TW201526044A - 模組化線圈板、其線圈板組件及包含該線圈板或線圈組件的平面變壓器 - Google Patents

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Abstract

本發明的模組化線圈板包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳,該接腳分別位於一包含該線圈本體之想像幾何圖形外周之第一位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置。本發明也揭示將該模組化線圈板以多數組合之結構,以及使用該模組化線圈板的平面變壓器。本發明提供一種製作簡便且適合應用在表面黏著安裝的線圈板與使用該線圈板的平面變壓器。

Description

模組化線圈板、其線圈板組件及包含該線圈板或線圈組件的平面變壓器
本發明是關於一種模組化線圈板,特別是關於一種應用在平面變壓器的線圈板,以及含有該線圈板的平面線圈。本發明提供一種以模組化線圈板組裝成多層平面線圈的技術。該線圈板具模組化設計,便利與其他線圈板串接。本發明並揭示使用該線圈板或其線圈板組件的平面變壓器。
變壓器是電子產品供電的重要元件。習知變壓器體積龐大,無法滿足產品小型化的要求。平面變壓器(Planar transformer,或稱平板變壓器)是在多層印刷電路板(Printed circuit board,PCB)布設銅箔等導電箔片作為繞組,堆疊而成的變壓器,可以大大縮小變壓器的厚度。平面變壓器廣泛應用於通信、電腦、工業控制、航空工程、醫療設備等產品中。不過,因平面變壓器需要使用相當多層的電路板,體積仍大。且因效率不高,輸出阻抗也大,容易產生噪音。如何達成平面變壓器薄型化、高效率化,成為此行業亟待克服的技術難題。
台灣發明專利I387981號揭示一種平面變壓器,僅包括單一印刷電路板。不過,該單一印刷電路板乃是包括複數初級電路層、複數次 級電路層及用於安裝磁芯的通孔。這件專利將多數繞線層製作在多層基板上,整體形成單一印刷電路板,以減少厚度。但結構與使用多層印刷電路板形成的平面變壓器相同。
台灣發明專利I357086號提供一種變壓器,適於配置在一線路基板內。變壓器包括一第一平面線圈及一第二平面線圈,其中第一平面線圈具有多數個第一繞圈,而第二平面線圈具有多數個第二繞圈。至少兩個相鄰的第一繞圈構成第一繞圈束。至少兩個相鄰的第二繞圈構成第二繞圈束。兩者相互跨越,藉此減少平面線圈的層數。
中國發明專利CN 103081044A揭示一種平面變壓器,具有多層的單層、單圈繞線板,並以不同的繞線板組合,依據不同的需要,構成不同型態的平面變壓器。
歐洲專利EP 2 602 801A1揭示一種平面變壓器,具有多數單層、單圈繞線金屬板,作為次級繞線,以與初級繞線組合。
德國專利DE 10 2012 003 365A1揭示一種平面變壓器,使用渦形金屬條作為繞線。該渦形金屬條為單層、多圈設計。繞線內圈的終點折彎穿越絕緣片至另一平面。
歐洲專利EP 2 637 183A2揭示一種平面變壓器,使用單層單圈繞線板作為線圈。繞線板並延伸出接腳(pad)形狀,以作為層與層之間,以及與外界的連接電極。
美國專利公開案2013-278371A1揭示一種平面變壓器,使用多數單層的平面金屬繞線,並將多數金屬繞線以端子串聯及定位,達成多層繞線的目的。
專利合作條約專利案WO 0070926A1也揭示一種平面變壓器,使用連續材料製作多層、單圈繞線板。各層之間以接腳形狀的舌片串接。
由平面變壓器的技術現狀可知,業界對於平面變壓器的小型化,可謂不遺餘力的開發。但仍難以擺脫習知以印刷電路板製作平面變壓器的窠臼。所提出的設計,均以單層繞線板作為組合的單元,但每層都須使用特定的線圈圖形設計,且層與層之間的連結方式固定,僅能提供特定的繞線板結構,供特定層數或圈數的繞線板模組應用。不具有模組化設計,而無法以基本上相同的線圈結構,因應使用上的需求做不同的組合或延伸。
