FR3139937A1

FR3139937A1 - Bobinage pour transformateur planaire

Info

Publication number: FR3139937A1
Application number: FR2209313A
Authority: FR
Inventors: Lionel MATHIEU; Louis GRIMAUD
Original assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Current assignee: Safran Electronics and Defense SAS
Priority date: 2022-09-15
Filing date: 2022-09-15
Publication date: 2024-03-22
Also published as: WO2024056976A1

Abstract

Ce bobinage (12) pour transformateur planaire de puissance comprend au moins un empilement (50) de pistes conductrices (52, 53, 54A, 55, 56, 57, 58). Ces pistes conductrices comportent un premier ensemble, formant un enroulement primaire du bobinage (12), composé d’au moins une piste conductrice dite primaire (52, 53), et un deuxième ensemble, formant un enroulement secondaire du bobinage (12), composé d’au moins une piste conductrice dite secondaire (55, 56, 57, 58). Le premier ensemble comprend au moins une paire de pistes conductrices primaires (134) composée de pistes conductrices primaires (52, 53) raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une première connexion électrique (136). Au moins une piste conductrice secondaire (55, 56, 57, 58) s’étend au droit de ladite première connexion électrique (136). Figure pour l’abrégé : Fig. 5

Description

Bobinage pour transformateur planaire

Domaine de l’invention

La présente invention concerne un bobinage pour transformateur planaire de puissance, du type comprenant au moins un empilement de pistes conductrices, lesdites pistes conductrices comportant un premier ensemble, formant un enroulement primaire du bobinage, composé d’au moins une piste conductrice dite primaire, et un deuxième ensemble, formant un enroulement secondaire du bobinage, composé d’au moins une piste conductrice dite secondaire.

Un tel bobinage peut être combiné à un circuit magnétique pour former un transformateur planaire de puissance (également appelé, par anglicisme, « transformateur planar »). Un tel transformateur présente l’avantage d’être très compact et de pouvoir fournir des courant d’amplitude élevée et à haute fréquence.

L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un tel bobinage.

Arrière-plan technologique

Les besoins en énergie électrique des aéronefs modernes nécessitent la mise en œuvre de conversions performantes et fiables d’énergie électrique entre les sources d’énergie électrique à bord de l’aéronef et les équipements qui consomment cette énergie électrique, tels que les équipements d’éclairage, de pressurisation et d’avionique. En effet, alors que les sources d’énergie électrique produisent généralement un courant alternatif à une tension de 115 volts ou un courant continu à une tension de 28 volts, les nouveaux équipements nécessitent le plus souvent un courant d’alimentation à une tension plus élevée, typiquement 540 volts. Des transformateurs de puissance statiques permettent alors de transformer les tensions produites par les sources d’énergie en tensions correspondant aux besoins des équipements.

Ces transformateurs sont classiquement composés d’un bobinage en cuivre associé à un circuit magnétique. Le bobinage est formé de deux types d'enroulements de spires : un enroulement de spires primaires, communément appelé enroulement primaire, et un enroulement de spires secondaires, communément appelé enroulement secondaire. Un premier des enroulements, typiquement l'enroulement primaire, reçoit l'énergie électrique et génère un champ magnétique. L'autre enroulement est traversé par le champ magnétique produit par le premier enroulement et fournit un courant alternatif de même fréquence mais avec une tension qui peut être supérieure ou inférieure à la tension aux bornes du premier enroulement.

On connaît principalement deux technologies de transformateurs.

Une technologie de transformateur conventionnelle est celle des transformateurs dits bobinés, dans lesquels les enroulements primaires et secondaires sont réalisés en fils de cuivre émaillé. Ces transformateurs sont relativement lourds et présentent un encombrement important et un coût élevé de production. En outre, ils présentent une dispersion gênante de leurs performances électriques, liée à leur procédé de fabrication. Enfin, ils présentent des pertes dites AC (de l’anglais « alternative current », courant alternatif) importantes. Ces pertes AC consistent en des pertes induites par le caractère alternatif du courant circulant dans le transformateur et sont notamment engendrées par l’effet de peau, l’effet de proximité et l’effet de foisonnement. Assimilables à une impédance réelle, elles augmentent avec la fréquence de fonctionnement du transformateur. Elles limitent donc l’utilisation des transformateurs bobinés à haute fréquence.

Une technologie de transformateur plus récente est celle des transformateurs dits planaires (« planar transformers » en anglais) dans laquelle les spires des enroulements sont formées par des pistes conductrices de faible épaisseur. Ces pistes conductrices peuvent être constituées par les couches conductrices d’une carte à circuit imprimé (mieux connue sous l’acronyme PCB de l’anglais « Printed Circuit Board »), ou par des « feuillards » découpés dans des plaques de matériau conducteur et plaqués sur des supports isolants.

Souvent, les spires primaires et secondaires de ces transformateurs planaires sont empilées, c’est-à-dire qu’elles sont placées dans des plans (ou strates) différents. Le plus souvent, lesdites spires sont alors reliées électriquement les unes aux autres par des connexions électriques s’étendant sur toute la hauteur de l’empilement. Chaque piste conductrice comprend alors une portion formant spire et une portion déportée raccordant électriquement la portion formant spire à un trou de liaison.

Ces transformateurs planaires présentent l’avantage d’être compacts, en présentant notamment une hauteur réduite et un faible encombrement, et d’avoir un haut rendement et une bonne densité de puissance. En outre, ils présentent des pertes AC réduites par rapport aux transformateurs bobinés. Cependant, même si les pertes AC des transformateurs planaires sont déjà faibles, il est désirable de les abaisser encore davantage de manière à améliorer les performances de ces transformateurs et notamment permettre leur utilisation à des fréquences toujours plus élevées.

Un objectif de l’invention est de réduire les pertes AC d’un transformateur planaire à spires empilées.

A cet effet, l’invention a pour objet, selon un premier aspect, un bobinage pour transformateur de puissance du type précité, dans lequel le premier ensemble comprend au moins une paire de pistes conductrices primaires composée de pistes conductrices primaires raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une première connexion électrique, au moins une piste conductrice secondaire s’étendant au droit de ladite première connexion électrique.

Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le bobinage présente également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :

le bobinage comprend au moins une pastille de métal fritté raccordant électriquement l’une à l’autre deux des pistes conductrices de l’empilement ;
les pistes conductrices raccordées électriquement l’une à l’autre par la pastille de métal fritté sont des pistes conductrices secondaires, et au moins une piste conductrice primaire s’étend au droit de la pastille de métal fritté ;
les pistes conductrices raccordées électriquement l’une à l’autre par la pastille de métal fritté sont des pistes conductrices secondaires, chacune desdites pistes conductrices secondaires formant une spire ;
chacune des pistes conductrices primaires composant la paire de pistes conductrices primaires forme une spire ;
le deuxième ensemble comprend, pour la ou au moins une des paire(s) de pistes conductrices primaires, une paire de pistes conductrices secondaires composée de pistes conductrices secondaires prenant en sandwich ladite paire de pistes conductrices primaires, lesdites pistes conductrices secondaires formant chacune une spire et étant raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une deuxième connexion électrique ;
chaque piste conductrice primaire composant la paire de pistes conductrices primaires forme une spire comprenant une portion interposée entre la ou chaque première connexion électrique et la ou chaque deuxième connexion électrique, et chaque piste conductrice secondaire composant la paire de pistes conductrices secondaires s’étend au droit de ladite portion ;
le deuxième ensemble comprend une pluralité de paires de pistes conductrices secondaires, une couche isolante étant interposée entre les deuxièmes connexions électriques raccordant électriquement les pistes conductrices secondaires de paires différentes ;
l’empilement est constitué par un circuit imprimé, la ou chaque première connexion électrique étant constituée par un trou de liaison non traversant ;
la ou chaque deuxième connexion électrique est constituée par un trou de liaison ; et
la ou chaque première connexion électrique est constituée par un trou de liaison enterré.

L’invention a également pour objet, selon un deuxième aspect, un transformateur planaire comprenant un bobinage selon le premier aspect.

L’invention a encore pour objet, selon un troisième aspect, un procédé de fabrication d’un bobinage pour transformateur de puissance, comprenant une étape de production d’une carte à circuit imprimé, ladite étape de production incluant les sous-étapes suivantes :

fourniture d’un substrat en matériau diélectrique,
réalisation d’une première piste conductrice formant spire sur une première face du substrat,
réalisation d’une deuxième piste conductrice formant spire sur une deuxième face du substrat,
réalisation d’au moins une première connexion électrique à travers le substrat pour connecter électriquement les première et deuxième pistes conductrices l’une à l’autre,
dépôt d’une première couche isolante sur la première face du substrat, la première couche isolante recouvrant la ou chaque première connexion électrique, et
réalisation d’une troisième piste conductrice formant spire sur une face de la première couche isolante opposée au substrat, ladite troisième piste conductrice s’étendant au droit de la ou de chaque première connexion électrique.

Selon des modes de réalisation particuliers de l’invention, le procédé de fabrication présente également l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute(s) combinaison(s) techniquement possible(s) :

le procédé comprend les étapes supplémentaires suivantes :
- dépôt d’une deuxième couche isolante sur la deuxième face du substrat, la deuxième couche isolante recouvrant le ou chaque premier trou de liaison, et
- réalisation d’une quatrième piste conductrice formant spire sur une face de la deuxième couche isolante opposée au substrat ;
la quatrième piste conductrice s’étend au droit du ou de chaque premier trou de liaison ;
le procédé de fabrication comprend une étape supplémentaire de réalisation d’au moins un deuxième trou de liaison à travers le substrat et les deux couches isolantes pour connecter électriquement les troisième et quatrième pistes conductrices l’une à l’autre ; et
l’étape de production est répétée de manière à produire au moins une première carte à circuit imprimé et une deuxième carte à circuit imprimé, le procédé de fabrication comprenant encore les étapes suivantes :
- empilement des première et deuxième cartes à circuit imprimé, et
- laminage-frittage des première et deuxième cartes à circuit imprimé de manière à former une connexion électrique entre l’une des pistes conductrices formant spire de la première carte à circuit imprimé et l’une des pistes conductrices formant spire de la deuxième carte à circuit imprimé.

Brève description des Figures

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels :

la est une vue en perspective d’un transformateur planaire de puissance selon un exemple de réalisation de l’invention,
la est un schéma électrique du transformateur de la ,
la est une vue en perspective du bobinage du transformateur planaire de la ,
la est une vue de dessus du bobinage de la , les couches de matériau diélectrique composant ce bobinage étant laissées transparentes pour faire apparaître certains détails de réalisation,
la est une vue en coupe du bobinage de la selon un plan marqué V-V sur la , les couches de matériau diélectrique composant ce bobinage étant laissées transparentes pour faire apparaître certains détails de réalisation,
la est une vue similaire à celle de la , seul un premier ensemble de pistes conductrices composant le bobinage étant représenté,
la est une vue similaire à celle de la , seul un deuxième ensemble de pistes conductrices composant le bobinage étant représenté,
la est une vue de dessus d’un premier type de piste conductrice composant un premier enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un deuxième type de piste conductrice composant le premier enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un troisième type de piste conductrice composant le premier enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un premier type de piste conductrice composant un deuxième enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un deuxième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un troisième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la ,
la est une vue de dessus d’un quatrième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la ,
la est un diagramme illustrant un procédé de fabrication du transformateur planaire de la , et
la est un diagramme illustrant une étape de fabrication d’une carte à circuit imprimé du procédé de fabrication de la .

Description détaillée d’un exemple de réalisation

Le transformateur planaire de puissance 10 représenté sur la équipe typiquement un convertisseur de tension continu-continu isolé (non représenté) opérant à des fréquences de découpage comprises entre 100 kHz et quelques MHz. Ce convertisseur de tension est par exemple un convertisseur de tension indépendant. En variante, il appartient à une chaîne de conversion destinée à convertir une tension alternative en tension continue (ou l’inverse), ladite chaîne de conversion comprenant un convertisseur de tension continu-alternatif en amont ou en aval du convertisseur de tension continu-continu.

Ledit convertisseur de tension continu-continu isolé fait par exemple partie d’un moteur plasmique (non représenté) ; typiquement, il alimente l’anode (non représentée) dudit moteur plasmique. En variante, le convertisseur de tension continu-continu isolé est embarqué à bord d’un aéronef et alimente au moins un équipement de l’aéronef tel qu’un système d’éclairage, un système de pressurisation, ou un système d’avionique.

Ce transformateur planaire de puissance 10 comprend un bobinage 12 et des plots de connexion 14, 15, 16, 17. Dans l’exemple représenté, il comprend également un circuit magnétique 18.

Comme visible sur la , le bobinage 12 comprend un enroulement primaire 20 raccordé électriquement à un premier 14 et à un deuxième 15 des plots de connexion 14, 15, 16, 17. Il comprend également un enroulement secondaire 22 raccordé électriquement à un troisième 16 et à un quatrième 17 des plots de connexion 14, 15, 16, 17.

Typiquement, l’enroulement primaire 20 est raccordé à une source d’énergie électrique, par exemple une batterie, et l’enroulement secondaire 22 est raccordé à un équipement consommateur d’énergie électrique. L’enroulement primaire 20 est de préférence raccordé à la source d’énergie électrique par un bus continu basse tension, par exemple comprise entre 70 et 100 Volts, avec avantageusement un onduleur haute fréquence, par exemple de type pont complet ou demi-pont, assurant la conversion de la tension continue en tension alternative pour alimenter l’enroulement primaire 20. L’enroulement secondaire est de préférence raccordé à l’équipement consommateur d’énergie par un bus continu haute tension, par exemple comprise entre 300 et 600 V, avec avantageusement un redresseur, par exemple de type commandé ou non-commandé, à mono ou double alternance, assurant la conversion de la tension alternative en tension continue pour l’alimentation dudit bus continu haute tension avec le courant sortant de l’enroulement secondaire 22.

