CN212625096U - 平板变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平板变压器，包括上磁芯，所述上磁芯内设有第一磁芯中柱；下磁芯，所述下磁芯内设有第二磁芯中柱；所述下磁芯与所述上磁芯连接；所述第一磁芯中柱和所述第二磁芯中柱连接形成磁路；多层电路板，所述多层电路板上开设有过孔；所述多层电路板设于所述上磁芯和所述下磁芯之间，所述磁路穿过所述过孔；副边绕组，包括第一塑封线圈和第二塑封线圈；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈电连接；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈均套设在所述磁路上且分别设于所述多层电路板的两侧。本实用新型的技术方案，制造成本低，符合快充电源大功率化和小型化的要求。

Description

平板变压器

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，特别涉及一种平板变压器。

背景技术

随着电源技术的发展，手机对快速充电的需求越来越大，手机和笔记本的充电接口也开始统一，协议统一也逐渐趋势化。而变压器是电源中影响最大的一个元器件，通常变压器的尺寸较大，是因为变压器作为安全器件，其尺寸需要符合安规距离，且在常规变压器的设计中，通常需要加大变压器的尺寸来调整爬电距离。

现有快充电源的变压器一般有以下两种结构:

(1)常规骨架式绕线结构，这种结构的变压器尺寸大并且功率仅有18W。若要增加功率，则在符合安规距离的前提下，需要通过加大变压器的尺寸来调整爬电距离，从而导致电源尺寸大、重量大、不方便携带等；

(2)将原副边绕组集成到单个多层电路板的结构，虽然这种结构的变压器的体积可以做的非常小，但是为了满足安规要求，对PCB板的工艺要求也非常高，基本要做到10层以上，且原副边隔离还必须采用盲埋孔的方式，导致经济成本也非常高。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种平板变压器，制造成本低，符合快充电源的大功率化和小型化的要求。

根据本实用新型实施例的一种平板变压器，包括：上磁芯，所述上磁芯内设有第一磁芯中柱；下磁芯，所述下磁芯内设有第二磁芯中柱；所述下磁芯与所述上磁芯连接；所述第一磁芯中柱和所述第二磁芯中柱连接形成磁路；多层电路板，所述多层电路板上开设有过孔；所述多层电路板设于所述上磁芯和所述下磁芯之间，所述磁路穿过所述过孔；副边绕组，包括第一塑封线圈和第二塑封线圈；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈电连接；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈均套设在所述磁路上且分别设于所述多层电路板的两侧。

上述技术方案与现有技术相比，至少具有以下有益效果：本实用新型的技术方案，原边采用多层电路板，副边采用由第一塑封线圈和第二塑封线圈电连接后组成的副边绕组。多层电路板只做原边的高压侧，不需要考虑安规要求，所以多层电路板只需要打过孔即可，相较于使用单个多层电路板结构的变压器，制造成本低。采用塑膜工艺将副边的铜片塑封在塑胶料以内，符合安规距离的要求，尺寸也大幅度缩小。本技术方案相较于常规骨架式绕线结构变压器设计，尺寸小，重量轻，更方便携带。

根据本实用新型的一些实施例，所述多层电路板具有6层。

根据本实用新型的一些实施例，所述多层电路板上设有焊盘，所述焊盘包括接地针脚，所述磁路与所述接地针脚电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述磁路与所述接地针脚通过导电环氧胶电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述多层电路板的顶层和底层均设有金手指。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一塑封线圈上设有第一阶梯部；所述第二塑封线圈上设有用于与所述第一阶梯部配合连接的第二阶梯部。

根据本实用新型的一些实施例，所述平板变压器还包括外壳，所述外壳包覆设置在所述副边绕组外部。

根据本实用新型的一些实施例，所述第一塑封线圈上设有第一抽头，所述第二塑封线圈上设有第二抽头，所述第一抽头和所述第二抽头电连接。

根据本实用新型的一些实施例，所述第二塑封线圈上设有限位部，所述限位部用于定位所述多层电路板。

根据本实用新型的一些实施例，所述上磁芯上设有第一凹槽，所述第一塑封线圈设有第一凸起部，所述第一凹槽和所述第一凸起部能够扣合连接；所述下磁芯上设有第二凹槽，所述第二塑封线圈设有第二凸起部，所述第二凹槽和所述第二凸起部能够扣合连接。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型所示平板变压器的整体结构示意图；