本發明的目的在提供一種模組化的線圈板以及由該線圈板構成的平面線圈。
本發明另一目的在提供一種容易因應使用上的不同需求,改變平面線圈的層數的模組化線圈板。
本發明另一目的也在提供一種可以相同基本造型,堆疊成多層平面線圈的模組化線圈板。
本發明的目的更在提供一種使用具有模組化線圈板或其線圈板組件的平面變壓器。
本發明的目的更在提供一種製作簡便且適合應用在表面黏著安裝的線圈板與使用該線圈板的平面變壓器。
根據本發明的模組化線圈板,乃是包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳(pad),該接腳分別位於一包含該線圈本體之 想像幾何圖形外周之第一位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置。
在本發明的較佳實例中,該幾何圖形為包含該線圈本體所在區域的一矩形。在其他實施例中,該幾何圖形為包含該線圈本體所在區域的一多邊形或圓形。
在本發明的較佳實例中,該模組化線圈板另可包括一絕緣片。在此種實施例中,該平面線圈本體定位於該絕緣片上,且該接腳延伸至該絕緣片外部。
在本發明的某些實例中,該平面線圈本體形成實質上的圈形。在其他實例中,該線圈本體形成矩形輪廓,並形成實質上一周。
根據本發明的另一面向,乃是提供一種平面線圈,該平面線圈至少具有一第一線圈板及一第二線圈板;其中,該第一與第二線圈板各包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;兩線圈本體具有實質相同之形狀,互相重疊但保持一第一預定距離;該第一線圈板之接腳分別位於一包含該二線圈本體之想像幾何圖形外周之第一位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置;且該第二線圈板之接腳分別位於該幾何圖形外周上之第二位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置與第二位置之第三位置;且該第一線圈板與第二線圈板於該第二位置串接。該平面線圈可將位於該第一位置與第三位置之接腳在相同平面上形成墊片形狀。
在本發明的較佳實例中,該平面線圈另可包括一絕緣片,夾 設於該第一線圈板與第二線圈板之間。在此種實施例中,該接腳延伸至該絕緣片外部。
該平面線圈另可包括一第三線圈板,該第三線圈板包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;該線圈本體與該第一線圈板與第二線圈板之線圈本體具有實質相同之形狀,並與該第一線圈板與第二線圈板重疊但與相鄰之線圈板保持一第二預定距離;該第三線圈板之接腳分別位於該想像幾何圖形外周之第三位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第二位置與第三位置之第四位置;且該第三線圈板與第二線圈板於該第三位置串接。
該平面線圈另可包括一絕緣片,設於或夾設於該第三線圈板與第二線圈板之間。該第一預定距離與該第二預定距離可為相同或不同。
該平面線圈可再包括一第四線圈板,該第四線圈板包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;該線圈本體與該第一至第三線圈板之線圈本體具有實質相同之形狀,並與該第一至第三線圈板重疊但與相鄰之線圈板保持一第三預定距離;該第四線圈板之接腳分別位於該想像幾何圖形外周之第四位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第二位置、第三位置及第四位置之第五位置;且該第四線圈板與第三線圈板於該第四位置串接。