L’enroulement primaire 20 comprend une pluralité de spires primaires 24, de préférence en nombre pair. Ces spires primaires 24 sont ici réparties entre plusieurs branches 26A, 26B, 26C raccordées en parallèle aux premier et deuxième plots de connexion 14, 15. Chaque branche 26A, 26B, 26C comprend plusieurs spires primaires 24, ici deux, connectées en série. Dans l’exemple représenté, ces branches 26A, 26B, 26C sont au nombre de trois.

L’enroulement secondaire 22 comprend une pluralité de spires secondaires 28, de préférence en nombre pair. Ces spires secondaires 28 sont ici connectées en série entre les troisième et quatrième plots de connexion 16, 17. Dans l’exemple représenté le nombre de spires secondaires 28 est égal au nombre de spires primaires 24.

Comme visible sur la , les spires primaires 24 et secondaires 28 sont ici empilées les unes au-dessus des autres selon une direction d’empilement Z. Chaque spire primaire 24 et chaque spire secondaire 28 s’étend en particulier autour d’un évidement 30, orienté suivant la direction d’empilement Z, commun auxdites spires 24, 28.

Ici et dans la suite, les termes d’orientation s’étendent en référence à un repère orthogonal direct X, Y, Z représenté sur les Figures et dans lequel on distingue, outre la direction d’empilement Z :

une direction longitudinale X, orthogonale à la direction d’empilement Z, et
une direction transversale Y, orthogonale à la direction longitudinale X et à la direction d’empilement Z, cette direction transversale Y formant avec la direction longitudinale Y un plan dit horizontal.

Chaque spire 24, 28 s’étend sensiblement dans un plan horizontal.

Dans l’exemple représenté, les spires primaires 24 et secondaires 28 sont entrelacées, c’est-à-dire que le bobinage 12 présente une alternance de spires primaires 24 et de spires secondaires 28 suivant la direction d’empilement Z. En particulier, chaque paire de spires primaires 24 appartenant à une même branche 26A, 26B, 26C est prise en sandwich entre une paire de spires secondaires 28. Les spires 28 de cette paire de spires secondaires 28 est spécifique à ladite paire, c’est-à-dire que chaque spire 28 de la paire de spires secondaires 28 est distincte de toute autre spire 28 appartenant à une paire de spires secondaires 28 prenant en sandwich une autre paire de spires primaires 24. Par ailleurs, les deux spires 24 composant la paire de spires primaires 24 sont agencées consécutivement suivant la direction d’empilement Z, c’est-à-dire qu’il n’y a pas de spire secondaire 28 interposée entre lesdites deux spires primaires 24.

Ainsi, l’empilement de spires 24, 28 comprend l’enchaînement de spires suivant :

une spire secondaire 28,
deux spires primaires 24 connectées en série,
deux spires secondaires 28,
deux spires primaires 24 connectées en série,
deux spires secondaires 28,
deux spires primaires 24 connectées en série, et
une spire secondaire 28.

Cette alternance des spires primaires 24 et secondaires 28 permet un bon couplage des enroulements primaire 20 et secondaire 22 et minimise les pertes grâce à une minimisation du champ H.

De retour à la , le circuit magnétique 18 est, de manière bien connue de l’homme du métier, formé d’un bloc 32 de matériau ferromagnétique, typiquement en ferrite, percé de deux fenêtres 34, 36 longitudinales traversées par les spires 24, 28 du bobinage 12. Le circuit magnétique 18 présente ainsi une plaque supérieure 38 et une plaque inférieure 40, ainsi que deux jambes extérieures 42 et une jambe centrale 44 reliant l’une à l’autre les plaques supérieure 38 et inférieure 40. La jambe centrale 44 est engagée dans l’évidement 30 et chaque spire 24, 28 entoure ladite jambe centrale 44.

Dans l’exemple représenté, le bloc 32 présente une topologie de type double E, c’est-à-dire qu’il est formé de deux corps 46, 48 superposés, chacun en forme de E, les branches du E formant pour partie les jambes 42, 44 pendant que la barre du E forme l’une des plaques 38, 40. En variante, le bloc 32 présente une topologie de type EI, CI, CC ou toute autre topologie connue de l’homme du métier.

En référence à la , le bobinage 12 est constitué par un empilement 50 de pistes conductrices 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 isolées deux à deux par des couches de matériau diélectrique 59. Cet empilement 50 est ici constitué par un circuit imprimé 51, les pistes conductrices 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 étant constituées par des couches conductrices dudit circuit imprimé 51. En variante (non représentée), les pistes conductrices 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 sont constituées chacune par un feuillard en matériau conducteur.

Le circuit imprimé 51 est en particulier composé de plusieurs cartes à circuit imprimé 61 (mieux connues sous l’acronyme anglais PCB pour « printed circuit board ») multicouches laminées-frittées les unes aux autres. Chaque carte à circuit imprimé 61 a par exemple une épaisseur, mesurée selon la direction d’empilement Z, sensiblement égale à 3 mm. En pratique, ce paramètre est adapté en fonction de l’application.

Les pistes conductrices 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 sont par exemple en cuivre. En variante elles sont en argent ou aluminium.

Les pistes conductrices comportent un premier ensemble 60A ( ), formant l’enroulement primaire 20, composé de pistes conductrices dites primaires 52, 53, 54A, 54B, (piste 54B, confer ). Les pistes conductrices comportent également un deuxième ensemble 60B ( ), formant l’enroulement secondaire 22, composé de pistes conductrices dites secondaires 55, 56, 57, 58.

Les pistes conductrices primaires comprennent des pistes conductrices d’un premier type 52, des pistes conductrices d’un second type 53 et des pistes conductrices d’un troisième type 54A, 54B. Les pistes conductrices secondaires comprennent, relativement à la direction d’empilement Z, une piste conductrice d’extrémité d’un premier type 55, une piste conductrice d’extrémité d’un second type 56, des pistes conductrices intermédiaires d’un premier type 57 et des pistes conductrices intermédiaires d’un second type 58. Les pistes conductrices d’un même type sont sensiblement identiques les unes aux autres.

En référence à la , chaque piste conductrice primaire du premier type 52 forme une spire. A cet effet, elle comprend deux branches longitudinales 62, 63 espacées transversalement l’une de l’autre, chacune présentant une première extrémité longitudinale 64 et une deuxième extrémité longitudinale 66 opposée, et un barreau transversal d’extrémité 68 reliant l’une à l’autre les deuxièmes extrémités longitudinales 66 des deux branches 62, 63. Elle comprend également un coude 70 s’étendant depuis la première extrémité longitudinale 64 d’une première 62 des branches longitudinales 62, 63 vers la deuxième branche longitudinale 63. Le coude 70 présente une extrémité libre 71 espacée de la deuxième branche longitudinale 63, laissant ainsi un passage 72 entre la deuxième branche longitudinale 63 et le coude 70.

