CN114599152A - 高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成 - Google Patents

Abstract

本发明为一种高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成，所述高绝缘多层平板式变压器包括一对铁芯及电路板集成。电路板集成叠设在该对铁芯之间并具有贯穿的通孔，包括第一至第三绝缘层、第一至第二线圈绕组。第一及第三绝缘层分别包含叠置的至少二绝缘板，且位于外侧的绝缘板未设置有任何电路。第二绝缘层包含至少一绝缘板。线圈绕组设置在相邻的绝缘层之间，并呈平面状地围绕通孔。借此，在经安规公司验证后可达到符合安全规范的加强绝缘要求。

Description

高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成

技术领域

本发明有关于一种变压器，尤指一种高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成。

背景技术

现有的平板式变压器的绕组线圈大多采用是双层或多层印刷电路板或预制成平面的铜板构成；上述绕组线圈包含一次侧线圈和二次侧线圈，且一次侧线圈和二次侧线圈之间需符合变压器的安全规范要求，如空间距离(Clearance)及沿面距离(Creepage)等。

再者，为达到安全规范的加强绝缘(Reinforced Insulation)等级要求，一、二次侧线圈之间需保持一定的间隙，此举导致平板式变压器的体积不易缩减，无法满足微型化的产品趋势。

发明内容

本发明的一目的，在于提供一种高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成，以达到符合安全规范的加强绝缘要求。

为了达成上述的目的，本发明为一种高绝缘多层平板式变压器及其电路板集成，高绝缘多层平板式变压器包括一对铁芯及电路板集成。电路板集成叠设在该对铁之间并具有贯穿的通孔，包括第一绝缘层、第二绝缘层、第一线圈绕组、第三绝缘层及第二线圈绕组。第一绝缘层包含叠置的至少二第一绝缘板。第二绝缘层包含至少一第二绝缘板。第一线圈绕组设置在第一绝缘层及第二绝缘层之间，第一线圈绕组呈平面状地围绕通孔。第三绝缘层包含叠置的至少二第三绝缘板。第二线圈绕组设置在第二绝缘层及第三绝缘层之间，第二线圈绕组呈平面状地围绕通孔。

可选地，其中该第一线圈绕组设置在该第二绝缘层；该第二线圈绕组设置在该第三绝缘层。

可选地，该第一绝缘层、该第二绝缘层及该第三绝缘层的厚度为0.05mm至1mm；该第一绝缘板、该第二绝缘板及该第三绝缘板层系为玻璃纤维所构成。

可选地，该第二绝缘层为单层绝缘板或包含叠置的至少二第二绝缘板。

可选地，该第一线圈绕组、该第二线圈绕组的外缘与该第一绝缘层的外缘、该第二绝缘层的外缘的距离至少为0.1mm至1mm。

可选地，还包括依序设置在该第三绝缘层外的一第三线圈绕组、一第四绝缘层、一第四线圈绕组及一第五绝缘层，且该第四绝缘层包含叠置的至少二绝缘板。

可选地，该第三线圈绕组设置在该第四绝缘层上；该第四线圈绕组设置在该第五绝缘层；该第四绝缘层及该第五绝缘层的厚度为0.05mm至1mm；该第四线圈绕组及该第五线圈绕组的外缘分别与对应的该第四绝缘层及该第五绝缘层的外缘的距离至少为0.1mm至1.0mm。

本发明的高绝缘多层平板式变压器，包括:一对铁芯，包含相对设置的一第一铁芯及一第二铁芯，该第一铁芯具有一第一基座及连接该第一基座的一第一芯柱，且该第二铁芯具有一第二基座及连接该第二基座的一第二芯柱；以及上述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，该电路板集成叠设在该第一铁芯及该第二铁芯之间，该通孔穿设有该第一芯柱及该第二芯柱。

可选地，贴接该对铁芯的绝缘层中位于外侧的绝缘板在该对铁芯覆盖区域未设置有任何电路。

可选地，该第一至第五线圈绕组具有不同的绕组圈数且以串联或并联的方式连接。

相较于现有技术，本发明的电路板集成包括依序设置的第一绝缘层、第二绝缘层、第一线圈绕组、第三绝缘层及第二线圈绕组；其中，第一绝缘层包含叠置的至少二第一绝缘板，且位于外侧(面向铁芯的一侧)的第一绝缘板未设置有任何电路，此外，第三绝缘层包含叠置的至少二第三绝缘板，且位于外侧(面向铁芯的一侧)的第三绝缘板未设置有任何电路，据此，高绝缘多层平板式变压可符合安全规范的加强绝缘要求，并缩减平板式变压器的体积而满足微型化的产品趋势，增加本发明的实用性。

