WO2024056976A1 - Bobinage pour transformateur planaire - Google Patents

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WO2024056976A1
WO2024056976A1 PCT/FR2023/051397 FR2023051397W WO2024056976A1 WO 2024056976 A1 WO2024056976 A1 WO 2024056976A1 FR 2023051397 W FR2023051397 W FR 2023051397W WO 2024056976 A1 WO2024056976 A1 WO 2024056976A1
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WO
WIPO (PCT)
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winding
conductive tracks
primary
printed circuit
longitudinal
Prior art date
Application number
PCT/FR2023/051397
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English (en)
Inventor
Lionel Mathieu
Louis GRIMAUD
Original Assignee
Safran Electronics & Defense
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Filing date
Publication date
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    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2809—Printed windings on stacked layers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2804—Printed windings
    • H01F2027/2819—Planar transformers with printed windings, e.g. surrounded by two cores and to be mounted on printed circuit

Definitions

  • the present invention relates to a winding for a planar power transformer, of the type comprising at least one stack of conductive tracks, said conductive tracks comprising a first set, forming a primary winding of the winding, composed of at least one so-called primary conductive track, and a second assembly, forming a secondary winding of the winding, composed of at least one so-called secondary conductive track.
  • Such a winding can be combined with a magnetic circuit to form a planar power transformer (also called, in English, a “planar transformer”).
  • a planar power transformer also called, in English, a “planar transformer”.
  • Such a transformer has the advantage of being very compact and of being able to supply currents of high amplitude and high frequency.
  • the invention also relates to a method of manufacturing such a winding.
  • transformers are conventionally composed of a copper winding associated with a magnetic circuit.
  • the winding is made up of two types of turn windings: a winding of primary turns, commonly called primary winding, and a winding of secondary turns, commonly called secondary winding.
  • a first of the windings typically the primary winding, receives the electrical energy and generates a magnetic field.
  • the other winding is crossed by the magnetic field produced by the first winding and supplies an alternating current of the same frequency but with a voltage which may be higher or lower than the voltage across the first winding.
  • a conventional transformer technology is that of so-called wound transformers, in which the primary and secondary windings are made of enameled copper wires.
  • These transformers are relatively heavy and have a large footprint and a high production cost.
  • they present an annoying dispersion of their electrical performances, linked to their manufacturing process.
  • they have significant so-called AC losses.
  • These AC losses consist of losses induced by the alternating nature of the current circulating in the transformer and are notably generated by the skin effect, the proximity effect and the overflow effect. Similar to a real impedance, they increase with the operating frequency of the transformer. They therefore limit the use of high frequency wound transformers.
  • a more recent transformer technology is that of so-called planar transformers in which the turns of the windings are formed by thin conductive tracks.
  • These conductive tracks can be made up of the conductive layers of a printed circuit board (better known by the acronym PCB, “Printed Circuit Board”), or by “strips” cut from plates of conductive material and plated on insulating supports.
  • each conductive track then comprises a portion forming a turn and an offset portion electrically connecting the portion forming a turn to a connection hole.
  • planar transformers have the advantage of being compact, in particular having a reduced height and a small footprint, and of having high efficiency and good power density. Additionally, they feature reduced AC losses compared to wirewound transformers. However, even if the AC losses of the transformers planars are already low, it is desirable to lower them even further in order to improve the performance of these transformers and in particular allow their use at ever higher frequencies.
  • An objective of the invention is to reduce the AC losses of a planar transformer with stacked turns.
  • a winding for a planar power transformer comprising at least one stack of conductive tracks, the stack being constituted by a printed circuit composed of several printed circuit boards, said conductive tracks comprising a first set, forming a primary winding of the winding, composed of at least one so-called primary conductive track, and a second set, forming a secondary winding of the winding, composed of at least one so-called secondary conductive track, in which the first set comprises at least one pair of primary conductive tracks composed of primary conductive tracks formed in the same printed circuit board and electrically connected to each other by at least one first electrical connection, at least one secondary conductive track of the second set is formed in the same printed circuit board and belongs to an external layer of said printed circuit board, and extends to the right of said first electrical connection connecting the primary conductive tracks of the pair of primary conductive tracks.
  • the winding also has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s): the winding comprises at least a patch of sintered metal interposed between two printed circuit boards of the stack and electrically connecting two of the conductive tracks belonging to external layers of the printed circuit boards of the stack to each other; the conductive tracks electrically connected to each other by the sintered metal pad are secondary conductive tracks, and at least one primary conductive track extends in line with the sintered metal pad; the conductive tracks electrically connected to each other by the sintered metal pellet are secondary conductive tracks, each of said secondary conductive tracks forming a turn; each of the primary conductive tracks composing the pair of primary conductive tracks forms a turn; the second set comprises, for the or at least one of the pair(s) of primary conductive tracks, a pair of secondary conductive tracks composed of secondary conductive tracks formed in the same printed circuit board as the pair of primary conductive tracks sandwiching said pair of primary conductive tracks, said secondary conductive tracks each forming a turn and
  • the invention also relates, according to a second aspect, to a planar transformer comprising a winding according to the first aspect.
