CN220873395U - Llc谐振电感集成变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种LLC谐振电感集成变压器，该LLC谐振电感集成变压器包括：底板、变压器组件以及谐振电感组件，变压器组件以及谐振电感组件均设置于底板的顶侧表面，其中，变压器组件设置于底板顶侧表面的一端，谐振电感组件相对变压器组件设置于底板顶侧表面的另一端；变压器组件与谐振电感组件对应连接；底板采用镂空结构，变压器组件包括原边线圈、副边线圈以及第一磁芯组件，原边线圈套设于第一磁芯组件的一侧，副边线圈相对原边线圈套设于第一磁芯组件的另一侧。本实用新型的LLC谐振电感集成变压器通过将谐振电感组件叠加于变压器组件的一端，并集成安装于底板表面，从而实现谐振电感与变压器的集成。

Description

LLC谐振电感集成变压器

技术领域

本实用新型涉及集成变压器技术领域，特别是涉及一种LLC谐振电感集成变压器。

背景技术

电子设备越来越小型化和轻便化，对电路的尺寸和空间要求越来越严格。为了实现高集成度和小尺寸设计，将谐振电感与变压器集成在一起可以节省空间并简化电路布局。谐振电感和变压器在某些应用中具有紧密的关联，例如谐振电路中的谐振变压器。将它们集成在一起可以提高耦合效率，减少能量损耗，并提高电路的性能和效率。通过将谐振电感和变压器集成在一起，可以减少元件数量、简化电路连接和组装工艺，从而降低制造成本和生产周期。谐振电感和变压器在电路中起到隔离和过滤的作用，可以提高电路的电磁兼容性和抗干扰性。通过集成设计，可以进一步提高系统的整体抗干扰能力。

现有的谐振变压器的集成方式通常包括在变压器的线圈中嵌入谐振电感，通过合理设计线圈的布局和绕制方式，使得谐振电感与变压器的线圈共享磁路，实现集成；将谐振电感和变压器的线圈分别层叠在一起，通过互相交叉绕制的方式实现集成；在变压器的线圈上叠加谐振电感的线圈，使其共享磁路并实现电流的耦合；利用微电子加工工艺，在芯片上集成谐振电感和变压器的线圈。然而，现有的谐振变压器在实际加工时，磁芯采用一体成型结构，从而大大增加了磁芯的加工难度以及线圈的绕制难度，进而提升了企业的生产成本。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有的谐振变压器磁芯成型以及线圈绕制工艺难度较大的技术问题，提供一种LLC谐振电感集成变压器。

一种LLC谐振电感集成变压器，该LLC谐振电感集成变压器包括底板、变压器组件以及谐振电感组件，变压器组件以及谐振电感组件均设置于底板的顶侧表面，其中，变压器组件设置于底板顶侧表面的一端，谐振电感组件相对变压器组件设置于底板顶侧表面的另一端；变压器组件与谐振电感组件对应连接。

底板采用镂空结构，从而保证LLC谐振电感集成变压器的散热性能。

变压器组件包括原边线圈、副边线圈以及第一磁芯组件，原边线圈套设于第一磁芯组件的一侧，副边线圈相对原边线圈套设于第一磁芯组件的另一侧。

第一磁芯组件为环状结构，原边线圈以及副边线圈分别套设于环状结构的两侧。

第一磁芯组件包括第一磁芯以及第二磁芯，第一磁芯与第二磁芯为镜像的U型结构，第一磁芯U型结构的两端面分别与第二磁芯U型结构的两端面对应配合，并相向对扣，从而形成环状结构。

第一磁芯的两端面与第二磁芯的两端面分别通过粘合剂对应粘结。

原边线圈对应套设于第一磁芯的侧表面；副边线圈对应套设于第二磁芯的侧表面。

在其中一个实施例中，上述的谐振电感组件包括谐振电感线圈以及第三磁芯，谐振电感线圈套设于第三磁芯的侧表面。

在其中一个实施例中，上述的第三磁芯的两端为U型结构，第三磁芯U型结构两端的端面分别对应连接于第一磁芯以及第二磁芯同向的侧表面，从而将第一磁芯、第二磁芯以及第三磁芯集成于一个整体。

