CN211125310U - 一种平面变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平面变压器，其包括彼此相对设置的第一磁芯和第二磁芯、以及被夹持在所述第一磁芯和第二磁芯之间的PCB板。所述第一磁芯、第二磁芯中的至少一个在朝向彼此的表面上设有突起的磁柱。所述PCB板包括叠置的PCB板绕组和扁平线圈绕组。所述PCB板上设有与所述磁柱形状适配的通孔。所述PCB板的至少一侧纵向边缘能够延伸至所述第一磁芯和/或第二磁芯的外侧，且所述PCB板设有适于与所述平面变压器的支撑构件的平板结构卡接的竖向狭槽。根据本实用新型的平面变压器在保证其最大的散热面积的基础上，稳定、牢靠地布置。

Description

一种平面变压器

技术领域

本实用新型涉及电子元器件领域，其尤其涉及一种平面变压器。

背景技术

传统变压器通常是将铜线圈绕制在磁芯上装配而成，其体积一般较大，并且绕组匝数多，相关寄生参数较难控制，在生产过程中也较难保证产品的一致化程度。而平面变压器的出现则极大改善了这一问题，其与传统变压器的最大区别就于它的结构，典型结构如图1所示。

平面变压器是一种扁平结构的变压器，磁芯多采用E型、RM型平板磁芯，高度得到极大程度上的降低。考虑到变压器较高的应用频率，磁芯材料方面选择具有高磁导率、高饱和磁感应强度以及低损耗特性的MnZn铁氧体材料；绕组方面通常采用铜箔或印制电路板(PCB)堆叠构成。

平面变压器其扁平面被平躺放置或竖向放置。参见图1，当组装后的平面变压器被平躺放置时，也即图1所示的磁芯12的下端面被贴合放置在相应的支撑板或壳体上，平面变压器与支撑板或壳体之间具有较大的接触面积，因此其可较好地被固定。然而，该实施方式的平面变压器的散热面积将被显著减少。

为了在最大程度上地增大其散热面积，平面变压器的扁平面被竖直放置。然而该类方式的平面变压器与支撑其保持竖直布置的支撑板、壳体之间的接触面积较小。在设有平面变压器的设备出现往复的高频振动情况下，平面变压器的位置难以维持在稳定状态。

实用新型内容

针对根据现有技术的平面变压器的上述现状，本实用新型的目的在于提供一种平面变压器，其在保证自身具有较大的散热面积的基础上，兼备可稳定地固持在对应的支撑板、壳体上。

该目的通过根据本实用新型以下形式的平面变压器来实现。其中，平面变压器包括彼此相对设置的第一磁芯和第二磁芯、以及被夹持在所述第一磁芯和第二磁芯之间的PCB板。所述第一磁芯、第二磁芯中的至少一个在朝向彼此的表面上设有突起的磁柱。所述PCB板包括叠置的PCB板绕组和扁平线圈绕组。所述PCB板上设有与所述磁柱形状适配的通孔。

其中，所述PCB板的至少一侧纵向边缘能够延伸至所述第一磁芯和/或第二磁芯的外侧，且所述PCB板设有适于与所述平面变压器的支撑构件的平板结构卡接的竖向狭槽。

根据上述形式的平面变压器，PCB板从磁芯的至少一侧向外延伸。处于磁芯外侧的PCB板上设有竖向狭槽。平面变压器的扁平面被竖直地布置，而后平面变压器支撑构件的平板结构插入该竖向狭槽内，可保证竖直布置的平面变压器不会绕其底面往复晃动。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述平面变压器还包括垫片，所述垫片设置于所述第一磁芯和所述PCB板之间和/或

所述第二磁芯和所述PCB板之间。

磁芯为刚性构件，受制造工艺和制造成本的影响，磁芯成品的各个尺寸与设计尺寸难免出现误差；同时，被夹持在磁芯之间的PCB板是由堆叠在一起的组件形成，其厚度较设计尺寸具有更为明显的差异。根据本实用新型在PCB板和磁芯之间设置垫片，以此在无需提供PCB板和磁芯的制备工艺的前提下，垫片可保证PCB板和第一磁芯、第二磁芯之间紧密连接，保证平面变压器具有稳定的性能。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述磁柱被构造成具有长圆形的横截面形状，而且所述垫片的长度大于所述长圆形的最大长度。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片的长度方向被构造成与所述磁柱的长轴方向平行。

根据本实用新型的一种优选实施方式，长圆形的所述磁柱的长轴方向水平设置或竖直设置。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片被布置成相对于所述长轴位于不同侧。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片为导热硅胶片。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片的厚度σ为：1.2mm≤σ≤1.5mm。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述垫片的长度与所述第一磁芯和/或第二磁芯的长度相同。

