FR2615319A1 - Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur - Google Patents

Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur Download PDF

Info

Publication number
FR2615319A1
FR2615319A1 FR8706835A FR8706835A FR2615319A1 FR 2615319 A1 FR2615319 A1 FR 2615319A1 FR 8706835 A FR8706835 A FR 8706835A FR 8706835 A FR8706835 A FR 8706835A FR 2615319 A1 FR2615319 A1 FR 2615319A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
turns
turn
primary
circuit
transformer according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR8706835A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2615319B1 (fr
Inventor
Pascal
Gadreau
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bull SA
Original Assignee
Bull SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR8706835A priority Critical patent/FR2615319B1/fr
Application filed by Bull SA filed Critical Bull SA
Priority to ES198888401135T priority patent/ES2038773T3/es
Priority to US07/649,181 priority patent/US5184103A/en
Priority to PCT/FR1988/000229 priority patent/WO1988009042A1/fr
Priority to EP19880401135 priority patent/EP0291403B1/fr
Priority to JP63504308A priority patent/JPH0795494B2/ja
Priority to DE8888401135T priority patent/DE3877817T2/de
Publication of FR2615319A1 publication Critical patent/FR2615319A1/fr
Priority to US07/353,130 priority patent/US4937729A/en
Application granted granted Critical
Publication of FR2615319B1 publication Critical patent/FR2615319B1/fr
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2809Printed windings on stacked layers
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804Printed windings
    • H01F2027/2819Planar transformers with printed windings, e.g. surrounded by two cores and to be mounted on printed circuit

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)

Abstract

TRANSFORMATEUR A FORT COUPLAGE DU TYPE COMPORTANT UN CIRCUIT PRIMAIRE ET UN CIRCUIT SECONDAIRE REALISES EN PLUSIEURS COUCHES DE CIRCUITS IMPRIMES ET COUPLES MAGNETIQUEMENT PAR L'INTERMEDIAIRE D'UN CIRCUIT MAGNETIQUE, CHAQUE CIRCUIT IMPRIME COMPORTANT AU MOINS UNE PISTE CONDUCTRICE PRESQUE FERMEE CONSTITUANT UNE SPIRE ACTIVE DE L'UN DES CIRCUITS PRIMAIRE OU SECONDAIRE, CARACTERISE EN CE QUE DEUX SPIRES VOISINES D'UN MEME CIRCUIT PRIMAIRE OU SECONDAIRE SONT A DES POTENTIELS AUSSI PROCHES QUE POSSIBLE, EN CE QUE DEUX SPIRES VOISINES APPARTENANT L'UNE AU CIRCUIT PRIMAIRE L'AUTRE AU CIRCUIT SECONDAIRE SONT A DES POTENTIELS AUSSI FIXES QUE POSSIBLE, ET EN CE QUE LES SPIRES PORTEES A DES POTENTIELS VARIABLES SONT ELOIGNEES LE PLUS POSSIBLE DES SPIRES PORTEES A DES POTENTIELS FIXES.