La longueur du coude 70, mesurée selon la direction transversale Y, est supérieure à la moitié de l’écart transversal entre les branches longitudinales 62, 63, en particulier supérieure à 2/3 de cet écart. La longueur du coude 70 est en particulier sensiblement égale à ¾ de l’écart transversal entre les branches longitudinales 62, 63.

Les branches longitudinales 62, 63, le barreau 68 et le coude 70 sont de largeurs sensiblement égales. Pour les branches longitudinales 62, 63, la largeur est mesurée selon la direction transversale Y. Pour le barreau 68 et le coude 70 la largeur est mesurée selon la direction longitudinale X.

La deuxième branche 63 est en particulier plus longue que la première branche 62, de sorte que sa première extrémité longitudinale 64 dépasse longitudinalement relativement à la première extrémité longitudinale 64 de la première branche 62. Cette première extrémité longitudinale 64 de la deuxième branche 63 présente ici un orifice traversant 73 pour le passage du premier plot d’interconnexion 14.

Dans l’exemple représenté, chaque piste conductrice primaire du premier type 52 comprend également un barreau transversal intermédiaire 74 reliant les deux branches 62,63 l’une à l’autre, à distance de leurs extrémités longitudinales 66 respectives.

Ce barreau transversal intermédiaire 74 est interposé entre le coude 70 et le barreau transversal d’extrémité 68. Il est en particulier plus proche du barreau transversal d’extrémité 68 que du coude 70.

Le barreau transversal intermédiaire 74 délimite avec les branches longitudinales 62, 63 et le coude 70 une section de l’évidement 30. Il délimite également avec les branches longitudinales 62, 63 et le barreau d’extrémité 68, une fenêtre 76.

En référence à la , chaque piste conductrice primaire du deuxième type 53 est constituée par le symétrique d’une piste conductrice primaire du premier type 52 relativement à un plan longitudinal XZ. La description ci-dessus d’une piste conductrice primaire du premier type 52 s’applique doncmutatis mutandis, au détail près que l’orifice traversant 73 est ici adapté au passage du deuxième plot d’interconnexion 15 (et non du premier plot d’interconnexion 14 comme c’est le cas pour les pistes conductrices primaires du premier type 52).

En référence à la , chaque piste conductrice primaire du troisième type 54A, 54B a une forme de lamelle 80 percée à une première 82 de ses extrémités longitudinales 82, 84 d’un orifice traversant 86 pour le passage du premier ou du deuxième plot d’interconnexion 14, 15. Cette lamelle 80 a une dimension transversale sensiblement égale à la largeur des branches longitudinales 62, 63 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53. La lamelle 80 a une dimension longitudinale inférieure à la différence de longueur entre les branches longitudinales 62, 63 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

En référence à la , la piste conductrice secondaire d’extrémité du premier type 55 forme une spire. A cet effet, elle comprend deux branches longitudinales 90, 92 espacées transversalement l’une de l’autre, chacune présentant une première extrémité longitudinale 94 et une deuxième extrémité longitudinale 96 opposée, et un barreau transversal 98 reliant l’une à l’autre les premières extrémités longitudinales 94 des deux branches 90, 92. Elle comprend également un coude 100 s’étendant depuis la deuxième extrémité longitudinale 96 d’une première 90 des branches longitudinales 90, 92 vers la deuxième branche longitudinale 92. Le coude 100 présente une extrémité libre 101 espacée de la deuxième branche longitudinale 92, laissant ainsi un passage 102 entre la deuxième branche longitudinale 92 et le coude 100.

L’écart transversal entre les branches longitudinales 90, 92 de la piste conductrice secondaire 55 est sensiblement égal à l’écart transversal entre les branches longitudinales 62, 63 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

La longueur du coude 100, mesurée selon la direction transversale Y, est supérieure à la moitié de l’écart transversal entre les branches longitudinales 90, 92, en particulier supérieure à 2/3 de cet écart. La longueur du coude 100 est en particulier sensiblement égale à ¾ de l’écart transversal entre les branches longitudinales 90, 92.

Les branches longitudinales 90, 92, le barreau 98 et le coude 100 délimitent ensemble une section de l’évidement 30.

Les branches longitudinales 90, 92, le barreau 98 et le coude 100 sont de largeurs sensiblement égales. Pour les branches longitudinales 90, 92, la largeur est mesurée selon la direction transversale Y. Pour le barreau 98 et le coude 100, la largeur est mesurée selon la direction longitudinale X. Cette largeur est sensiblement égale à celle des branches longitudinales 62, 63, du barreau 68 et du coude 70 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

La deuxième branche 92 est plus longue que la première branche 90, de sorte que sa deuxième extrémité longitudinale 96 dépasse longitudinalement relativement à la deuxième extrémité longitudinale 96 de la première branche 90. La différence de longueur entre les branches longitudinales 90, 92 est supérieure à la longueur, mesurée selon la direction longitudinale X, des prolongements de branche 74, 76 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

Cette première extrémité longitudinale 94 de la deuxième branche 92 présente ici un orifice traversant 103 pour le passage du troisième plot d’interconnexion 16.

La piste conductrice secondaire du premier type 55 comprend également une portion saillante 104 faisant saillie longitudinalement vers l’extérieur depuis le coude 100. Cette portion saillante 104 est espacée de la deuxième branche 92. Elle a une dimension longitudinale inférieure à la différence de longueur entre les branches longitudinales 90, 92. Cette dimension longitudinale est typiquement comprise entre 1,5 et 2 fois la largeur du coude 100.

Dans l’exemple représenté, la première branche longitudinale 90 est prolongée d’une portion biseautée 106 comblant l’espace entre la portion saillante 104 et la deuxième extrémité 96 de ladite première branche longitudinale 90.

En référence à la , la piste conductrice secondaire d’extrémité du second type 56 est constituée par le symétrique de la piste conductrice secondaire d’extrémité du premier type 55 relativement à un plan longitudinal XZ. La description ci-dessus de la piste conductrice secondaire d’extrémité du premier type 55 s’applique doncmutatis mutandis, au détail près que l’orifice traversant 103 est ici adapté au passage du quatrième plot d’interconnexion 17 (et non du troisième plot d’interconnexion 16 comme c’est le cas pour la piste conductrice secondaire d’extrémité du premier type 55).

En référence à la , chaque piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 forme une spire. A cet effet, elle comprend deux branches longitudinales 110, 112 espacées transversalement l’une de l’autre, chacune présentant une première extrémité longitudinale 114 et une deuxième extrémité longitudinale 116 opposée, et un barreau transversal 118 reliant l’une à l’autre les premières extrémités longitudinales 114 des deux branches 110, 112. Elle comprend également un premier coude 120 s’étendant depuis la deuxième extrémité longitudinale 116 d’une première 110 des branches longitudinales 110, 112 vers la deuxième branche longitudinale 112. Ce premier coude 120 présente une extrémité libre 121 espacée de la deuxième branche longitudinale 112, laissant ainsi un passage 122 entre la deuxième branche longitudinale 112 et le coude 120.