該平面線圈另可包括一絕緣片,夾設於該第三線圈板與第四線圈板之間。該第三預定距離與該第一、第二預定距離之一者可為相同或不同。該平面線圈位於該第一位置與第五位置之接腳在相同平面上形成墊 片形狀。該平面線圈也可使位於該第一位置、第三位置與第五位置之接腳在相同平面上形成墊片形狀。
一種使用本發明模組化線圈板的平面變壓器可包括該模組化線圈板或由多數模組化線圈板形成之組件,與該模組化線圈板或模組化線圈板組件堆疊的一平面線圈組件,以及一鐵心。該鐵心向垂直該二組平面線圈組件平面之方向延伸,並穿過該二組平面線圈組件之中央部分。該平面變壓器另可包括一金屬殼體,包覆該鐵心及該二組平面線圈組件之線圈部分。
上述及其他本發明的目的及優點,可由以下詳細說明並參照圖式,而更形清楚。
1‧‧‧平面變壓器
10‧‧‧第一平面線圈組件
11‧‧‧接腳
20‧‧‧第二平面線圈組件
30‧‧‧第一線圈板
31、32‧‧‧接腳
40‧‧‧第二線圈板
41、42‧‧‧接腳
50‧‧‧第三線圈板
51、52‧‧‧接腳
60‧‧‧第四線圈板
61、62‧‧‧接腳
70‧‧‧鐵心
71‧‧‧上殼體
72‧‧‧下殼體
73‧‧‧絕緣片
74‧‧‧絕緣片
75‧‧‧絕緣片
76‧‧‧絕緣片
77‧‧‧絕緣片
78‧‧‧絕緣片
79‧‧‧絕緣片
P1‧‧‧第一位置
P2‧‧‧第二位置
P3‧‧‧第三位置
P4‧‧‧第四位置
P5‧‧‧第五位置
第1圖表示使用本發明模組化線圈板的平面變壓器結構示意圖。
第2圖表示本發明模組化線圈板第一實施例的立體圖。
第3圖表示本發明模組化線圈板第二實施例的立體圖。
第4圖表示本發明模組化線圈板第三實施例的立體圖。
第5圖表示本發明模組化線圈板第四實施例的立體圖。
第6圖為顯示本發明模組化線圈板組件連結方式一種實例之示意圖。
以下依據圖式說明本發明模組化線圈板以及其組件平面線圈,連同使用該模組化線圈板或其組件的平面變壓器數種實施例。但須說 明,本發明對於實施例的說明,僅在例示本發明模組化線圈板的基本架構與可能的應用,並非用來限制本發明的範圍。
第1圖表示使用本發明模組化線圈板組件的平面變壓器結構示意圖。如圖所示,在此種實施態樣中,該平面變壓器1乃是由圖上方至下方包括:上殼體71、絕緣片73、第一線圈板30、絕緣片74、第一平面線圈組件10、絕緣片75、第二線圈板40、絕緣片76、第三線圈板50、絕緣片77、第二平面線圈組件20、絕緣片78、第四線圈板60、絕緣片79、下殼體72,以及穿過各線圈與絕緣片中心部分的鐵心70。在該結構中,第一線圈板30、第二線圈板40、第三線圈板50、第四線圈板60依序串接,作為二次側線圈。第一平面線圈組件10與第二平面線圈組件20串接,作為一次側線圈。當然,在該結構中,一次側線圈與二次側線圈可以互換。
為說明起見,以下均以「一次側線圈」指稱第一平面線圈組件10及/或第二平面線圈組件20,以「二次側線圈」指稱第一線圈板30、第二線圈板40、第三線圈板50、第四線圈板60之全部或一部。因此,在以下說明中,「一次側線圈」與「二次側線圈」為可互換、通用的概念。
圖中顯示,該一次側線圈是使用兩組具有雙層、雙圈結構的平面線圈組件10、20。該二次側線圈是使用四組單層、單圈線圈板。但此行業人士均知,該二次側線圈也可使用任何數量的平面線圈組件,也可以平面線圈組件與單層線圈板並用。所使用的各側線圈數量也不限於本實施例所示。第1圖所示的雙層、雙圈結構的平面線圈組件10、20,乃是台灣專利申請案第102143037號所揭示之平面線圈。可作為本案的參考。圖中也顯示該平面線圈組件10、20串接,形成該一次側線圈。