Description

-4
TRANSFORMATEUR A FORT COUPLAGE -ADAPTE A UN CIRCUIT
D'ALIMENTATION A DECOUPAGE ET CIRCULT D'ALIMENTATION A
DECOUPAGE COMPORTANT UN TEL TRANSFORMATEUR.
La présente invention concerne un transformateur à fort
couplage adapté à un circuit d'alimentation à découpage.
Elle concerne aussi un circuit d'alimentation mettant en
oeuvre un tel transformateur.
L'invention appartient au domaine de la fabrication et de l'optimisation des transformateurs de technologie multicouche. L'invention permet d'obtenir une grande reproductibilité des caractéristiques électriques et mécaniques minimisant
les contrôles de fabrication et les rebuts.
Dans la technologie multicouche, un transformateur comporte un circuit primaire et un circuit secondaire couplés magnétiquement l'un à l'autre par l'intermédiaire d'un circuit magnétique; ces deux circuits sont constitués par un empilement de spires réalisé par des couches imprimés sur chacune desquelles est dessinée une
piste conductrice presque fermée.
Une variante selon l'invention permet de réaliser un transformateur délivrant des courants plus importants en accolant au circuit imprimé multicouches des spires en métal découpé, ces spires en métal découpé ayant une
épaisseur plus forte que celle des couches imprimées.
L'invention permet de réaliser un transformateur multicouche & très fort couplage. Selon l'invention, il est particulièrement bien adapté à un circuit d'alimentation à découpage dont les enroulements sont parcourus par des courants à variations extrêmement rapides.
2615319-
-2- Le transformateur selon l'invention est de plus prévu pour être monté dans des alimentations à découpage dont la dimension doit être aussi réduite que possible. A cette fin, le transformateur selon l'invention est rendu aussi plat que possible. Pour les équipements développant une certaine puissance électrique sous un faible volume, on désire réaliser une optimisation thermique. On souhaite un gradient thermique faible entre le coeur et l'extérieur du transformateur. En fractionnant l'empilement des couches en N cartes de circuit imprimé, on augmente la surface d'échange thermique dans un rapport N. Enfin, afin de diminuer les couplages parasites, le transformateur selon l'invention est optimisé au point de vue électrique en vue de minimiser le courant parasite primaire-secondaire. Dans le but de remédier à ces divers problèmes non résolus dans l'art antérieur, la présente invention concerne un
transformateur à fort couplage du type multicouche.
L'invention se caractérise notamment par le fait que deux spires voisines sont à des potentiels aussi proches que possible. Lorsque deux spires successives appartiennent l'une au primaire l'autre au secondaire, elles sont à des potentiels aussi fixes que possible. Les spires portées à des potentiels variables sont éloignées le plus possible
des spires portées à des potentiels fixes.
D'autres caractéristiques et avantages de la présente
invention apparaîtront plus clairement à la description et
les figures annexées qui sont: figure 1: un schéma de connexion de spires secondaires dans un transformateur selon l'invention, - 3 - figure 2: un schéma d'empilement de spires dans un transformateur selon l'invention, figure 3: un schéma de connexion des spires au primaire d'un transformateur selon l'invention, figure 4: trois dessins possibles d'une spire spéciale disposée entre le primaire et le secondaire dans un transformateur selon l'invention, figure 5: un plan d'empilement dans un mode de réalisation d'un demi bobinage à 14 couches, figure 6: un dessin montrant l'optimisation de l'utilisation des isolants, figure 7: un schéma électrique d'une utilisation possible, figure 8: un transformateur selon l'invention, figure 9: un plot de sortie, figure 10: un plan d'empilement associant des circuits
imprimés et des spires en métal découpé.
A la figure 1, on a représenté un schéma de connexion de spires du secondaire. Le secondaire est réalisé en deux moitiés identiques, chacune comportant un nombre impair de spires. En vue de réduire les fuites causées par l'écartement entre les deux demi-secondaires, chaque spire d'un demi-secondaire est connectée aux bornes d'une spire
correspondante de l'autre demi-secondaire.
Schématiquement, les spires (1), (2) et (3) du demi-
secondaire (7) comportent des bornes A, B, C, D, E, F. Le deuxième demisecondaire (8) comporte des spires (4), (5) - 4- et (6) dont les bornes d'accès sont respectivement G, H, I, J, K, L. Les bornes sont reliées de telle manière que la spire (1) réponde aux spires (4) et (5), et les spires (2) et (3) à la spire (6). On réalise donc les connexions ADFGIL, CEK, BHJ. Dans les modes de réalisation o le secondaire comporte un plus grand nombre de spires, ce
dispositif est répété autant de fois qu'il est nécessaire.
A la figure 2, on a montré la réalisation d'un demi-
transformateur selon l'invention. Selon l'invention, un demitransformateur est constitué par un empilement de
spires réparti entre un demi-primaire (14) et un demi-
