TWM523954U - 感應線圈總成 - Google Patents

Description

感應線圈總成

本新型與電感元件的配置有關，特別是關於一種平面化的感應線圈總成。

電感線圈廣泛地使用於濾波、電壓轉換、整流或其他電力轉換裝置中，經過不同的配置及線圈之間的連結關係，可以提供不同的功能。

傳統的線圈主要係在繞線架上纏繞漆包線，所形成的立體結構。前述的立體式繞線結構，不利於小型化，而無法應用於對於尺寸、厚度要求小型化的場合，同時在小型化的過程中，也容易因為尺寸誤差而造成實際表現的精確性不符合設計要求。

因此，基於前述的問題，先前技術中發展出平面化螺旋線圈的設計，可以在一電路板上以一般印刷電路板製程製作出平面的繞線匝，從而取代立體化的繞線結構。此種平面線圈優點在於容易小型化且有利於大量快速生產，且維持高精確性的要求。

然而，由於平面化的結構，使得多個平面線圈之間的互相搭配、電路連結也變得困難，不容易在單一電路板上配置複雜的平面線圈組合。

為達上述目的，本新型揭露一種感應線圈總成，包括一印刷電路板、一第一平面繞線組、一第二平面繞線組以及至少一輔助電感元件。

印刷電路板具有依序層疊的第一電路層、第二電路層、第三電路層、第四電路層、第五電路層、第六電路層、第七電路層以及第八電路層，並且印刷電路板上定義一第一區塊及一第二區塊。第一平面繞線組具有多個互相串連的平面電感元件，環繞第一區塊設置，且分布在印刷電路板的各個電路層中。第二平面繞線組具有多個互相串連的平面電感元件，環繞第一區塊設置，且分布在印刷電路板的各個電路層中；並且第一平面繞線組的平面電感元件與第二平面繞線組的平面電感元件是採取交錯配置於上下相鄰的電路層。輔助電感元件設置於印刷電路板的電路層其中之一，環繞第二區塊設置，並且連接於第一平面繞線組或第二平面繞線組。

於一具體實施例中，第一平面繞線組的平面電感元件包括：一第一平面電感元件，設置於第一電路層；一第二平面電感元件，設置於第三電路層；一第三平面電感元件，設置於第五電路層；以及一第四平面電感元件，設置於第七電路層，且第一、第二、第三、第四平面電感元件互相串連，環繞第一區塊設置。

於一具體實施例中，第二平面繞線組的平面電感元件包括：一第五平面電感元件，設置於第二電路層；一第六平面電感元件，設置於第四電路層；一第七平面電感元件，設置於第六電路層；以及一第八 平面電感元件，設置於第八電路層，且第五、第六、第七、第八平面電感元件互相串連，環繞第一區塊設置。

