CN219226038U - 一种平面变压器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种平面变压器，涉及电子元器件技术领域，包括两个相对设置的磁芯，以及夹设于两个磁芯之间的线圈绕组，线圈绕组由相互绝缘的初级线圈和次级线圈组成，初级线圈、次级线圈至少有一个为多匝串联的导电箔。本申请实施例提供的平面变压器，通过采用多个相互连接的多匝导电箔连续折叠线圈，提高载流容量并降低功率损耗，且相邻线圈之间可用焊锡连接，焊锡工艺简单，使得组装方便，连接DCR更小，使得磁芯窗口占空系数更高，特别是在磁芯高度受限的情况下，可以满足更多的匝数要求。

Description

一种平面变压器

技术领域

本申请涉及电子元器件技术领域，具体涉及一种平面变压器。

背景技术

近年来，开关型供电电源（SMPS）快速发展，同时消费电子轻量化、小型化已成为电子领域普遍发展方向，这就要求不断地进行研究以减小占据开关电源电路组件最大份额的变压器的体积或尺寸。平面变压器的出现，大大减小了变压器的体积和高度，使电源模块得以小型化、平面化。

通常情况下，平面变压器的绕组采用多层覆有导电箔(通常为铜箔)的印刷电路板(Printed Circuit Board，PCB)堆叠而成。但是这种结构具有以下不足：绕组的匝数多时，相邻绕组之间难以用过孔连接，造成变压器难以组装；随着所需功率的增加，多层PCB结构的直流电阻（Directive Current Resistance，DCR）不能满足更低铜损的要求；多层PCB结构成本高。

实用新型内容

本申请实施例的目的在于提供一种平面变压器，能够提高载流容量并降低功率损耗，且组装方便、成本低。

本申请实施例的一方面，提供了一种平面变压器，包括两个相对设置的磁芯，以及夹设于两个所述磁芯之间的线圈绕组，所述线圈绕组由相互绝缘的初级线圈和次级线圈组成，所述初级线圈、所述次级线圈至少有一个为多匝串联的导电箔。

可选地，多匝所述导电箔为连续折叠结构，折叠后呈回字形线圈或环形线圈。

可选地，所述初级线圈和所述次级线圈均为导电箔，所述导电箔为铜箔。

可选地，所述初级线圈为多层线路板，所述次级线圈为多匝导电箔。

可选地，所述初级线圈为多匝所述导电箔，所述次级线圈为多层环氧涂层铜板。

可选地，所述初级线圈为两个，所述次级线圈位于两个所述初级线圈之间。

可选地，所述磁芯上相对的两个端部分别设置有第一凸起，两个所述第一凸起之间还设置第二凸起，以使所述磁芯的结构形成E型结构；所述线圈绕组的上表面和下表面分别设置有与两个所述磁芯的第二凸起匹配的容置孔，所述线圈绕组的两端卡设于两个所述磁芯的所述第一凸起之间。

可选地，还包括两个线路板，两个所述初级线圈夹设于两个所述线路板之间。

可选地，所述初级线圈、所述次级线圈上分别缠绕有绝缘胶带。

可选地，所述初级线圈、所述次级线圈之间设置有绝缘层，所述绝缘层包括聚酯胶带层或树脂涂层。

本申请实施例提供的平面变压器，在两个磁芯之间夹设有线圈绕组，线圈绕组由相互绝缘的初级线圈和次级线圈组成，初级线圈、次级线圈至少有一个为多匝串联的导电箔。 本申请实施例提供的平面变压器，通过采用多个相互连接的多匝导电箔连续折叠线圈，提高载流容量并降低功率损耗，且线圈可采用多匝导电箔的方式，相邻线圈之间可用焊锡连接，焊锡工艺简单，使得组装方便，连接DCR更小，使得供磁芯的第二凸起穿过的通孔，即磁芯窗口占空系数更高，特别是在磁芯高度受限的情况下，可获得较多的导电体横截面积，增加了额定电流，最大程度上提高了绕组对供磁芯的第二凸起穿过的通孔深度的利用率和填充系数，以满足更多的匝数要求，提高了产品的可靠性和安全性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实施例提供的平面变压器的结构示意图之一；