圖中所顯示的一次側與二次側線圈或線圈組件的結構、個別數量,堆疊方式,均僅是例示之用。此行業專家均知,在一平面變壓器可使用不同方式的線圈組合。例如,一次側與二次側線圈或線圈組件可以全部使用單層線圈板30、40、50、60,而非兩種型態之線圈。所使用的單層線圈板數量也不拘。一般而言,一次側的線圈圈數需與二次側的圈數不同。但在某些應用場合,也可能兩側均使用相同的線圈圈數。但為提高效率,較好使一次側線圈與二次側線圈交疊。在各線圈之間可使用絕緣片絕緣,但也可使用其他方式絕緣,例如以形成在線圈表面的絕緣層絕緣。該絕緣片或絕緣層的材料可使用任何市售的絕緣材料,只要適於加工並能提供良好絕緣效果即可。如使用絕緣片,厚度不宜太厚,但也不宜太薄,以致損及其絕緣效果以及固定功能。
在上述結構中,該二次側線圈板30、40、50、60為本發明模組化線圈板之4種實例。圖中顯示,平面線圈模組10、20均有兩個接腳伸出模組之外。該四組線圈板30、40、50、60也各有兩個接腳31、32;41、42;51、52;61、62(另參考第2-5圖)伸出模組之外,與該平面線圈模組10、20之接腳位於相反側。但兩側線圈的接腳是否置於相反兩側,並非任何技術上的限制。
將上述的元件組合後,即形成一組變壓器1。其中,上殼體71及下殼體72分別覆蓋該鐵心70以及該平面線圈模組10、20與該線圈板30、40、50、60的線圈部分。除可保護該變壓器1,另提供電磁波屏障的功能。該平面線圈模組10、20的特定接腳與該線圈板的接腳31、51、62長度, 均因應各線圈板所在高度設定,使各接腳可在同一平面上延伸出墊片,提供該變壓器1可以表面黏著方式,組裝在電路基板的可能。
在本發明的實施例中,該平面線圈模組件10、20以導電性佳的材質製作。適用的材料包括各種金屬或合金,例如銅、銀、黃銅等。該鐵心70的材料與形狀、尺寸,可依據應用上的需求,從已知技術中選用。該上、下殼體71、72的材料、形狀與尺寸,也可依據應用上的需求,從已知技術中選用。此外,該殼體也不限於以上下殼體組合的方式。以單一材料製成殼體或以多於兩個元件組合,也屬可行。如有必要,可以省略其中一面的殼體或增加其中一面殼體的層數。凡此皆屬已知技術的範疇,不須在此贅述。
第2圖表示本發明模組化線圈板第一實施例的立體圖。圖中顯示的模組化線圈板即為第1圖中的第一線圈板30。該第一線圈板30包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳31、32,該接腳31、32分別位於一包含該線圈本體之想像幾何圖形外周之第一位置P1,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置P2。具體而言,該幾何圖形可為包含該線圈板所在區域的一矩形,例如位在一平面上,由該上、下殼體71、72投影形成的矩形,如第6圖的虛線方塊B所示。此時,該接腳31、32可分別位於該矩形B一側或兩側的第一位置P1與第二位置P2。在表面黏著應用上,該第一位置P1或第二位置P2可為該平面變壓器的任何腳位所在之處。在其他實施例中,該幾何圖形也可為包含該平面線圈組件所在區域的一多邊形或圓形。其形狀並無任何限制,全視應用上需要而定。該接腳31、 32之一並可折彎,形成適於表面黏著加工的墊片。此外,也可向橫向延伸,形成較大面積的墊片(見第6圖),以提固定或散熱的功能。
在本實例中,接腳11位在標準表面黏著元件的接腳位置。因應第一線圈板30在整個平面平壓器中的位置,接腳31提供一較長的長度(即,高度,墊片到本體的距離)。至於接腳32的長度,則因應與第一線圈板30串接的第二線圈板40在該平面平壓器中的位置,而提供一適當長度,以與該第二線圈板40串接。當然,在只使用單一線圈板的實例中,即不須有上述或類似接腳長度的規劃。
在本發明的較佳實例中,該模組化線圈板另可包括一絕緣片74。在此種實施例中,該平面線圈本體可定位於該絕緣片74上,且該接腳延伸至該絕緣片74外部。該第一線圈板30、該絕緣片74與該第一平面線圈模組10基本上即可形成一組平面平壓器。