图2为根据本实用新型的平板变压器一实施例的爆炸图；

图3为根据本实用新型实施例的上磁芯和下磁芯的结构示意图；

图4为根据本实验新型实施例的多层电路板的结构示意图；

图5为根据本实用新型实施例的多层电路板、第一塑封线圈和第二塑封线圈的装配示意图；

图6为图5所示多层电路板、第一塑封线圈和第二塑封线圈的装配示意图的左视图；

图7为图2所示平板变压器一实施例的电路原理图。

附图标记：

上磁芯100，第一磁芯中柱110，第一凹槽120，下磁芯200，第二磁芯中柱210，第二凹槽220，多层电路板300，过孔310，金手指320，第一塑封线圈400，第一抽头410，第一凸起部420，第一阶梯部430，第二塑封线圈500，第二抽头510，第二凸起部520，第二阶梯部530，限位部540，外壳600，磁路700。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

参照图1至图6，根据本实用新型的一实施例的一种平板变压器，包括上磁芯100，上磁芯100内设有第一磁芯中柱110；下磁芯200，下磁芯200内设有第二磁芯中柱210；下磁芯200与上磁芯100连接；第一磁芯中柱110和第二磁芯中柱120连接形成磁路700；多层电路板300，多层电路板300上开设有过孔310；多层电路板300设于上磁芯100和下磁芯200之间，磁路700穿过过孔310；副边绕组，包括第一塑封线圈400和第二塑封线圈500；第一塑封线圈400和第二塑封线圈500电连接；第一塑封线圈400和第二塑封线圈500均套设在磁路700上且分别设于多层电路板300的两侧。

具体的，原边采用多层电路板300，副边采用由第一塑封线圈400和第二塑封线圈500电连接组成的副边绕组。多层电路板只做原边的高压侧，不需要考虑安规要求，所以板材只需要普通的多层电路板打过孔310即可，制造成本低。通过在多层电路板300内增加内层的屏蔽层，可减少电磁干扰，电磁兼容性更好。采用塑膜工艺将副边的铜片塑封在塑胶料以内，增加爬电距离，符合安规距离的要求，尺寸也大幅度缩小。

进一步的，第一塑封线圈400和第二塑封线圈500套设在磁路700上且分别设于多层电路板300的两侧，第一塑封线圈400和第二塑封线圈500将多层电路板300夹在中间，形成三明治的结构，使得原边和副边更紧密的耦合，变压器的漏感非常小。采用副边夹原边的绕法，可以有效降低铜损引起的温升问题，也可以减少原边耦合至变压器磁芯高频干扰，以达到直接选用多层电路板作为原边的要求。

在其中的一些实施例中，多层电路板300具有6层，将原边绕组集成到多层电路板内。本实施例只需使用6层电路板且中间打过孔310即可，相较于使用单个多层电路板结构的变压器，制造成本低。

在其中的一些实施例中，多层电路板300上设有焊盘，焊盘包括接地针脚，磁路700与接地针脚电连接。通过在磁路700外贴一根导线，然后将导线的另一端与多层电路板300的焊盘的接地针脚电连接。

具体的，变压器在工作过程中，磁芯及其他组件都处于绕组周围的电场内，如果不接地，磁芯及其他组件必然感应一定的电压，在外加的电压作用下，当感应电压超过对地放电电压时就会产生放电现象，影响变压器正常运行。本实用新型的一些实施例为了避免变压器的内部放电，所以将磁路700和接地针脚电连接，通过接地针脚将磁路700单点接地，减少放电现象和磁芯发热。

在其中的一些实施例中，磁路700与接地针脚通过导电环氧胶电连接。环氧导电胶具有室温固化，粘结强度高，优异导电性，宽温度范围等优点。通过环氧导电胶代替导线将磁路700与接地针脚连接，可以减少生产焊接导线和引脚的岗位，简化了变压器的生产工艺。

在其中的一些实施例中，多层电路板300的顶层和底层均设有金手指320。通过多层电路板300直接制作焊盘形成金手指结构，代替常规变压器的引脚，可以减少生产焊接引脚的工作岗位，简化了变压器的生产工艺。