  • the invention also relates, according to a third aspect, to a method of manufacturing a winding for a planar power transformer according to any one of the preceding claims, comprising a step of producing a printed circuit card, said step production including the following sub-steps:
  • the manufacturing process also has one or more of the following characteristics, taken in isolation or in any technically possible combination(s): the process comprises the following additional steps: o deposition of a second insulating layer on the second face of the substrate, the second insulating layer covering the or each first connection hole, and o production of a fourth conductive track forming a turn on one face of the second insulating layer opposite the substrate; the fourth conductive track extends to the right of the or each first connection hole; the manufacturing method comprises an additional step of producing at least a second connection hole through the substrate and the two insulating layers to electrically connect the third and fourth conductive tracks to each other; and the production step is repeated so as to produce at least a first printed circuit board and a second printed circuit board, the manufacturing process further comprising the following steps: o stacking of the first and second printed circuit boards, and o rolling-sintering of the first and second printed circuit boards so as to form an electrical connection between one of the conductive tracks forming a turn of the first printed circuit
  • Figure 1 is a perspective view of a planar power transformer according to an exemplary embodiment of the invention
  • Figure 2 is an electrical diagram of the transformer of Figure 1
  • Figure 3 is a perspective view of the winding of the planar transformer of Figure 1
  • Figure 4 is a top view of the winding of Figure 3, the layers of dielectric material composing this winding being left transparent to show certain details of embodiment
  • Figure 5 is a sectional view of the winding of Figure 3 along a plane marked VV in Figure 4, the layers of dielectric material composing this winding being left transparent to show certain details of production
  • Figure 6 is a view similar to that of Figure 5, only a first set of conductive tracks making up the winding being shown
  • Figure 7 is a view similar to that of Figure 5, only a second set of conductive tracks making up the winding being shown
  • the Figure 8 is a top view of a first type of conductive track making up a first winding of
  • the planar power transformer 10 shown in Figure 1 typically equips an isolated DC-DC voltage converter (not shown) operating at switching frequencies of between 100 kHz and a few MHz.
  • This voltage converter is for example an independent voltage converter.
  • it belongs to a conversion chain intended to convert an alternating voltage into direct voltage (or the reverse), said conversion chain comprising a direct-to-alternating voltage converter upstream or downstream of the direct-to-direct voltage converter .
  • Said isolated DC-DC voltage converter is for example part of a plasma motor (not shown); typically, it powers the anode (not shown) of said plasma motor.
  • the isolated DC-DC voltage converter is on board an aircraft and powers at least one item of equipment of the aircraft such as a lighting system, a pressurization system, or an avionics system.
  • This planar power transformer 10 includes a winding 12 and connection pads 14, 15, 16, 17. In the example shown, it also includes a magnetic circuit 18.
  • the winding 12 comprises a primary winding 20 electrically connected to a first 14 and a second 15 of the connection pads 14, 15, 16, 17. It also comprises a secondary winding 22 electrically connected to a third 16 and a fourth 17 of connection pads 14, 15, 16, 17.
  • the primary winding 20 is connected to a source of electrical energy, for example a battery, and the secondary winding 22 is connected to equipment consuming electrical energy.
  • the primary winding 20 is preferably connected to the source of electrical energy by a low voltage direct bus, for example between 70 and 100 Volts, with advantageously a high frequency inverter, for example of the full bridge or half bridge type, ensuring the conversion of the direct voltage into alternating voltage to power the primary winding 20.
  • the secondary winding is preferably connected to the energy consuming equipment by a high voltage direct bus, for example between 300 and 600 V, advantageously with a rectifier, for example of the controlled or non-controlled type, with single or double alternation, ensuring the conversion of the alternating voltage into direct voltage for supplying said high voltage direct bus with the current leaving the secondary winding 22 .
  • the primary winding 20 comprises a plurality of primary turns 24, preferably in even number. These primary turns 24 are here distributed between several branches 26A, 26B, 26C connected in parallel to the first and second connection pads 14, 15. Each branch 26A, 26B, 26C comprises several primary turns 24, here two, connected in series. In the example shown, these branches 26A, 26B, 26C are three in number.
  • the secondary winding 22 comprises a plurality of secondary turns 28, preferably in even number. These secondary turns 28 are here connected in series between the third and fourth connection pads 16, 17. In the example shown, the number of secondary turns 28 is equal to the number of primary turns 24.
  • the primary turns 24 and secondary turns 28 are here stacked one above the other in a stacking direction Z.
  • Each primary turn 24 and each secondary turn 28 extends in particular around a recess 30, oriented in the stacking direction Z, common to said turns 24, 28.
  • orientation terms extend with reference to a direct orthogonal reference X, Y, Z represented in the Figures and in which we distinguish, in addition to the stacking direction Z: a longitudinal direction X, orthogonal to the stacking direction Z, and a transverse direction Y, orthogonal to the longitudinal direction X and to the stacking direction Z, this transverse direction Y forming with the longitudinal direction Y a so-called horizontal plane.
  • Each turn 24, 28 extends substantially in a horizontal plane.
  • the primary turns 24 and secondary turns 28 are intertwined, that is to say that the winding 12 has an alternation of primary turns 24 and secondary turns 28 in the stacking direction Z.
  • each pair of primary turns 24 belonging to the same branch 26A, 26B, 26C is sandwiched between a pair of secondary turns 28.
  • the turns 28 of this pair of secondary turns 28 is specific to said pair, i.e. say that each turn 28 of the pair of secondary turns 28 is distinct from any other turn 28 belonging to a pair of secondary turns 28 sandwiching another pair of primary turns 24.
  • the two turns 24 composing the pair of turns primary turns 24 are arranged consecutively in the stacking direction Z, that is to say that there is no secondary turn 28 interposed between said two primary turns 24.
  • the stack of turns 24, 28 comprises the following sequence of turns: a secondary turn 28, two primary turns 24 connected in series, two secondary turns 28, two primary turns 24 connected in series, two secondary turns 28, two primary turns 24 connected in series, and a secondary turn 28.
  • the magnetic circuit 18 is, in a manner well known to those skilled in the art, formed of a block 32 of ferromagnetic material, typically ferrite, pierced with two longitudinal windows 34, 36 crossed by the turns 24, 28 of the winding 12.
