CN113808825A - 平面变压器 - Google Patents

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赵社社
周衡山
王永刚
张春雷
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Dongguan Pulse Electronics Co Ltd
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    • H—ELECTRICITY
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    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
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Abstract

本发明公开一种平面变压器，包括有PCB线包，所述PCB线包具有叠设连接的第一PCB集成板、第二PCB集成板，所述第一PCB集成板、第二PCB集成板均包括有上下叠设的4N层PCB线圈和4N‑1层PCB基板，所述N为大于或等于1的整数；所述第一PCB集成板、第二PCB集成板中的每层PCB基板隔设于相邻两层PCB线圈之间，所述PCB线圈呈涡旋线状印制于PCB基板上。通过将PCB线圈印制于PCB基板上，省去了绕线制程，能够通过标准的工业化生产来达到产品特性一致性和高的品质要求，提升了生产效率；且PCB线圈印制于PCB基板上，增加了其焊接点的强度；以及，PCB线圈通过相应的通孔连接，以形成初级线圈、次级线圈；就高频变压器而言，不需设置磁芯，以提高高频变压器产品的耐摔性。

Description

平面变压器
技术领域
本发明涉及变压器领域技术，尤其是指一种平面变压器。
背景技术
传统的变压器如图1至图4所示，其为采用圆形的磁芯绕线结构，绕线的产品，绕制工艺麻烦，效率受局限，在引脚处，通过焊锡，把线材和金属引脚连接，这个焊接点是产品最虚弱的部分，产品失效主要集中在这里；且对于高频变压器而言，其必须用到磁芯，由于磁芯比较脆，容易摔坏，从而导致整个高频变压器产品的耐摔性低。
因此，有必要对现有的变压器进行改进。
发明内容
有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种平面变压器，其通过将PCB线圈印制于PCB基板上，省去了绕线制程，能够通过标准的工业化生产来达到产品特性一致性和高的品质要求，提升了生产效率。
为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：
一种平面变压器，包括有PCB线包，所述PCB线包具有叠设连接的第一PCB集成板、第二PCB集成板，所述第一PCB集成板、第二PCB集成板均包括有上下叠设的4N层PCB线圈和4N-1层PCB基板，所述N为大于或等于1的整数；所述第一PCB集成板、第二PCB集成板中的每层PCB基板隔设于相邻两层PCB线圈之间，所述PCB线圈呈涡旋线状印制于PCB基板上；
所述第一PCB集成板、第二PCB集成板的两端对应设有三个第一通孔、中间对应设置有两个第二通孔，且每层PCB线圈的涡旋外端、内端分别设有第一电气连接点、第二电气连接点，所述第一电气连接点电性连接于相应的第一通孔，所述第二电气连接点电性连接于相应的第二通孔；
所述PCB线包中，处于奇数排序的PCB线圈的第二电气连接点通过相应的第二通孔实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的一者，处于奇数排序的PCB线圈的第一电气连接点分别电性连接至一端的三个第一通孔；
所述PCB线包中，处于偶数排序的PCB线圈的的第二电气连接点通过相应的第二通孔实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的另一者，处于偶数排序的PCB线圈的第一电气连接点分别电性连接至另一端的三个第一通孔。
作为一种优选方案，相邻PCB线圈的涡旋方向相反，其一为顺时针方向卷绕分布，另一为逆时针方向卷绕分布。
作为一种优选方案，第一PCB集成板、第二PCB集成板的顶部和底部均设置有阻焊层。
作为一种优选方案，所述PCB线圈为铜皮加工而成。
作为一种优选方案，所述平面变压器还包括有变压器外壳，所述变压器外壳具有敞口的容置腔，所述PCB线包位于容置腔中；其中：
PCB线包的六个第一通孔上均连接有端子，所述端子自容置腔伸出变压器外壳外；
或，所述容置腔的底壁一体成型连接有六个端子，每个端子的一端位于容置腔中并插设于PCB线包的相应第一通孔内，每个端子的另一端位于变压器外壳外。
作为一种优选方案，所述平面变压器还包括有磁芯中柱，所述PCB基板、PCB线圈均具有对应设置的中心孔，所述磁芯中柱穿设于中心孔。
作为一种优选方案，所述第二通孔位于中心孔的两侧。
作为一种优选方案，所述磁芯中柱呈EE或EI状。
本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知：
其主要是，通过将PCB线圈印制于PCB基板上，省去了绕线制程，能够通过标准的工业化生产来达到产品特性一致性和高的品质要求，提升了生产效率；且PCB线圈印制于PCB基板上，增加了其焊接点的强度；以及，PCB线圈通过相应的通孔连接，以形成初级线圈、次级线圈，尤其是，对于高频变压器而言，其不需设置磁芯，从而提高高频变压器产品的耐摔性，降低产品不良或故障的隐患，提高了使用寿命。
