CN110164648A - 一种基于电子线路板pcb的推挽式变压器及其加工工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器及其加工工艺，包括：变压器壳体；设置在变压器壳体内的PCB板；设置在PCB板的上端面的第一线圈、设置在中间层的若干个线圈、及下端面的第二线圈；与PCB板的上端面卡接的第一磁芯；与PCB板的下端面卡接的第二磁芯；设置在PCB板上的四个引脚；设置在PCB板的上端面的第一控制器；设置在PCB板的上端面的第一二极管；设置在PCB板的下端面的第二控制器；设置在PCB板的下端面的第二二极管；设置在PCB板的上端面及下端面的多个电容。本发明实现了将变压器绕组用电子线路板PCB铜线替代的方式实现，变压器绕组集成分布到电子线路板PCB中，不再需要人工绕制，保持高度的生产一致性和可靠性，且制作简单，成本低廉。

Description

一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器及其加工工艺
技术领域
本发明涉及变压器技术领域，尤其涉及一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器及其加工工艺。
背景技术
目前，1-3瓦的微功率隔离电源采用如图1所示的自激推挽式，如图2所示的其他激推挽式的设计方式，其用来做隔离之用的推挽式变压器采用漆包线的绕制工艺，其制造非常复杂，主要有以下缺陷：
1)变压器漆包线绕组多，圈数多，人工绕制困难，机器绕制成本高，机器维护困难；
2)加工变压器时，由于人的参与，参数偏差大，容易出错，一致性差，存在批次不良问题)；
3)变压器使用的漆包线种类多，难于管理；
4)变压器漆包线线头线尾焊接至微功率隔离电源电路板PCB上时，焊接点多，焊接困难，制造复杂。
因此现有技术还有待改进。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器及其加工工艺，旨在解决现有的推挽式变压器采用漆包线的绕制工艺，其制造非常复杂的问题。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其中，包括：
变压器壳体；
设置在所述变压器壳体内的PCB板；
设置在所述PCB板的上端面的第一线圈；
设置在所述PCB板的中间层的若干个线圈；
设置在所述PCB板的下端面的第二线圈；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板；
其中，第一线圈作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
与所述PCB板的上端面卡接、且下端部至少贯穿所述第一线圈的第一磁芯；所述第一磁芯位于所述变压器壳体内；
与所述PCB板的下端面卡接、且上端部至少贯穿所述第二线圈的第二磁芯；所述第二磁芯位于所述变压器壳体内；
设置在所述PCB板上的四个引脚，分别记为第一引脚、第二引脚、第三引脚及第四引脚；其中，所述第一引脚与输入地连接，所述第二引脚与输入正连接，所述第三引脚与输入地连接，所述第四引脚与输入正连接；
设置在所述PCB板的上端面的第一控制器，所述第一控制器与变压器原边绕组以及输入连接；
设置在所述PCB板的上端面的第一二极管，所述第一二极管与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的下端面的第二控制器，所述第二控制器与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的下端面的第二二极管，所述第二二极管与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的上端面及下端面的多个电容和电阻。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其中，所述PCB板的上端面上设置有3个电容，分别记为第一电容、第二电容及第三电容。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其中，所述PCB板的下端面上设置有3个电容，分别记为第四电容、第五电容及第六电容。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其中，所述电容是型号为0603贴片电容。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其中，所述第一二极管和第二二极管均是型号为SOD323的贴片开关二极管。
一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其中，包括：
将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面；
将若干个线圈通过PCB制板设置在PCB板的中间层；
将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板；其中，第一线圈作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
将第一磁芯卡接在所述PCB板的上端面，将第二磁芯卡接在所述PCB板的下端面；
将四个引脚焊接在所述PCB板上；
将第一控制器及第一二极管焊接在所述PCB板的上端面；
将第二控制器及第二二极管焊接在所述PCB板的下端面；
将多个电容和电阻焊接在所述PCB板的上端面或下端面。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其中，所述将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的上端面；
将PCB板的上端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第一线圈。