secondaire fractionné en 2 parties (13) et (15) enveloppant le demiprimaire. Le demi-secondaire peut être
réalisé selon la manière vue à la figure 1.
Une partie (13) du demi-secondaire est séparée du demi-
primaire (14) par une spire spéciale formant écran (11).
La deuxième partie (15) du demi-secondaire est séparée du demi-primaire (14) par une deuxième spire spéciale (12) formant un écran électrostatique. Sur la partie droite de la figure 2, on a représenté le sens de la variation des potentiels de spires à l'intérieur du demiprimaire et du demi-secondaire fractionné en 2 parties. La pointe de la flèche représente le sens croissant d'un potentiel
variable, l'autre extrémité représente un potentiel fixe.
Afin de réduire les variations de potentiel entre chaque demi-primaire et demi-secondaire, les spires sont connectées de telle sorte que de part et d'autre d'une spire spéciale formant écran (11) ou (12), les spires soient au potentiel le plus fixe possible, que vers
l'intérieur du demi-transformateur, les spires du demi-
primaire (14) soient aux potentiels les plus variables.
A la figure 3, on a représenté un primaire constitué par un empilement de six spires. Les spires extérieures (16)
-- 5 --
et (21) sont destinées à réaliser un écran électrostatique. Ces deux spires sont donc reliées l'une à l'autre en parallèle. Les spires actives (17), (18), (19), (20) sont connectées de manière à ce que les potentiels soient le plus fixe possible sur les faces externes de l'empilement. A cette fin, la sortie de la spire (17) est connectée à l'entrée de la spire (20) dont la sortie est reliée à l'entrée de la spire (18). Ensuite, la sortie de la spire (18) est reliée à l'entrée de la spire (19) dont la sortie (23) à potentiel variable constitue une borne
d'un demi-primaire.
Pour représenter d'une manière formelle le cas d'un primaire de 2P spires, (-les spires étant numérotées successivement dans leur ordre d'empilement de 1 à 2P-), non comprises les deux spires-écran, on considère que le branchement s'effectue par mise en série de paires de spires connectées en série. La première paire est constituée par la mise en série de la spire 1 et de la spire 2P, et ainsi de suite, la paire de rang K étant constituée par la mise en série de la spire K et de la spire 2P-K +1, la dernière paire étant constituée par la
mise en série de la spire P avec la spire P+1.
Ainsi, la connexion électrique de deux spires à l'ordre K est notée (K, 2P-K+1). Elle est représentée à la figure 3 pour 2P = 4 et K = 1 avec la paire 17,20 et K=2, la paire 18,19. L'écriture symbolique de la mise en série des P paires de spires s'écrit: K = P
I (K, 2P - K+1)
K = 1 Chaque paire de spires comporte une entrée sur la spire K et une sortie sur la spire 2P-K+1. La mise en série de - 6- deux paires s'effectue comme sur l'exemple de la figure 3
de la sortie de la paire K sur l'entrée de la paire K+1.
Une telle répartition des potentiels permet d'assurer que les courants capacitifs -engendrés par les tensions entre spires voisines- entre primaire et secondaire auront une
valeur minimale.
A la figure 4, on a représenté trois modes de réalisation représentés aux figures 4a, 4b et 4c d'une spire spéciale, la plus proche d'une spire secondaire représentée à la figure 4a dans un demi-primaire. Ces spires formant un écran électrostatique ont été schématisées en (16) et (21)
de la figure 3 ou (11) et (12) de la figure 2.
Ces trois modèles permettent avec des efficacités et complexités différentes de minimiser le courant parasite primaire-secondaire du au découpage, quand le transformateur est monté dans une alimentation à découpage. Pour une efficacité maximale, la spire secondaire adjacente de la figure 4d devra avoir ses deux extrémités (24) et (25) diamétralement opposées aux deux extrémités (26) et (27) de la spire spéciale qu'elle soit réalisée selon l'un ou l'autre des modes représentés aux
figures 4a, 4b, 4c.
La spire active du secondaire, adjacente à la spire écran et représentée à la figure 4d, est composée d'une piste conductrice large quasi fermée qui ménage une fenêtre centrale. La fenêtre centrale permet d'empiler le circuit imprimé de spire sur une colonne de circuit magnétique. La spire est coupée de manière & dégager une borne d'entrée 24 et une borne de sortie 25. La coupure a été préférentiellement réalisée de manière à présenter deux coudes de façon à ce que la résistance électrique dans la direction radiale soit augmentée sur la coupure. D'une manière générale, la coupure est obtenue par au moins deux
traits rectilignes non alignés.
