CN202178142U - 一种电感器/变压器和汽车电源电路板 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电感器/变压器和汽车电源电路板。电感器/变压器包括环形的磁芯、复数个U形导体和连接板，U形导体沿磁芯的周向布置，分别反扣在磁芯的环体上；U形导体的内脚穿入磁芯的内孔，U形导体的外脚布置在环形磁芯的外周；连接板连接相邻U形导体的外脚与内脚，将全部U形导体串联成为绕组。汽车电源电路板包括电路板和上述电感器/变压器，电路板上包括电感器/变压器U形导体的焊接孔和焊盘，电感器/变压器的内脚和外脚穿过电路板上的焊接孔与电路板上的焊盘焊接。本实用新型的U形导体便于机械化生产，生产成本较低，电气参数一致性好；电感器/变压器能够与电路板牢固地焊成一体，可以承受汽车苛刻的振动条件。
Description
[技术领域]
本实用新型涉及开关电源，尤其涉及一种电感器/变压器和汽车电源电路板。
[背景技术]
传统大功率电源的电感器(例如滤波电感)都是线绕，随着电感器的电流越来越大，线绕的电线越来越粗，绕制越来越困难，磁性器件的体积越来越大，绕制的周期也越来越长，人力成本越来越高，电感器或者变压器的成本越来越高。人工绕制的磁性器件的外形尺寸、电气参数一致性较差。
汽车电源对元器件的抗振动要求很高。传统线绕的磁性器件与电路板的连接不牢靠，不能适应汽车苛刻的振动条件，与电路板连接部位的抗振性能较差，很容易损坏。
[发明内容]
本实用新型要解决的技术问题是提供一种无需人工绕制、人工成本较低、外形尺寸、电气参数一致性较好的电感器/变压器。
本实用新型要解决的技术问题是提供一种抗振性能较好的汽车电源电路板。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种电感器/变压器，包括环形的磁芯、复数个U形导体和连接板，所述复数个U形导体沿磁芯的周向布置，分别反扣在磁芯的环体上；U形导体的内脚穿入磁芯的内孔，U形导体的外脚布置在环形磁芯的外周；所述连接板连接相邻U形导体的外脚与内脚，将全部U形导体串联成为绕组。
以上所述的电感器/变压器，包括隔板，所述的隔板是绝缘板，所述的隔板布置在磁芯与连接板之间，所述的隔板包括U形导体的过孔，所述U形导体的内脚和外脚穿过隔板上的过孔与连接板连接。
以上所述的电感器/变压器，每个U形导体包括1组沿磁芯周向并排布置的U形导电条，每个U形导体的U形导电条并联。
以上所述的电感器/变压器，同1组U形导电条的内脚相互靠在一起，外脚之间彼此散开。
以上所述的电感器/变压器，所述的连接板为L形，所述的连接板上包括1个条形的内脚孔和1组外脚孔；所述的内脚孔布置在L形连接板1条腿的端部，所述的1组外脚孔布置在L形连接板的另1条腿上，并沿该条腿的长度方向布置。
以上所述的电感器/变压器，同1组U形导电条的内脚穿过1块连接板上的内脚孔，并与连接板焊接；相邻1组U形导电条的外脚穿过该连接板上的1组外脚孔，并与该连接板焊接；连接板的数量比U形导体的数量小1，所述的绕组两端为绕组的输入端和输出端，不与连接板连接。
以上所述的电感器/变压器，所述隔板的过孔包括条形的内脚孔和与复数组外脚孔，条形的内脚孔的个数和外脚孔的组数与U形导体的个数相同；所述的内脚孔布置在隔板的中部，并沿隔板的周向均布；所述的多组外脚孔布置在隔板的边缘，并沿隔板的周向均布。
以上所述的电感器/变压器，所述U形导电条的外表面包括绝缘层，所述的连接板是PCB板或铜板。
以上所述的电感器/变压器，所述的隔板是1块PCB板的绝缘层，所述的连接板是同1块PCB板上蚀刻形成的铜箔层。
一种汽车电源电路板的技术方案是，包括电路板和电感器/变压器，所述的电感器/变压器是上述的电感器/变压器，所述的电路板上包括电感器/变压器U形导体的焊接孔和焊盘，所述的电感器/变压器的内脚和外脚穿过电路板上的焊接孔与电路板上的焊盘焊接。