附图说明

图1为本发明的高绝缘多层平板式变压器的立体分解示意图。

图2为本发明的高绝缘多层平板式变压器的立体透视示意图。

图3为本发明的高绝缘多层平板式变压器的剖视图。

图4为本发明的高绝缘多层平板式变压器另一实施例的立体分解示意图。

图中：

1: 高绝缘多层平板式变压器10、10a: 电路板集成100、100a: 通孔100’: 中心孔11、11a: 第一绝缘层111、111a: 第一绝缘板12、12a: 第二绝缘层121、121a: 第二绝缘板13、13a: 第一线圈绕组14、14a: 第三绝缘层141、141a: 第三绝缘板15、15a: 第二线圈绕组16: 第三线圈绕组17: 第四绝缘层171: 第三绝缘板18: 第四线圈绕组19: 第五绝缘层191: 第五绝缘板20: 铁芯21: 第一铁芯211: 第一基座212: 第一芯柱22: 第二铁芯221:第二基座222: 第二芯柱30:绝缘胶H:距离。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，以使本领域的技术人员可以更好的理解本发明并能予以实施，但所举实施例不作为对本发明的限定。

请参照图1至图3，分别为本发明的高绝缘多层平板式变压器的立体分解示意图、立体透视示意图及剖视图。本发明提供一种高绝缘多层平板式变压器1，包括一电路板集成10及一对铁芯20。该电路板集成10设置在该对铁芯20之间，据以构成该高绝缘多层平板式变压器1。

于本发明的一实施例中，该对铁芯20包含相对设置的一第一铁芯21及一第二铁芯22。该第一铁芯21具有一第一基座211及连接该第一基座211的一第一芯柱212。且该第二铁芯22具有一第二基座221及连接该第二基座221的一第二芯柱222。

再者，该电路板集成10叠设在该第一铁芯21及该第二铁芯22之间并具有贯穿的一通孔100。该通孔100中穿设有该对铁芯20的第一芯柱212及第二芯柱222。

该电路板集成10包括一第一绝缘层11、一第二绝缘层12、一第一线圈绕组13、一第三绝缘层14、一第二线圈绕组15、一第三线圈绕组16、一第四绝缘层17、一第四线圈绕组18及一第五绝缘层19。且该第一绝缘层11、该第一线圈绕组13、该第二绝缘层12、该第二线圈绕组15、该第三绝缘层14、该第三线圈绕组16、该第四绝缘层17、该第四线圈绕组18及该第五绝缘层19依序叠置而构成该电路板集成10。

要说明的是，该第一绝缘层11、该第二绝缘层12、该第一线圈绕组13、该第三绝缘层14、该第二线圈绕组15、该第三线圈绕组16、该第四绝缘层17、该第四线圈绕组18及该第五绝缘层19的中心位置分别设置有对应的一中心孔100’，该多个中心孔100’构成该电路板集成10的通孔100。

于本实施例中，该第一绝缘层11包含叠置的至少二第一绝缘板111。要说明的是，该第一绝缘层11可设置为包含双层或三层的第一绝缘板111，且该第一绝缘层11压合后的厚度为0.05mm至1.0mm。

该第二绝缘层12包含至少一第二绝缘板121。较佳地，该第二绝缘层12可设置为单层绝缘板或包含叠置的至少二层第二绝缘板121，例如双层或三层的第二绝缘板121。

该第一线圈绕组13设置在该第一绝缘层11及该第二绝缘层12之间。该第一线圈绕组13呈平面状地围绕该通孔100 (中心孔100’)。

要说明的是，实际组设时，该第一线圈绕组13可设置在该第二绝缘层12上或该第一绝缘层11中面向该第二绝缘层12一侧面的第一绝缘板111上。

该第三绝缘层14包含至少一第三绝缘板141。要说明的是，该第三绝缘层14可设置为单层绝缘板或包含叠置的至少二第三绝缘板141，如该第三绝缘层14可设置为包含双层或三层的第三绝缘板141，且该第三绝缘层14压合后的厚度为0.05mm至1.0mm。