- 7 - L'extrémité (26) d'une spire spéciale et l'extrémité (24) de la spire secondaire adjacente devront être portées à des potentiels fixes et découplées par un condensateur de valeur convenable pour la fréquence de découpage quand le transformateur est monté dans une alimentation à découpage. Selon le premier mode de réalisation de la figure 4a, une telle spire est constituée par deux parties orientées en sens contraire l'une de l'autre. L'entrée (26) de la spire extérieure (28) est disposée à un potentiel fixe dont la valeur est la plus proche possible de celle de la spire suivante. A l'intérieur de la boucle formée par cette spire, on réalise une seconde spire (29) en sens inverse dont une extrémité est connectée à l'entrée (26) de la spire extérieure (28), l'autre extrémité (30-) est laissée libre. Les deux spires sont disposées aussi proches l'une de l'autre que possible. La spire extérieure (28) ayant pour extrémités (26) et (27) est en fait la première spire de l'enroulement primaire. Elle est donc une spire active du transformateur. Le champ électrique apparaissant tout au long du pourtour entre cette spire spéciale et la spire secondaire
adjacente tend à diminuer le courant parasite primaire-
secondaire dû au découpage.
Ce premier mode de réalisation est bien adapté à la réalisation de petits transformateurs, il donne une
efficacité moyenne.
Selon un second mode de réalisation représenté à la figure 4b, la spire intérieure (31) a ses extrémités (32) et (33) diamétralement opposées aux extrémités (26) et (27) de la spire active (34). L'extrémité (32) de la spire intérieure
-- 8--
(31) est reliée à l'extrémité (26) de la spire active par
une liaison (35). L'extrémité (33) est laissée libre.
Comme pour le premier mode de réalisation, les deux spires doivent être aussi proches que possible. La liaison (35) doit être aussi étroite que possible. Ce mode a une efficacité supérieure au premier mode de réalisation et convient pour des transformateurs de
puissance moyenne.
Selon un troisième mode de réalisation représenté à la figure 4c, la spire intérieure (36) est scindée en deux parties égales (36a) et (36b). Les extrémités (37), (38) sont en regard l'une de l'autre et diamétralement opposées
aux extrémités (39), (40) elles-mêmes en regard.
L'extrémité (39) d'une demi-spire intérieure (36a) est reliée à l'extrémité (26) de la spire active (43) par une
liaison (41), l'autre extrémité (37) de cette même demi-
spire est reliée à l'extrémité (38) de la deuxième demi-
spire (26b) par une liaison (42).
L'extrémité (40) de la deuxième demi-spire (36b) est laissée libre. La spire active et les deux demi-spires intérieures doivent être aussi proches que possible, les liaisons (41) et (42) doivent être aussi étroites que possibles. La liaison (41) n'est pas une liaison directe qui effacerait l'effet de la coupure de scission de la spire interne (36). Elle est constituée par une piste étroite qui fait un tour complet autour de la région centrale commune des deux spires interne (36) et externe (43) . Ce mode a l'efficacité la plus grande, il convient pour
des transformateurs de puissance élevée.
Pour réaliser un transformateur selon l'invention, on a prévu un empilement de 2 circuits imprimés constitués chacun de 14 couches gravées sur lesquelles sont portées les plots de connexions, une fenêtre centrale et un chemin - 9 - presque fermé destiné à réaliser une spire sur chaque
couche gravée.
A la figure 5, on a représenté une succession de 14 couches d'un circuit imprimé destiné à réaliser un transformateur selon l'invention. Les 14 plaques sont de dimensions identiques et comportent pour chacune dans le bas 6 perçages métallisés assemblés deux à deux pour réaliser les connexions ADFGIL, CEK, BHJ de la figure 1 destinées aux spires des deux demi-secondaires. Dans la partie haute de chaque circuit imprimé sont disposés 8 contacts constitués chacun d'un trou métallisé numéroté de 1 à 8 sur les plaques qui les utilisent. Ainsi, les connexions des demisecondaires se font dans le bas du circuit imprimé et les connexions du primaire se font dans
les connexions hautes de ce circuit imprimé.
Les liaisons de plaques imprimées à plaques imprimées se font donc par l'intermédiaire des trous métallisés. Les plaques sont numérotées successivement de Sl à S14 par leur ordre d'empilement dans un transformateur réalisé selon l'invention. La première plaque Sl et la dernière plaque S14 sont destinées à réaliser une protection
mécanique et électrique de l'empilement. Le demi-
secondaire fractionné en deux parties, constituées des plaques S2, S3, S4 d'une part, des plaques Sll, S12, S13
d'autre part, entoure le demi-primaire.
Le demi-secondaire est constitué par la mise en série de la spire S2 avec une association parallèle des spires S3,
S4, Sll, S12 et S13.
Le demi-primaire est constitué par l'empilement des six plaques S5 à S10. Les plaques extrêmes S5 et S10 sont en vis-à-vis avec les deux parties du demi-secondaire. Elles forment un blindage électrostatique constitué par une spire en demi largeur représentée hachurée sur les plaques
S5 et S10.
- 10 -
Cette spire est enroulée en sens inverse de la spire active en demi largeur de la plaque en question. Les plaques du demi-primaire sont connectées au bornier constitué par les trous métallisés supérieurs au nombre de huit sur chaque plaque. Ces trous métallisés sont numérotés de gauche à droite de 1 à 8 et seules les bornes
exploitées pour chaque plaque sont numérotées au dessin.