L’écart transversal entre les branches longitudinales 110, 112 est sensiblement égal à l’écart transversal entre les branches longitudinales 62, 63 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

La longueur du coude 120, mesurée selon la direction transversale Y, est supérieure à la moitié de l’écart transversal entre les branches longitudinales 110, 112, en particulier supérieure à 2/3 de cet écart. La longueur du coude 120 est en particulier sensiblement égale à ¾ de l’écart transversal entre les branches longitudinales 110, 112.

Les branches longitudinales 110, 112, le barreau 118 et le coude 110 délimitent ensemble une section de l’évidement 30.

La deuxième branche 112 est plus longue que la première branche 110, de sorte que sa deuxième extrémité longitudinale 116 dépasse longitudinalement relativement à la deuxième extrémité longitudinale 116 de la première branche 110. La différence de longueur entre les branches longitudinales 110, 112 est sensiblement égale à la longueur, mesurée selon la direction longitudinale X, des prolongements de branche 74, 76 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

Chaque piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 comprend également un deuxième coude 124 faisant saillie transversalement depuis la deuxième extrémité longitudinale 116 de la deuxième branche longitudinale 112 vers la première branche longitudinale 110. Ce deuxième coude 124 a une dimension transversale sensiblement égale à celle du premier coude 120. Il présente une extrémité libre 125 à l’opposé de sa jonction avec la deuxième branche longitudinale 112.

Les branches longitudinales 110, 112, le barreau 118 et les premier et deuxième coudes 120, 124 sont de largeurs sensiblement égales. Pour les branches longitudinales 110, 112, la largeur est mesurée selon la direction transversale Y. Pour le barreau 118 et les deux coudes 120, 124, la largeur est mesurée selon la direction longitudinale X. Cette largeur est sensiblement égale à celle des branches longitudinales 62, 63, du barreau 68 et du coude 70 des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53.

Chaque piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 comprend encore une portion saillante 126 faisant saillie longitudinalement vers l’extérieur depuis le coude 120. Cette portion saillante 126 est espacée de la deuxième branche 112. Elle a une dimension longitudinale inférieure à l’espace longitudinal entre les premier et deuxième coudes 120, 124. Cette dimension longitudinale est supérieure à la moitié de l’espace longitudinal entre les premier et deuxième coudes 120, 124, en particulier supérieure aux 2/3 de cet espace, typiquement sensiblement égale aux ¾ de cet espace.

La dimension longitudinale de la portion saillante 126 est par ailleurs sensiblement égale à la dimension longitudinale de la portion saillante 104 des pistes conductrices secondaires d’extrémité 55, 56.

Dans l’exemple représenté, la première branche longitudinale 110 est prolongée d’une portion biseautée 128 comblant l’espace entre la portion saillante 126 et la deuxième extrémité 116 de ladite première branche longitudinale 110.

En référence à la , chaque piste conductrice secondaire intermédiaire du second type 58 est constituée par le symétrique d’une piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 relativement à un plan longitudinal XZ. La description ci-dessus d’une piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 s’applique doncmutatis mutandis.

Les premières extrémités longitudinales 64, 94, 114 des branches longitudinales 62, 63, 90, 92, 110, 112 des pistes conductrices 52, 53, 55, 56, 57, 58 sont localisées d’un même premier côté 130 ( ) de l’évidement 30. Les deuxièmes extrémités longitudinales 66, 96, 116 des branches longitudinales 62, 63, 90, 92, 110, 112 des pistes conductrices 52, 53, 55, 56, 57, 58 sont localisées d’un même deuxième côté 132 ( ), opposé au premier côté, de l’évidement 30.

Les pistes conductrices 52, 53, 55, 56, 57, 58 sont agencées de sorte que :

les barreaux intermédiaires 74 des pistes primaires 52, 53 soient sensiblement alignés les uns avec les autres selon la direction d’empilement Z, ainsi qu’avec les coudes 100 des pistes secondaires d’extrémité 55, 56 et les premiers coudes 120 des pistes secondaires intermédiaires 57, 58,
les premières branches longitudinales 62, 90, 110 des pistes primaires 52, 53 et secondaires 55, 56, 57, 58 soient sensiblement alignées les unes avec les autres selon la direction d’empilement Z,
les deuxièmes branches longitudinales 63, 92, 112 des pistes primaires 52, 53 et secondaires 55, 56, 57, 58 soient sensiblement alignées les unes avec les autres selon la direction d’empilement Z,
les coudes 70 des pistes primaires 52, 53 soient sensiblement alignés les uns avec les autres selon la direction d’empilement Z, ainsi qu’avec les barreaux 98, 118 des pistes secondaires 55, 56, 57, 58, et
les barreaux d’extrémité 68 des pistes primaires 52, 53 soient sensiblement alignés les uns avec les autres selon la direction d’empilement Z et avec les deuxièmes coudes 124 des pistes secondaires intermédiaires 57, 58.

Ainsi, la superposition des spires primaires 24 et secondaires 28 est optimisée, ce qui permet un bon le couplage électromagnétique desdites spires 24, 28 et réduit les pertes AC.

En référence à la , les pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53 sont regroupées par paires de pistes conductrices primaires 134. Chaque paire 134 est composée d’une piste conductrice primaire du premier type 52 et d’une piste conductrice primaire du deuxième type 53 raccordées électriquement l’une à l’autre par des premiers trous de liaison 136 enterrés.

Chaque paire 134 forme une branche 26A, 26B, 26C de l’enroulement primaire 20.

Les pistes conductrices primaires 52, 53 composant chacune de ces paires 134 sont formées dans une même carte à circuit imprimé 61 et appartiennent en particulier à des couches internes de la carte à circuit imprimé 61, les premiers trous de liaison 136 étant ménagés dans ladite carte à circuit imprimé 61. Les pistes conductrices primaires 52, 53 de paires 134 différentes sont formées dans des cartes à circuit imprimé 61 différentes.

En référence aux Figures 8 et 9, les premiers trous de liaison 136 sont formés au niveau de l’extrémité libre 71 du coude 70 de chacune des pistes conductrices 52, 53. Dans l’exemple représenté les premiers trous de liaison 136 sont au nombre de quatre et sont ici alignés suivant la largeur du coude 70.

Comme visible sur la , chacune des pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 s’étend au droit des trous de liaison 136 selon la direction d’empilement Z. En particulier, le barreau 98, 118 de chacune des pistes secondaires 55, 56, 57, 58 s’étend au droit des trous de liaison 136 selon la direction d’empilement Z.

Ainsi, les pistes conductrices primaires 52, 53 de chaque paire 134 sont raccordées électriquement l’une à l’autre sans portion déportée par rapport aux pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58, ce qui permet de réduire les pertes AC.