在其中的一些实施例中，第一塑封线圈400上设有第一阶梯部430；第二塑封线圈500上设有用于与第一阶梯部430配合连接的第二阶梯部530。第一阶梯部430和第二阶梯部530配合连接后，可以在不增加变压器整体尺寸的前提下，增加爬电距离以满足安规要求。

在其中的一些实施例中，平板变压器还包括外壳600，外壳600包覆设置在副边绕组外部。通过设置外壳增加了引脚到磁芯的爬电距离，以满足安规认证的需求。

在其中的一些实施例中，第一塑封线圈400上设有第一抽头410，第二塑封线圈500上设有第二抽头510，第一抽头410和第二抽头510电连接。通过将第一抽头410和第二抽头510焊接在一起使第一塑封线圈400和第二塑封线圈500连接组成副边绕组。本实施例采用将多个次级线圈串联在一起组成副边绕组的方案，可以使变压器输出更高的电压，以满足充电设备的电压要求。

在其中的一些实施例中，第二塑封线圈500上设有限位部540，限位部540用于定位多层电路板300。通过限位部540限制多层电路板300一侧的位置，便于多层电路板300上的过孔310中心和第二塑封线圈500的中心对齐，使变压器的装配作业过程更简单。

在其中的一些实施例中，上磁芯100上设有第一凹槽120，第一塑封线圈400设有第一凸起部420，第一凹槽120和第一凸起部420能够扣合连接；下磁芯200上设有第二凹槽220，第二塑封线圈500设有第二凸起部520，第二凹槽220和第二凸起部520能够扣合连接。通过在磁芯内腔设有定位塑封线圈的卡口，方便组装防止错位。

在其中的一些实施例中，结合图7所示电路，本实施例是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，由一个磁路组成，多层电路板内集成有N1,N2,N3三个原边绕组，其中N1上有PI N1和PI N2两个针脚；N2和N3串联，有PI N5、PI N6和P I N7三个针脚；第一塑封线圈400和第二塑封线圈500串联组成副边绕组N4，N4上有PI N3和PI N4两个针脚。通过将多个原边绕组和副边绕组的串并联以满足电路的供电要求。其中PI N7为接地针脚，磁路与接地针脚电连接，通过接地针脚PI N7将磁路单点接地，减少放电现象和磁芯发热。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体地”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨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，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种平板变压器，其特征在于，包括：

上磁芯，所述上磁芯内设有第一磁芯中柱；

下磁芯，所述下磁芯内设有第二磁芯中柱；所述下磁芯与所述上磁芯连接；所述第一磁芯中柱和所述第二磁芯中柱连接形成磁路；

多层电路板，所述多层电路板上开设有过孔；所述多层电路板设于所述上磁芯和所述下磁芯之间，所述磁路穿过所述过孔；

副边绕组，包括第一塑封线圈和第二塑封线圈；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈电连接；所述第一塑封线圈和所述第二塑封线圈均套设在所述磁路上且分别设于所述多层电路板的两侧。

2.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述多层电路板具有6层。

3.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述多层电路板上设有焊盘，所述焊盘包括接地针脚，所述磁路与所述接地针脚电连接。

4.根据权利要求3所述的平板变压器，其特征在于：所述磁路与所述接地针脚通过导电环氧胶电连接。

5.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述多层电路板的顶层和底层均设有金手指。

6.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述第一塑封线圈上设有第一阶梯部；所述第二塑封线圈上设有用于与所述第一阶梯部配合连接的第二阶梯部。

7.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述平板变压器还包括外壳，所述外壳包覆设置在所述副边绕组外部。

8.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述第一塑封线圈上设有第一抽头，所述第二塑封线圈上设有第二抽头，所述第一抽头和所述第二抽头电连接。

9.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述第二塑封线圈上设有限位部，所述限位部用于定位所述多层电路板。

10.根据权利要求1所述的平板变压器，其特征在于：所述上磁芯上设有第一凹槽，所述第一塑封线圈设有第一凸起部，所述第一凹槽和所述第一凸起部能够扣合连接；所述下磁芯上设有第二凹槽，所述第二塑封线圈设有第二凸起部，所述第二凹槽和所述第二凸起部能够扣合连接。

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