有一个中心孔，中心孔的边缘处设有凹槽。
6.如权利要求1所述的平面变压器，其特征在于α线圈为绝缘线圈。
7.如权利要求6任一所述的平面变压器，其特征在于，所述绝缘线圈的第一端穿过所述中心孔，由内向外卷绕平铺在PCB线圈的第一面后与端子焊接，所述绝缘线的第二端卷绕平铺在PCB线圈的第二面后与端子焊接。
8.如权利要求7所述的平面变压器，其特征在于所述PCB线圈和α线圈通过注塑机台注塑成型加工为PCB线圈组件。
9.如权利要求1至8任一所述的平面变压器，其特征在于所述第一磁芯和第二磁芯具有EI结构。
10.如权利要求1至8任一所述的平面变压器，其特征在于所述第一磁芯和所述第二磁芯分别安装在所述PCB线圈组件的所述第一面和所述第二面，通过环氧树脂胶水固定，组装成一个整体。
11.一种平面变压器制作方法，其特征在于包括如下步骤：
S1、将多个由绝缘线组成的绕组分层印制于PCB板上，形成PCB线圈；
S2、将α线圈采用α绕线方法绕制在PCB线圈上；
S3、注塑成型加工为PCB线圈组件；
S4、将第一磁芯和第二磁芯通过环氧树脂胶水与PCB线圈组件连接在一起。
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