[發(fā)明專利]一種可調(diào)節(jié)平面變壓器及其制造方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610931820.1
• 申請(qǐng)日: 2016-10-31
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106373733B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-11-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛超;劉春江;葉松林;黃在艷;陳艷明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣安鑫宇電子有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/24
• 分類號(hào): H01F27/24;H01F27/28;H01F41/00;H01F41/04
• 代理公司: 暫無(wú)信息
• 代理人: 暫無(wú)信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于平面變壓器技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可調(diào)節(jié)平面變壓器及其制造方法。

背景技術(shù)

為了適應(yīng)節(jié)能和環(huán)保的要求，微電子電路正在使用越來(lái)越低的工作電壓，以要求電路中損耗的能量越來(lái)越少。目前的這種朝更低的供電電壓和更小型的轉(zhuǎn)變正在迅速地改變著電源的供應(yīng)和包裝技術(shù)。另一方面，由于直流開(kāi)關(guān)電源正在朝輕薄短小發(fā)展，隨著功率半導(dǎo)體和信號(hào)半導(dǎo)體器件變得越來(lái)越小，如何減小由于電源供應(yīng)系統(tǒng)中扮演關(guān)鍵角色的功率磁性器件外形尺寸變得至關(guān)重要。因?yàn)楣β首儔浩骱碗姼衅鞯男⌒突亲畲蟮碾y點(diǎn)，一直以來(lái)都受到國(guó)內(nèi)外專家們的普遍關(guān)注。

平面變壓器是一種新鐵氧體電感元件，由于平面變壓器適合于平面貼裝，是電子產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)輕薄小型化的主要產(chǎn)品。與常規(guī)的變壓器相比，平面變壓器不但有結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì)，而且還具有功率密度高、效率高、漏電低、散熱性好以及成本低等優(yōu)點(diǎn)。隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，平面變壓器的應(yīng)用已經(jīng)從單一的通訊領(lǐng)域迅速擴(kuò)展到筆記本電腦、汽車電子、醫(yī)療電子、安全系統(tǒng)、工業(yè)控制、數(shù)碼像機(jī)、數(shù)字化電視、變頻器、逆變器、各種AC/DC、DC/DC變換器以及軍用雷達(dá)等多種領(lǐng)域。

與傳統(tǒng)的變壓器采用銅導(dǎo)線作為繞組線圈相比，由于平面變壓器的繞組線圈采用的是雙層印刷電路板或預(yù)制成平面的銅板構(gòu)成，同時(shí)也由于平面磁芯的開(kāi)發(fā)獲得了成功，從而平面化的變壓器設(shè)計(jì)得以實(shí)現(xiàn)。在功率密度得到大大提高的同時(shí)，體積卻大大的縮小，只相當(dāng)于常規(guī)變壓器的20％，所以平面變壓器的厚度遠(yuǎn)低于傳統(tǒng)的變壓器，只相當(dāng)于其20％至40％的高度。由于平面變壓器的各種明顯優(yōu)勢(shì)，采用平面變壓器代替?zhèn)鹘y(tǒng)骨架式變壓器是當(dāng)前開(kāi)關(guān)電源的發(fā)展趨勢(shì)之一。