所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其中，所述将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的下端面；
将PCB板的下端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第二线圈。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：将变压器绕组用电子线路板PCB铜线替代的方式实现，变压器绕组集成分布到电子线路板PCB中，不再需要人工绕制，没有人工手工参与的情况下，保持高度的生产一致性和可靠性，且制作简单，成本低廉。
附图说明
图1为现有技术中自激推挽式变压器的电路示意图；
图2为现有技术中其他激推挽式变压器的电路示意图；
图3为本发明中基于电子线路板PCB的推挽式变压器的结构示意图；
图4为本发明中基于电子线路板PCB的推挽式变压器的爆炸示意图；
图5为本发明中基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
请同时参考图3和图4，所述基于电子线路板PCB的推挽式变压器，包括：
变压器壳体10；
设置在所述变压器壳体10内的PCB板100；
设置在所述PCB板100的上端面的第一线圈110；
设置在所述PCB板的中间层的若干个线圈(由于视角问题未进行标注)；
设置在所述PCB板100的下端面的第二线圈(设置在所述PCB板100的下端面，因视角问题导致无法标注)；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈110对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板100；其中，第一线圈110作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
与所述PCB板100的上端面卡接、且下端部至少贯穿所述第一线圈的第一磁芯210；所述第一磁芯210位于所述变压器壳体10内；
与所述PCB板100的下端面卡接、且上端部至少贯穿所述第二线圈的第二磁芯220；所述第二磁芯220位于所述变压器壳体10内；
设置在所述PCB板上的四个引脚300，分别记为第一引脚310、第二引脚320、第三引脚330及第四引脚340；其中，所述第一引脚310与输入地连接，所述第二引脚320与输入正连接，所述第三引脚330与输入地连接，所述第四引脚340与输入正连接；
设置在所述PCB板100的上端面的第一控制器410，所述第一控制器410与变压器原边绕组以及输入连接；
设置在所述PCB板100的上端面的第一二极管510，所述第一二极管510与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板100的下端面的第二控制器(因视角问题未标注)，所述第二控制器与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板100的下端面的第二二极管520，所述第二二极管520与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板100的上端面及下端面的多个电容600和电阻(在图中未标出)。
在本实施例中，将变压器绕组用电子线路板PCB铜线替代的方式实现(即设置在所述PCB板100的上端面的第一线圈110；设置在所述PCB板100的下端面的第二线圈)，变压器绕组集成分布到电所述PCB板中，不再需要人工绕制。在没有人工手工参与的情况下，保持高度的生产一致性和可靠性，且制作简单，成本低廉。由于绕组线头线尾已经在微功率隔离电源电路板PCB上，不再需要焊接，免掉了变压器绕组的焊接装配，免掉人工的参与，从而更一步提高产品的一致性和可靠性。
优选的，在所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器中，所述PCB板100的上端面上设置有3个电容600，分别记为第一电容、第二电容及第三电容。所述PCB板的下端面上设置有3个电容，分别记为第四电容、第五电容及第六电容。所述电容600是型号为0603贴片电容。所述第一控制器410和第二控制器的型号为VPS8504。
优选的，在所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器中，所述第一二极管510和第二二极管520均是型号为SOD323的贴片开关二极管。
在本申请的实施例中还公开了一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，如图5所示，包括：
步骤S100、将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面；
步骤S200、将若干个线圈通过PCB制板设置在PCB板的中间层；
步骤S300、将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板；其中，第一线圈作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
步骤S400、将第一磁芯卡接在所述PCB板的上端面，将第二磁芯卡接在所述PCB板的下端面；
步骤S500、将四个引脚焊接在所述PCB板上；
步骤S600、将第一控制器及第一二极管焊接在所述PCB板的上端面；
步骤S700、将第二控制器及第二二极管焊接在所述PCB板的下端面；
步骤S800、将多个电容和电阻焊接在所述PCB板的上端面或下端面。
在本实施例中，将变压器绕组用电子线路板PCB铜线替代的方式实现(即设置在所述PCB板100的上端面的第一线圈110；设置在所述PCB板100的下端面的第二线圈)，变压器绕组集成分布到电所述PCB板中，不再需要人工绕制。在没有人工手工参与的情况下，保持高度的生产一致性和可靠性，且制作简单，成本低廉。由于绕组线头线尾已经在微功率隔离电源电路板PCB上，不再需要焊接，免掉了变压器绕组的焊接装配，免掉人工的参与，从而更一步提高产品的一致性和可靠性。