於一具體實施例中，第一平面繞線組更包含一第一抽頭，設置於印刷電路板的電路層其中之一，且第一抽頭連接於第一平面繞線組的兩個平面電感元件之間。

於一具體實施例中，第一抽頭連接於第二平面電感元件與第三平面電感元件之間，並且於印刷電路板上形成一第一抽頭接點。

於一具體實施例中，第一平面電感元件以及第四平面電感元件在第一電路層上形成訊號連接端點。

於一具體實施例中，第二平面繞線組更包含一第二抽頭，設置於印刷電路板的電路層其中之一，且第二抽頭連接於第二平面繞線組的兩個平面電感元件之間。

於一具體實施例中，第二抽頭連接於第六平面電感元件與第七平面電感元件之間，並且於印刷電路板上形成一第二抽頭接點。

於一具體實施例中，輔助電感元件串連於第二平面繞線組的平面電感元件其中之一。

於一具體實施例中，輔助電感元件設置於第一電路層，並延伸到第二電路層，並且在第二電路層串連於第五平面電感元件。

於一具體實施例中，輔助電感元件在印刷電路板上形成訊號連接端點。

於一具體實施例中，輔助電感元件設置於第七電路層，並且延伸到第八電路層，並且在第八電路層串連於第八平面電感元件。

於一具體實施例中，輔助電感元件透過線路延伸在第一電路層上形成訊號連接端點。

於一具體實施例中，印刷電路板更包括一第一貫穿槽及一第二貫穿槽，分別貫穿印刷電路板的第一區塊以及第二區塊。

於一具體實施例中，感應線圈總成更包括一磁芯，一部份嵌埋於印刷電路板的第一貫穿槽及第二貫穿槽。

有關本新型的特徵、實作與功效，茲配合圖式作最佳實施例詳細說明如下。

1‧‧‧感應線圈總成

100‧‧‧印刷電路板

101‧‧‧第一電路層

102‧‧‧第二電路層

103‧‧‧第三電路層

104‧‧‧第四電路層

105‧‧‧第五電路層

106‧‧‧第六電路層

107‧‧‧第七電路層

108‧‧‧第八電路層

110‧‧‧第一平面繞線組

111‧‧‧第一平面電感元件

112‧‧‧第二平面電感元件

113‧‧‧第三平面電感元件

114‧‧‧第四平面電感元件

120‧‧‧第二平面繞線組

125‧‧‧第五平面電感元件

126‧‧‧第六平面電感元件

127‧‧‧第七平面電感元件

128‧‧‧第八平面電感元件

131‧‧‧第一輔助電感元件

132‧‧‧第二輔助電感元件

140‧‧‧磁芯

A1‧‧‧第一區塊

A2‧‧‧第二區塊

CT1‧‧‧第一抽頭

CT2‧‧‧第二抽頭

Cx‧‧‧第一抽頭接點

Cy‧‧‧第二抽頭接點

TH1‧‧‧第一貫穿槽

TH2‧‧‧第二貫穿槽

X+,X-‧‧‧訊號連接端點

Y+,Y-‧‧‧訊號連接端點

第1圖為本新型實施例的感應線圈總成的分解示意圖。

第2圖為本新型實施例的感應線圈總成的立體圖。

請參閱第1圖及第2圖所示，本新型實施例揭露的一種感應線圈總成1，包括一印刷電路板100、一第一平面繞線組110以及一第二平面繞線組120。

如第1圖所示，印刷電路板100具有八個電路層101,102,103,104,105,106,107,108，分別為第一電路層101至第八電路層108，並且印刷電路板100上定義一第一區塊A1及一第二區塊A2，每一電路層101,102,103,104,105,106,107,108均具有第一區塊A1及第二區塊A2。印刷電路板100中整合了第一平面繞線組110以及第二平面繞線組120。

如第1圖所示，第一平面繞線組110具有多個互相串連的平面電感元件111,112,113,114，分別設置在第一電路層101、第三電路層 103、第五電路層105、第七電路層107。第一平面繞線組110的平面電感元件111,112,113,114分別具有多個串連的繞線圈，環繞第一區塊A1設置。第一平面繞線組110的平面電感元件111,112,113,114的繞線方向，可以是相同或是互為相反。

第一平面繞線組110的平面電感元件111,112,113,114的繞線圈數量，可以是一比一的比例，也可以是其他倍數的比例，平面電感元件111,112,113,114的繞線圈數量比可依設計需求有所變更。

如第1圖所示，第二平面繞線組120也具有多個互相串連的平面電感元件125,126,127,128，分別設置在第二電路層102、第四電路層104、第六電路層106、第八電路層108。第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128分別具有多個串連的繞線圈，環繞第一區塊A1設置。第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128的繞線方向，可以是相同或是互為相反。

同理，第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128的繞線圈數量，可以是一比一的比例，也可以是其他倍數的比例，平面電感元件125,126,127,128的繞線圈數量比可依設計需求有所變更。

同樣地，第一平面繞線組110與第二平面繞線組120的總繞線圈數量比也是依設計需求有所變更。

第一平面繞線組110的平面電感元件111,112,113,114與第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128，是採取交錯配置於上下相鄰的電路層101,102,103,104,105,106,107,108。

以下進一步說明第一實施例的感應線圈總成1的細節。

如第1圖所示，印刷電路板100的電路層至少包含第一電路層101、第二電路層102、第三電路層103、第四電路層104、第五電路層105、第六電路層106、第七電路層107以及第八電路層108，前述的電路層依序層疊。

第一平面繞線組110的平面電感元件包括一第一平面電感元件111、一第二平面電感元件112、一第三平面電感元件113以及一第四平面電感元件114。第一平面電感元件111設置於第一電路層101，第二平面電感元件112設置於第三電路層103，第三平面電感元件103設置於第五電路層105，第四平面電感元件104設置於第七電路層107。前述第一、第二、第三、第四平面電感元件111,112,113,114互相串連，並且四個電感元件111,112,113,114環繞第一區塊A1設置。

第二平面繞線組120的平面電感元件包括一第五平面電感元件125、一第六平面電感元件126、一第七平面電感元件127以及一第八電感元件128。第五平面電感元件125設置於第二電路層102，第六平面電感元件126，設置於第四電路層104，第七平面電感元件127設置於第六電路層106，第八平面電感元件128設置於第八電路層108。前述第五、第六、第七、第八平面電感元件125,126,127,128互相串連，並且四個電感元件125,126,127,128環繞第一區塊A1設置。