  • the magnetic circuit 18 thus has an upper plate 38 and a lower plate 40, as well as two outer legs 42 and a central leg 44 connecting the upper 38 and lower 40 plates to each other.
  • the central leg 44 is engaged in the recess 30 and each turn 24, 28 surrounds said central leg 44.
  • the block 32 has a double E type topology, that is to say that it is formed of two superimposed bodies 46, 48, each in the shape of an E, the branches of the E partly forming the legs 42, 44 while the bar of E forms one of the plates 38, 40.
  • the block 32 has a topology of type El, CI, CC or any other topology known to those skilled in the art.
  • the winding 12 is constituted by a stack 50 of conductive tracks 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 insulated two by two by layers of dielectric material 59.
  • This stack 50 is here constituted by a printed circuit 51, the conductive tracks 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 being constituted by conductive layers of said printed circuit 51.
  • the conductive tracks 52, 53 , 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 are each made up of a strip of conductive material.
  • the printed circuit 51 is in particular composed of several printed circuit boards
  • Each printed circuit board 61 (better known by the English acronym PCB for “printed circuit board”) multilayers laminated-sintered to each other.
  • Each printed circuit board 61 has for example a thickness, measured in the stacking direction Z, substantially equal to 3 mm. In practice, this parameter is adapted depending on the application.
  • the conductive tracks 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58 are for example made of copper. Alternatively they are in silver or aluminum.
  • the conductive tracks comprise a first set 60A ( Figure 6), forming the primary winding 20, composed of so-called primary conductive tracks 52, 53, 54A, 54B, (track 54B, see Figure 3).
  • the conductive tracks also include a second set 60B ( Figure 7), forming the secondary winding 22, composed of so-called secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58.
  • the primary conductive tracks include conductive tracks of a first type 52, conductive tracks of a second type 53 and conductive tracks of a third type 54A, 54B.
  • the secondary conductive tracks comprise, relative to the stacking direction Z, an end conductive track of a first type 55, an end conductive track of a second type 56, intermediate conductive tracks of a first type 57 and intermediate conductive tracks of a second type 58.
  • the conductive tracks of the same type are substantially identical to each other.
  • each primary conductive track of the first type 52 forms a turn.
  • it comprises two longitudinal branches 62, 63 spaced transversely from one another, each having a first longitudinal end 64 and a second opposite longitudinal end 66, and a transverse end bar 68 connecting one to the other the second longitudinal ends 66 of the two branches 62, 63.
  • It also comprises an elbow 70 extending from the first longitudinal end 64 of a first 62 of the longitudinal branches 62, 63 towards the second longitudinal branch 63.
  • the elbow 70 has a free end 71 spaced from the second longitudinal branch 63, thus leaving a passage 72 between the second longitudinal branch 63 and the elbow 70.
  • the length of the elbow 70 measured in the transverse direction Y, is greater than half of the transverse distance between the longitudinal branches 62, 63, in particular greater than 2/3 of this distance.
  • the length of the elbow 70 is in particular substantially equal to % of the transverse distance between the longitudinal branches 62, 63.
  • the longitudinal branches 62, 63, the bar 68 and the elbow 70 are of substantially equal width.
  • the width is measured in the transverse direction Y.
  • the width is measured in the longitudinal direction X.
  • the second branch 63 is in particular longer than the first branch 62, so that its first longitudinal end 64 projects longitudinally relative to the first longitudinal end 64 of the first branch 62.
  • This first longitudinal end 64 of the second branch 63 presents here a through orifice 73 for the passage of the first interconnection pad 14.
  • each primary conductive track of the first type 52 also comprises an intermediate transverse bar 74 connecting the two branches 62,63 to one another, at a distance from their respective longitudinal ends 66.
  • This intermediate transverse bar 74 is interposed between the elbow 70 and the transverse end bar 68. It is in particular closer to the transverse end bar 68 than to the elbow 70.
  • the intermediate transverse bar 74 delimits with the longitudinal branches 62, 63 and the elbow 70 a section of the recess 30. It also delimits with the longitudinal branches 62, 63 and the end bar 68, a window 76.
  • each primary conductive track of the second type 53 is constituted by the symmetry of a primary conductive track of the first type 52 relative to a longitudinal plane XZ.
  • the above description of a primary conductive track of the first type 52 therefore applies mutatis mutandis, with the exception that the through orifice 73 is here adapted to the passage of the second interconnection pad 15 (and not the first pad d interconnection 14 as is the case for the primary conductive tracks of the first type 52).
  • each primary conductive track of the third type 54A, 54B has the shape of a strip 80 pierced at a first 82 of its longitudinal ends 82, 84 with a through orifice 86 for the passage of the first or second pad interconnection 14, 15.
  • This strip 80 has a transverse dimension substantially equal to the width of the longitudinal branches 62, 63 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • the strip 80 has a longitudinal dimension less than the difference in length between the longitudinal branches 62, 63 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • the secondary end conductive track of the first type 55 forms a turn.
  • it comprises two longitudinal branches 90, 92 spaced transversely from one another, each having a first longitudinal end 94 and a second opposite longitudinal end 96, and a transverse bar 98 connecting one to the other the first longitudinal ends 94 of the two branches 90, 92.
  • It also comprises an elbow 100 extending from the second longitudinal end 96 of a first 90 of the longitudinal branches 90, 92 towards the second longitudinal branch 92.
  • the elbow 100 has a free end 101 spaced from the second longitudinal branch 92, thus leaving a passage 102 between the second longitudinal branch 92 and the elbow 100.
  • the transverse distance between the longitudinal branches 90, 92 of the secondary conductive track 55 is substantially equal to the transverse distance between the longitudinal branches 62, 63 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • the length of the elbow 100 measured in the transverse direction Y, is greater than half of the transverse distance between the longitudinal branches 90, 92, in particular greater than 2/3 of this distance.