En référence aux Figures 3 et 6, les pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B comprennent des premières pistes conductrices primaires du troisième type 54A ( ) et des deuxièmes pistes conductrices primaires du troisième type 54B ( ). Elles comprennent en particulier au moins une première piste conductrice primaire du troisième type 54A et au moins une deuxième piste conductrice primaire du troisième type 54B par carte 61. Les premières pistes conductrices primaires du troisième type 54A sont alignées les unes avec les autres suivant la direction d’empilement Z et les deuxièmes pistes conductrices primaires du troisième type 54B sont alignées les unes avec les autres suivant la direction d’empilement Z. Chaque piste conductrice primaire du troisième type 54A, 54B appartient à une couche externe (non référencée) de l’une des cartes à circuit imprimé 61.

Dans l’exemple représenté, chacune des cartes à circuit imprimé 61 comprend deux premières pistes conductrices primaires du troisième type 54A et deux deuxièmes pistes conductrices primaires du troisième type 54B, à l’exception des cartes à circuit imprimé 61 disposées aux extrémités de l’empilement 50, l’une comprenant une unique première piste conductrice primaire du troisième type 54A et l’autre comprenant une unique deuxième piste conductrice primaire du troisième type 54B. En variante (non représentée), chacune des cartes à circuit imprimé 61 comprend deux premières pistes conductrices primaires du troisième type 54A et deux deuxièmes pistes conductrices primaires du troisième type 54B, y compris les cartes à circuit imprimé 61 disposées aux extrémités de l’empilement.

La piste conductrice primaire du premier type 52 de chaque paire 134 est raccordée électriquement à la ou chaque première piste conductrice primaire du troisième type 54A formée dans la même carte à circuit imprimé 61. Ladite piste conductrice primaire du premier type 52 est raccordée électriquement à cette ou ces première(s) piste(s) conductrice(s) primaire(s) du troisième type 54A par des trous de liaison 137A traversants ménagés à travers la carte à circuit imprimé 61.

De manière similaire, la piste conductrice primaire du deuxième type 53 de chaque paire 134 est raccordée électriquement à la ou chaque deuxième piste conductrice primaire du troisième type 54B formée dans la même carte à circuit imprimé 61. Ladite piste conductrice primaire du deuxième type 53 est en particulier raccordée électriquement à cette ou ces deuxième(s) piste(s) conductrice(s) primaire(s) du troisième type 54B par des trous de liaison 137B ( ) traversants ménagés à travers la carte à circuit imprimé 61.

Ces trous de liaison 137A, 137B sont isolés des trous de liaison 137A, 137B correspondants ménagés à travers la ou chaque carte à circuit imprimé 61 voisine par une couche isolante 59. Cette couche isolante 59 est typiquement obtenue lors du laminage-frittage des cartes à circuit imprimé 61 composant l’empilement.

Comme visible sur les Figures 4, 8 et 9, les trous de liaison 137A sont ménagés au niveau de la première extrémité longitudinale 64 de la deuxième branche 63 de la piste conductrice primaire du premier type 52 et les trous de liaison 137B sont ménagés au niveau de la première extrémité longitudinale 64 de la deuxième branche 63 de la piste conductrice primaire du deuxième type 52. Dans l’exemple représenté les trous de liaison 137A, respectivement les trous de liaison 137B, sont au nombre de quatre et sont ici alignés suivant la largeur de la deuxième branche 63 de la piste conductrice primaire 52, 53.

En référence aux Figures 5 et 7, les pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 sont également regroupées par paires de pistes conductrices secondaires 138. Chaque paire de pistes conductrices secondaires 138 prend en sandwich une paire de pistes primaires 134 respective.

Les pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 composant chaque paire 138 sont formées dans la même carte à circuit imprimé 61 que les pistes primaires 52, 53 composant la paire 134 prise en sandwich et appartiennent chacune à une couche externe de ladite carte à circuit imprimé 61. Elles sont raccordées électriquement l’une à l’autre par des deuxièmes trous de liaison 140 traversant la carte à circuit imprimé 61. Ainsi, chaque carte à circuit imprimé 61 comprend une première paire de pistes 134, constituée de pistes conductrices primaires 52, 53 raccordées électriquement l’une à l’autre par des premiers trous de liaison 136 enterrés, et une deuxième paire de pistes 138, constituée de pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 raccordées électriquement l’une à l’autre par des deuxièmes trous de liaison 140 traversants et prenant en sandwich ladite première paire 134.

En particulier, chaque paire 138 est composée d’une piste conductrice secondaire intermédiaire ou d’extrémité du premier type 55, 57 et d’une piste conductrice secondaire intermédiaire ou d’extrémité du deuxième type 56, 58. Comme visible sur les Figures 11 à 14, les deuxièmes trous de liaison 140 sont formés dans la portion saillante 104, 126 de chacune de ces pistes conductrices 55, 56, 57, 58. Dans l’exemple représenté ils sont au nombre de quatre et sont ici disposés en carré.

Comme visible sur la , les deuxièmes trous de liaison 140 s’étendent à travers les fenêtres 79 des pistes conductrices primaires 52, 53 composant la paire 134 prise en sandwich. Ainsi, le barreau intermédiaire 74 de chacune de ces pistes conductrices 52, 53 est interposé entre les premiers trous de liaison 136 d’une part et les deuxièmes trous de liaison 140 d’autre part. Par « interposé », on comprend ici et dans la suite que le barreau 74 s’étend en travers de la droite reliant les premiers trous de liaison 136 aux deuxièmes trous de liaison 140.

Grâce à cet agencement, la longueur de la portion déportée 104, 126 nécessaire à l’interconnexion des pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 de chaque paire 138 est minimisée. En outre, la surface de matériau conducteur superposée entre les enroulements primaire et secondaire 20, 22 dans la zone d’interconnexion série des spires secondaires 28 est maximisée. Cela améliore le couplage électromagnétique entre les enroulements primaire et secondaire 20, 22 et permet de réduire les pertes AC.

De retour à la , les pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 de paires 138 différentes sont formées dans des cartes à circuit imprimé 61 différentes et une couche isolante 59 est interposée entre les deuxièmes trous de liaison 140 raccordant électriquement les pistes conductrices secondaires 55, 56, 57, 58 de paires 138 différentes. Cette couche isolante 59 est typiquement obtenue lors du laminage-frittage des cartes à circuit imprimé 61 composant l’empilement.

En référence à la , le bobinage 12 comprend également des pastilles de métal fritté 142, 144 assurant une liaison électrique entre des pistes conductrices 54A, 54B, 57, 58 appartenant à des couches externes des cartes à circuit imprimé 61 composant l’empilement. Chaque pastille de métal fritté 142, 144 est ainsi interposée entre deux des cartes à circuit imprimé 61 composant l’empilement.

Chaque pastille de métal fritté est typiquement en argent.