如第1圖與第2圖所示，第一平面繞線組110更包含一第一抽頭CT1，設置於印刷電路板100的電路層101,102,103,104,105,106,107,108其中之一，且第一抽頭CT1連接於第一平面繞線組110的兩個平面電感元件之間，例如第一抽頭CT1連接於第二平面電感元件112與第三平 面電感元件113之間，並且於印刷電路板100的表面(例如第一電路層101)形成一第一抽頭接點Cx。而第一平面電感元件111以及第四平面電感元件114，則在印刷電路板100的表面上形成訊號連接端點X+,X-。

如第1圖與第2圖所示，第二平面繞線組120更包含一第二抽頭CT2，設置於印刷電路板100的電路層101,102,103,104,105,106,107,108其中之一，且第二抽頭CT2連接於第二平面繞線組120的兩個平面電感元件之間，例如第二抽頭CT2連接於第六平面電感元件126與第七平面電感元件127之間，並且於印刷電路板100的表面(例如第一電路層101)上形成一第二抽頭接點Cy。

此外，第一抽頭接點Cx、訊號連接端點X+,X-可以設置在長方形印刷電路板100的一端，而第二抽頭接點Cy配置在長方形印刷電路板100的另一端。

如第1圖與第2圖所示，中，印刷電路板100上更定義一第二區塊A2，每一電路層101,102,103,104,105,106,107,108均具有第二區塊A2。感應線圈總成1更包括多個輔助電感元件，每一輔助電感元件設置於電路層101,102,103,104,105,106,107,108其中之一，環繞第二區塊A2設置，並且連接於第一平面繞線組110或第二平面繞線組120。

如第1圖所示，於一具體實施例中，感應線圈總成1包含一第一輔助電感元件131以及一第二輔助電感元件132。

如第1圖所示，第一輔助電感元件131設置於印刷電路板100的電路層101,102,103,104,105,106,107,108其中之一或其組合，並且串連於第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128其中之一。 例如第一輔助電感元件131設置於第一電路層101，並且進一步延伸到第二電路層102，並且在第二電路層102串連於第五平面電感元件125，亦即串連於第二平面繞線組120的一端。同時，第一輔助電感元件131環繞第二區塊A2設置，並且第一輔助電感元件131在第一電路層101上形成訊號連接端點Y+，訊號連接端點Y+與第二抽頭接點Cy位於長方形印刷電路板100的同一端。第一輔助電感元件131在第一電路層101與第二電路層102的繞線方向可以是相同或相反。

如第1圖所示，第二輔助電感元件132，設置於印刷電路板100的電路層101,102,103,104,105,106,107,108其中之一或其組合，並且串連於第二平面繞線組120的平面電感元件125,126,127,128其中之一。例如第二輔助電感元件132設置於第七電路層107，並且進一步延伸到第八電路層108以增加感抗，並且在第八電路層108串連於第八平面電感元件128，亦即串連於第二平面繞線組120的另一端。同時，第二輔助電感元件132環繞第二區塊A2設置，而可以和第一輔助電感元件131交互作用。此外，第二輔助電感元件132透過線路延伸在第一電路層101上形成訊號連接端點Y-，訊號連接端點Y-與第二抽頭接點Cy位於長方形印刷電路板100的同一端。第二輔助電感元件132在第七電路層107與第八電路層108的繞線方向可以是相同或相反，來改變感抗特性。

承上所述，各電路層101,102,103,104,105,106,107,108之間的電性連接，可以透過貫通電路層101,102,103,104,105,106,107,108的貫孔達成，透過貫孔內壁電路金屬膜，就可以使個電路層101,102,103,104,105,106,107,108之間的線路進行電性連接。貫孔的應用為印刷 電路板100的技術領域中常見的技術手段，以下不再贅述。

本新型的一種感應線圈總成1是應用於濾波、電壓轉換或其他電力轉換應用。

如第1圖與第2圖所示，印刷電路板100更包括一第一貫穿槽TH1及一第二貫穿槽TH2，第一貫穿槽TH1貫穿印刷電路板100的第一區塊A1，以及第二貫穿槽TH2貫穿印刷電路板100的第二區塊A2。

如第1圖與第2圖所示，感應線圈總成1更包括一磁芯140，磁芯140的一部份嵌埋於印刷電路板100的第一貫穿槽TH1及第二貫穿槽TH2。於較佳實施例中，磁芯140可分離成二個部份，且分離後磁芯140的一半部份的形狀為C字型，可方便組裝及調整磁芯140的參數。

另外，磁芯140的結構尺寸可依設計需求決定，且磁芯140的材質可以為具有導磁特性的金屬，例如包含不同鎳、錳、鋅成分比例的金屬。磁芯140可以在繞線圈之間構成封閉磁力線，加強繞線圈之間的電感效應。