在其中一个实施例中，上述的第三磁芯通过粘合剂分别与第一磁芯以及第二磁芯粘结。

在其中一个实施例中，上述的原边线圈采用双层线圈结构。

在其中一个实施例中，上述的副边线圈采用双层线圈结构。

在其中一个实施例中，上述的变压器组件还包括若干连接铜线，若干连接铜线的一端分别对应连接原边线圈以及副边线圈，若干连接铜线的另一端分别引出至底板的底侧表面。

在其中一个实施例中，上述的底板设置有若干出线孔，若干出线孔设置于底板表面的一端，并且，每一出线孔贯穿底板。

在其中一个实施例中，上述的若干连接铜线分别与若干出线孔一一对应配合，并且，每一连接铜线的引出端由对应的出线孔引出至底板的底侧表面。

在其中一个实施例中，上述的底板还设置有第一支撑部以及第二支撑部，第一支撑部对应变压器组件设置于底板顶侧表面的一端；第二支撑部对应谐振电感组件设置于底板顶侧表面的另一端。

在其中一个实施例中，上述的变压器组件安装于第一支撑部的顶侧表面；谐振电感组件安装于第二支撑部的顶侧表面。

在其中一个实施例中，上述的底板还包括第一收容槽以及第二收容槽，第一收容槽以及第二收容槽均设置于底板顶侧表面的一端；第一收容槽设置于第二支撑部的一侧边缘，第二收容槽设置于第二支撑部的中段。

在其中一个实施例中，上述的若干连接铜线分别对应收容于第一收容槽以及第二收容槽内。

在其中一个实施例中，上述的底板还包括若干通风孔，若干通风孔设置于底板表面，并且，每一通风孔贯穿底板。

在其中一个实施例中，上述的若干通风孔均匀设置于第一支撑部与第二支撑部之间。

在其中一个实施例中，上述的底板还包括若干支撑柱，若干支撑柱均匀设置于底板的底侧表面的边缘处。

在其中一个实施例中，上述的若干支撑柱两两件平行设置，每一支撑柱的一端连接底板底侧表面，支撑柱的另一端背向底板延伸预设距离。

综上所述，本实用新型所揭示的LLC谐振电感集成变压器通过将谐振电感组件叠加于变压器组件的一端，并集成安装于底板表面，从而实现谐振电感与变压器的集成，通过将谐振电感和变压器集成在一起，可以减少元件数量、简化电路连接和组装工艺，从而降低制造成本和生产周期；于此同时，本实用新型中谐振电感组件与变压器这种叠加方式能够大大降低LLC谐振电感集成变压器的生产工艺难度，从而大大降低了企业生产的人工成本。此外，底板采用镂空设计，从而有效提升了LLC谐振电感集成变压器的散热性能，在增大LLC谐振电感集成变压器功率密度的同时，有效降低损耗，以此提高耦合效率，减少能量损耗，并提高电路的性能和效率。

附图说明

图1为一个实施例中LLC谐振电感集成变压器的结构示意图；

图2为一个实施例中LLC谐振电感集成变压器的结构示意图；

图3为一个实施例中LLC谐振电感集成变压器的爆炸结构示意图；

图4为一个实施例中LLC谐振电感集成变压器的局部爆炸结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，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。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

请参阅图1至图4，本实用新型揭示了一种LLC谐振电感集成变压器，该LLC谐振电感集成变压器包括底板1、变压器组件2以及谐振电感组件3，变压器组件2以及谐振电感组件3均设置于底板1的顶侧表面，其中，变压器组件2设置于底板1顶侧表面的一端，谐振电感组件3相对变压器组件2设置于底板1顶侧表面的另一端；变压器组件2与谐振电感组件3对应连接。在本实施例中，底板1采用镂空结构，从而保证LLC谐振电感集成变压器的散热性能，在增大功率密度的同时降低损耗。