Ces pastilles de métal fritté 142, 144 comprennent des premières pastilles de métal fritté 142 raccordant chacune deux pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B l’une à l’autre. Elles comprennent également des deuxièmes pastilles de métal fritté 144, raccordant chacune une piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 à une piste conductrice secondaire intermédiaire du deuxième type 58.

Comme visible sur les Figures 6 et 10, chaque première pastille de métal fritté 142 est placée au droit de la deuxième extrémité 84 de la lamelle 80 formant la piste conductrice primaire du troisième type 54A, 54B, à l’opposé de l’orifice traversant 86. Ainsi, pour chacune des pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B raccordées par la première pastille de métal fritté 142, les trous de liaison 137A, 137B sont interposés suivant la direction longitudinale X entre l’orifice traversant 86 et la première pastille de métal fritté 142.

Ensemble, les pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B, les trous de liaison 137A, 137B et les premières pastilles de métal fritté 142 assurent le raccordement électrique en parallèle des paires 134. Ils permettent que les paires 134 soient raccordées électriquement les unes aux autres en l’absence de métallisation des orifices d’insertion des plots de connexion 14, 15, métallisation impossible à réaliser avec les moyens technologiques actuels.

Les deuxièmes pastilles de métal fritté 144 quant à elles assurent le raccordement électriquement en série des paires 138.

A cet effet, comme visible sur les Figures 14 et 15, chaque deuxième pastille de métal fritté 144 est placée au droit des deuxièmes coudes 124 des pistes conductrices secondaires intermédiaires 57, 58. Elle est en contact avec le deuxième coude 124 d’une piste conductrice secondaire intermédiaire du premier type 57 et avec le deuxième coude 124 d’une piste conductrice secondaire intermédiaire du deuxième type 58.

Ainsi, comme visible sur la , chacune des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53 s’étend au droit de la deuxième pastille de métal fritté 144 selon la direction d’empilement Z. En particulier, le deuxième barreau transversal 78 de chacune des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53 s’étend au droit de la deuxième pastille de métal fritté 144 selon la direction d’empilement Z.

De ce fait, les paires 138 sont raccordées électriquement les unes aux autres sans portion déportée par rapport aux pistes conductrices primaires formant spire 52, 53, ce qui permet de réduire les pertes AC.

Un procédé 200 de fabrication du transformateur planaire de puissance 10 va maintenant être décrit, en référence à la .

Le procédé 200 comprend une première étape 201 de fabrication du bobinage 12.

L’étape 201 débute par une première sous-étape 202 de production d’une carte à circuit imprimé 61.

En référence à la , cette étape de production 202 commence par une sous-étape 210 de fourniture d’un substrat (non représenté) en matériau diélectrique.

La sous-étape 210 est suivie d’une sous-étape 220 de réalisation d’une première couche conductrice interne (non référencée) de la carte à circuit imprimé 61 sur une première face du substrat. Cette sous-étape 220 comprend la réalisation 222 d’une piste conductrice primaire du premier type 52 sur ladite première face du substrat.

La sous-étape 210 est également suivie d’une sous-étape 230 de réalisation d’une deuxième couche conductrice interne (non référencée) de la carte à circuit imprimé 61 sur une deuxième face du substrat. Cette sous-étape 230 comprend la réalisation 232 d’une piste conductrice primaire du deuxième type 53 sur ladite deuxième face du substrat.

Les sous-étapes 220 et 230 sont conduites parallèlement ou successivement l’une à l’autre.

Les sous-étapes 220 et 230 sont suivies d’une sous-étape 240 de réalisation de trous de liaison enterrés à travers le substrat pour connecter électriquement les pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53 l’une à l’autre. Ces trous de liaison enterrés constituent les premiers trous de liaison 136.

A la suite de cette sous-étape 240, la production 202 de la carte à circuit imprimé 61 comprend une sous-étape 250 de dépôt d’une première couche isolante 59 sur la première face du substrat. Cette première couche isolante 59 recouvre les premiers trous de liaison 136.

La sous-étape 250 est suivie d’une sous-étape 260 de réalisation d’une première couche conductrice externe (non référencée) sur une face de la première couche isolante opposée au substrat. Cette sous-étape 260 comprend la réalisation 262 d’au moins une, de préférence deux, piste(s) conductrice(s) primaire(s) du troisième type 54A, 54B au droit de la première extrémité longitudinale 64 de la deuxième branche longitudinale 63 d’au moins l’une des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53. Elle comprend également la réalisation 264 d’une piste conductrice secondaire intermédiaire ou d’extrémité du premier type 55, 57, le barreau 98, 118 de ladite piste 55, 57 s’étendant au droit de chaque premier trou de liaison 136.

A la suite de la sous-étape 240, la production 202 de la carte à circuit imprimé 61 comprend également une sous-étape 270 de dépôt d’une deuxième couche isolante 59 sur la deuxième face du substrat. Cette deuxième couche isolante 59 recouvre les premiers trous de liaison 136.

La sous-étape 270 est suivie d’une sous-étape 280 de réalisation d’une deuxième couche conductrice externe (non référencée) sur une face de la deuxième couche isolante opposée au substrat. Cette sous-étape 280 comprend la réalisation 282 d’au moins une, de préférence deux, piste(s) conductrice(s) primaire(s) du troisième type 54A, 54B au droit de la première extrémité longitudinale 64 de la deuxième branche longitudinale 63 d’au moins l’une des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53. Elle comprend également la réalisation 284 d’une piste conductrice secondaire intermédiaire ou d’extrémité du deuxième type 56, 58, le barreau 98, 118 de ladite piste 56, 58 s’étendant au droit de chaque premier trou de liaison 136.

Les sous-étapes 270 et 280 sont conduites parallèlement ou successivement aux sous-étapes 250 et 260.

Les sous-étapes 260 et 280 sont suivies d’une sous-étape 290 de réalisation de trous de liaison traversants à travers le substrat et les deux couches isolantes 59. Cette sous-étape 290 comprend la réalisation 292 des deuxièmes trous de liaison 140 pour connecter électriquement la piste conductrice secondaire du premier type 55, 57 à la piste conductrice secondaire du deuxième type 56, 58. Elle comprend également la réalisation 294 des troisièmes trous de liaison 137A, 137B pour connecter électriquement chacune des pistes conductrices primaires des premier et deuxième types 52, 53 à au moins une piste conductrice primaire du troisième type 54A, 54B.

On obtient ainsi une carte à circuit imprimé 61.

De retour à la , la sous-étape 202 est répétée jusqu’à avoir produit toutes les cartes à circuit imprimé 61 de l’empilement.

Ensuite, la fabrication 201 du bobinage 12 comprend une sous-étape 203 d’empilement des cartes à circuit imprimé 61 ainsi produites. Lors de cette étape d’empilement, une pâte de métal est interposée entre les cartes à circuit imprimé 61, au droit des pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B d’une part et des deuxièmes coudes 124 des pistes conductrices secondaires intermédiaires 57, 58 d’autre part. Le reste de l’espace entre les cartes à circuit imprimé 61 est rempli d’un matériau diélectrique.