图2是本实施例提供的平面变压器爆炸结构示意图之一；

图3是本实施例提供的平面变压器爆炸结构示意图之二；

图4是本实施例提供的平面变压器结构示意图之二；

图5是本实施例提供的平面变压器连续折叠导电箔结构示意图之一；

图6是本实施例提供的平面变压器连续折叠导电箔结构示意图之二；

图7是本实施例提供的平面变压器螺旋导电箔展开结构示意图。

图标：10-磁芯；10a-第一凸起；10b-第二凸起；11-线圈绕组；11a-容置孔；110-次级线圈；111-绝缘层；112-初级线圈；113-线路板；114-绝缘胶带；115-通孔。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“内”、“外”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，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，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申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的电子元器件，主要由磁芯和线圈组成，线圈分为初级线圈和次级线圈。

而平面变压器的绕组采用多层覆有导电箔(通常为铜箔)的印刷电路板(PrinteDcircuit Board，PCB)堆叠而成。但是这种平面变压器具有以下不足：绕组的匝数多时，相邻绕组之间难以用过孔连接，造成变压器难以组装；随着所需功率的增加，多层PCB结构的DCR不能满足更低铜损的要求；多层PCB结构成本高。

为解决上述问题，请参照图1所示，本申请实施例提供一种平面变压器，包括两个相对设置的磁芯10，以及夹设于两个磁芯10之间的线圈绕组11，线圈绕组11由初级线圈112和次级线圈110组成，初级线圈112、次级线圈110至少有一个为多匝串联的导电箔。

初级线圈112和次级线圈110相互绝缘，通过采用多个如图5-图7所示的相互连接的多匝导电箔连续折叠线圈，提高载流容量并降低功率损耗。对于磁芯10来说，示例地，如图2所示，磁芯10上相对的两个端部分别设置有第一凸起10a，两个第一凸起10a之间还设置第二凸起10b，以使磁芯10的结构形成E型结构。

而相应地，在线圈绕组11的上表面和下表面分别设置有与两个磁芯10的第二凸起10b匹配的容置孔11a，线圈绕组11的两端卡设于两个磁芯10的第一凸起10a之间，位于线圈绕组11上方的磁芯10的第二凸起10b卡进线圈绕组11上表面的容置孔11a、位于线圈绕组11下方的磁芯10的第二凸起10b卡进线圈绕组11下表面的容置孔11a，以使线圈绕组11和两个磁芯10连接一体。

对于线圈绕组11来说，在本申请的一个可实现的方式中，如图3所示，其包括并联的两个初级线圈112和一个次级线圈110，次级线圈110位于两个初级线圈112之间。初级线圈112为两个相同的结构，次级线圈110夹设于两个初级线圈112之间，两个初级线圈112和次级线圈110并联设置，且通过绝缘层111绝缘隔开，两个磁芯10之间夹设线圈绕组11。

并且，为了起到绝缘的效果，在次级线圈110和上方的初级线圈112之间设置有绝缘层111、在次级线圈110和下方的初级线圈112之间也设置绝缘层111。

此外，两个初级线圈112和次级线圈110的设置方向相反，示例地，图3中次级线圈110的连接端朝左，而两个初级线圈112的连接端朝右。

而在线圈绕组11的最外侧还分别设置有两个线路板113，以将两个初级线圈112夹设于两个线路板113之间，如图4所示，线路板113的两个端部分别和对应的线圈端部电连接。

进一步地，初级线圈112、次级线圈110至少有一个为多匝串联的导电箔。线圈设置为多匝导电箔时，也可进一步提高载流容量、降低功率损耗，还可满足更多的匝数要求。

具体地，多匝导电箔以连续折叠的方式呈现，折叠后呈图5、图6回字形线圈或图7环形螺旋线圈。

这种连续折叠结构，使得各匝形成了供磁芯的第二凸起穿过的通孔115，即磁芯窗口，这种结构能自动串连绕组各匝箔片，解决绕组各匝箔片之间的连线问题，避免了现有技术中，当绕组的匝数多时，相邻绕组之间难以用过孔连接，使得焊接耗时的问题，通过连续折叠结构，提高了产品的可靠性和安全性；并且，还可以在通孔115深度受到限制时，获得较多的导电体横截面积，增加了额定电流，最大程度上提高了绕组对通孔115深度的利用率和填充系数，这样就可以满足更多的匝数要求。