在第2圖中,該線圈板30的本體形成實質上的圈形。但在其他實例中,該線圈本體形成矩形輪廓,並形成實質上一周。該線圈30的材料寬度、厚度,甚至形狀,均可視需要而決定。基本上以表面形成平面之繞線,較為節省材料與容易加工。該線圈30以導電性佳的材質製作。適用的材料包括各種金屬,例如銅、銀等。從成本、加工、導電性與組裝容易等角度考量,銅箔應為較佳選擇。但並非任何技術上的限制。
第3圖表示本發明模組化線圈板第二實施例的立體圖。圖中顯示的模組化線圈板即為第1圖中的第二線圈板40。該第二線圈板40結構基本上與第一線圈板30相同。也包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳41、42,該接腳41、42分別位於該想像幾何圖形B外周之第二位 置P2,以及在該幾何圖形B外周上,離開該第一位置P1與第二位置P2之第三位置P3,如第6圖所示。在本實例中,該第二線圈板40的接腳41、42並不折彎形成墊片,而僅供串接該第一線圈板30與第三線圈板50的功能。因應所串接之第一線圈板30與第三線圈板50在整個平面平壓器中的位置,接腳41與42提供一相當短的長度。當然,在只使用第一線圈板30與第二線圈板40的實例中,該第二線圈板40的接腳42須加以延長,以達到與第一線圈板30的接腳31相同的高度,並延伸形成墊片。
在此實例中,可將一絕緣片74夾設於第一線圈板30與第二線圈板40之間。不過,在第1圖的實例中,該第一線圈板30與第二線圈板40之間另夾設該第一平面線圈模組10。該第一平面線圈模組10與第一線圈板30與第二線圈板40之間,均夾設一絕緣片74、75。該第一線圈板30、該第一平面線圈模組10與該第二線圈板40基本上即可形成一組平面平壓器。其中,該第一平面線圈模組10可夾設於該第一線圈板30與第二線圈板40之間,但也可疊設於該第一線圈板30與第二線圈板40之上或之下。
在第3圖中,該線圈板40的本體形成實質上的圈形。但也可形成其他形狀但形成實質上一周。該線圈40的材料、寬度、厚度,甚至形狀,均可視需要而決定。基本上以與第一線圈板30相同,較容易加工。
第4圖表示本發明模組化線圈板第三實施例的立體圖。圖中顯示的模組化線圈板即為第1圖中的第三線圈板50。該第三線圈板50結構基本上與第一線圈板30及第二線圈板40相同。也包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳51、52,該接腳51、52分別位於該想像幾何圖形B外周之第三位置P3,以及在該幾何圖形B外周上,離開該第一位置P1、 第二位置P2、第三位置P3之第四位置P4,如第6圖所示。在本實例中,該第三線圈板50的接腳51折彎形成墊片,並提供串接該第二線圈板40的功能。但接腳52則不折彎形成墊片,僅供串接該第四線圈板60的功能。因應第三線圈板50本身,以及所串接之第二線圈板40與第四線圈板60在整個平面平壓器中的位置,接腳51提供一適當中等長度,接腳52則提供一相當短的長度。當然,在只使用第一線圈板30、第二線圈板40及第三線圈板50的實例中,該第三線圈板50的接腳52須加以延長,以達到與第一線圈板30的接腳31相同的高度,並延伸形成墊片。此時接腳51僅須提供一相當短的長度,足以與第二線圈板40的接腳42串接即可。
在第1圖的實例中,該第二線圈板40與第三線圈板50之間另夾設一絕緣片76。該第一線圈板30、該第一平面線圈模組10、該第二線圈板40與該第三線圈板50基本上即可形成一組平面平壓器。其中,該第一平面線圈模組10可夾設於該第一線圈板30與第二線圈板40之間,夾設於該第二線圈板40與第三線圈板50之間,但也可疊設於該第一線圈板30、第二線圈板40與第三線圈板50之上或之下。再者,該第一平面線圈模組10、該第二線圈板40與該第三線圈板50基本上也可形成一組平面平壓器。
在第4圖中,該線圈板50的本體形成實質上的圈形。但也可形成其他形狀但形成實質上一周。該線圈50的材料、寬度、厚度,甚至形狀,均可視需要而決定。基本上以與其他線圈板30、40相同,較容易加工。