且该第二线圈绕组15设置在该第二绝缘层12及该第三绝缘层14之间。该第二线圈绕组15呈平面状地围绕该通孔100。要说明的是，实际组设时，该第二线圈绕组15可设置在该第三绝缘层14上或该第二绝缘层12中面向该第三绝缘层14一侧面的第二绝缘板121上。

再者，该第四绝缘层17包含叠置的至少一第四绝缘板171；同理，该第四绝缘层17可设置为单层绝缘板或包含叠置的至少二第四绝缘板171，如该第四绝缘层17可设置为包含双层或三层的第四绝缘板171，且该第四绝缘层17压合后的厚度为0.05mm至1.0mm。

且该第三线圈绕组16设置在该第三绝缘层14及该第四绝缘层17之间，且该第三线圈绕组16呈平面状地围绕该通孔100 (中心孔100’)。实际组设时，该第三线圈绕组16可设置在该第四绝缘层17上或该第三绝缘层14中面向该第四绝缘层17一侧面的第三绝缘板141上。

值得注意是，该第一线圈绕组13及该第三线圈绕组16用于连接或输入电源，并以串联或并联的方式连接；此外，该第一线圈绕组13及该第三线圈绕组16可具有相同或不同的绕组圈数，且其连接端位在同一侧。

该第五绝缘层19包含叠置的至少二第五绝缘板191。该第五绝缘层19可设置为包含双层或三层的第五绝缘板191，且该第五绝缘层19压合后的厚度为0.05mm至1.0mm。

要说明的是，贴接该对铁芯20的绝缘层中，位于外侧的绝缘板在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。具体而言，于本实施例中，该第一绝缘层11位于外侧(面向第一铁芯21的一侧)的第一绝缘板111在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。此外，该第五绝缘层19位于外侧(面向第二铁芯22的一侧)的第五绝缘板191在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。

再者，该第四线圈绕组18设置在该第四绝缘层17及该第五绝缘层19之间，且该第四线圈绕组18呈平面状围地绕该通孔100(中心孔100’)。实际组设时，该第四线圈绕组18可设置在该第五绝缘层19或该第四绝缘层17中面向该第五绝缘层19一侧面的第四绝缘板171上。

值得注意是，该第二线圈绕组15及该第四线圈绕组18用于输出或连接负载，并以并联或串联的方式连接；此外，该第二线圈绕组15及该第四线圈绕组18可具有相同或不同的绕组圈数，且其连接端位在同一侧。

要说明的是，于本实施例中，该第一线圈绕组13至该第四线圈绕组18的外缘位置相等；且该第一绝缘层11至该第五绝缘层19的外缘位置相等。较佳地，该第一线圈绕组13至该第四线圈绕组18的外缘位置相对于该第一绝缘层11至该第五绝缘层19的外缘的距离H至少为0.1mm至1.0mm。

本实施例中，该第一线圈绕组13及该第三线圈绕组16具有不同的绕组圈数且串联为一次侧线圈；且该第二线圈绕组15及该第四线圈绕组18具有相同的绕组圈数为二次侧，该第一线圈绕组13至该第四线圈绕组18堆栈后形成一、二次侧相邻且为一、二次侧叠构的形式。而实际使用时，绝缘层及线圈绕组的数量及叠构的形式可视实际使用状况来加以调整。

值得注意的是，本实施例中，该高绝缘多层平板式变压器1还包括一绝缘胶30。该绝缘胶30填置在各线圈绕组及绝缘层之间的空隙，以使彼此之间的结合更稳定，并有阻燃、防腐、绝缘、耐老化等功效。

另外要说明的是，由于变压器安规有最小安全间距要求，因此在一次侧线圈和二次侧线圈之间需符合安全规范；且本实施例中一次侧线圈和二次侧线圈之间的间距虽然缩小，但在经过安规公司的验证后，本案的高绝缘多层平板式变压器1仍可达到安规要求。

请再参照图4，为本发明的高绝缘多层平板式变压器另一实施方式的立体分解示意图。本实施例相较于前一实施例大致相同，其不同之处在于绝缘层及线圈绕组的数量及叠构的形式。于本实施例中，电路板集成10a具有贯穿的一通孔100a，包括一第一绝缘层11a、一第二绝缘层12a、一第一线圈绕组13a、一第三绝缘层14a及一第二线圈绕组15a。且该第一绝缘层11a、该第一线圈绕组13a、该第二绝缘层12a、该第二线圈绕组15a及该第三绝缘层14a依序叠置而构成该电路板集成10a。