Ainsi, on constate que le demi-primaire est constitué par la mise en série des spires S5, S6, S9, S7 et S8 d'une part, et la mise en parallèle de la spire S10 avec la
spire S5 d'autre part. Enfin, les bornes d'accès du demi-
primaire sont constituées par la borne 7 portée au
potentiel fixe et la borne 1 portée au potentiel variable.
Les bornes 2 et 8 représentées sur la plaque S5 ne sont pas connectées. Lorsque deux circuits imprimés sont associés, elle permet de réaliser des raccordements simplifies. Les connexions en série des spires du demiprimaire (points 1-3-4-5-6-7) étant toutes accessibles, on peut
aisément modifier le rapport de transformation.
A la figure 6, on a représenté deux des quatorze couches du circuit imprimé repérées (100) et (101). Les surfaces de cuivre gravé (102) et (103) sont en regard et isolées entre-elles par un isolant prépreg (104). Le dessin du cuivre a été optimisé de telle façon que deux arêtes, par exemple (105) et (106), ne coïncident jamais. Cet arrangement permet de diminuer l'épaisseur du prépeg tout en évitant les risques de cisaillement de celui-ci lors du pressage du circuit imprimé. L'épaisseur du transformateur est ainsi minimisée et le couplage entre primaire et
secondaire est amélioré.
A la figure 7, on a représenté un schéma électrique d'un transformateur selon l'invention. Le demi-primaire (44) ou
- 11 -
(45) est associé au demi-secondaire (46) ou (47) dans un même circuit imprimé décrit à lafigure 5. L'exemple montre qu'en associant deux circuits imprimés on peut réaliser un
transformateur pour un montage Push-Pull.
Les points (49) et (50) communs ou (53) et (54) communs sont réunis au potentiel fixe primaire ou secondaire. Les points (48) et (51) ou (52) et (55) sont réunis au potentiel variable primaire ou secondaire. La concordance de phase est représentée par quatre points. La possibilité de mise en série ou parallèle aisée des spires offre un grand nombre de combinaisons possibles ainsi qu'une puissance-modulable. A la figure 8, on montre un transformateur complet remplissant les fonctions décrites sur le schéma de la figure 7 Deux couches (56) et (57) identiques comportant chacun un demi-primaire et un demi-secondaire sont associés par deux rangées de plots (58) et (59). Une couche est montée avec sa face supérieure vers le haut, l'autre couche l'ayant
dirigée vers le bas. De cette façon, les deux demis-
secondaires sont en regard.
Un espace libre (60) entre les deux couches de circuits imprimés (56) et (57) permet un meilleur refroidissement par circulation d'un fluide de refroidissement. La dimension de cet espace peut varier en fonction de la vitesse et de la nature du fluide caloporteur disponible pour optimiser le -refroidissement. Enfin, le transformateur est complété par un circuit magnétique (61), dont un noyau (62) plonge dans les fenêtres centrales de deux couches. Dans un exemple de réalisation, le circuit magnétique est constitué par un noyau (62) monté au milieu d'une pièce fermée (63). L'ensemble est coupé par le plan médian (64) de façon à permettre le
montage.
- 12 -
A la figure 9, on a représenté le dessin d'un plot de sortie. Cette pièce remplit 3 fonctions: la hauteur du cylindre (65) permet de fixer l'écartement entre les deux couches de circuits imprimés pour le passage du fluide de refroidissement; À le cylindre (66) ressort de la couche de circuits imprimés supérieure par un trou de borne et permet l'amélioration du refroidissement en drainant dans le flux ambiant extérieur les calories dissipées au coeur du circuit imprimé le cylindre (67), qui fait la connexion avec la borne homologue de la couche inférieure a une hauteur suffisante pour permettre le raccordement sur le circuit imprimé constituant l'alimentation, quand celle-ci est montée sur
un circuit imprimé.
A la figure 10, on a représenté deux couches de circuits imprimés (66) et (69) tels que décrits précédemment comportant chacun un demi-primaire et un demi-secondaire &
fort couplage.
Pour- augmenter le courant disponible au secondaire, on ajoute des spires en métal découpé (70, 71, 72, 73) ayant une épaisseur plus importante qu'une couche des circuits imprimés. Le fort couplage est conservé grâce aux spires secondaires contenues dans les circuits imprimés (68) et
(69).
Des pièces isolantes (74) et (75) permettent d'isoler les spires découpées les plus proches du circuit magnétique
(76) et (77) par rapport à celui-ci.
L'isolement entre les circuits imprimés (68) et (69) et les spires découpées (70-73) est assuré par la couche de
fermeture des circuits imprimés.
Le positionnement des spires découpées (70-73) est assuré par les plots (78) tels que décrits à la figure 9. La dimension des découpes intérieures (ou fenêtres) (79) et extérieures (80) des couches (68-74) est calculée de façon a assurer un isolement au passage du circuit magnétique. Les couches empilées (68) et (69) sont toutes identiques et peuvent être montées dans les deux sens possibles
suivant la configuration imposée par le schéma électrique.
-14- 2615319