本实用新型电感器/变压器采用U形导体，U形导体便于机械化生产，生产成本较低；机械化生产制造精度高，电气参数一致性好；U形导体的内外脚便于与电路板焊接，能够与电路板牢固地连成一体，可以承受汽车苛刻的振动条件。
[附图说明]
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
图1是本实用新型实施例1电感器的立体图。
图2是本实用新型实施例1电感器的主视图。
图3是本实用新型实施例1电感器的俯视图。
图4是本实用新型实施例1电感器的仰视图。
图5是本实用新型实施例1电感器未焊接连接板的仰视图。
图6是本实用新型实施例1电感器绝缘板的结构图。
图7是本实用新型实施例1电感器U形导电条的立体图。
图8是本实用新型实施例1电感器连接板的立体图。
图9是本实用新型实施例2汽车电源电路板的立体图。
[具体实施方式]
在图1至图8所示的本实用新型实施例1的电感器中，(本实施例用电感器来示例，变压器的结构类同)包括环形的磁芯1、4个U形导体2、1块隔板3和3块连接板4。
每个U形导体2包括1组共5根沿磁芯1周向并排布置的U形导电条201，U形导电条201用铜条或者铜板冲压而成，外表面覆盖有绝缘漆。U形导电条201的内脚201a和外脚201b可以是曲线形或者小角度弯折，用于减小或者消除以后焊接或者工作时的热导致形变应力。
3块连接板4可以是PCB板或铜板。连接板4为L形，连接板4上有1个条形的内脚孔401和1组5个外脚孔402。条形的内脚孔401略带弧形，沿的内脚孔401布置在L形连接板1条腿403的端部，1组5个外脚孔402布置在L形连接板4的另1条腿404上，并沿该条腿的长度方向弧形布置。
4组U形导电条沿磁芯1的周向均布，U形导电条201都反扣在磁芯1的环体上；U形导电条201的内脚201a穿入磁芯1的内孔，U形导电条的外脚201b布置在环形磁芯1的外周。
同1组5根U形导电条201的内脚201a的下端穿过1块连接板4上的内脚孔401，并与连接板4锡焊，焊接处留出与电路板焊接的引脚201c；相邻1组U形导电条201的外脚201b穿过该连接板4上的1组外脚孔402，并与该连接板4锡焊，焊接处留出与电路板焊接的引脚201c；焊锡的方式可以后补焊、回流焊、或者波峰焊等各种方式焊接，推荐机器波峰焊以减少人力成本。
因为1组5根内脚201a穿过1个内脚孔401，同1组U形导电条内脚201a相互靠合在一起，1组5根外脚201b分别穿过5个外脚孔402，外脚201b之间留有间隙，彼此散开，有利于大电流情况下U形导体2的散热。
同1组5根U形导电条201的5根内脚201a的下端通过锡焊焊接在一起，5根外脚201b通过连接板4焊接在一起，所以5根U形导电条201是并联的，可以流过较大的电流。
3块连接板将相邻U形导体2的内脚与外脚连接起来，将全部4个U形导体2串联起来形成绕组，绕组两端U形导体的引脚201d不需与连接板连接，当电感器安装到电路板上时作为电感器的输入、输出端与电路板上的导电焊盘焊接。
环氧树脂材料的隔板3布置在磁芯1与连接板4之间，形成不导电的固定支架。隔板3上有U形导体2的过孔，过孔包括4个条形的内脚孔301和与4组外脚孔302，1组外脚孔302为5个。内脚孔301布置在隔板3的中部，并沿隔板3的周向均布；4组内脚201a孔布置在隔板3的边缘，也沿隔板3的周向均布。U形导电条201内脚201a和外脚201b分别穿过隔板3上的内脚孔301和外脚孔302再与连接板4焊接。
本实用新型的实施例2包括电路板100和实施例1的电感器200，电路板100上有焊接电感器U形导体2的焊接孔和焊盘，电感器200的4个U形导体的内脚和外脚都穿过电路板100上的焊接孔与电路板100上的焊盘焊接。电路板100上的焊盘包括导电焊盘和绝缘焊盘，导电焊盘与电感器绕组输入端、输出端的引脚焊接；绝缘焊盘与其他U形导体的引脚焊接。因为本实施例电感器200与电路板100焊接的引脚很多，很大，所以电感器200与电路板100的连接非常牢固，可以经受汽车电源最苛刻的振动条件。
