[發明專利]一種多繞組輸出平面變壓器的繞組設計方法

無效

• 申請號: 201410081426.4
• 申請日: 2014-03-07
• 公開（公告）號: CN103943332A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 高明煜;詹鑫鑫;莊圣恩;李蕓;黃繼業
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: H01F27/28
• 分類號: H01F27/28;H01F41/04
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明涉及一種平面變壓器，具體涉及一種多繞組輸出平面變壓器的繞組設計方法。

背景技術

隨著現代電子設備的小型化和低成本化，電子設備內部的開關電源不斷朝著輕、薄、小、更高效率的方向發展。而作為開關電源關鍵元件之一的高頻變壓器，其體積大小是影響開關電源體積大小的最重要因素。傳統高頻變壓器體積較大，特別是繞線工藝要求高，繞線工藝對高頻變壓器的性能有較為顯著的影響。平面變壓器則是一種新型的小體積、高功率密度的高頻變壓器。平面變壓器一般由以覆銅走線作為繞組的PCB板和相應的平面磁芯構成。PCB板上按照平面磁芯橫截面的幾何形狀挖出孔槽，以便磁芯穿過安裝。充當繞組的覆銅走線則圍繞孔槽分布。平面變壓器中繞組走線方式的優劣對變壓器性能亦有影響。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供一種多繞組輸出平面變壓器的繞組設計方法。

本發明一種多繞組輸出平面變壓器的繞組設計方法：具體包括以下步驟：

步驟一：將一塊單塊多層PCB板按照平面變壓器橫截面的幾何形狀挖出通孔；所述的PCB板層數為四層以上的偶數，PCB板各個層之間互相絕緣。

步驟二：輸入繞組采用串聯走法；走線始于第一層繞組平面的金屬化通孔，圍繞中心磁芯對應的通孔進行覆銅走線，完成輸入繞組總圈數的一半圈數后打一個通孔到最后一層繞組平面，在最后一層繞組平面圍繞中心通孔進行覆銅走線，完成剩下圈數后，終于最后一層繞組平面的金屬化通孔。

步驟三：輸出繞組中小電流繞組采用平行走法；將小電流繞組集中在一個平面上進行覆銅走線，始于各自金屬化通孔，圍繞中心磁芯對應的通孔進行覆銅走線，完成各自的繞組的總圈數后分別打孔到倒數第二層繞組平面，然后終于各自的金屬化通孔。

步驟四：輸出繞組中每個大電流繞組采用并聯走法；將每個大電流繞組分成兩路子走線在兩個平面上進行覆銅走線，而且要緊貼著中心磁芯對應的通孔的邊緣進行走線。第一路子走線始于金屬化通孔，圍繞中心通孔進行覆銅走線，完成繞組總圈數后打通孔到倒數第二層繞組平面，最后終于金屬化通孔。第二路子走線沿著第一路子走線在第二路子走線所在平面的投影軌跡進行走線，完成繞組總圈數后打通孔到倒數第二層繞組平面，其起始金屬化通孔與結束的金屬化通孔與第一路走線的起始金屬化通孔與結束的金屬化通孔相同。每兩個金屬化通孔對應一個繞組，繞組與繞組之間不共用金屬化通孔。

步驟五：將平面磁芯安裝至單塊多層PCB板上。

本發明具有如下有益效果：

本發明由單塊較多層數的PCB板及相應的磁芯構成，在采用串聯，并聯，平行三種方式構成原副邊繞組后，相對于傳統單塊多層PCB板多輸出繞組平面變壓器，顯著節省PCB板層數，有效降低整個平面變壓器的成本，可以有效地增加原副邊繞組的耦合程度，提高平面變壓器的性能。

具體實施方式

本發明一種多繞組輸出平面變壓器的繞組設計方法：具體包括以下步驟：

步驟一：將一塊單塊多層PCB板按照平面變壓器橫截面的幾何形狀挖出通孔；所述的PCB板層數為四層以上的偶數，PCB板各個層之間互相絕緣。

步驟二：輸入繞組采用串聯走法；走線始于第一層繞組平面的金屬化通孔，圍繞中心磁芯對應的通孔進行覆銅走線，完成輸入繞組總圈數的一半圈數后打一個通孔到最后一層繞組平面，在最后一層繞組平面圍繞中心通孔進行覆銅走線，完成剩下圈數后，終于最后一層繞組平面的金屬化通孔。

步驟三：輸出繞組中小電流繞組采用平行走法；將小電流繞組集中在一個平面上進行覆銅走線，始于各自金屬化通孔，圍繞中心磁芯對應的通孔進行覆銅走線，完成各自的繞組的總圈數后分別打孔到倒數第二層繞組平面，然后終于各自的金屬化通孔。

步驟四：輸出繞組中每個大電流繞組采用并聯走法；將每個大電流繞組分成兩路子走線在兩個平面上進行覆銅走線，而且要緊貼著中心磁芯對應的通孔的邊緣進行走線。第一路子走線始于金屬化通孔，圍繞中心通孔進行覆銅走線，完成繞組總圈數后打通孔到倒數第二層繞組平面，最后終于金屬化通孔。第二路子走線沿著第一路子走線在第二路子走線所在平面的投影軌跡進行走線，完成繞組總圈數后打通孔到倒數第二層繞組平面，其起始金屬化通孔與結束的金屬化通孔與第一路走線的起始金屬化通孔與結束的金屬化通孔相同。每兩個金屬化通孔對應一個繞組，繞組與繞組之間不共用金屬化通孔。

步驟五：將平面磁芯安裝至單塊多層PCB板上。