进一步的，变压器组件2包括原边线圈21、副边线圈22以及第一磁芯组件23，原边线圈21套设于第一磁芯组件23的一侧，副边线圈22相对原边线圈21套设于第一磁芯组件23的另一侧。具体的，第一磁芯组件23为环状结构，原边线圈21以及副边线圈22分别套设于环状结构的两侧，以此实现变压器组件2的变压功能。

进一步的，第一磁芯组件23包括第一磁芯231以及第二磁芯232，第一磁芯231与第二磁芯232为镜像的U型结构，第一磁芯231U型结构的两端面分别与第二磁芯232U型结构的两端面对应配合，并相向对扣，从而形成环状结构。具体的，第一磁芯231的两端面与第二磁芯232的两端面分别通过粘合剂对应粘结，从而大大降低第一磁芯组件23的加工难度。

进一步的，原边线圈21对应套设于第一磁芯231的侧表面；副边线圈22对应套设于第二磁芯232的侧表面。在本实施例中，原边线圈21通过铜线直接绕制的方式绕设于第一磁芯231的侧表面；同理，副边线圈22通过铜线直接绕制的方式绕设于第二磁芯232的侧表面。

进一步的，谐振电感组件3包括谐振电感线圈31以及第三磁芯32，谐振电感线圈31套设于第三磁芯32的侧表面。具体的，第三磁芯32的两端为U型结构，第三磁芯32U型结构两端的端面分别对应连接于第一磁芯231以及第二磁芯232同向的侧表面，从而将第一磁芯231、第二磁芯232以及第三磁芯32集成于一个整体。在本实施例中，第三磁芯32通过粘合剂分别与第一磁芯231以及第二磁芯232粘结；谐振电感线圈31通过铜线直接绕制的方式绕设与第三磁芯32的侧表面。

进一步的，原边线圈21采用双层线圈结构；副边线圈22采用双层线圈结构。在实际应用中，双层线圈通过层叠的方式增加线圈的匝数，从而增加电感值；线圈之间的交叉点通常采用电连接，可以减小线圈的电阻，这样可以降低线圈的功耗和热量产生，提高电流传输效率。

进一步的，变压器组件2还包括若干连接铜线24，若干连接铜线24的一端分别对应连接原边线圈21以及副边线圈22，若干连接铜线24的另一端分别引出至底板1的底侧表面。

进一步的，底板1设置有若干出线孔11，若干出线孔11设置于底板1表面的一端，并且，每一出线孔11贯穿底板1。具体的，若干连接铜线24分别与若干出线孔11一一对应配合，并且，每一连接铜线24的引出端由对应的出线孔11引出至底板1的底侧表面。

进一步的，底板1还设置有第一支撑部12以及第二支撑部13，第一支撑部12对应变压器组件2设置于底板1顶侧表面的一端；第二支撑部13对应谐振电感组件3设置于底板1顶侧表面的另一端。具体的，变压器组件2安装于第一支撑部12的顶侧表面；谐振电感组件3安装于第二支撑部13的顶侧表面，从而使得变压器组件2以及谐振电感组件3相对底板1托起一定距离，以此改善LLC谐振电感集成变压器的散热风道，进而大大减少运行过程中的积热。

进一步的，底板1还包括第一收容槽14以及第二收容槽15，第一收容槽14以及第二收容槽15均设置于底板1顶侧表面的一端。具体的，第一收容槽14设置于第二支撑部13的一侧边缘，第二收容槽15设置于第二支撑部13的中段；若干连接铜线24分别对应收容于第一收容槽14以及第二收容槽15内，以此进一步优化LLC谐振电感集成变压器的线路布局，从而减小体积。

进一步的，底板1还包括若干通风孔16，若干通风孔16设置于底板1表面，并且，每一通风孔16贯穿底板1。具体的，若干通风孔16均匀设置于第一支撑部12与第二支撑部13之间，从而进一步提升LLC谐振电感集成变压器的散热性能。