第5圖表示本發明模組化線圈板第四實施例的立體圖。圖中顯示的模組化線圈板即為第1圖中的第四線圈板60。該第四線圈板60結構基本上與第一線圈板30、第二線圈板40、第三線圈板50相同。也包括一平面 線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳61、62,該接腳61、62分別位於該想像幾何圖形B外周之第四位置P4,以及在該幾何圖形B外周上,離開該第一位置P1、第二位置P2、第三位置P3、第四位置P4之第五位置P5,如第6圖所示。在本實例中,該第四線圈板60的接腳62折彎形成墊片並提供一相當短長度,接腳61則不折彎形成墊片,僅供串接該第三線圈板50的功能。因應第四線圈板60本身,以及所串接之第三線圈板50在整個平面平壓器中的位置,接腳61向圖中的上方方向延伸,並提供一相當短的長度。當然,在只使用第二線圈板40、第三線圈板50及第四線圈板60的實例中,或只使用第三線圈板50及第四線圈板60的實例中,該第四線圈板60的接腳61、62均可設成適當的長度,以提供位在相同平面上的墊片。當然,墊片是否均需位在相同平面,仍須視應用上之需求而定。
在第1圖的實例中,該第三線圈板50與第四線圈板60之間另夾設該第二平面線圈模組20。該第一平面線圈模組10與第三線圈板50與第四線圈板60之間,均夾設一絕緣片77、78。與前述相同,在該第四線圈板60上下兩側是否另設一絕緣片,可視需要而定。該第一平面線圈模組10與該第三線圈板50及第四線圈板60之相對位置,也不限於圖中所示。
該第一線圈板30、該第一平面線圈模組10、該第二線圈板40、該第三線圈板50、該第二平面線圈模組20與該第四線圈板60形成一組平面平壓器。但也如前所述,其中部分的平面線圈模組與部分的線圈板,均可分別形成一平面平壓器。
在第5圖中,該線圈板60的本體形成實質上的圈形。但也可形成其他形狀但形成實質上一周。該線圈60的材料、寬度、厚度,甚至形 狀,均可視需要而決定。基本上以與其他線圈板30、40、50相同,較容易加工。
第6圖為顯示本發明模組化線圈板組件連結方式一種實例之示意圖。圖中顯示,在該實例中,第一線圈板30、第二線圈板40、第三線圈板50與第四線圈板60依序由上到下堆疊,串接成為一組平面線圈組件。請注意,第6圖的組件與第1圖中標示相同符號的元件所形成的組件,並不相同。在第6圖中,第一至第四線圈板單純堆疊成為一組件。在各線圈板之間並未插置另一級的線圈或線圈板。但在應用上,可以因應各線圈板在整個平面平壓器結構中的相對位置,以及在任兩片線圈板之間可能插設的另一級線圈或線圈板厚度,改變個別線圈板接腳的長度(高度),仍以相同或類似的串接方式,達成具有相同或類似功能的線圈板組件。
第6圖的線圈板組件串接方式如下:第一線圈板30的接腳31位在第一位置P1,並延伸成為墊片。在該接腳31後為線圈本體,連接位在第二位置P2的接腳32。接腳32並不延伸成為墊片,而是搭接第二線圈板40也位在第二位置P2的接腳41。該接腳41並不延伸成為墊片。在該接腳41之後為線圈本體,連接位在第三位置P3的接腳42。該接腳42並不延伸成為墊片,僅用以搭接第三線圈板50也位在第三位置P3的接腳51。該接腳51一方面延伸成為墊片,並向橫向延伸,以提供散熱等功能,另一方面用以與該接腳42搭接。在該接腳51之後為線圈本體,連接位在第四位置P4的接腳52。該接腳52不延伸成為墊片,而僅搭接第四線圈板60位在第四位置P4的接腳61。因應該第四線圈板60在整個平面變壓器的位置,以及該第四線圈板60與第三線圈板50的相對位置,該接腳61可能向圖的上方延伸。在該接腳61 之後為線圈本體,連接位在第五位置P5的接腳62。接腳62延伸成為墊片。在這個線圈板組件中,提供分別位在第一位置P1、第三位置P3以及第五位置P5的3之接腳31、51、62,可供將含有該線圈板組件的平面變壓器以表面黏著方式,組裝在電路板上的功能。