由此，本申请实施例提供的平面变压器，在两个磁芯10之间夹设有线圈绕组11，线圈绕组11包括初级线圈112和次级线圈110；初级线圈112、次级线圈110中至少有一个线圈为多匝串联的导电箔。本申请实施例提供的平面变压器，通过相互绝缘的初级线圈和次级线圈，提高载流容量并降低功率损耗，且线圈可采用多匝导电箔的方式，相邻线圈之间可用焊锡连接，焊锡工艺简单，使得组装方便，连接DCR更小，使得磁芯窗口占空系数更高，特别是在磁芯10高度受限的情况下，可获得较多的导电体横截面积，增加了额定电流，最大程度上提高了绕组对通孔115深度的利用率和填充系数，以满足更多的匝数要求，提高了产品的可靠性和安全性。

具体来说，在本申请的一个实施例中，多匝导电箔连续折叠，导电箔一般可为铜箔。

示例地，如图5所示，初级线圈112可选为七圈连续折叠铜箔，多匝导电箔连续依次折叠后形成了供磁芯的第二凸起穿过的通孔115；而次级线圈110结构可选为图6中的五圈连续折叠铜箔。

除此之外，多匝导电箔还可为图7所示的环形螺旋线圈。

示例地，初级线圈112可选用七圈绝缘螺旋形铜箔；次级线圈110可选用十圈绝缘螺旋形铜箔。

在本申请的另一个实施例中，初级线圈112为多层线路板，次级线圈110为多匝导电箔。

例如，初级线圈112可为七层线路板形成，次级线圈110采用五圈连续折叠铜箔。

在本申请的第三个实施例中，初级线圈112为多匝导电箔，次级线圈110为多层环氧涂层铜板。

例如，初级线圈112选用七圈连续折叠铜箔；而次级线圈110为五片环氧涂层铜板。

上述各实施例中，初级线圈112、次级线圈110上分别缠绕有绝缘胶带114，绝缘胶带114为聚酰亚胺胶带，用于线圈之间的绝缘。

在此基础上，线圈之间还设置绝缘层111，绝缘层111可采用聚酯胶带绝缘或树脂涂层绝缘。绝缘层111的设置，进一步加强了绝缘作用，保证整体性能。

以上仅为本申请的实施例而已，并不用于限制本申请的保护范围，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种平面变压器，包括两个相对设置的磁芯，以及夹设于两个所述磁芯之间的线圈绕组，所述线圈绕组由相互绝缘的初级线圈和次级线圈组成，其特征在于，所述初级线圈、所述次级线圈至少有一个为多匝串联的导电箔。

2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，多匝所述导电箔为连续折叠结构，折叠后呈回字形线圈或环形线圈。

3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈和所述次级线圈均为导电箔，所述导电箔为铜箔。

4.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈为多层线路板，所述次级线圈为多匝导电箔。

5.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈为多匝导电箔，所述次级线圈为多层环氧涂层铜板。

6.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈为两个，所述次级线圈位于两个所述初级线圈之间。

7.根据权利要求1至6任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述磁芯上相对的两个端部分别设置有第一凸起，两个所述第一凸起之间还设置第二凸起，以使所述磁芯的结构形成E型结构；所述线圈绕组的上表面和下表面分别设置有与两个所述磁芯的第二凸起匹配的容置孔，所述线圈绕组的两端卡设于两个所述磁芯的所述第一凸起之间。

8.根据权利要求6所述的平面变压器，其特征在于，还包括两个线路板，两个所述初级线圈夹设于两个所述线路板之间。

9.根据权利要求1至6任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈、所述次级线圈上分别缠绕有绝缘胶带。

10.根据权利要求1至6任一项所述的平面变压器，其特征在于，所述初级线圈、所述次级线圈之间设置有绝缘层，所述绝缘层包括聚酯胶带层或树脂涂层。

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