La sous-étape 203 est suivie d’une sous-étape 204 de laminage-frittage des cartes à circuit imprimé 61. Lors de cette sous-étape 204, le métal interposé entre les cartes à circuit imprimé 61 fritte et se lie intimement aux pistes conductrices des couches externes, formant ainsi une connexion électrique entre les pistes conductrices primaires du troisième type 54A, 54B d’une part et les deuxièmes coudes 124 des pistes conductrices secondaires intermédiaires 57, 58 d’autre part. Par ailleurs, le matériau diélectrique logé entre les cartes à circuit imprimé 61 durcit et forme une couche isolante. Le principe du laminage-frittage (mieux connu sous son appellation anglaise de « sinter lamination ») est bien connu de l’homme du métier, qui saura donc mettre en œuvre cette étape sans difficulté particulière.

On obtient ainsi le bobinage 12.

L’étape 201 est suivie d’une étape 205 d’installation des plots d’interconnexion 14, 15, 16, 17. Lors de cette étape 205, les plots 14, 15, 16, 17 sont insérés dans les orifices traversants 72, 86, 103 prévus à cet effet, puis des rondelles sont montées sur les plots 14, 15, 16, 17 pour les relier électriquement aux pistes conductrices 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58. En particulier :

une première rondelle (non référencée) est montée sur le premier plot 14 pour assurer la connexion électrique entre ledit premier plot 14 et une première piste conductrice primaire du troisième type 54A en surface de l’empilement,
une deuxième rondelle (non référencée) est montée sur le deuxième plot 15 pour assurer la connexion électrique entre ledit deuxième plot 15 et une deuxième piste conductrice primaire du troisième type 54B en surface de l’empilement,
une troisième rondelle (non référencée) est montée sur le troisième plot 16 pour assurer la connexion électrique entre ledit troisième plot 16 et la piste conductrice secondaire d’extrémité du premier type 55, et
une quatrième rondelle (non référencée) est montée sur le quatrième plot 17 pour assurer la connexion électrique entre ledit quatrième plot 17 et la piste conductrice secondaire d’extrémité du deuxième type 56.

A l’étape 205 succède une étape 206 de mise en place du circuit magnétique 18. Lors de cette étape 206, le bloc 32 de matériau ferromagnétique est positionné autour du bobinage 12.

On obtient ainsi le transformateur planaire 10.

Grâce à l’exemple de réalisation décrit ci-dessus, la superposition des pistes conductrices 52, 53, 55, 56, 57, 58 formant les spires 24, 28 des enroulements primaire et secondaire 20, 22 est optimisée, ce qui permet d’améliorer le couplage électromagnétique entre enroulements primaire et secondaire 20, 22 et réduit les pertes AC. En outre, les portions déportées desdites pistes conductrices 52, 53, 55, 56, 57, 58 formant ces spires 24, 28 sont fortement réduites, ce qui contribue encore davantage à la réduction des pertes AC. Le transformateur planaire 10 peut ainsi être aisément utilisé à haute fréquence.

Claims

Bobinage (12) pour transformateur planaire de puissance (10) comprenant au moins un empilement (50) de pistes conductrices (52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58), lesdites pistes conductrices comportant un premier ensemble (60A), formant un enroulement primaire (20) du bobinage (12), composé d’au moins une piste conductrice dite primaire (52, 53), et un deuxième ensemble (60B), formant un enroulement secondaire (22) du bobinage (12), composé d’au moins une piste conductrice dite secondaire (55, 56, 57, 58), dans lequel le premier ensemble (60A) comprend au moins une paire de pistes conductrices primaires (134) composée de pistes conductrices primaires (52, 53) raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une première connexion électrique (136), au moins une piste conductrice secondaire (55, 56, 57, 58) s’étendant au droit de ladite première connexion électrique (136).
Bobinage (12) selon la revendication 1, comprenant au moins une pastille de métal fritté (144) raccordant électriquement l’une à l’autre deux des pistes conductrices (52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58) de l’empilement (50).
Bobinage (12) selon la revendication 2, dans lequel les pistes conductrices (52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58) raccordées électriquement l’une à l’autre par la pastille de métal fritté (144) sont des pistes conductrices secondaires (55, 56, 57, 58), et au moins une piste conductrice primaire (52, 53) s’étend au droit de la pastille de métal fritté (144).
Bobinage (12) selon la revendication 2 ou 3, dans lequel les pistes conductrices (52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58) raccordées électriquement l’une à l’autre par la pastille de métal fritté (144) sont des pistes conductrices secondaires (55, 56, 57, 58), chacune desdites pistes conductrices secondaires (55, 56, 57, 58) formant une spire.
Bobinage (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacune des pistes conductrices primaires (52, 53) composant la paire de pistes conductrices primaires (134) forme une spire.
Bobinage (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le deuxième ensemble (60B) comprend, pour la ou au moins une des paire(s) de pistes conductrices primaires (134), une paire de pistes conductrices secondaires (138) composée de pistes conductrices secondaires (55, 56, 57, 58) prenant en sandwich ladite paire de pistes conductrices primaires (134), lesdites pistes conductrices secondaires (55, 56, 57, 58) formant chacune une spire et étant raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une deuxième connexion électrique (140).
Bobinage (12) selon la revendication 6, dans lequel chaque piste conductrice primaire (52, 53) composant la paire de pistes conductrices primaires (134) forme une spire comprenant une portion (74) interposée entre la ou chaque première connexion électrique (136) et la ou chaque deuxième connexion électrique (140), et chaque piste conductrice secondaire (55, 56, 57, 58) composant la paire de pistes conductrices secondaires (138) s’étend au droit de ladite portion (74).
Bobinage (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes dans lequel l’empilement (50) est constitué par un circuit imprimé (51), la ou chaque première connexion électrique (136) étant constituée par un trou de liaison non traversant.
Transformateur planaire (10) comprenant un bobinage (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
Procédé de fabrication d’un bobinage (12) pour transformateur planaire de puissance (10), comprenant une étape (202) de production d’une carte à circuit imprimé (61), ladite étape de production (202) incluant les sous-étapes suivantes :
fourniture (210) d’un substrat en matériau diélectrique,

réalisation (222) d’une première piste conductrice (52) formant spire sur une première face du substrat,

réalisation (232) d’une deuxième piste conductrice (53) formant spire sur une deuxième face du substrat,

réalisation (240) d’au moins une première connexion électrique (136) à travers le substrat pour connecter électriquement les première et deuxième pistes conductrices (52, 53) l’une à l’autre,

dépôt (250) d’une première couche isolante (59) sur la première face du substrat, la première couche isolante (59) recouvrant la ou chaque première connexion électrique (136), et

réalisation d’une troisième piste conductrice (55) formant spire sur une face de la première couche isolante opposée au substrat, ladite troisième piste conductrice (55) s’étendant au droit de la ou de chaque première connexion électrique (136).