优选的，在所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺中，所述将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的上端面；
将PCB板的上端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第一线圈。
即把推挽式变压器线圈做在PCB上，PCB线路板腐蚀，清除掉不需要的铜箔，留下需要的铜箔线路，组成变压器线圈。
优选的，在所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺中，所述将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的下端面；
将PCB板的下端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第二线圈。
这一过程与制作第一线圈一致，是把推挽式变压器线圈做在PCB上，PCB线路板腐蚀，清除掉不需要的铜箔，留下需要的铜箔线路，组成变压器线圈。
需要说明的是，在本文中，诸如术语“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。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其特征在于，包括：
变压器壳体；
设置在所述变压器壳体内的PCB板；
设置在所述PCB板的上端面的第一线圈；
设置在所述PCB板的中间层的若干个线圈；
设置在所述PCB板的下端面的第二线圈；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板；
其中，第一线圈作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
与所述PCB板的上端面卡接、且下端部至少贯穿所述第一线圈的第一磁芯；所述第一磁芯位于所述变压器壳体内；
与所述PCB板的下端面卡接、且上端部至少贯穿所述第二线圈的第二磁芯；所述第二磁芯位于所述变压器壳体内；
设置在所述PCB板上的四个引脚，分别记为第一引脚、第二引脚、第三引脚及第四引脚；其中，所述第一引脚与输入地连接，所述第二引脚与输入正连接，所述第三引脚与输入地连接，所述第四引脚与输入正连接；
设置在所述PCB板的上端面的第一控制器，所述第一控制器与变压器原边绕组以及输入连接；
设置在所述PCB板的上端面的第一二极管，所述第一二极管与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的下端面的第二控制器，所述第二控制器与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的下端面的第二二极管，所述第二二极管与变压器副边绕组连接；
设置在所述PCB板的上端面及下端面的多个电容和电阻。
2.根据权利要求1所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其特征在于，所述PCB板的上端面上设置有3个电容，分别记为第一电容、第二电容及第三电容。
3.根据权利要求1所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其特征在于，所述PCB板的下端面上设置有3个电容，分别记为第四电容、第五电容及第六电容。
4.根据权利要求1或2所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其特征在于，所述电容是型号为0603贴片电容。
5.根据权利要求1所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器，其特征在于，所述第一二极管和第二二极管均是型号为SOD323的贴片开关二极管。
6.一种基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其特征在于，包括：
将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面；
将若干个线圈通过PCB制板设置在PCB板的中间层；
将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面；其中，所述第二线圈对应的第二圆心、所述第一线圈对应的第一圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心均在同一直线上，且第一圆心、第二圆心、中间层的若干个线圈一一对应的圆心之间的连线垂直于所述PCB板；其中，第一线圈作为变压器原边绕组的其中一组，第二线圈作为变压器原边绕组的其中另一组，中间层的若干个线圈中有部分线圈作为变压器副边绕组；
将第一磁芯卡接在所述PCB板的上端面，将第二磁芯卡接在所述PCB板的下端面；
将四个引脚焊接在所述PCB板上；
将第一控制器及第一二极管焊接在所述PCB板的上端面；
将第二控制器及第二二极管焊接在所述PCB板的下端面；
将多个电容和电阻焊接在所述PCB板的上端面或下端面。
7.根据权利要求6所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其特征在于，所述将第一线圈通过PCB制板设置在PCB板的上端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的上端面；
将PCB板的上端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第一线圈。
8.根据权利要求6所述的基于电子线路板PCB的推挽式变压器的加工工艺，其特征在于，所述将第二线圈通过PCB制板设置在PCB板的下端面，包括：
将线圈磨具设置于PCB板的下端面；
将PCB板的下端面中未设置线圈磨具的铜箔进行腐蚀，得到第二线圈。
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