根据本实用新型的一种优选实施方式，所述PCB板包括至少一个位于其外缘的凹槽，所述凹槽被构造成适于限位所述第一磁芯和/或第二磁芯。

凹槽优选地被设置在PCB板的上缘和下缘。第一磁芯、第二磁芯彼此对接而将PCB板夹持在内，此时，第一磁芯、第二磁芯各自的左端面、右端面分别抵接在凹槽的左端面、右端面，PCB板和第一磁芯、第二磁芯在纵向上将无法相对移动。

根据本实用新型的平面变压器，其包括彼此相对设置的第一磁芯和第二磁芯、以及被夹持在所述第一磁芯和第二磁芯之间的PCB板。所述第一磁芯、第二磁芯中的至少一个在朝向彼此的表面上设有突起的磁柱。所述PCB板包括叠置的PCB板绕组和扁平线圈绕组。所述PCB板上设有与所述磁柱形状适配的通孔。所述PCB板的至少一侧纵向边缘能够延伸至所述第一磁芯和/或第二磁芯的外侧，且所述PCB板设有适于与所述平面变压器的支撑构件的平板结构卡接的竖向狭槽。根据本实用新型的平面变压器在保证其最大的散热面积的基础上，稳定、牢靠地布置。

附图说明

为了更好地理解本实用新型的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本实用新型的优选实施方式，对本实用新型的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。

图1是现有技术的平面变压器的分解图；

图2是根据本实用新型的优选实施方式的平面变压器的结构示意图，以及适用于该平面变压器的平板结构；

图3是图2所示的平面变压器的分解图。

附图标记说明：

100：平面变压器； 110：第一磁芯； 120：第二磁芯；

130：PCB板； 140：垫片； 121：磁柱；

131：通孔； 132：狭槽； 133：凹槽；

200：平板结构。

具体实施方式

接下来将参照附图详细描述本实用新型的实用新型构思。这里所描述的仅仅是根据本实用新型的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本实用新型的其他方式，所述其他方式同样落入本实用新型的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”、“内”、“外”、“左”、“右”等方向性的术语，参考附图中描述的方向使用。本实用新型的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。

参见图1，其示出了现有技术中的平面变压器10。其中，平面变压器10具有上磁芯11、下磁芯12以及由多块相间设置的PCB板绕组13和扁平线圈绕组14堆叠而成的PCB板组成。

一般情况下，平面变压器1、100与控制板(未示出)连接。更具体地，平面变压器1、100被直接固定在控制板上，并根据由控制板传递的电流信号进行电流转换作业。

图2-3示出了根据本实用新型的优选实施方式的平面变压器，其中，图2示出了平面变压器的总体结构以及适用于该平面变压器的平板结构，其中，为了清楚示出根据平板变压器，平板结构被以虚线示出；图3示出了平面变压器的分解图。如图2-3所示，平面变压器100包括彼此相对设置的第一磁芯110和第二磁芯120、以及被夹持在第一磁芯110和第二磁芯120之间的PCB板130。第一磁芯110、第二磁芯120中的至少一个在朝向彼此的表面上设有突起的磁柱121。PCB板130包括如图1所示的叠置的多个PCB板130绕组和扁平线圈绕组，且设有与磁柱121形状适配的通孔131。针对于不同的电流转换需求，相间设置的PCB板绕组和扁平线圈绕组的层数可适应性地改变。

可以理解的是，上述形式的平面变压器100特别适于将平面变压器100的扁平面与控制板之间成相互垂直的关系地布置，也即图2中与附图标记120所指向的端面或者与该端面相对的端面与控制板连接，以此保证平面变压器100的最大散热面积。

可选择地，第一磁芯110和第二磁芯120为图3所示的E型磁芯。第一磁芯110和第二磁芯120二者之间的纵向长度和高度被设置成相同。

参见图2并结合图1、3，当PCB的通孔131套接在磁柱121上，且第一磁芯110和第二磁芯120彼此对接固定后，PCB板130的左侧边缘(纵向边缘)能够延伸至第一磁芯110、第二磁芯120的外侧。PCB板130设有适于与平面变压器100的支撑构件的平板结构200卡接的竖向狭槽132。可以理解的是，此时的竖向狭槽132位于第一磁芯110、第二磁芯120的外侧。

参照图2的视图方向，当平板结构200插入竖向狭槽132时，平板结构200通过竖向狭槽132而固定平面变压器100。更具体地，平板结构200的上端面贴合抵接在竖向狭槽132的上端面，此时的PCB板130(平面变压器100)受平板结构200的固持作用而无法绕图2所示的O-O'转动，平面变压器100无法绕其下端面摆动而得以稳固地竖直布置在控制板上。

在图2-3的实施方式中，竖向狭槽132由开口端至底端形成为锥形构造，由此，工程人员在将平面变压器100组装在控制板上时，易于将相应的平板结构200插入竖向狭槽132。