Claims (17)

REVENDICATIONS
1. Transformateur à fort couplage du type comportant un circuit primaire et un circuit secondaire réalisés en plusieurs couches de circuits imprimés et couplés magnétiquement par l'intermédiaire d'un circuit magnétique, chaque circuit imprimé comportant au moins une piste conductrice presque fermée constituant une spire active de l'un des circuits primaire ou secondaire, caractérisé en ce que deux spires voisines d'un même circuit primaire ou secondaire sont à des potentiels aussi proches que possible, en ce que deux spires voisines appartenant l'une au circuit primaire l'autre au circuit secondaire sont à des potentiels aussi fixes que possible, et en ce que les spires portées à des potentiels variables sont éloignées le plus possible des spires portées à des
potentiels fixes.
2. Transformateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le circuit secondaire est réalisé en au moins deux parties contenant le même nombre de spires et entourant le
circuit primaire.
3. Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que, pour réduire les fuites causées par l'écartement entre les parties du circuit secondaire, chaque partie du secondaire comporte au moins une spire qui réponde a chacune des spires des autres parties, la spire de réponse étant connectée en parallèle avec les spires de l'autre partie.
4. Transformateur selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transformateur est réalisé en deux moitiés, chaque moitié comportant un demi-primaire (14) entouré de deux parties de demi-secondaire (13, 15), deux spires voisines d'une partie primaire et d'une partie secondaire étant séparées par une spire (11 ou 12) spéciale formant écran électrostatique et en ce que les potentiels des
--2615319
spires des parties primaire ou secondaire vont en croissant de part et d'autre des potentiels fixes aux
spires écrans (11, 12).
5. Transformateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que les deux spires écrans (16, 21) sont reliées l'une à l'autre en parallèle, et en ce que les spires actives sont en nombre pair (2P) et sont reliées en série de deux spires dans le même sens d'enroulement, deux spires, la première d'ordre impair K, la seconde d'ordre pair 2P-K+l, étant connectées en série (K, 2P-K+l), les P séries de 2 spires étant reliées sous la forme, K = P
- (K, 2P-K+1)
K = 1 l'entrée de la série K+l étant reliée à la sortie de la série K.
6. Transformateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la spire secondaire adjacente à la spire écran du primaire est constituée par une piste conductrice large quasi fermée, dont les deux bornes d'accès 24, 25 sont disposées sur le côté opposé de la spire secondaire
relativement au côté des bornes d'accès des spires-écran.
7. Transformateur selon la revendication 6, caractérisé en ce que la spire du secondaire adjacente à la spire écran est obtenue par une coupure d'une piste initialement fermée, la coupure comportant au moins deux parties
rectilignes non alignées.
8. Transformateur selon la revendication 4, caractérisé en ce que la spire écran est constituée de deux spires concentriques orientées en sens contraire l'une de l'autre, quasi-fermées, et aussi proches l'une de l'autre
que possible.
16 2615319
9. Transformateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que la spire intérieure (29) comporte une extrémité (30, 33 ou 40) libre non connectée et une seconde extrémité (30a, 32 ou 38) connectée le plus près possible d'une borne (26) de la spire externe (28, 33 ou 43) disposée à un potentiel fixe dont la valeur est la plus
proche possible de celle de la spire suivante.
10. Transformateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que la seconde extrémité (30a) de la spire intérieure (29) est reliée en pleine largeur à la spire
externe (28) près de la borne (26) à potentiel fixe.
11.
Transformateur selon la revendication 9, caractérisé en ce que les deux extrémités de la spire intérieure (31) sont disposées face à face du côté opposé à la paire de bornes (26, 27) de la spire externe (34), le potentiel de la borne (26) fixe étant ramené à la borne (32) de la spire interne par une piste mince (35) tracée entre les deux spires internes (31) et externe (34) de manière à ce que les sens de parcours du courant électrique dans les deux
spires soient opposés.
12. Transformateur selon la revendication 11, caractérisé en ce que la spire intérieure (36) est scindée en deux parties égales à la hauteur des bornes (26, 27) de la spire externe, la partie (36b) portant l'extrémité (40) libre de la spire interne ayant une seconde extrémité (38) créée par la scission de la spire interne électriquement reliée à l'extrémité (37) correspondante de la deuxième partie (36a) par une piste étroite (41) qui fait un tour complet autour de la région centrale commune des deux
spires (36, 43).
13. Transformateur selon l'une des revendications 4 à 12,
caractérisé en ce qu'il comporte deux empilements identiques de circuits imprimés (à raison d'un circuit
imprimé par spire), chaque empilement comportant un demi-
primaire entouré de deux moitiés d'un demi-secondaire avec
148 2 6 2615319
des spires écrans, chaque circuit imprimé comportant des bornes (A, B, C, D) affectées aux connexions des extrémités de spires secondaires d'un premier côté des circuits imprimés, et des bornes (1 à 8) affectés aux connexions des spires primaires d.'un second côté des circuits imprimés, chacune des bornes (1 à 8, A à D) étant munie d'un perçage de manière à permettre de relier deux spires sur deux circuits imprimés perpendiculairement au plan des spires quand l'extrémité à connecter est reliée à
la borne (1 à 8, A à D).
14. Transformateur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce que deux couches de cuivre (100, 101) du circuit imprimé en vis-à-vis, sont dessinées de telle sorte que deux arêtes (105, 106) des deux surfaces de cuivre gravé (102, 103) ne soient jamais en coincidence de manière a améliorer le couplage entre primaire et secondaire en réduisant l'épaisseur de l'isolant (104) comme du prépreg tout en évitant les risques de cisaillement de celui-ci lors du pressage du
circuit imprimé.
15. Transformateur selon l'une des revendications
précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un circuit magnétique (63) réalisé en deux moitiés symétriques relativement au plan médian (64) du transformateur et comportant un noyau central (62) autour duquel sont empilés les différentes couches des bobinages du transformateur, et en ce que les bobinages sont répartis en deux moitiés (56, 57) de part et d'autre du plan médian (64) de manière à ménager: un espace libre (60) entre elles dont la hauteur est déterminée en fonction du refroidissement choisi et fixée par des plots (58, 59) ayant chacun une première fonction de connexion électrique entre au moins deux couches de bobinages et une seconde fonction d'entretoise permettant de fixer l'écartement entre les deux moitiés (56, 57) des bobinages, cette
entretoise étant réalisée par un épaulement (65) du plot.
81 2615319
16. Circuit d'alimentation à découpage comportant un
transformateur selon l'une des revendications précédentes.
17. Circuit d'alimentation à découpage selon la revendication 16, caractérisé en ce que l'extrémité (26) d'une spire écran et l'extrémité (24) de la spire secondaire adjacente sont portées à des potentiels fixes et découplées par un condensateur de valeur déterminée par
la fréquence de découpage.
FR8706835A 1987-05-15 1987-05-15 Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur Expired FR2615319B1 (fr)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8706835A FR2615319B1 (fr) 1987-05-15 1987-05-15 Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur
US07/649,181 US5184103A (en) 1987-05-15 1988-05-10 High coupling transformer adapted to a chopping supply circuit
PCT/FR1988/000229 WO1988009042A1 (fr) 1987-05-15 1988-05-10 Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur
EP19880401135 EP0291403B1 (fr) 1987-05-15 1988-05-10 Transformateur à fort couplage adapté à un circuit d'alimentation à découpage et circuit d'alimentation à découpage comportant un tel transformateur
ES198888401135T ES2038773T3 (es) 1987-05-15 1988-05-10 Transformador de fuerte acoplamiento del tipo adaptado a un circuito de alimentacion de corte y circuito de alimentacion de corte que comprende dicho transformador.
JP63504308A JPH0795494B2 (ja) 1987-05-15 1988-05-10 断続給電回路用の変成器及びかかる変成器を含む断続給電回路
DE8888401135T DE3877817T2 (de) 1987-05-15 1988-05-10 Transformator mit starker kopplung fuer speisekreis mit zerhacker und speisekreis mit solchem transformator.
US07/353,130 US4937729A (en) 1987-05-15 1989-05-17 Chopper power supply including a printed circuit transformer