  • the length of the elbow 100 is in particular substantially equal to % of the transverse distance between the longitudinal branches 90, 92.
  • the longitudinal branches 90, 92, the bar 98 and the elbow 100 together delimit a section of the recess 30.
  • the longitudinal branches 90, 92, the bar 98 and the elbow 100 are of substantially equal width.
  • the width is measured in the transverse direction Y.
  • the width is measured in the longitudinal direction X. This width is substantially equal to that of the longitudinal branches 62, 63 , of the bar 68 and the elbow 70 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • the second branch 92 is longer than the first branch 90, so that its second longitudinal end 96 projects longitudinally relative to the second longitudinal end 96 of the first branch 90.
  • the difference in length between the longitudinal branches 90, 92 is greater than the length, measured according to the direction longitudinal X, branch extensions 74, 76 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • This first longitudinal end 94 of the second branch 92 here has a through orifice 103 for the passage of the third interconnection pad 16.
  • the secondary conductive track of the first type 55 also comprises a projecting portion 104 projecting longitudinally outwards from the elbow 100.
  • This projecting portion 104 is spaced from the second branch 92. It has a longitudinal dimension less than the difference in length between the longitudinal branches 90, 92. This longitudinal dimension is typically between 1.5 and 2 times the width of the elbow 100.
  • the first longitudinal branch 90 is extended by a beveled portion 106 filling the space between the projecting portion 104 and the second end 96 of said first longitudinal branch 90.
  • the secondary end conductive track of the second type 56 is constituted by the symmetry of the secondary end conductive track of the first type 55 relative to a longitudinal plane XZ.
  • the above description of the secondary conductive end track of the first type 55 therefore applies mutatis mutandis, with the exception that the through orifice 103 is here adapted to the passage of the fourth interconnection pad 17 (and not the third interconnection pad 16 as is the case for the secondary end conductive track of the first type 55).
  • each intermediate secondary conductive track of the first type 57 forms a turn.
  • it comprises two longitudinal branches 110, 112 spaced transversely from one another, each having a first longitudinal end 114 and a second opposite longitudinal end 116, and a transverse bar 118 connecting one to the other the first longitudinal ends 114 of the two branches 110, 112.
  • It also comprises a first elbow 120 extending from the second longitudinal end 116 of a first 110 of the longitudinal branches 110, 112 towards the second longitudinal branch 112.
  • This first elbow 120 has a free end 121 spaced from the second longitudinal branch 112, thus leaving a passage 122 between the second longitudinal branch 112 and the elbow 120.
  • the transverse distance between the longitudinal branches 110, 112 is substantially equal to the transverse distance between the longitudinal branches 62, 63 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • the length of the elbow 120 measured in the transverse direction Y, is greater than half of the transverse distance between the longitudinal branches 110, 112, in particular greater than 2/3 of this difference.
  • the length of the elbow 120 is in particular substantially equal to % of the transverse distance between the longitudinal branches 110, 112.
  • the longitudinal branches 110, 112, the bar 118 and the elbow 110 together delimit a section of the recess 30.
  • the second branch 112 is longer than the first branch 110, so that its second longitudinal end 116 protrudes longitudinally relative to the second longitudinal end 116 of the first branch 110.
  • the difference in length between the longitudinal branches 110, 112 is substantially equal to the length, measured in the longitudinal direction X, of the branch extensions 74, 76 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • Each intermediate secondary conductive track of the first type 57 also comprises a second elbow 124 projecting transversely from the second longitudinal end 116 of the second longitudinal branch 112 towards the first longitudinal branch 110.
  • This second elbow 124 has a transverse dimension substantially equal to that of the first elbow 120. It has a free end 125 opposite its junction with the second longitudinal branch 112.
  • the longitudinal branches 110, 112, the bar 118 and the first and second bends 120, 124 are of substantially equal width.
  • the width is measured in the transverse direction Y.
  • the width is measured in the longitudinal direction X. This width is substantially equal to that of the longitudinal branches 62, 63, the bar 68 and the elbow 70 of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53.
  • Each intermediate secondary conductive track of the first type 57 further comprises a projecting portion 126 projecting longitudinally outwards from the elbow 120.
  • This projecting portion 126 is spaced from the second branch 112. It has a longitudinal dimension less than the longitudinal space between the first and second elbows 120, 124. This longitudinal dimension is greater than half of the space longitudinal between the first and second bends 120, 124, in particular greater than 2/3 of this space, typically substantially equal to 3/4 of this space.
  • the longitudinal dimension of the projecting portion 126 is also substantially equal to the longitudinal dimension of the projecting portion 104 of the secondary end conductive tracks 55, 56.
  • the first longitudinal branch 110 is extended by a beveled portion 128 filling the space between the projecting portion 126 and the second end 116 of said first longitudinal branch 110.
  • each intermediate secondary conductive track of the second type 58 is constituted by the symmetry of an intermediate secondary conductive track of the first type 57 relative to a longitudinal plane XZ.
  • the above description of an intermediate secondary conductive track of the first type 57 therefore applies mutatis mutandis.
  • the first longitudinal ends 64, 94, 114 of the longitudinal branches 62, 63, 90, 92, 110, 112 of the conductive tracks 52, 53, 55, 56, 57, 58 are located on the same first side 130 ( Figure 3) of the recess 30.
  • the second longitudinal ends 66, 96, 116 of the longitudinal branches 62, 63, 90, 92, 110, 112 of the conductive tracks 52, 53, 55, 56, 57, 58 are located in the same second side 132 ( Figure 3), opposite the first side, of the recess 30.
  • the conductive tracks 52, 53, 55, 56, 57, 58 are arranged so that: the intermediate bars 74 of the primary tracks 52, 53 are substantially aligned with each other in the stacking direction Z, as well as with the bends 100 of the secondary end tracks 55, 56 and the first bends 120 of the intermediate secondary tracks 57, 58, the first longitudinal branches 62, 90, 110 of the primary tracks 52, 53 and secondary tracks 55, 56, 57, 58 are substantially aligned with each other in the stacking direction Z, the second longitudinal branches 63, 92, 112 of the primary tracks 52, 53 and secondary tracks 55, 56, 57, 58 are substantially aligned with each other in the direction Z stacking, the elbows 70 of the primary tracks 52, 53 are substantially aligned with each other in the stacking direction Z, as well as with the bars 98, 118 of the secondary tracks 55, 56, 57, 58, and the bars of end 68 of the primary tracks 52, 53 are substantially aligned with each other in the stacking direction Z and with
  • the superposition of the primary turns 24 and secondary turns 28 is optimized, which allows good electromagnetic coupling of said turns 24, 28 and reduces AC losses.
  • the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53 are grouped into pairs of primary conductive tracks 134.
  • Each pair 134 is composed of a primary conductive track of the first type 52 and a conductive track primary of the second type 53 electrically connected to each other by first buried connection holes 136.
  • Each pair 134 forms a branch 26A, 26B, 26C of the primary winding 20.
  • the primary conductive tracks 52, 53 composing each of these pairs 134 are formed in the same printed circuit board 61 and belong in particular to internal layers of the printed circuit board 61, the first connection holes 136 being provided in said card printed circuit board 61.
  • the primary conductive tracks 52, 53 of different pairs 134 are formed in different printed circuit boards 61.
  • the first connecting holes 136 are formed at the free end 71 of the elbow 70 of each of the conductive tracks 52, 53.
  • the first connecting holes 136 are number of four and are here aligned along the width of the elbow 70.
  • each of the secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58 extends to the right of the connecting holes 136 in the stacking direction Z.
  • the bar 98, 118 of each of the secondary tracks 55, 56, 57, 58 extends to the right of the connecting holes 136 in the stacking direction Z.
  • the primary conductive tracks 52, 53 of each pair 134 are electrically connected to one another without a portion offset from the secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58, which makes it possible to reduce AC losses.
  • the primary conductive tracks of the third type 54A, 54B comprise first primary conductive tracks of the third type 54A ( Figure 6) and second primary conductive tracks of the third type 54B ( Figure 3). They comprise in particular at least one first primary conductive track of the third type 54A and at least one second primary conductive track of the third type 54B per card 61.
  • the first primary conductive tracks of the third type 54A are aligned with each other in the direction stacking Z and the second primary conductive tracks of the third type 54B are aligned with each other in the stacking direction Z.
  • Each primary conductive track of the third type 54A, 54B belongs to an external layer (not referenced) of the 'one of the printed circuit boards 61.
  • each of the printed circuit boards 61 comprises two first primary conductive tracks of the third type 54A and two second primary conductive tracks of the third type 54B, with the exception of the printed circuit boards 61 arranged at the ends of the stack 50, one comprising a single first primary conductive track of the third type 54A and the other comprising a single second primary conductive track of the third type 54B.
  • each of the printed circuit boards 61 comprises two first primary conductive tracks of the third type 54A and two second primary conductive tracks of the third type 54B, including the printed circuit boards 61 arranged at the ends of the stack .
  • the primary conductive track of the first type 52 of each pair 134 is electrically connected to the or each first primary conductive track of the third type 54A formed in the same printed circuit board 61. Said primary conductive track of the first type 52 is electrically connected to this or these first primary conductive track(s) of the third type 54A by through connecting holes 137A provided through the printed circuit board 61.
  • the primary conductive track of the second type 53 of each pair 134 is electrically connected to the or each second primary conductive track of the third type 54B formed in the same printed circuit board 61.
  • Said primary conductive track of the second type 53 is in particular electrically connected to this second primary conductive track(s) of the third type 54B by through connecting holes 137B ( Figure 4) provided through the printed circuit board 61.
  • connection holes 137A, 137B are isolated from the corresponding connection holes 137A, 137B provided through the or each neighboring printed circuit board 61 by a insulating layer 59.
  • This insulating layer 59 is typically obtained during the rolling-sintering of the printed circuit boards 61 making up the stack.
  • connection holes 137A are provided at the level of the first longitudinal end 64 of the second branch 63 of the primary conductive track of the first type 52 and the connection holes 137B are provided at the level of the first longitudinal end 64 of the second branch 63 of the primary conductive track of the second type 52.
  • the connecting holes 137A respectively the connecting holes 137B, are four in number and are here aligned according to the width of the second branch 63 of the primary conductive track 52, 53.
  • the secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58 are also grouped into pairs of secondary conductive tracks 138. Each pair of secondary conductive tracks 138 sandwiches a respective pair of primary tracks 134.
  • each printed circuit board 61 comprises a first pair of tracks 134, made up of conductive tracks primaries 52, 53 electrically connected to each other by first buried connection holes 136, and a second pair of tracks 138, consisting of secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58 electrically connected to each other. another by second connecting holes 140 passing through and sandwiching said first pair 134.
  • each pair 138 is composed of an intermediate or end secondary conductive track of the first type 55, 57 and an intermediate or end secondary conductive track of the second type 56, 58.
  • the second connecting holes 140 are formed in the projecting portion 104, 126 of each of these conductive tracks 55, 56, 57, 58. In the example shown there are four of them and are here arranged in a square.
  • the second connecting holes 140 extend through the windows 79 of the primary conductive tracks 52, 53 composing the sandwiched pair 134.
  • the intermediate bar 74 of each of these conductive tracks 52, 53 is interposed between the first connecting holes 136 on the one hand and the second connecting holes 140 on the other hand.
  • the bar 74 extends across the line connecting the first connecting holes 136 to the second connecting holes 140.
  • the length of the offset portion 104, 126 necessary for the interconnection of the secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58 of each pair 138 is minimized.
  • the surface of conductive material superimposed between the primary and secondary windings 20, 22 in the series interconnection zone of the secondary turns 28 is maximized. This improves the electromagnetic coupling between the primary and secondary windings 20, 22 and helps reduce AC losses.
  • the secondary conductive tracks 55, 56, 57, 58 of different pairs 138 are formed in different printed circuit boards 61 and an insulating layer 59 is interposed between the second connecting holes 140 electrically connecting the tracks secondary conductors 55, 56, 57, 58 of different pairs 138.
  • This insulating layer 59 is typically obtained during the rolling-sintering of the printed circuit boards 61 making up the stack.
  • the winding 12 also comprises sintered metal pellets 142, 144 ensuring an electrical connection between conductive tracks 54 A, 54B, 57, 58 belonging to external layers of the printed circuit boards 61 composing the stacking.
  • Each sintered metal pellet 142, 144 is thus interposed between two of the printed circuit boards 61 making up the stack.
  • Each sintered metal pellet is typically silver.
  • These sintered metal pellets 142, 144 comprise first sintered metal pellets 142 each connecting two primary conductive tracks of the third type 54A, 54B to each other. They also include second sintered metal pellets 144, each connecting an intermediate secondary conductive track of the first type 57 to an intermediate secondary conductive track of the second type 58.
  • each first pellet of sintered metal 142 is placed to the right of the second end 84 of the strip 80 forming the primary conductive track of the third type 54A, 54B, opposite the through orifice 86.
  • the connection holes 137A, 137B are interposed according to the longitudinal direction X between the through orifice 86 and the first sintered metal pellet 142.
  • the primary conductive tracks of the third type 54A, 54B, the connecting holes 137A, 137B and the first sintered metal pads 142 ensure the electrical connection in parallel of the pairs 134. They allow the pairs 134 to be electrically connected to each other. others in the absence of metallization of the insertion orifices of the connection pads 14, 15, metallization impossible to achieve with current technological means.
  • the second sintered metal pellets 144 ensure the electrical connection in series of the pairs 138.
  • each second sintered metal pellet 144 is placed in line with the second bends 124 of the intermediate secondary conductive tracks 57, 58. It is in contact with the second bend 124 of a track intermediate secondary conductor of the first type 57 and with the second bend 124 of an intermediate secondary conductive track of the second type 58.
  • each of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53 extends to the right of the second sintered metal pellet 144 in the stacking direction Z.
  • the second transverse bar 78 of each of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53 extends to the right of the second sintered metal pellet 144 in the stacking direction Z.
  • the pairs 138 are electrically connected to each other without any offset portion relative to the primary conductive tracks forming a turn 52, 53, which makes it possible to reduce AC losses.
  • a method 200 for manufacturing the planar power transformer 10 will now be described, with reference to Figure 15.
  • the method 200 comprises a first step 201 of manufacturing the winding 12.
  • Step 201 begins with a first sub-step 202 of producing a printed circuit board 61.
  • this production step 202 begins with a sub-step 210 of supplying a substrate (not shown) made of dielectric material.
  • Sub-step 210 is followed by a sub-step 220 of producing a first internal conductive layer (not referenced) of the printed circuit board 61 on a first face of the substrate.
  • This sub-step 220 comprises the production 222 of a primary conductive track of the first type 52 on said first face of the substrate.
  • Sub-step 210 is also followed by a sub-step 230 of producing a second internal conductive layer (not referenced) of the printed circuit board 61 on a second face of the substrate.
  • This sub-step 230 comprises the production 232 of a primary conductive track of the second type 53 on said second face of the substrate.
  • Substeps 220 and 230 are carried out parallel or successively to each other.
  • Sub-steps 220 and 230 are followed by a sub-step 240 of producing connection holes buried through the substrate to electrically connect the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53 to each other. These buried connection holes constitute the first connection holes 136.
  • the production 202 of the printed circuit board 61 includes a sub-step 250 of depositing a first insulating layer 59 on the first face of the substrate. This first insulating layer 59 covers the first connection holes 136.
  • Sub-step 250 is followed by a sub-step 260 of producing a first external conductive layer (not referenced) on one face of the first insulating layer opposite the substrate.
  • This sub-step 260 comprises the production 262 of at least one, preferably two, primary conductive track(s) of the third type 54A, 54B to the right of the first longitudinal end 64 of the second longitudinal branch 63 of at least one of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53. It also includes the production 264 of an intermediate or end secondary conductive track of the first type 55, 57, the bar 98, 118 of said track 55, 57 extending to the right of each first connecting hole 136.
  • production 202 of the printed circuit board 61 also includes a sub-step 270 of depositing a second insulating layer 59 on the second face of the substrate. This second insulating layer 59 covers the first connection holes 136.
  • Sub-step 270 is followed by a sub-step 280 of producing a second external conductive layer (not referenced) on one face of the second insulating layer opposite the substrate.
  • This sub-step 280 comprises the production 282 of at least one, of preferably two, primary conductive track(s) of the third type 54A, 54B to the right of the first longitudinal end 64 of the second longitudinal branch 63 of at least one of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53. It also includes the production 284 of an intermediate or end secondary conductive track of the second type 56, 58, the bar 98, 118 of said track 56, 58 extending to the right of each first hole of connection 136.
  • Sub-steps 270 and 280 are carried out parallel or successively to sub-steps 250 and 260.
  • Sub-steps 260 and 280 are followed by a sub-step 290 of producing through-connecting holes through the substrate and the two insulating layers 59.
  • This sub-step 290 includes producing 292 of the second connecting holes 140 for electrically connect the secondary conductive track of the first type 55, 57 to the secondary conductive track of the second type 56, 58. It also includes the production 294 of the third connecting holes 137A, 137B to electrically connect each of the primary conductive tracks of the first and second types 52, 53 with at least one primary conductive track of the third type 54A, 54B.
  • substep 202 is repeated until all the printed circuit boards 61 of the stack have been produced.
  • the manufacturing 201 of the winding 12 includes a sub-step 203 of stacking the printed circuit boards 61 thus produced.
  • a metal paste is interposed between the printed circuit boards 61, in line with the primary conductive tracks of the third type 54A, 54B on the one hand and the second bends 124 of the intermediate secondary conductive tracks 57, 58 on the other hand.
  • the rest of the space between the printed circuit boards 61 is filled with a dielectric material.
  • Sub-step 203 is followed by a sub-step 204 of rolling-sintering the printed circuit boards 61.
  • the metal interposed between the printed circuit boards 61 sinters and bonds closely to the tracks conductors of the external layers, thus forming an electrical connection between the primary conductive tracks of the third type 54A, 54B on the one hand and the second bends 124 of the intermediate secondary conductive tracks 57, 58 on the other hand.
  • the dielectric material housed between the printed circuit boards 61 hardens and forms an insulating layer.
  • the principle of rolling-sintering (better known by its English name "sinter lamination") is well known to those skilled in the art, who will therefore know how to implement this step without particular difficulty.
  • Step 201 is followed by a step 205 of installing the interconnection pads 14, 15, 16, 17.
  • the pads 14, 15, 16, 17 are inserted into the through holes 72, 86, 103 provided for this purpose, then washers are mounted on the pads 14, 15, 16, 17 to connect them electrically to the conductive tracks 52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58.
  • first washer (not referenced) is mounted on the first pad 14 to ensure the electrical connection between said first pad 14 and a first primary conductive track of the third type 54A on the surface of the stack
  • a second washer (not referenced) is mounted on the second pad 15 to ensure the electrical connection between said second pad 15 and a second primary conductive track of the third type 54B on the surface of the stack
  • a third washer (not referenced) is mounted on the third pad 16 to ensure the electrical connection between said third pad 16 and the secondary end conductive track of the first type 55
  • a fourth washer (not referenced) is mounted on the fourth pad 17 to ensure the electrical connection between said fourth pad 17 and the secondary conductive track of end of the second type 56.
  • Step 205 is followed by a step 206 of setting up the magnetic circuit 18. During this step 206, the block 32 of ferromagnetic material is positioned around the winding 12.
  • the superposition of the conductive tracks 52, 53, 55, 56, 57, 58 forming the turns 24, 28 of the primary and secondary windings 20, 22 is optimized, which makes it possible to improve the electromagnetic coupling between primary and secondary windings 20, 22 and reduce AC losses.
  • the offset portions of said conductive tracks 52, 53, 55, 56, 57, 58 forming these turns 24, 28 are greatly reduced, which further contributes to the reduction of AC losses.
  • the planar transformer 10 can thus be easily used at high frequency.

Landscapes

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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).

Description

BOBINAGE POUR TRANSFORMATEUR PEANAIRE
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.
ARRIERE-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.
EXPOSE DE L’INVENTION
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 planaire de puissance comprenant au moins un empilement de pistes conductrices, l'empilement étant constitué par un circuit imprimé composé de plusieurs cartes à circuit imprimé, 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, dans lequel le premier ensemble comprend au moins une paire de pistes conductrices primaires composée de pistes conductrices primaires formées dans une même carte à circuit imprimé et raccordées électriquement l’une à l’autre par au moins une première connexion électrique, au moins une piste conductrice secondaire du deuxième ensemble est formée dans la même carte à circuit imprimé et appartient à une couche externe de ladite carte à circuit imprimé, et s’étend au droit de ladite première connexion électrique raccordant les pistes conductrices primaires de la paire de pistes conductrices primaires.
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 interposée entre deux cartes à circuit imprimé de l'empilement et raccordant électriquement l’une à l’autre deux des pistes conductrices appartenant à des couches externes des cartes à circuit imprimé 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 formées dans la même carte à circuit imprimé que la paire de pistes conductrices primaires 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 traversant la carte à circuit imprimé ; chaque piste conductrice primaire composant la paire de pistes conductrices primaires forme une spire comprenant deux branches longitudinales espacées transversalement l’une de l’autre, chacune présentant une première extrémité longitudinale et une deuxième extrémité longitudinale opposée, et un barreau transversal d’extrémité reliant l’une à l’autre les deuxièmes extrémités longitudinales des deux branches, chaque piste conductrice primaire de la paire comprenant en outre un barreau transversal intermédiaire reliant les deux branches l’une à l’autre, à distance de leurs extrémités longitudinales respectives et interposé 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 dudit barreau transversal intermédiaire ; chaque piste conductrice primaire de la paire également un coude s’étendant depuis la première extrémité longitudinale d’une première des branches longitudinales vers la deuxième branche longitudinale, ledit coude présentant une extrémité libre espacée de la deuxième branche longitudinale, laissant ainsi un passage entre la deuxième branche longitudinale et le coude ; 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 planaire de puissance selon l'une quelconque des revendications précédentes, 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, lesdites pistes conductrices formant une paire de pistes conductrices primaires d'un premier ensemble formant un enroulement primaire du bobinage,
- 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 appartenant à un deuxième ensemble formant un enroulement secondaire du bobinage s’étendant au droit de la ou de chaque première connexion électrique raccordant les pistes conductrices primaires de la paire de pistes conductrices primaires. 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 : o 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 o 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 : o empilement des première et deuxième cartes à circuit imprimé, et o 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.
BREVE 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 Figure 1 est une vue en perspective d’un transformateur planaire de puissance selon un exemple de réalisation de l’invention, la Figure 2 est un schéma électrique du transformateur de la Figure 1, la Figure 3 est une vue en perspective du bobinage du transformateur planaire de la Figure 1 , la Figure 4 est une vue de dessus du bobinage de la Figure 3, les couches de matériau diélectrique composant ce bobinage étant laissées transparentes pour faire apparaître certains détails de réalisation, la Figure 5 est une vue en coupe du bobinage de la Figure 3 selon un plan marqué V-V sur la Figure 4, les couches de matériau diélectrique composant ce bobinage étant laissées transparentes pour faire apparaître certains détails de réalisation, la Figure 6 est une vue similaire à celle de la Figure 5, seul un premier ensemble de pistes conductrices composant le bobinage étant représenté, la Figure 7 est une vue similaire à celle de la Figure 5, seul un deuxième ensemble de pistes conductrices composant le bobinage étant représenté, la Figure 8 est une vue de dessus d’un premier type de piste conductrice composant un premier enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 9 est une vue de dessus d’un deuxième type de piste conductrice composant le premier enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 10 est une vue de dessus d’un troisième type de piste conductrice composant le premier enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 11 est une vue de dessus d’un premier type de piste conductrice composant un deuxième enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 12 est une vue de dessus d’un deuxième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 13 est une vue de dessus d’un troisième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 14 est une vue de dessus d’un quatrième type de piste conductrice composant le deuxième enroulement du bobinage de la Figure 3, la Figure 15 est un diagramme illustrant un procédé de fabrication du transformateur planaire de la Figure 1, et la Figure 16 est un diagramme illustrant une étape de fabrication d’une carte à circuit imprimé du procédé de fabrication de la Figure 15. DESCRIPTION DETAILLEE D’UN EXEMPLE DE REALISATION
Le transformateur planaire de puissance 10 représenté sur la Figure 1 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- altematif 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 Figure 2, 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 Figure 3, 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 Figure 1, 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 El, CI, CC ou toute autre topologie connue de l’homme du métier.
En référence à la Figure 5, 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 (Figure 6), formant l’enroulement primaire 20, composé de pistes conductrices dites primaires 52, 53, 54A, 54B, (piste 54B, confer Figure 3). Les pistes conductrices comportent également un deuxième ensemble 60B (Figure 7), 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 Figure 8, 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 % 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 Figure 9, 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 donc mutatis 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 Figure 10, 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 Figure 11, 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 % 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 Figure 12, 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 donc mutatis 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 Figure 13, 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 % 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 3/4 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 Figure 14, 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 donc mutatis 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 (Figure 3) 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 (Figure 3), 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 Figure 6, 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 Figure 5, 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 (Figure 6) et des deuxièmes pistes conductrices primaires du troisième type 54B (Figure 3). 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 (Ligure 4) 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 Figure 5, 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 Figure 7, 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 Figure 5, le bobinage 12 comprend également des pastilles de métal fritté 142, 144 assurant une liaison électrique entre des pistes conductrices 54 A, 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 Figure 5, 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 Figure 15.
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 Figure 16, 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 Ligure 15, 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

REVENDICATIONS
1. 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), l'empilement étant constitué par un circuit imprimé (51) composé de plusieurs cartes à circuit imprimé (61), 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) formées dans une même carte à circuit imprimé (61) et 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) du deuxième ensemble (60B) est formée dans la même carte à circuit imprimé (61) et appartient à une couche externe de ladite carte à circuit imprimé (61), et s’étend au droit de ladite première connexion électrique (136) raccordant les pistes conductrices primaires (52, 53) de la paire de pistes conductrices primaires (134).
2. Bobinage (12) selon la revendication 1, comprenant au moins une pastille de métal fritté (144) interposée entre deux cartes à circuit imprimé (61) de l'empilement et raccordant électriquement l’une à l’autre deux des pistes conductrices (52, 53, 54A, 54B, 55, 56, 57, 58) appartenant à des couches externes des cartes à circuit imprimé (61) de l’empilement (50).
3. 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).
4. 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.
5. 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) d'une carte à circuit imprimé (61) forme une spire.
6. 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) formées dans la même carte à circuit imprimé (61) que la paire de pistes conductrices primaires (134) 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) traversant la carte à circuit imprimé (61).
7. 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 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), chaque piste conductrice primaire de la paire comprenant en outre un barreau transversal intermédiaire (74) reliant les deux branches (62,63) l’une à l’autre, à distance de leurs extrémités longitudinales (66) respectives et interposé 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 dudit barreau transversal intermédiaire (74).
8. Bobinage (12) selon la revendication 7, dans lequel chaque piste conductrice primaire de la paire 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), ledit coude (70) présentant 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).
9. Transformateur planaire (10) comprenant un bobinage (12) selon Tune quelconque des revendications précédentes.
10. Procédé de fabrication d’un bobinage (12) pour transformateur planaire de puissance (10) selon l'une quelconque des revendications précédentes, 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) Tune à l’autre, lesdites pistes conductrices (52, 53) formant une paire de pistes conductrices primaires (134) d'un premier ensemble (60A) formant un enroulement primaire (20) du bobinage (12), 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) appartenant à un deuxième ensemble (60B) formant un enroulement secondaire (22) du bobinage (12) s’étendant au droit de la ou de chaque première connexion électrique (136) raccordant les pistes conductrices primaires (52, 53) de la paire de pistes conductrices primaires (134).
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