根据本实用新型的一种优选实施方式，平面变压器100优选地设有诸如导热硅胶片的垫片140。垫片140被设置于第一磁芯110和PCB板130之间或者第二磁芯120和PCB板130之间。垫片140的厚度σ可选地被设置为1.2mm、1.3mm、1.4mm、1.5mm等。

安装时，沿平面变压器100的厚度方向，第一磁芯110、垫片140、PCB板130、垫片140、第二垫片140依次叠加，最后由安装人员推压第一磁芯110、第二磁芯120使得二者彼此相对且涂抹了胶粘剂的端面贴合，待胶粘剂固化完成即可。可以理解，垫片140可以只设置在PCB板130一侧，也即只设置在第一磁芯110和PCB板130之间，或者第二磁芯120和PCB板130之间。根据以上，此时的平面变压器100中，PCB板130无法沿平面变压器100的厚度方向相对于第一磁芯110、第二磁芯120移动。

参见图3，平面变压器100的磁柱121优选地被构造成具有长圆形的横截面形状，PCB板130上的通孔131也相应地设置成长圆形构造，以此便于PCB板130的内部布线。在此情况下，垫片140的长度L₁优选地被设置成大于长圆形的最大长度L₂。

对于本实用新型的“长圆形”，其通过将长圆形的短边替换为弧形而形成。其中，弧形优选为半圆形。长圆形具有位于其长度方向的长轴。

参见图2，扁平长条状的垫片140的长度方向优选地被设置成与长圆形的磁柱的长轴方向平行，其中，磁柱的长轴方向即为磁柱121长圆形截面上的长度方向。

磁柱121的长轴方向可被设置成如图3的水平方向或未示出的竖直方向。更为优选地，磁柱121的长轴方向与平面变压器100的长度方向相同。

根据本实用新型的一种优选实施方式，垫片140的长度L₁被设置成与第一磁芯110、第二磁芯120的长度相同。更优选地，垫片140相对于所述磁柱121的长轴位于不同侧。具体地，垫片140被布置在图2所示的磁柱121的上、下两侧。在此情况下，在安装完毕的平面变压器100中，垫片140、第一磁芯110、第二磁芯120在长度方向的两端齐平，PCB板130在其长度方向、厚度方向均贴合于第一磁芯110、第二磁芯120，因此PCB板130无法相对于第一磁芯110、第二磁芯120进行任意形式的摆动。

继续参见图3，PCB板130包括至少一个位于其外缘的凹槽133，凹槽133被构造成适于限位第一磁芯110和/或第二磁芯120。凹槽133优选地被设置在PCB板130的上缘和下缘。安装完毕的平面变压器100中，第一磁芯110、第二磁芯120各自的左端面、右端面分别抵接在凹槽133的左端面、右端面，可以理解的是，此时的PCB板130和第一磁芯110、第二磁芯120在纵向(也即长度方向上)上将无法相对移动。

本实用新型的保护范围仅由权利要求限定。得益于本实用新型的教导，本领域技术人员容易认识到可将本实用新型所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本实用新型所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。

Claims (10)

1.一种平面变压器，其包括彼此相对设置的第一磁芯和第二磁芯、以及被夹持在所述第一磁芯和第二磁芯之间的PCB板，其中所述第一磁芯、第二磁芯中的至少一个在朝向彼此的表面上设有突起的磁柱，所述PCB板包括叠置的PCB板绕组和扁平线圈绕组，所述PCB板上设有与所述磁柱形状适配的通孔，

其特征在于，所述PCB板的至少一侧纵向边缘能够延伸至所述第一磁芯和/或第二磁芯的外侧，且所述PCB板设有适于与所述平面变压器的支撑构件的平板结构卡接的竖向狭槽。

2.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垫片，所述垫片设置于所述PCB板朝向所述第一磁芯的一侧，和/或所述PCB板朝向所述第二磁芯的一侧。

3.根据权利要求2所述的平面变压器，其特征在于，

所述磁柱被构造成具有长圆形的横截面形状，而且所述垫片的长度大于所述长圆形的最大长度。

4.根据权利要求3所述的平面变压器，其特征在于，

所述垫片的长度方向被构造成与所述磁柱的长轴方向平行。

5.根据权利要求4所述的平面变压器，其特征在于，长圆形的所述磁柱的长轴方向水平设置或竖直设置。

6.根据权利要求5所述的平面变压器，其特征在于，所述垫片被布置成相对于所述磁柱的长轴位于不同侧。

7.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于，所述垫片为导热硅胶片。

8.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于，所述垫片的厚度σ为：1.2mm≤σ≤1.5mm。

9.根据权利要求2-8中任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述垫片的长度与所述第一磁芯和/或第二磁芯的长度相同。

10.根据权利要求1-8中任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述PCB板包括至少一个位于其外缘的凹槽，所述凹槽被构造成适于限位所述第一磁芯和/或第二磁芯。

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