現(xiàn)有的平面變壓器(尤其是大電流、高功率場(chǎng)合)，大多以銅皮作為原/副邊繞組，將多個(gè)這種繞組堆疊在一起，然后與磁芯一起組成變壓器。由于目前的平面變壓器結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，并且平面變壓器在結(jié)構(gòu)上形成固定，因此，現(xiàn)有的平面變比均固定，而許多應(yīng)用場(chǎng)合均需要利用變壓器的變比進(jìn)行靈活使用，僅僅采用目前的固定變比平面變壓器，更換使用成本高，每次更換均需要付出人力和物力，在這種應(yīng)用環(huán)境下，平面變壓器的通用性差，應(yīng)用范圍較窄，不能廣泛的進(jìn)行普及使用，制約了平面變壓器的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供一種可調(diào)節(jié)平面變壓器，包括磁芯組件和繞組組件；磁芯組件是一對(duì)具有相互對(duì)應(yīng)貼合構(gòu)成一個(gè)完整磁芯組件的磁芯；繞組組件由PCB繞組板、夾層板和導(dǎo)引板堆疊成一整體，繞組組件的中間部分開(kāi)設(shè)有通孔，磁芯貫穿通孔相互貼合，且與繞組組件構(gòu)成完整平面變壓器。本發(fā)明提出的可調(diào)節(jié)平面變壓器，在傳統(tǒng)的PCB繞組板上覆蓋一層導(dǎo)引板，該導(dǎo)引板設(shè)有銅箔凸點(diǎn)，銅箔凸點(diǎn)與PCB繞組板上的銅制電路貼合接觸，利用銅箔凸點(diǎn)形成的繞組環(huán)數(shù)來(lái)改變平面變壓器的匝數(shù)比，從而改變平面變壓器的變比，同時(shí)，生產(chǎn)該種可調(diào)節(jié)變比的平面變壓器，僅在原平面變壓器生產(chǎn)過(guò)程中加入一導(dǎo)引板，且該導(dǎo)引板在PCB印刷板基礎(chǔ)上改進(jìn)即可。

本發(fā)明解決技術(shù)問(wèn)題，所采用的技術(shù)方案是：一種可調(diào)節(jié)平面變壓器，包括磁芯組件和繞組組件，所述磁芯組件由一對(duì)能夠相互對(duì)應(yīng)貼合的磁芯構(gòu)成，所述磁芯包括底板、設(shè)置在底板中部的芯柱和設(shè)置在底板兩側(cè)的橫梁；繞組組件由PCB繞組板、夾層板和導(dǎo)引板堆疊成為一個(gè)整體，在PCB繞組板上布設(shè)有呈環(huán)繞狀的圈繞銅箔電路，在繞組組件的中間部分開(kāi)設(shè)有通孔，兩塊磁芯的芯柱從兩端分別貫穿繞組組件中間的通孔后相互貼合；

所述PCB繞組板包括初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板，所述夾層板共有多塊，分別設(shè)置在初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板之間，以及磁芯組件與繞組組件之間；

所述導(dǎo)引板共有多塊，分別貼裝在初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板的外側(cè)，在導(dǎo)引板上設(shè)有多個(gè)銅箔凸點(diǎn)，所述銅箔凸點(diǎn)與PCB繞組板上布設(shè)的圈繞銅箔電路電連接。

進(jìn)一步地，所述繞組組件依次由夾層板、導(dǎo)引板、初級(jí)繞組板、夾層板、次級(jí)繞組板、導(dǎo)引板和夾層板堆疊構(gòu)成。

優(yōu)選的，所述圈繞銅箔電路嵌入布設(shè)在初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板上，在初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板的中間部分均開(kāi)設(shè)有一通孔，在夾層板和導(dǎo)引板上均開(kāi)設(shè)有與該通孔相對(duì)應(yīng)的通孔，該通孔與磁芯的芯柱的形狀及尺寸相匹配，芯柱能完全貫穿夾層板、導(dǎo)引板、初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板中部開(kāi)設(shè)的通孔。

進(jìn)一步地，在初級(jí)繞組板和次級(jí)繞組板上設(shè)置的圈繞銅箔電路的首尾端均設(shè)置有接觸點(diǎn)，所述接觸點(diǎn)通過(guò)導(dǎo)線或?qū)w引出PCB繞組板，該接觸點(diǎn)的引出端作為平面變壓器的接線端。

上述可調(diào)節(jié)平面變壓器，所述夾層板為用于隔斷初級(jí)繞組板與次級(jí)繞組板，以及磁芯組件和繞組組件的絕緣板。