连接板4可以采用不同的形式，例如可以是PCB板或铜板，利用PCB板上的铜箔导电，也可以辅助铜条或铜板、或铜箔与辅助铜条或铜板两者混合。
电感器/变压器的隔板3和连接板4可以是一体的，如用1块PCB板制作：隔板3是1块PCB板上的绝缘层，连接板4是同1块PCB板上蚀刻形成的相互绝缘的铜箔层。这块PCB板可以是小PCB板，组成单独的磁性器件后再与汽车电源的主PCB板焊接，这块PCB板也可以是汽车电源的主PCB板，汽车电源的主PCB板兼作电感器/变压器的隔板和连接板，电感器/变压器U形导体2的引脚直接焊接在汽车电源的主PCB板上。
本实用新型以上实施例具有以下优点：
1.可实现大功率磁性器件的大电流、高功率密度的进一步提高。
2.最大程度的减少了人工成本，主要制造过程都是机械化，实现成本的降低，批量成品的外形以及电气参数的高度一致性。
3.由于与电路板连成一体，可以经受最苛刻的振动与高可靠性的电气连接。
4.易于实现磁性器件的平板化、继承化，散热性能更好，更方便散热以及EMC的对策。
Claims (10)
1.一种电感器/变压器，包括环形的磁芯，其特征在于，包括复数个U形导体和连接板，所述复数个U形导体沿磁芯的周向布置，分别反扣在磁芯的环体上；U形导体的内脚穿入磁芯的内孔，U形导体的外脚布置在环形磁芯的外周；所述连接板连接相邻U形导体的外脚与内脚，将全部U形导体串联成为绕组。
2.根据权利要求1所述的电感器/变压器，其特征在于，包括隔板，所述的隔板是绝缘板，所述的隔板布置在磁芯与连接板之间，所述的隔板包括U形导体的过孔，所述U形导体的内脚和外脚穿过隔板上的过孔与连接板连接。
3.根据权利要求2所述的电感器/变压器，其特征在于，每个U形导体包括1组沿磁芯周向并排布置的U形导电条，每个U形导体的U形导电条并联。
4.根据权利要求3所述的电感器/变压器，其特征在于，同1组U形导电条的内脚相互靠在一起，外脚之间彼此散开。
5.根据权利要求4所述的电感器/变压器，其特征在于，所述的连接板为L形，所述的连接板上包括1个条形的内脚孔和1组外脚孔；所述的内脚孔布置在L形连接板1条腿的端部，所述的1组外脚孔布置在L形连接板的另1条腿上，并沿该条腿的长度方向布置。
6.根据权利要求5所述的电感器/变压器，其特征在于，同1组U形导电条的内脚穿过1块连接板上的内脚孔，并与连接板焊接；相邻1组U形导电条的外脚穿过该连接板上的1组外脚孔，并与该连接板焊接；连接板的数量比U形导体的数量小1，所述的绕组两端为绕组的输入端和输出端，不与连接板连接。
7.根据权利要求4所述的电感器/变压器，其特征在于，所述隔板的过孔包括条形的内脚孔和与复数组外脚孔，条形的内脚孔的个数和外脚孔的组数与U形导体的个数相同；所述的内脚孔布置在隔板的中部，并沿隔板的周向均布；所述的多组外脚孔布置在隔板的边缘，并沿隔板的周向均布。
8.根据权利要求3至7中任一权利要求所述的电感器/变压器，其特征在于，所述U形导电条的外表面包括绝缘层，所述的连接板是PCB板或铜板。
9.根据权利要求4至7中任一权利要求所述的电感器/变压器，其特征在于，所述的隔板是1块PCB板的绝缘层，所述的连接板是同1块PCB板上蚀刻形成的铜箔层。
10.一种汽车电源电路板，包括电路板和电感器/变压器，其特征在于，所述的电感器/变压器是权利要求1至9中任一权利要求所述的电感器/变压器，所述的电路板上包括电感器/变压器U形导体的焊接孔和焊盘，所述的电感器/变压器的内脚和外脚穿过电路板上的焊接孔与电路板上的焊盘焊接。
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