为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。
附图说明
图1是传统的变压器的俯视图；
图2是传统的变压器的剖视图；
图3是传统的变压器的绕线结构示意图；
图4是传统的变压器的工作原理图；
图5是本发明之较佳实施例一的立体示意图（不含变压器外壳）；
图6是本发明之较佳实施例一的分解图（不含变压器外壳）；
图7是本发明之较佳实施例二的分解图（不含变压器外壳）；
图8是本发明之较佳实施例二的连接示意图（不含变压器外壳）；
图9是图8的工作原理图；
图10是本发明之较佳实施例二的第一PCB集成板的示意图；
图11是本发明之较佳实施例二的第二PCB集成板的示意图；
图12是本发明之较佳实施例一的立体示意图（含变压器外壳）；
图13是本发明之较佳实施例一的分解图（含变压器外壳）；
图14是本发明之较佳实施例二的分解图（含变压器外壳）；
图15是本发明之较佳实施例三的分解图（含变压器外壳、端子设置于PCB线包上）。
附图标识说明：
10、PCB线包 101、第一通孔
102、第二通孔 103、中心孔
11、第一PCB集成板 12、第二PCB集成板
20、PCB线圈 21、第一电气连接点
22、第二电气连接点 30、PCB基板
40、绝缘板 50、变压器外壳
501、容置腔 502、磁芯中柱安装位
60、端子 70、磁芯中柱。
具体实施方式
请参照图1至图15所示，其显示出了本发明之多种较佳实施例的具体结构，包括有PCB线包10，所述PCB线包10具有叠设连接的第一PCB集成板11、第二PCB集成板12，所述第一PCB集成板11、第二PCB集成板12均包括有上下叠设的4N层PCB线圈20和4N-1层PCB基板30，所述N为大于或等于1的整数；所述第一PCB集成板11、第二PCB集成板12中的每层PCB基板30隔设于相邻两层PCB线圈20之间，所述PCB线圈20呈涡旋线状印制于PCB基板30上；
所述第一PCB集成板11、第二PCB集成板12的两端对应设有三个第一通孔101、中间对应设置有两个第二通孔102，且每层PCB线圈20的涡旋外端、内端分别设有第一电气连接点21、第二电气连接点22，所述第一电气连接点21电性连接于相应的第一通孔101，所述第二电气连接点22电性连接于相应的第二通孔102；
所述PCB线包10中，处于奇数排序的PCB线圈20的第二电气连接点22通过相应的第二通孔102实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的一者，处于奇数排序的PCB线圈20的第一电气连接点21分别电性连接至一端的三个第一通孔101；
所述PCB线包10中，处于偶数排序的PCB线圈20的的第二电气连接点22通过相应的第二通孔102实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的另一者，处于偶数排序的PCB线圈20的第一电气连接点21分别电性连接至另一端的三个第一通孔101。
如图8所示，其为4层PCB线圈20结构，将六个第一通孔101分别定为为A、B、C、D、E、F，将两个第二通孔102分别定为为G、H；第一PCB集成板11中，电流从A出发，经过第二层PCB线圈20到达G，G连接到第四层PCB线圈20最后到达D；电流从B出发，经过第一层PCB线圈20到达H，H连接到第三层PCB线圈20最后达到孔C；
第二PCB集成板12中，电流从D出发，经过第二层PCB线圈20到达G，G连接到第四层PCB线圈20最后到达E；电流从C出发，经过第一层PCB线圈20到达H，H连接到第三层PCB线圈20最后达到孔F。如图9所示为图8的电路原理图。
具体而言，相邻PCB线圈20的涡旋方向相反，其一为顺时针方向卷绕分布，另一为逆时针方向卷绕分布；所述第一PCB集成板11、第二PCB集成板12的顶部和底部均设置有阻焊层；在第一PCB集成板11、第二PCB集成板12之间设置绝缘板40，或，在第一PCB集成板11的底部和第二PCB集成板12的顶部刷绝缘层。
进一步的，所述平面变压器还包括有变压器外壳50，所述变压器外壳50具有敞口的容置腔501，所述PCB线包10位于容置腔501中；其中：
所述PCB线包10的六个第一通孔101上均连接有端子60，所述端子60自容置腔501伸出变压器外壳50外；
或，所述容置腔501的底壁一体成型连接有六个端子60，每个端子60的一端位于容置腔501中并插设于PCB线包10的相应第一通孔101内，每个端子60的另一端位于变压器外壳50外。
优选的，所述PCB线圈20为铜皮加工而成；以及，所述平面变压器还包括有磁芯中柱70，所述容置腔501内还设置有磁芯中柱安装位502；所述PCB基板30、PCB线圈20均具有对应设置的中心孔103，所述磁芯中柱70穿设于中心孔103；所述磁芯中柱70呈EE或EI状，且磁芯中柱70具有ER或ERI结构；另外，所述第二通孔102位于中心孔103的两侧。
本发明的设计重点在于：
其主要是，通过将PCB线圈印制于PCB基板上，省去了绕线制程，能够通过标准的工业化生产来达到产品特性一致性和高的品质要求，提升了生产效率；且PCB线圈印制于PCB基板上，增加了其焊接点的强度；以及，PCB线圈通过相应的通孔连接，以形成初级线圈、次级线圈，尤其是，对于高频变压器而言，其不需设置磁芯，从而提高高频变压器产品的耐摔性，降低产品不良或故障的隐患，提高了使用寿命。