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR8706835A FR2615319B1 (fr) 1987-05-15 1987-05-15 Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2615319A1 true FR2615319A1 (fr) 1988-11-18
FR2615319B1 FR2615319B1 (fr) 1989-07-07

Family

ID=9351129

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR8706835A Expired FR2615319B1 (fr) 1987-05-15 1987-05-15 Transformateur a fort couplage adapte a un circuit d'alimentation a decoupage et circuit d'alimentation a decoupage comportant un tel transformateur

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4937729A (fr)
EP (1) EP0291403B1 (fr)
JP (1) JPH0795494B2 (fr)
DE (1) DE3877817T2 (fr)
ES (1) ES2038773T3 (fr)
FR (1) FR2615319B1 (fr)
WO (1) WO1988009042A1 (fr)

Families Citing this family (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5184103A (en) * 1987-05-15 1993-02-02 Bull, S.A. High coupling transformer adapted to a chopping supply circuit
WO1991015861A1 (fr) * 1990-03-30 1991-10-17 Multisource Technology Corporation Transformateur plan de profil bas utilise dans des alimentations electriques a decoupage autonomes
DE69121043D1 (de) * 1990-10-18 1996-08-29 Valor Electronics Inc Nicht-gekoppelte integrierte magnetische Struktur
US5166965A (en) * 1991-04-11 1992-11-24 Varian Associates, Inc. High voltage dc source including magnetic flux pole and multiple stacked ac to dc converter stages with planar coils
DE4122796A1 (de) * 1991-07-10 1993-01-21 Abb Patent Gmbh Induktives bauelement und verfahren zu seiner herstellung
US5475606A (en) * 1993-03-05 1995-12-12 International Business Machines Corporation Faraday cage for a printed circuit card
TW436823B (en) * 1994-06-29 2001-05-28 Yokogawa Electric Corp Prited coil type transformer
EP0771012A3 (fr) * 1994-08-24 1998-02-25 Yokogawa Electric Corporation Transformateur à bobines imprimées
EP0807941A3 (fr) * 1994-08-24 1998-02-25 Yokogawa Electric Corporation Bobine imprimée
GB9424349D0 (en) 1994-12-02 1995-01-18 Measurement Tech Ltd Transformers
US7269034B2 (en) 1997-01-24 2007-09-11 Synqor, Inc. High efficiency power converter
US6147583A (en) * 1998-05-26 2000-11-14 Artesyn Technologies Transformer assembly
WO2000011687A1 (fr) * 1998-08-21 2000-03-02 Nucleus Ecopower Limited Transformateur plan
DE19900111A1 (de) * 1999-01-05 2000-07-06 Thomson Brandt Gmbh Diodensplitt-Hochspannungstransformator
US6307458B1 (en) 1999-09-22 2001-10-23 Ericsson Inc. Split inductor with fractional turn of each winding and PCB including same
AU2542301A (en) 2000-01-24 2001-07-31 Herman Allison A planar transformer
US6420953B1 (en) * 2000-05-19 2002-07-16 Pulse Engineering. Inc. Multi-layer, multi-functioning printed circuit board
US7932799B2 (en) * 2004-09-24 2011-04-26 Koninklijke Philips Electronics N.V. Transformer
KR101414779B1 (ko) * 2010-10-20 2014-07-03 한국전자통신연구원 무선 전력 전송 장치
US10199950B1 (en) 2013-07-02 2019-02-05 Vlt, Inc. Power distribution architecture with series-connected bus converter
JP6365692B2 (ja) * 2015-01-20 2018-08-01 株式会社村田製作所 コイル部品
KR102317743B1 (ko) * 2015-07-21 2021-10-27 삼성전자 주식회사 전자기 유도 소자, 이를 구비한 전원공급장치 및 디스플레이장치
JP6478434B2 (ja) * 2015-11-17 2019-03-06 新電元工業株式会社 スイッチング電源装置
GB201622186D0 (en) 2016-12-23 2017-02-08 Weatherford Uk Ltd Antenna for downhole communication
CN107424794A (zh) * 2017-08-17 2017-12-01 广州金升阳科技有限公司 一种变压器
EP3576113B1 (fr) * 2018-05-31 2021-01-06 Salcomp Oyj Transformateur planaire et procédé pour le blindage d'enroulements dans un transformateur planaire
JP2020109807A (ja) * 2019-01-07 2020-07-16 スミダコーポレーション株式会社 平面型トランス
US10886857B1 (en) * 2019-07-31 2021-01-05 Ralph R. Karsten Inhibiting noise coupling across isolated power supplies

