TW388889B - Planar transformer - Google Patents

Description

五、發明說明（1) 本發明關於一 許多層％在該等 部分，，因而屬於 組之繞組部份皆 此種型式之變 就被大家知悉、。 變壓器在許多 於一較用於至少 中，.通常一變壓 通常，·一變壓 心。.線圈可用例 並列。.另外可選 種平面變壓器，，該變壓器則包括一磁心及 層上設有一初級及次級線圈之螺旋形繞組 初級線圈之一繞組或屬於次級線圈之一繞 藉一個以上通路予以相連接，。 壓器從美國第5，0 1 0，31 4號專利案說明書 型式之電 部分設備 汽裝置中係必需的，。在一被連接 之電壓為尚 器係用來減少此種電 器包括一初級線圈+ 如銅線做成，。這些線 擇者，這些線圈可予 繞另一個線圈。，一線圈具有一個以 之進行 面積之 線圈之 平 供 者，.這 經由孔 無需絕 來製造 —變 減小體積 線圈：該 繞組部分 面變壓器 ά圈之繞 些繞組部 予以鍍金 緣橋路，， Λ 壓器之磁 之結果，. 等線圈可 則設在絕 之繞組部 組部分可 份皆藉所 % 屬化。如 由於此項 所製造之變 由例如許多 緣層上》 分可例如藉 予以外部相 謂通路予以 果好處係由 結果：變壓 之電源電壓之裝置 壓。， 籲 一次級線圈及一磁 圈可予以配置以便被 以配置俾一個線圈環 繞組。.由於電汽裝置 壓器則包括具有較小 層之絕緣材料做成，， 一印刷方法予以提 互連接之.。但較佳 相互連接之f通路皆 通路作成的時候.，可 器係更容易及更便宜 心最好係由一為有磁力線之良導體之材料 (例如陶鐵磁體）做成。此磁心係位於線圈之部分内部及線 r

五、發明說明（2) 圈之部分外部 磁通使一電流 其係由一具有 連接於電源及 流回路。， 由於設備之 之更進一步減 題在操作期間 有危險性的。 本發明之目 物之特點之平 茲已發現擊 少使線圈之通 通路中有空氣 材料為佳之磁 過絕緣材料之 及次級線圈之 分離及‘以減 至少6 mm ».磁 趙’.如果這些 隔。，通過磁心 通路皆荠近於 近處。因此自 乃通過空氣之 内。.如果一 在次級線圈 良好之磁導 次級線圈係 進行減小體 小係有價值 係有擊穿之 的係用一具_ 面變壓器予 穿之南危險 路變成位於 ，*空氣係一 性導體，.俾 絕緣擊穿電 間之距離必 少擊穿之危 心之材料係 線圈僅經由 之距離似乎 磁心，，然後 通路至磁心 最小可允許 電流係被發送通過初級線圈時， 中予以產生。磁心傳導此通量因 特性。·在操作期間.，初級線圈係 連接於自電源接收能之裝置之電 積之結果故平面變壓器之體積 的，。與更進一步小型化有關之問 高危險：這對於設備之用戶言係 有次級線圈 獲致。 尤其是因變 太接近於磁 較印有線圈 通過空氣之 壓為低。•結 須較大？為 險起見兩線 一甚至較空 磁心相互接 並不計及。 » ，.實際上這 之最小距離 之距離‘。 之一繞組包括一凸出 壓器體積之進一步減 心之事實所引起。在 » 之繞組之諸層之絕緣 絕緣擊穿電壓係較通 果，.通過空氣之初級 了適當地將線圈相互 圈之間之空氣隙必須 氣更佳之磁力線之導 觸時其間毫無任何間 如此.，如果兩線圈之 些通路皆位於相互靠 應一起小於6 mm ;此

五、發明說明（3) 在操作期間不會有擊穿之增加危險之平面變壓器體積之 減小可藉提供一單層與初級線圈之兩並列之繞組剖份予以 選擇地達成：此則成為一更小型及更便宜之變壓器,'。 本發明之此等及其他特徵將自下文所述之具體實例可瞭 解及參考下文所述之具體實例予以說明。 在圖示中： 圖Γ係一根據技藝之狀態之一平面變壓器之一具體實例 之概略橫斷面圖，。 圖2 A係一具有位於次級線圈之螺旋形繞Μ部份之一個之 位置處之絕緣橋之習知平面變壓器之一具體實例之一橫斷 面圖。 圖2Β係一具有位於沿一斷續線之絕緣橋之位置處上如圖 2Α中所示之一絕緣橋之習知平面變壓器之具體實例之橫斷 面圖。

I 圖3Α係位於次級線圈之螺旋形繞組部份之一個之位置上 之圖1中所示之習知平面變壓器之一橫斷面虱。 圖3 Β係位於次級線圈之螺旋形繞組部份之一個之位置上 之圖1中所示之習知平‘面變壓器之一橫斷面圖，，其中繞組 部份係連接於圖3 Α中所示之繞組部份.。 圖4係位於斷續線之位置上之圖3中所示之平面變壓器之 橫斷面圖/ . 圖5 A‘係位於次級線圈之一螺旋形繞組部份之位置上之根 據本發明之一平面變壓器之一具體實例之一橫斷面圖，。 圖5B係位於次級線圈之一螺旋形繞組部份之位置上之圖

