[實用新型]一種組裝式平面變壓器

有效

• 申請號: 201220373112.8
• 申請日: 2012-07-31
• 公開（公告）號: CN202695101U
• 公開（公告）日: 2013-01-23
• 發明（設計）人: 俞廣志
• 申請（專利權）人: 南京思立科電子有限公司
• 主分類號: H01F30/06
• 分類號: H01F30/06;H01F27/30;H01F27/29;H01F27/24;H05K1/18
• 代理公司: 南京匯盛專利商標事務所(普通合伙) 32238
• 代理人: 張立榮

技術領域：

本實用新型涉及一種新型組裝式平面變壓器，屬變壓器技術領域。

背景技術：

變壓器是借助電磁感應原理，以相同的頻率，在兩個或更多的繞組之間變換電壓或電流的一種靜止能量轉換電氣設備。變壓器為各式電子裝置，如電源供應器或電源轉換裝置等運作時不可或缺的基本組件，其中又以高頻的變壓器具有體積小、重量輕等的特點，可用于要達到輕薄要求的電源，并且隨著電子裝置朝向小型化、薄型化等的趨勢發展下，變壓器也需朝體積小且結構扁平的方向改良，因此平面變壓器將會是電源變壓器發展的趨勢。

傳統的繞線變壓器，一般包括有絕緣材質的線圈支架、纏繞在線圈支架上的線圈、包覆在線圈之外的鐵心以及絕緣膠帶等材料，一般都由人工繞制，大批量生產時，具有差錯率高，一致性差，檢驗困難等缺點，同時會造成整個電子裝置合格率不高。

由于傳統變壓器一般是由繞在鐵氧體磁芯上的圓銅導線組成線圈繞組，因此銅導線的利用率不能得到充分利用，這一情況在高頻時尤其明顯，這是因為在高頻工作條件下所產生的電流趨膚效應所致。

平面變壓器，其繞組是敷銅在多層印刷電路板上或直接使用銅板形成的一組扁平導電平面，雖然由于趨膚效應電流集中趨向在外表面，但對它來說電流仍流經整個導線，這與圓柱線型導線相比提高了總的電流密度，這樣與常規的線繞變壓器相比，平面變壓器就能獲得更高的轉換效率和功率密度。

PCB板自誕生以來，已從單面發展到雙面、多層。它是在絕緣基材上，按預定設計，制成印制線路、印制元件或由兩者結合而成的導電圖形，印制板上敷有銅箔線而作為導線。與傳統的變壓器采用銅導線作為繞組線圈不同，采用印刷電路板（PCB）制作的平面變壓器完全采用機械化生產，具有生產低差錯、性能高、一致性好等特點，同時可以獲得更高的規律密度和相對較低的體積等諸多優點（功率密度大大提高的同時，體積卻大大的縮小），使得平面變壓器在高端電源設備中獲得大量的應用。

由于變壓器變比的要求，平面變壓器必需采用多層印刷電路板，平面PCB變壓器和普通線繞變壓器相比雖然優點突出，但是由于多層印刷線路板的制造成本非常昂貴，制作周期長，設計復雜，而傳統的線繞變壓器具有成本低，制作方便簡單，工藝成熟，周期短、設計簡單等特點，因此現代開關電源大量使用的仍然是線繞變壓器。

PCB板主要的加工生產工藝為1、2、4、6、8層板為成熟工藝，加工厚度通常低于2mm，如果要加工平面變壓器所需的12層以上銅層，4mm以上厚度的PCB板，超出很多PCB加工企業的能力，即使能加工生產，成本也難以承受。如何能夠采用目前成熟的PCB板工藝技術，通過適當組合，制作出滿足要求的平面變壓器，極大的有利于平面變壓器的推廣應用。

發明內容

本實用新型的目的在于，提供一種高效可自由組裝的平面變壓器，在實際應用中比普通平面變壓器有更多的靈活性和互換性，并能有效的降低材料成本和占用更少的流動資金。

為達上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種組裝式平面變壓器，它包括一副上下對稱的平面磁芯，及設置在兩平面磁芯間的繞組板，上、下對稱的兩塊平面磁芯穿過繞組板并粘接在一起，所述繞組板（PCB板）采用多層印刷電路板制作而成；

所述繞組板設置一塊或多塊，每塊繞組板至少包含一個線圈繞組，各繞組板的初級繞組互相串聯，次級繞組互相串聯或互相獨立。

本實用新型的進一步設計在于，各繞組板的初級繞組與次級繞組通過半孔工藝引出鏈接端子，鏈接端子位于PCB板兩側。

每塊繞組板（PCB板）由相同或不同層數的印刷電路板制作而成，每塊繞組板至少具有一個線圈繞組，該線圈繞組為初級繞組或次級繞組，或者同時具有一個初級繞組和一個或多個次級繞組。

一塊或多塊繞組板組裝連接在目標電路板上，兩平面磁芯穿過繞組板并粘接在一起。

每塊繞組板的多層刷電路板，上、下表層鋪設銅箔為屏蔽層，內部各層鋪設線圈繞組，作為初級繞組或次級繞組，各層的線圈繞組通過內部埋孔串聯。

所述平面磁芯為平面型軟磁鐵氧體磁芯。

本實用新型相比現有技術具有如下優點：

本實用新型旨在解決平面變壓器制作過程中遇到的問題，采用現有技術和工藝，通過大量的實驗驗證設計一種能夠和普通線繞變壓器成本相當的平面變壓器，它在滿足技術性能的條件下，解決線繞變壓器大批量生產的技術難關，同時也解決了平面變壓器試驗周期長的缺點。本實用新型可將平面變壓器技術大規模應用低功率應用場合。

本實用新型對大規模生產制造開關電源擁有極高推廣價值。