本發明模組化線圈板的組合方式當然不限於第6圖或第1圖所示。例如,該第一至第五位置不限於依序排列。且實際上也不限於5種不同位置。各位置之間也可以設置其他用途的接腳。各線圈板的串接方式也不限於依照其在平面變壓器中的位置高低順序。例如,由下方線圈板串接其上方的線圈板,再串接至更下方的線圈板,也是可行的方式。由於本發明已經提供了模組化的線圈板,其串接組合可以依照實際應用上的需求,做不同的變化,並提供位在適當位置的墊片,以連結其他電氣或電子元件。
各線圈板的連接方式,可以利用各種已知的技術達成。例如以焊接、黏著、熔接、沖壓、冷緞等方式,或其結合,均可以適用在本發明。在各線圈板的鄰層,可視需要疊置絕緣片,以及絕緣片鄰層的同級線圈板或另一級線圈或線圈板。該絕緣片的材料與尺寸、厚度均可視應用上需要而選用。如有必要,可在該絕緣片上、下兩面施以黏著劑,以提高線圈板或平面線圈的定位效果。此外,在線圈板的繞線表面,也可施加絕緣塗層(未圖示),以提高絕緣效果。
在應用上,各線圈板的本體較好互相重疊,並與另一級線圈的繞線也重疊。但在特定應用上,可能以其他方式排列。例如使用穿越方式或偏移排列方式,也屬可行。
將模組化線圈板以第6圖所示方式串接後,形成一4層的繞線結構,並提供三支墊片之接腳,可供以例如表面黏著方式組裝於線路板上。當然,如果不需要三支墊片,可將接腳51的墊片省略。該接腳51即僅提供與接腳42搭接的功能。但考慮整個線圈板組件的結構穩定性,在該特定實施例中,即使接腳51僅提供搭接功能,較好仍配備墊片,用以支撐該線圈板組件。
如上所述,本發明提供了一種模組化線圈板架構。該模組化線圈板定義出多數的接腳位置,以供選用。該模組化的接腳位置設計,提供可輕易將多數線圈板串接的功能。使用時可以根據應用上的需要,任意組合達成所需層數、圈數的繞線。本發明的平面線圈模組不需使用印刷電路板製作,可以大幅縮小平面變壓器的厚度,並可以降低阻抗,提高轉換效率。
30‧‧‧第一線圈板
31、32‧‧‧接腳
40‧‧‧第二線圈板
41、42‧‧‧接腳
50‧‧‧第三線圈板
51、52‧‧‧接腳
60‧‧‧第四線圈板
61、62‧‧‧接腳
P1‧‧‧第一位置
P2‧‧‧第二位置
P3‧‧‧第三位置
P4‧‧‧第四位置
P5‧‧‧第五位置

Claims (24)

  1. 一種模組化線圈板,包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳(pad),該接腳分別位於一包含該線圈本體之想像幾何圖形外周之第一位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置。
  2. 如申請專利範圍第1項之線圈板,其中,該幾何圖形為包含該線圈本體所在區域的一矩形。
  3. 如申請專利範圍第1項之線圈板,其中,該幾何圖形為包含該線圈本體所在區域的一多邊形。
  4. 如申請專利範圍第1項之線圈板,另包括一絕緣片,建置成使該平面線圈本體定位於該絕緣片上,且該接腳延伸至該絕緣片外部。
  5. 如申請專利範圍第1項之線圈板,其中,該平面線圈本體形成實質上的圈形。
  6. 如申請專利範圍第1項之線圈板,其中,該線圈本體形成矩形輪廓,並形成實質上一周。
  7. 一種平面線圈,該平面線圈至少具有一第一線圈板及一第二線圈板;其中,該第一與第二線圈板各包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;兩線圈本體具有實質相同之形狀,互相重疊但保持一第一預定距離;該第一線圈板之接腳分別位於一包含該二線圈本體之想像幾何圖形外周之第一位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置之第二位置;且該第二線圈板之接腳分別位於該幾何圖形外周上之第二位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第一位置與第二位置之第三位置;且該第一線圈板與第二線圈板於該第二位置串接。