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圖中繞組部份則鄰 旋形繞組部份之兩個 之一具體實例之一橫 5A中所示之平面變壓器之一橫斷面圖 接在圖5 A之繞組部份上。 圖6 A係位於一雙繞之初級線圈之螺 之位置上之根據本發明之平面變壓器 斷面圖。 位之次級線圈之螺旋形繞組部份之兩個之 據本發明之平面變壓器之-橫斷面圖.，其中這 些繞組皆連接於圖6Α中所示之繞組部份β . 圖1係根據技藝之狀態之一平面變壓器之,一且體實例之 —概略橫斷面圖.。在變壓器中有若干初級繞組（1〇)及二次 繞組（1 1) ’.适些繞組則設在若干電氣絕緣材料之疊層（1 2 ) 上而這些層共同形成一塊（13)，。一-磁心（14)係現在環繞 繞組。，變壓器線圈亦可予以鑄入—電氣絕緣材料内（未示 出）。此材料最好具有至少3kV之破壞電壓·。如果破壞電壓 係約3k V時.，那麼線圈間之距離必須為至少〇. 4 mm。.通過 空氣之距離必須為至少6 mm‘。·如果一電氣絕緣材料用於線 圈之間斤：最小距離可較小•，因而使變壓器體積能予以減 小。，較4之限制可藉在電氣絕緣材料之諸層上之—伞二’ 卞面配 置中設置線圈予以達成.。如果此項方法係藉例如絲網印# 或照相石版術之一種印刷技術予以實施時*，亦可獲得—古 度之準確性s變壓器之線圈系統係藉提供材料層及線圈2 將之相互壓製其上予以製成，·因而形成一單塊材料。 * 如圖1中所示之平面變壓器係較位於空間中之一習用變 壓器更小、。有特別重要性之一特點在平面變壓器係更薄

第7頁 五、發明說明（5) 然而，.變壓器之面積仍然決定電 · 其他組件之體積沒有效果/電子系統之最小面積，。減小 麼盗體積之減小來進行。 ’、统體積之減小必須靠變 在一平面變壓器中、一線圈之— 組部份？此乃適當的因一扁平線現卫通常包括至少兩繞 繞組在一單層上僅有一單繞組部份^常係成螺旋形•如果 接於二電壓源則變成有問題的。^時’，將其内部定置端連 方提供一絕緣橋予以解決。·位於=題可藉在其餘線圈上 端部然後係藉在螺旋上方提供二^旋内部之螺旋形繞組之 外部之接觸點·。為避免在此導體^予以連接至位於螺旋 Γ ^ -稱為橋之電氣絕緣路徑則必須位於導體 ，2A係一位於次級線圈之螺旋形之繞組部份之一個 處之包括一絕緣橋之習知平面變壓器之一且艎 位 T面圖·。圖2B係一包括位於沿一斷續線之絕緣橋之二： ^圖2A中所示之絕緣橋之一習知平面這些圖顯示—繞紐^ :(20) $何環繞磁心（21 )予以定置位於螺旋内部之繞1 部份之端部（22)可藉一越過繞組部份之導體（23)予以連接 於螺旋外部之連接，。導體（2 3 )及繞組部份皆利用一電氣絕 緣材料（24)之一橋予以相互隔開？參考號碼（25)顯示提供 繞級部份之層。·上述之答案係極費力的。·根據這個理由。 好處是通常係由皆用一通路予以相互連接之兩繞組作成 的、此一通路係一鍍金屬之通孔《繞組螺旋之一向内至通 略之輸入ρ另外一繞組係連接於通路之輸出-，其中繞組則

。 螺旋。，此乃顯示於圖3A及3B。 3A/系位於次級線圈之螺旋形繞組部份之一之位置上之 一之習知平面變壓器之一橫斷面圖繞組部份（30 )則以 似螺旋方式向内延伸及係導電式速接於一位於因此所形 ^螺旋内部之通路（3丨）？圖3 B係位於次級線圖之螺旋形 圖組之一之位置上之圖1之習知平面變壓器之一橫斷面 U2 )其中燒址部份係連接於圖3A之繞組部份*。此繞組部份 呓為丨以—似螺旋方式自通路（3 1)延伸至外邊·。磁心係標 二3 3 ) <；當然製造具有數個及因此數層之線 可能的。κι iJ· & , r 以連桩’此包括通路之此構造使一平面中之線圈能予 而無需橋•。圖4係位於斷續線之位置處上之圖3之平 之諸 》 横斷面圖•。圖4顯示皆設在一電氣絕緣材料 層（4 2 ’ 4 3 )上之兩繞組部份（4 〇，41 )。繞組部份皆藉 哭 鑛金屬壁（45)之通路（44)予以電導地互連之，。變壓 器之磁心係標記為（46),。 ， . 白位於變壓器之最外層上之兩繞組部份屬於同 n刀級或次級線圈）、。這個之理由係最適當之磁心由 構成 '俾恰當之磁心係被考慮為-初級或次級 二次級線Κ那個繞組係最接近的，$過磁心之-初級及 ~r β + g ι 之σ卩伤並不形成距離之部份。在另 一可能之結構中選摞一诵.a d * ^ , , 擇通過磁心之路徑致使通過中間材料 之執道小於0.4 mm將會可能的·。 例如在任一邊上設朁_ &a a 之如缺έΑ T 資兩層之—次級繞組與一疊兩層 之…繞組疋可能的。、環繞此結構所設之磁心然後被認