Claims (8)

1.一种平面变压器，其特征在于：包括有PCB线包，所述PCB线包具有叠设连接的第一PCB集成板、第二PCB集成板，所述第一PCB集成板、第二PCB集成板均包括有上下叠设的4N层PCB线圈和4N-1层PCB基板，所述N为大于或等于1的整数；所述第一PCB集成板、第二PCB集成板中的每层PCB基板隔设于相邻两层PCB线圈之间，所述PCB线圈呈涡旋线状印制于PCB基板上；
所述第一PCB集成板、第二PCB集成板的两端对应设有三个第一通孔、中间对应设置有两个第二通孔，且每层PCB线圈的涡旋外端、内端分别设有第一电气连接点、第二电气连接点，所述第一电气连接点电性连接于相应的第一通孔，所述第二电气连接点电性连接于相应的第二通孔；
所述PCB线包中，处于奇数排序的PCB线圈的第二电气连接点通过相应的第二通孔实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的一者，处于奇数排序的PCB线圈的第一电气连接点分别电性连接至一端的三个第一通孔；
所述PCB线包中，处于偶数排序的PCB线圈的的第二电气连接点通过相应的第二通孔实现连接，形成次级绕组和初级绕组中的另一者，处于偶数排序的PCB线圈的第一电气连接点分别电性连接至另一端的三个第一通孔。
2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于：相邻PCB线圈的涡旋方向相反，其一为顺时针方向卷绕分布，另一为逆时针方向卷绕分布。
3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于：第一PCB集成板、第二PCB集成板的顶部和底部均设置有阻焊层。
4.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于：所述PCB线圈为铜皮加工而成。
5.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于：所述平面变压器还包括有变压器外壳，所述变压器外壳具有敞口的容置腔，所述PCB线包位于容置腔中；其中：
PCB线包的六个第一通孔上均连接有端子，所述端子自容置腔伸出变压器外壳外；
或，所述容置腔的底壁一体成型连接有六个端子，每个端子的一端位于容置腔中并插设于PCB线包的相应第一通孔内，每个端子的另一端位于变压器外壳外。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的平面变压器，其特征在于：所述平面变压器还包括有磁芯中柱，所述PCB基板、PCB线圈均具有对应设置的中心孔，所述磁芯中柱穿设于中心孔。
7.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于：所述第二通孔位于中心孔的两侧。
8.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于：所述磁芯中柱呈EE或EI状。
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