具体而言，该第一绝缘层11a包含叠置的至少二第一绝缘板111a。该第二绝缘层12a包含至少一第二绝缘板121a。该第一线圈绕组13a设置在该第一绝缘层11a及该第二绝缘层12a之间并呈平面状地围绕通孔100a。该第三绝缘层14a包含叠置的至少二第三绝缘板141a。该第二线圈绕组15a设置在该第二绝缘层12a及该第三绝缘层14a之间，并呈平面状地围绕该通孔100a。

要说明的是，本实施例与前一实施例相同的是，贴接该对铁芯20的绝缘层中，位于外侧的绝缘板在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。具体而言，于本实施例中，该第一绝缘层11a位于外侧(面向第一铁芯21的一侧)的第一绝缘板111a在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。此外，该第三绝缘层14a位于外侧(面向第二铁芯22的一侧)的第三绝缘板141a在该对铁芯20覆盖区域未设置有任何电路。

另一要说明的是，本实施例中，该第一线圈绕组13a包含一次侧线圈及二次侧线圈，另外，该第二线圈绕组15a亦包含一次侧线圈及二次侧线圈。且实际实施时，绝缘层及线圈绕组的数量、叠构的形式及一次侧线圈及二次侧线圈的设置方式并不限制，可视实际使用状况来加以调整。

要说明的是，本发明之绝缘板由玻璃纤维所构成，或者，绝缘板通过将玻璃纤维布浸入环氧树脂清漆后干燥而形成的胶合片(Prepreg, PP)。

以上所述实施例仅是为充分说明本发明而所举的较佳的实施例，本发明的保护范围不限于此。本技术领域的技术人员在本发明基础上所作的等同替代或变换，均在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，具有贯穿的一通孔，其特征在于，包括:

一第一绝缘层，包含叠置的至少二第一绝缘板；

一第二绝缘层，包含至少一第二绝缘板；

一第一线圈绕组，设置在该第一绝缘层及该第二绝缘层之间，该第一线圈绕组呈平面状地围绕该通孔；

一第三绝缘层，包含叠置的至少二第三绝缘板；以及

一第二线圈绕组，设置在该第二绝缘层及该第三绝缘层之间并呈平面状地围绕该通孔。

2.如权利要求1所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，该第一线圈绕组设置在该第二绝缘层；该第二线圈绕组设置在该第三绝缘层。

3.如权利要求1所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，该第一绝缘层、该第二绝缘层及该第三绝缘层的厚度为0.05mm至1mm；该第一绝缘板、该第二绝缘板及该第三绝缘板层系为玻璃纤维所构成。

4.如权利要求1所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，该第二绝缘层为单层绝缘板或包含叠置的至少二第二绝缘板。

5.如权利要求1所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，该第一线圈绕组、该第二线圈绕组的外缘与该第一绝缘层的外缘、该第二绝缘层的外缘的距离至少为0.1mm至1mm。

6.如权利要求1所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，还包括依序设置在该第三绝缘层外的一第三线圈绕组、一第四绝缘层、一第四线圈绕组及一第五绝缘层，且该第四绝缘层包含叠置的至少二绝缘板。

7.如权利要求6所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，其特征在于，该第三线圈绕组设置在该第四绝缘层上；该第四线圈绕组设置在该第五绝缘层；该第四绝缘层及该第五绝缘层的厚度为0.05mm至1mm；该第四线圈绕组及该第五线圈绕组的外缘分别与对应的该第四绝缘层及该第五绝缘层的外缘的距离至少为0.1mm至1.0mm。

8.一种高绝缘多层平板式变压器，其特征在于，包括:

一对铁芯，包含相对设置的一第一铁芯及一第二铁芯，该第一铁芯具有一第一基座及连接该第一基座的一第一芯柱，且该第二铁芯具有一第二基座及连接该第二基座的一第二芯柱；以及

一如权利要求1至7中任一项所述的高绝缘多层平板式变压器的电路板集成，该电路板集成叠设在该第一铁芯及该第二铁芯之间，该通孔穿设有该第一芯柱及该第二芯柱。

9.如权利要求8所述的高绝缘多层平板式变压器，其特征在于，贴接该对铁芯的绝缘层中位于外侧的绝缘板在该对铁芯覆盖区域未设置有任何电路。

10.如权利要求8所述的高绝缘多层平板式变压器，其特征在于，该第一线圈绕组、该第二线圈绕组具有不同的绕组圈数且以串联或并联的方式连接。

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