进一步的，底板1还包括若干支撑柱17，若干支撑柱17均匀设置于底板1的底侧表面的边缘处。具体的，若干支撑柱17两两件平行设置，每一支撑柱17的一端连接底板1底侧表面，支撑柱17的另一端背向底板1延伸预设距离，从而使得LLC谐振电感集成变压器在安装时能够相对安装面托起一定距离，从而进一步提升散热性能。

综上所述，本实用新型所揭示的LLC谐振电感集成变压器通过将谐振电感组件叠加于变压器组件的一端，并集成安装于底板表面，从而实现谐振电感与变压器的集成，通过将谐振电感和变压器集成在一起，可以减少元件数量、简化电路连接和组装工艺，从而降低制造成本和生产周期；于此同时，本实用新型中谐振电感组件与变压器这种叠加方式能够大大降低LLC谐振电感集成变压器的生产工艺难度，从而大大降低了企业生产的人工成本。此外，底板采用镂空设计，从而有效提升了LLC谐振电感集成变压器的散热性能，在增大LLC谐振电感集成变压器功率密度的同时，有效降低损耗，以此提高耦合效率，减少能量损耗，并提高电路的性能和效率。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，包括：底板、变压器组件以及谐振电感组件，所述变压器组件以及所述谐振电感组件均设置于所述底板的顶侧表面，其中，所述变压器组件设置于所述底板顶侧表面的一端，所述谐振电感组件相对所述变压器组件设置于所述底板顶侧表面的另一端；所述变压器组件与所述谐振电感组件对应连接；

所述底板采用镂空结构，从而保证所述LLC谐振电感集成变压器的散热性能；

所述变压器组件包括原边线圈、副边线圈以及第一磁芯组件，所述原边线圈套设于所述第一磁芯组件的一侧，所述副边线圈相对所述原边线圈套设于所述第一磁芯组件的另一侧；

所述第一磁芯组件包括第一磁芯以及第二磁芯，所述第一磁芯与所述第二磁芯为镜像的U型结构，所述第一磁芯U型结构的两端面分别与所述第二磁芯U型结构的两端面对应配合，并相向对扣，从而形成环状结构；

所述原边线圈对应套设于所述第一磁芯的侧表面；所述副边线圈对应套设于所述第二磁芯的侧表面。

2.根据权利要求1所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述谐振电感组件包括谐振电感线圈以及第三磁芯，所述谐振电感线圈套设于所述第三磁芯的侧表面。

3.根据权利要求2所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述第三磁芯的两端为U型结构，所述第三磁芯U型结构两端的端面分别对应连接于所述第一磁芯以及所述第二磁芯同向的侧表面，从而将所述第一磁芯、所述第二磁芯以及所述第三磁芯集成于一个整体。

4.根据权利要求1所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述变压器组件还包括若干连接铜线，若干所述连接铜线的一端分别对应连接所述原边线圈以及所述副边线圈，若干所述连接铜线的另一端分别引出至所述底板的底侧表面。

5.根据权利要求4所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述底板设置有若干出线孔，若干所述出线孔设置于所述底板表面的一端，并且，每一所述出线孔贯穿所述底板。

6.根据权利要求5所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，若干所述连接铜线分别与若干所述出线孔一一对应配合，并且，每一所述连接铜线的引出端由对应的所述出线孔引出至所述底板的底侧表面。

7.根据权利要求1所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述底板还设置有第一支撑部以及第二支撑部，所述第一支撑部对应所述变压器组件设置于所述底板顶侧表面的一端；所述第二支撑部对应所述谐振电感组件设置于所述底板顶侧表面的另一端。

8.根据权利要求7所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述变压器组件安装于所述第一支撑部的顶侧表面；所述谐振电感组件安装于所述第二支撑部的顶侧表面。

9.根据权利要求1所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述底板还包括若干通风孔，若干所述通风孔设置于所述底板表面，并且，每一所述通风孔贯穿所述底板。

10.根据权利要求1所述的LLC谐振电感集成变压器，其特征在于，所述底板还包括若干支撑柱，若干所述支撑柱均匀设置于所述底板的底侧表面的边缘处。