為一初級組件.，因立俦搞γ Μ S&. ->· ΪΚ Λ6： 八 接近於初級繞組。，次級繞組之通 路間之距離在任何情形下 ; <通 至一可接受之位準。另—_ ^ ^ 層之一初級繞組盥一疊® 置潘 夕讲成e a 、 層之一次級繞組.。環繞此結構所設 之，心係認為一次級組件。 ，根據本發明，、丰啄蝽Ρ之一繞組部份之執道具有凸出 部。•圖5Α係位於次級線圈之一繞旋形繞组之位置=== 本發面變壓器之—具體實例之一橫斷面 位於-人，.及線圏之一螺旋形繞組之位置上之圖Α之平面’、 器之一橫斷面圖，此繞組則鄰接在圖5Α之繞組部份上^ 顯示在這種情形下繞組部份（5〇，51)各具有一凸出部（52 53)。，螺旋形繞組部份在有通路之一邊上突出：繞組部份 之凸出部份係位於一離開磁心比其他繞組部份為大之距離 處。結果’與沒有四出部之情況相比較，相互連接兩繞組 部份之通路（54，55，56)亦可位於一離開磁心一較大距離 處。因而，當變壓器體積已予以減小時，將通路維持在至 少將近6，mm之安全距離係可能的。 ， 在工作期間不會增加變壓器之破壞危險之平面變壓器體 精之滅小可藉將一平行，•並列之裝置中之一初級線圈之兩 繞·組部伤疋置在一單層上予以交替地達成》·此能使—更小 裂及便且之變壓器得以被製成.。圖6 A係位於一繁參初·緣緣 圈之螵旋形繞組部份之一個之位置上根據本發明之平面變 ^器之一橫斷面圖。•圖6 B係位於雙繞初級線圈之螺旋形繞 银都份之一個之位置上根據本發明之平面變壓器之橫斷面 五、發明說明（8) 圖’其繞組部份係連接於圖6 A之繞組部份：圖6 A顯示分別 經接在標記為（62)及（63)之通路之被標記為（60及61)之兩 繞組部份？圖6 B顯示繞組部份（6 4 )及（6 5 )如何自各自通路 (62)及（63)以一像螺旋方式延伸至外邊q參考號瑪（66)表 示磁心' 配置繞組之此種方 一 八' 子: 方法!ίίΐ兩初級線圈（例如一線圈當作電源及開關， 及一=:=，(積體電路)之電源)之變壓器上尤 其是重要。•否則會需要另外層了。 ， 几 因此，本發明關於一平面攀: ,A CL Μ Έ 4* ^'堡窃，其中次級線圈之匝哆 外觀地予以相互連接•，俾通路 .二 班白 離處。本發明又關於一種平位於離開磁心之一較大距 二平行定以此器其中初級線圈之阻 工作期間予以達成而不會増加u器之體積之再減小可在 曰加變壓器之破壞危險，。

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Claims (1)

1. 六、申請專利範圍 1. 一種平面變壓器，4包括許多層其上設有一初級及次級 螺旋形繞組，.因此非屬於初級線圈之一繞組即屬於次級線-圈之一繞組之繞組部份係藉一個或多個通路互連，其特徵-在於次級線圈之一繞組部份具有一凸部 2. 如申請專利範圍第1項之平面變壓器.，其特徵在於該 變壓器包括具有次級繞組部份之兩層及具有初級繞組部份 之四 '層/ 3. 如申請專利範圍 變壓器包括一鐵氧體 4. 如申請專利範圍 位於較次級線圈為近 級繞組部份之每一通 心至初級線圈之距離 5. 如申請專利範圍 於較初級線圈為近次 組部份之每一通路之 次級線圈之距離時， 6. —種平面變壓器 初級線 線圈即 連，·其 平行，.並列之配置. 圈及一次級線 屬於一次級線 特徵在於一層 第1項之平面變壓器，其特徵在於該 磁心。 第3項之平面變壓器，其中該磁心係 广 之初級線圈，.其特徵在於至磁心之次 路之距離係致使若這些距離加上自磁 時’，一超過6 ram之總距離得以獲致。 第3項之平面變壓器：其中磁心係位 、-及線圈’、其特徵在於至磁心之初級繞 距離係致使若這些距離加上自磁心至 一超過6 mm之總距離得以獲致。 包括互壓之許多層丨其上皆印有— 圈之螺旋形繞組部份：非屬於一初級 圈之繞組部伤係藉一個或多個通路互 上之初級線圈之兩繞組部份係設為一

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