  8. 如申請專利範圍第7項之平面線圈,另包括一絕緣片,夾設於該第一線圈板與第二線圈板之間,並建置成使該接腳延伸至該絕緣片外部。
  9. 如申請專利範圍第7項之平面線圈,其中,該平面線圈位於該第一位置與第三位置之接腳在相同平面上形成墊片形狀。
  10. 如申請專利範圍第7項之平面線圈,另包括一第三線圈板,該第三線圈板包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;該線圈本體與該第一線圈板與第二線圈板之線圈本體具有實質相同之形狀,並與該第一線圈板與第二線圈板重疊但與相鄰之線圈板保持一第二預定距離;該第三線圈板之接腳分別位於該想像幾何圖形外周之第三位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第二位置與第三位置之第四位置;且該第三線圈板與第二線圈板於該第三位置串接。
  11. 如申請專利範圍第10項之平面線圈,另包括一絕緣片,設於該第三線圈板與第二線圈板之間。
  12. 如申請專利範圍第10項之平面線圈,其中,該第一預定距離與該第二預定距離相同。
  13. 如申請專利範圍第10項之平面線圈,另包括一第四線圈板,該第四線圈板包括一平面線圈本體及位在該線圈本體兩端延伸之接腳;該線圈本體與該第一至第三線圈板之線圈本體具有實質相同之形狀,並與該第一至第三線圈板重疊但與相鄰之線圈板保持一第三預定距離;該第四線圈板之接腳分別位於該想像幾何圖形外周之第四位置,以及在該幾何圖形外周上,離開該第二位置、第三位置及第四位置之第五位置;且該第四線圈板與第三線圈板於該第四位置串接。
  14. 如申請專利範圍第13項之平面線圈,其中,該第三預定距離與該第一、第二預定距離之一者不同。
  15. 如申請專利範圍第13項之平面線圈,其中,該平面線圈位於該第一位置與第五位置之接腳在相同平面上形成墊片形狀。
  16. 如申請專利範圍第13項之平面線圈,其中,該平面線圈位於該第一位置、第三位置與第五位置之接腳在相同平面上形成墊片形狀。
  17. 一種平面變壓器,包括:一組如申請專利範圍第1項所載之模組化線圈板,與該線圈板堆疊的另一組平面線圈,以及一鐵心;該鐵心向垂直該線圈板及該平面線圈平面之方向延伸,並穿過該二組線圈板/平面線圈之中央部分。
  18. 如申請專利範圍第17項之平面變壓器,另包括一金屬殼體,包覆該鐵心及該二組線圈板/平面線圈之線圈部分。
  19. 一種平面變壓器,包括:一組如申請專利範圍第7項所載之平面線圈,與該平面線圈堆疊的另一組平面線圈,以及一鐵心;該鐵心向垂直該二組平面線圈平面之方向延伸,並穿過該二組平面線圈之中央部分。
  20. 如申請專利範圍第19項之平面變壓器,另包括一金屬殼體,包覆該鐵心及該二組平面線圈之線圈部分。
  21. 一種平面變壓器,包括:一組如申請專利範圍第10項所載之平面線圈,與該平面線圈堆疊的另一組平面線圈,以及一鐵心;該鐵心向垂直該二組平面線圈平面之方向延伸,並穿過該二組平面線圈之中央部分。
  22. 如申請專利範圍第21項之平面變壓器,另包括一金屬殼體,包覆該鐵心及該二組平面線圈之線圈部分。
  23. 一種平面變壓器,包括:一組如申請專利範圍第13項所載之平面線圈,與該平面線圈堆疊的另一組平面線圈,以及一鐵心;該鐵心向垂直該二組平面線圈平面之方向延伸,並穿過該二組平面線圈之中央部分。
  24. 如申請專利範圍第23項之平面變壓器,另包括一金屬殼體,包覆該鐵心及該二組平面線圈之線圈部分。
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