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR981390A (fr) * 1948-12-31 1951-05-25 Procédé pour la constitution de bobinages électriques par empilage d'éléments préfabriqués
FR1580316A (fr) * 1968-05-27 1969-09-05
US3833872A (en) * 1972-06-13 1974-09-03 I Marcus Microminiature monolithic ferroceramic transformer
JPS60245208A (ja) * 1984-05-21 1985-12-05 Nippon Ferrite Ltd プリントコイル

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4311977A (en) * 1980-05-29 1982-01-19 Continental Electronics Mfg. Co. Output transformer
US4518941A (en) * 1983-11-16 1985-05-21 Nihon Kohden Corporation Pulse transformer for switching power supplies
US4622627A (en) * 1984-02-16 1986-11-11 Theta-J Corporation Switching electrical power supply utilizing miniature inductors integrally in a PCB
JPS6132785U (ja) * 1984-07-27 1986-02-27 ティーディーケイ株式会社 積層混成集積形dc/dcコンバ−タ
JPS61156802A (ja) * 1984-12-24 1986-07-16 テクトロニツクス・インコーポレイテツド 小型トランス
US4803609A (en) * 1985-10-31 1989-02-07 International Business Machines Corporation D. C. to D. C. converter

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR981390A (fr) * 1948-12-31 1951-05-25 Procédé pour la constitution de bobinages électriques par empilage d'éléments préfabriqués
FR1580316A (fr) * 1968-05-27 1969-09-05
US3833872A (en) * 1972-06-13 1974-09-03 I Marcus Microminiature monolithic ferroceramic transformer
JPS60245208A (ja) * 1984-05-21 1985-12-05 Nippon Ferrite Ltd プリントコイル

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN, vol. 10, no. 108 (E-398)[2165], 23 avril 1986; & JP-A-60 245 208 (NIHON FERRITE K.K.) 05-12-1985 *

Also Published As

Publication number Publication date
ES2038773T3 (es) 1993-08-01
JPH0795494B2 (ja) 1995-10-11
EP0291403B1 (fr) 1993-01-27
FR2615319B1 (fr) 1989-07-07
EP0291403A1 (fr) 1988-11-17
US4937729A (en) 1990-06-26
JPH01503264A (ja) 1989-11-02
WO1988009042A1 (fr) 1988-11-17
DE3877817T2 (de) 1993-05-27
DE3877817D1 (de) 1993-03-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0291403B1 (fr) Transformateur à fort couplage adapté à un circuit d'alimentation à découpage et circuit d'alimentation à découpage comportant un tel transformateur
US5184103A (en) High coupling transformer adapted to a chopping supply circuit
US6278353B1 (en) Planar magnetics with integrated cooling
EP3300090B1 (fr) Couche de transformateur planaire, ensemble de couches pour transformateur planaire, et transformateur planaire
US20010052837A1 (en) Planar miniature inductors and transformers
EP0523588A1 (fr) Bobinage de transformateur constitué d'un ruban isolant comportant des motifs électriquement conducteurs permettant de réaliser une mise en parallèle des motifs lors du pliage en accordéon de ce ruban
EP3275004A1 (fr) Transformateur triphasé pour redresseur dodécaphasé
US10062497B2 (en) Pseudo edge-wound winding using single pattern turn
JP4838842B2 (ja) 積層型巻線構造を有するトランスフォーマー
JPH05291062A (ja) 薄型トランス及びその組み立て方法
US20080061918A1 (en) Inductive Component Fabrication Process
FR2954573A1 (fr) Transformateur planaire de puissance.
FR2550026A1 (fr) Stator pour machine electrique a haute tension
JP4634908B2 (ja) 高温超電導コイル
JP3373350B2 (ja) 磁性部品およびその製法
JPH038311A (ja) 積層型トランス
JP3114392B2 (ja) 薄膜形磁気誘導素子
FR3026549A1 (fr) Noyau magnetique de transformateur tournant
WO2021116632A1 (fr) Dispositif électrotechnique pour un aéronef
KR100633425B1 (ko) 적층형 권선 구조를 갖는 트랜스포머
FR2823365A1 (fr) Enroulement electrique, son procede de realisation et composant electromagnetique integrant au moins un tel enroulement
KR20170136814A (ko) 다층 구조형 초전도 자석 및 그 제조 방법
FR2611089A1 (fr) Circulateur hyperfrequence integre
FR2647253A1 (fr) Transformateur d'impulsions de haute tension
EP4174884A1 (fr) Structure innovante de composant electromagnetique planar

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse