[發明專利]用于高頻大電流的變壓器

有效

• 申請號: 01143119.9
• 申請日: 2001-12-07
• 公開（公告）號: CN1357897A
• 公開（公告）日: 2002-07-10
• 發明（設計）人: 藤吉敏一;加藤岡正男;池田哲朗;森本健次;石井秀雄
• 申請（專利權）人: 株式會社三社電機制作所
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28
• 代理公司: 中國國際貿易促進委員會專利商標事務所
• 代理人: 張金熹

本發明關于能夠用于高頻大電流的變壓器，例如它可以用作轉換器。

????????????????????發明的技術背景

已有技術中用于高頻大電流的變壓器的一個實例如圖1A和1B所示。在圖1A中，一次線圈和二次線圈的帶條形導線纏繞在繞線筒41上。一次線圈有一個繞線起點42和繞線終點43。二次線圈有一個繞線起點44和繞線終點45。這些部件形成線圈組件47。E形的半個芯塊48和49從繞線筒41的中心孔兩側插入到該孔去，插入的程度為半個芯塊48和49的前端相互接觸上。這樣形成圖1B所示的變壓器。

如圖1B所示，變壓器的厚度H為由半個芯塊48和49所組成的芯塊厚度T與在繞線筒41兩側的線圈厚度V之和。用于大電流的變壓器線圈具有增加的截面積，結果使得線圈厚度U和V增大，這將導致變壓器的總厚度H增加。有時候，還設置一個與線圈緊密接觸熱敏元件例如測溫裝置。這就會在線圈層之間形成一個縫隙，導致進一步增加線圈的厚度U和V。

另一個實施例如圖2所示，如圖2所示的實施例是美國專利No.5010314中所公開的變壓器，它在1991年4月23日授予A.Estrv，題為“隔離電源用的形狀矮小的板片式變壓器”。該變壓器使用板片式導體來纏繞線圈以減小線圈的厚度。該變壓器包括具有一個中心窗孔的印刷電路板51.形成回路的線圈導體53和54放置在電路板51的主表面的兩側。在通孔55上用焊接的方法使導體53和54串聯在一起。

該印刷電路板51有一個凸頭56，在其上設置有繞線起點57和繞線終點58。印刷電路板51的主表面的兩側放上絕緣板61和62，該絕緣板上設有相應的窗孔59和60，并具有與除了凸頭56之外的印刷電路板51相同的形狀和尺寸。再以同樣的方式，制成疊層63。

準備多個同樣的疊片并將其疊放在第一個疊片上以形成線圈組件64。將一塊板51上的繞線起點57與線圈組件64中相鄰的板51的繞線終點58焊接在一起，因此制成具有希望的導體圈數的一次和二次線圈。

將設有法蘭65和66的短矩形管狀繞線筒67和68從組件64的兩側插入線圈組件64的窗孔中。然后將E形高頻芯塊69和70插入到窗孔中制成變壓器。

印刷電路板51上的窗孔尺寸52、59和60以及絕緣板61和62各自的尺寸等于矩形管狀繞線筒67和68的外形尺寸。繞線筒67和68的前端面相互接觸時，法蘭65和66之間的距離等于線圈組件64的高度。芯塊69和70的中心凸出端的尺寸和形狀與繞線筒67和68的窗孔尺寸一致。

圖2中所示的變壓器的承載電流的能力取決于制在印刷電路板51上的導體的截面積。通常，印刷電路板技術能夠采用的導體最大厚度為0.1mm。制造成本與導體的厚度成比例。如果導體厚度在0.1mm左右，在制造導體時電路板會翹曲或變形，因此電路板本身的厚度不能小于1.0mm。將厚度為0.1mm的導體制成在厚度為1.0mm的印刷電路板主表面的兩側上，導體的截面積與線圈的截面積之比小于等于20％。

即使在導體的制造過程中形成的單個電路板的翹曲和變形很小，由于各個電路板的翹曲，一疊幾個這樣的電路板形成的線圈組件64也許會膨脹，因此組件64不能夠適當地放置在繞線筒67和68的法蘭65和66之間。還有，如果在相鄰的電路板之間有空隙，當將電流接通到變壓器時會產生變形和噪音。還有，當供應大電流時，形成的翹曲將減少導體之間焊接接頭的可靠性。因此，圖2中所示的變壓器在實際使用中會受到限制。它只能用于一次側輸入大約為200V和2A的電流。

因此，本發明的目的是提出一個可以應付大電流的高頻薄變壓器。

????????????????????對本發明的概述

根據本發明的一個實施例，變壓器包括幾個板片式線圈元件，每個板片式線圈元件都是由金屬薄板制成。在板片式線圈元件的中心區設有一個窗孔，一條裂縫從中心窗口延伸出來。第一端頭和第二端頭設置在薄板上裂縫兩側的某個位置上。

高壓線圈是通過堆疊幾個在相鄰的線圈元件之間放置了絕緣板的線圈元件來制造的。也可以使用在其一側或者兩側表面上附著有絕緣板的線圈元件。一個線圈元件的第一端頭與相鄰線圈元件的第二端頭相連接使得堆疊中的線圈元件串聯起來。