[實(shí)用新型]一種使用平板式變壓器的隔離端子

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200920108548.2
• 申請(qǐng)日: 2009-06-08
• 公開（公告）號(hào): CN201421773Y
• 公開（公告）日: 2010-03-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張平;朱愛松;謝翔
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京維盛新儀科技有限公司
• 主分類號(hào): H01F30/06
• 分類號(hào): H01F30/06;H01F27/28;H01F38/24;H01F27/36;H01F27/40;G01R15/00
• 代理公司: 北京北新智誠(chéng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 陳 曦

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種隔離端子，尤其涉及一種使用平板式變壓器作為信號(hào)隔離部件的隔離端子，屬于測(cè)試儀器儀表技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

隔離端子也稱為模擬信號(hào)隔離器或者信號(hào)隔離放大器。它是安裝在工業(yè)生產(chǎn)過程中進(jìn)行信號(hào)處理的中心計(jì)算機(jī)和分布在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的設(shè)備、儀表、傳感器之間的裝置，具有將現(xiàn)場(chǎng)采集信號(hào)進(jìn)行電氣隔離、放大、線性化、安全保護(hù)等方面的作用。

隔離端子所要隔離的輸入信號(hào)包括：電壓信號(hào)、電流信號(hào)、各種變送器信號(hào)、表征溫度的熱電阻信號(hào)、表征溫度的熱電偶信號(hào)、開關(guān)量信號(hào)等。

隔離端子最重要的性能是使輸入輸出各部分在電氣上相互隔離，即隔離端子的輸入輸出各部分之間不存在共同的電位參考點(diǎn)，這稱之為“隔離”。實(shí)現(xiàn)信號(hào)隔離的常用技術(shù)手段有兩種。第一種是采用光電耦合器。光電耦合器適合于隔離脈沖數(shù)字信號(hào)，使用范圍比較有限。第二種是采用變壓器。變壓器既可以作為電源變換元件使用，也可以使用在脈沖數(shù)字信號(hào)和模擬信號(hào)的隔離上，因此在隔離端子中的使用范圍較廣。

對(duì)于使用變壓器作為信號(hào)隔離部件的隔離端子而言，變壓器的性能對(duì)隔離端子的工作精度、穩(wěn)定度、隔離強(qiáng)度等主要參數(shù)的影響是非常重要的。如圖1所示，常規(guī)的變壓器是使用漆包線在磁性材料框架上繞制而成。對(duì)于漆包線的繞制，無論是機(jī)器繞制還是手工繞制都會(huì)帶來工藝上的差別，進(jìn)而帶來產(chǎn)品性能的差別，從而降低產(chǎn)品性能的可控性。尤其在追求產(chǎn)品小型化的今天，隔離端子中的小型變壓器(指小于10mm直徑的磁環(huán)構(gòu)成的變壓器)繞制主要是依賴手工，這就給產(chǎn)品性能帶來更明顯的離散度。

發(fā)明內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種新型隔離端子。該隔離端子使用平板式變壓器作為信號(hào)隔離部件，可以有效解決產(chǎn)品參數(shù)離散度大的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本實(shí)用新型采用下述的技術(shù)方案：

一種使用平板式變壓器的隔離端子，包括信號(hào)輸入部分、信號(hào)輸出部分和電源模塊，其特征在于：

所述隔離終端中具有作為信號(hào)輸入部分、信號(hào)輸出部分和電源模塊之間信號(hào)通路的隔離變壓器，所述電源模塊中包括電源變壓器；

所述隔離變壓器和所述電源變壓器為平板式變壓器。

其中，在所述平板式變壓器中，初級(jí)和次級(jí)的繞組由布置在印刷電路板的板面上的銅箔導(dǎo)線實(shí)現(xiàn)。

所述印刷電路板為多層電路板，分屬于初級(jí)和次級(jí)的銅箔導(dǎo)線分別布置在印刷電路板的不同層板面上。

在分別布置初級(jí)和次級(jí)的銅箔導(dǎo)線的不同層板面之間設(shè)置有作為屏蔽層的銅箔層。

所述信號(hào)輸入部分、信號(hào)輸出部分和電源模塊都位于主電路板之上，三部分之間由壕溝進(jìn)行隔離。

所述電源變壓器位于所述主電路板的一隅。

所述隔離端子中還具有端子接口板，所述主電路板垂直插接在所述端子接口板之上。

本實(shí)用新型所提供的隔離端子通過使用平板式變壓器，著力克服了傳統(tǒng)漆包線繞制的變壓器存在的產(chǎn)品參數(shù)離散度大、參數(shù)可控難度大、體積難以減小的缺點(diǎn)，可以使產(chǎn)品參數(shù)一致性增強(qiáng)并使產(chǎn)品參數(shù)可控度提高，接近自動(dòng)化批量生產(chǎn)的條件。

附圖說明

下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。

圖1是由漆包線繞制而成的常規(guī)變壓器的示意圖；

圖2為本隔離端子中使用的平板式變壓器的示意圖；

圖3為使用平板式變壓器的隔離端子的內(nèi)部組裝示意圖；

圖4為使用平板式變壓器的主電路板的布局示意圖。

具體實(shí)施方式

在本實(shí)用新型所提供的隔離端子中，用于電源轉(zhuǎn)換隔離的電源變壓器和用于輸入輸出信號(hào)隔離的隔離變壓器都使用如圖2所示的平板式變壓器。平板式變壓器是一種新型的變壓器技術(shù)方案。它采用銅箔導(dǎo)線作為繞組導(dǎo)線，用印刷方法將銅箔導(dǎo)線組成的線圈印制到印刷電路板上，具有低漏磁、低擾度的優(yōu)點(diǎn)。關(guān)于平板式變壓器的進(jìn)一步說明，可以參閱葉虹和葉治政發(fā)表在《電源技術(shù)應(yīng)用》2000年第3卷第8期上的論文《高頻平板變壓器的原理與設(shè)計(jì)》等，在此就不贅述了。

如圖3所示，為了有效提高抗電磁干擾的能力，本隔離端子內(nèi)部的印刷電路板分為兩塊，其中一塊印刷電路板垂直插接在另外一塊印刷電路板之上。其中垂直放置的印刷電路板是主電路板，水平放置的印刷電路板是端子接口板。這種印刷電路板布局方式不僅有效提高了抗電磁干擾的能力，而且有利于充分利用隔離端子內(nèi)部的空間，使產(chǎn)品體積小型化。