1‧‧‧感應線圈總成

100‧‧‧印刷電路板

101‧‧‧第一電路層

102‧‧‧第二電路層

103‧‧‧第三電路層

104‧‧‧第四電路層

105‧‧‧第五電路層

106‧‧‧第六電路層

107‧‧‧第七電路層

108‧‧‧第八電路層

110‧‧‧第一平面繞線組

111‧‧‧第一平面電感元件

112‧‧‧第二平面電感元件

113‧‧‧第三平面電感元件

114‧‧‧第四平面電感元件

120‧‧‧第二平面繞線組

125‧‧‧第五平面電感元件

126‧‧‧第六平面電感元件

127‧‧‧第七平面電感元件

128‧‧‧第八平面電感元件

131‧‧‧第一輔助電感元件

132‧‧‧第二輔助電感元件

140‧‧‧磁芯

A1‧‧‧第一區塊

A2‧‧‧第二區塊

CT1‧‧‧第一抽頭

CT2‧‧‧第二抽頭

Cx‧‧‧第一抽頭接點

Cy‧‧‧第二抽頭接點

TH1‧‧‧第一貫穿槽

TH2‧‧‧第二貫穿槽

X+,X-‧‧‧訊號連接端點

Y+,Y-‧‧‧訊號連接端點

Claims (13)

1. 一種感應線圈總成，包括：一印刷電路板，具有依序層疊的第一電路層、第二電路層、第三電路層、第四電路層、第五電路層、第六電路層、第七電路層以及第八電路層，並且該印刷電路板上定義一第一區塊及一第二區塊；一第一平面繞線組，具有多個互相串連的平面電感元件，環繞該第一區塊設置，且分布在該印刷電路板的各個電路層中；一第二平面繞線組，具有多個互相串連的平面電感元件，環繞該第一區塊設置，且分布在該印刷電路板的各個電路層中；並且該第一平面繞線組的平面電感元件與第二平面繞線組的平面電感元件是採取交錯配置於上下相鄰的電路層；以及至少一輔助電感元件，設置於該印刷電路板的電路層其中之一，環繞該第二區塊設置，並且連接於該第一平面繞線組或該第二平面繞線組。
2. 如請求項1所述的感應線圈總成，其中，該第一平面繞線組的平面電感元件包括一第一平面電感元件，設置於該第一電路層；一第二平面電感元件，設置於該第三電路層；一第三平面電感元件，設置於該第五電路層；以及一第四平面電感元件，設置於該第七電路層，且該第一、第二、第三、第四平面電感元件互相串連，環繞該第一區塊設置。
3. 如請求項2所述的感應線圈總成，其中，該第二平面繞線組的平面電感 元件包括：一第五平面電感元件，設置於該第二電路層；一第六平面電感元件，設置於該第四電路層；一第七平面電感元件，設置於該第六電路層；以及一第八平面電感元件，設置於該第八電路層，且該第五、第六、第七、第八平面電感元件互相串連，環繞該第一區塊設置。
4. 如請求項3所述的感應線圈總成，其中，該第一平面繞線組更包含一第一抽頭，設置於該印刷電路板的電路層其中之一，且該第一抽頭連接於該第一平面繞線組的兩個平面電感元件之間。
5. 如請求項4所述的感應線圈總成，其中，該第一抽頭連接於該第二平面電感元件與該第三平面電感元件之間，並且於該印刷電路板上形成一第一抽頭接點。
6. 如請求項4所述的感應線圈總成，其中，該第一平面電感元件以及該第四平面電感元件在該第一電路層上形成訊號連接端點。
7. 如請求項3所述的感應線圈總成，其中，該第二平面繞線組更包含一第二抽頭，設置於該印刷電路板的電路層其中之一，且該第二抽頭連接於該第二平面繞線組的兩個平面電感元件之間。
8. 如請求項7所述的感應線圈總成，其中，該第二抽頭連接於該第六平面電感元件與該第七平面電感元件之間，並且於該印刷電路板上形成一第二抽頭接點。
9. 如請求項3所述的感應線圈總成，其中，該輔助電感元件串連於第二平面繞線組的平面電感元件其中之一。
10. 如請求項9所述的感應線圈總成，其中，該輔助電感元件設置於該第一電路層，並延伸到該第二電路層，並且在該第二電路層串連於該第五平面電感元件，並且該輔助電感元件在該印刷電路板上形成訊號連接端點。
11. 如請求項9所述的感應線圈總成，其中，該輔助電感元件設置於該第七電路層，並且延伸到該第八電路層，並且在該第八電路層串連於該第八平面電感元件，並且該輔助電感元件透過線路延伸在該印刷電路板上形成訊號連接端點。
12. 如請求項1所述的感應線圈總成，其中，該印刷電路板更包括一第一貫穿槽及一第二貫穿槽，分別貫穿該印刷電路板的第一區塊以及第二區塊。
13. 如請求項12所述的感應線圈總成，更包括一磁芯，一部份嵌埋於該印刷電路板的第一貫穿槽及第二貫穿槽。