CN110706905A - 脉冲变压器及具备其的电路模块 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种脉冲变压器，使得在电路基板上相邻地搭载2个脉冲变压器的情况下，使初级侧中心抽头与次级侧中心抽头双方接近，该脉冲变压器包括：设置在凸缘部(21)的端子电极(41～44)；设置在凸缘部(22)的端子电极(45～48)；与端子电极(41、47)连接、沿一个方向卷绕的绕线(W1)；与端子电极(42、48)连接、沿相反方向卷绕的绕线(W2)；与端子电极(43、45)连接、沿一个方向卷绕的绕线(W3)；和与端子电极(44、46)连接、沿相反方向卷绕的绕线(W4)，根据本发明，能够通过将端子电极(47、48)用作初级侧中心抽头，将端子电极(43、44)用作次级侧中心抽头，在脉冲变压器的y方向的一侧将初级侧中心抽头和次级侧中心抽头集中配置。

Description

脉冲变压器及具备其的电路模块

技术领域

本发明涉及脉冲变压器和具备其的电路模块，特别涉及在一对凸缘部分别设置有4个端子电极的8端子型的脉冲变压器和具备其的电路模块。

背景技术

作为在一对凸缘部分别设置有4个端子电极的8端子型的脉冲变压器，已知有专利文献1记载的脉冲变压器。8端子型的脉冲变压器在设置在一个凸缘部的4个端子电极中将2个端子电极用作初级侧信号端子，在设置在另一个凸缘部的4个端子电极中将2个端子电极用作次级侧信号端子。此外，在一个凸缘部的4个端子电极中，剩余的2个端子电极在电路基板短路，作为次级侧中心抽头使用，在设置在另一个凸缘部的4个端子电极中，剩余的2个端子电极在电路基板短路，作为初级侧中心抽头使用。

而且，专利文献1记载的脉冲变压器在电路基板排列搭载多个时，通过关于相邻的脉冲变压器将中心抽头与信号端子的位置交替地使用，使相邻的脉冲变压器的中心抽头彼此接近。例如，在专利文献1的图3A，公开有将引脚组31a和引脚组42a作为初级侧中心抽头使用的例子。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2014-199906号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，当使用专利文献1记载的脉冲变压器时，虽然关于一个中心抽头，能够使它们在相邻的脉冲变压器间接近，但是关于另一个中心抽头，在相邻的脉冲变压器间则距离反而变远。在专利文献1的图3A所示的例子中，虽然关于作为初级侧中心抽头的引脚组31a和引脚组42a能够使它们接近，但是关于作为次级侧中心抽头的引脚组34a和引脚组43a则相距甚远。

这样，在使用现有的8端子型的脉冲变压器的情况下，在电路基板上相邻地搭载2个脉冲变压器时，未能使初级侧中心抽头与次级侧中心抽头双方接近。

因此，本发明的目的在于，提供在电路基板上相邻地搭载2个脉冲变压器的情况下能够使初级侧中心抽头与次级侧中心抽头双方接近的脉冲变压器和具备其的电路模块。

用于解决问题的方式

本发明的脉冲变压器的特征在于，包括：芯，其具有以第一方向为轴向的卷芯部、设置在卷芯部的轴向的一端的第一凸缘部和设置在卷芯部的轴向的另一端的第二凸缘部；设置在第一凸缘部、在与第一方向正交的第二方向上依次排列的第一、第二、第三和第四端子电极；设置在第二凸缘部、在第二方向上的位置与第一、第二、第三和第四端子电极一致的第五、第六、第七和第八端子电极；第一绕线，其沿一个方向卷绕于卷芯部，一端与第一和第二端子电极的一个端子电极连接，另一端与第七和第八端子电极的一个端子电极连接；第二绕线，其沿相反方向卷绕于卷芯部，一端与第一和第二端子电极的另一个端子电极连接，另一端与第七和第八端子电极的另一个端子电极连接；第三绕线，其沿一个方向卷绕于卷芯部，一端与第三和第四端子电极的一个端子电极连接，另一端与第五和第六端子电极的一个端子电极连接；和第四绕线，其沿相反方向卷绕于卷芯部，一端与第三和第四端子电极的另一个端子电极连接，另一端与第五和第六端子电极的另一个端子电极连接。

根据本发明，能够将第七和第八端子电极例如用作初级侧中心抽头，将第三和第四端子电极例如用作次级侧中心抽头，因此能够在脉冲变压器的第二方向的一侧将初级侧中心抽头和次级侧中心抽头集中配置。由此，在电路基板上相邻地搭载2个脉冲变压器的情况下，能够使初级侧中心抽头与次级侧中心抽头双方接近。

本发明的电路模块的特征在于：包括具有第一安装区域的电路基板、和搭载于第一安装区域和具有与上述脉冲变压器相同的结构的第一脉冲变压器，电路基板具有使第一脉冲变压器的第七和第八端子电极短路的第一导体图案和使第一脉冲变压器的第三和第四端子电极短路的第二导体图案。

根据本发明，能够将第一导体图案例如用作初级侧中心抽头，将第二导体图案例如用作次级侧中心抽头。

在本发明中，电路基板也可以为如下结构：还包括搭载具有与上述的脉冲变压器相同的结构的第二脉冲变压器并且相对于第一安装区域在第二方向上相邻的第二安装区域、使第二脉冲变压器的第五和第六端子电极短路的第三导体图案和使第二脉冲变压器的第一和第二端子电极短路的第四导体图案。根据该结构，能够将第三导体图案例如用作初级侧中心抽头，将第四导体图案例如用作次级侧中心抽头。

在这种情况下，第一和第三导体图案也可以在电路基板上短路，第二和第四导体图案也可以在电路基板上短路。此处，第一导体图案与第三导体图案在第二方向上接近，第二导体图案与第四导体图案在第二方向上接近，因此，能够提高电路基板上的图案布局的效率。

发明的效果

这样，根据本发明，在电路基板上相邻地搭载2个脉冲变压器的情况下，能够使初级侧中心抽头与次级侧中心抽头双方接近。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的脉冲变压器10的外观的概略立体图。

图2是脉冲变压器10的等效电路图。

图3是用于说明脉冲变压器10的制造方法的示意的俯视图。

图4是用于说明脉冲变压器10的制造方法的示意的俯视图。

图5是用于说明脉冲变压器10的制造方法的示意的俯视图。

图6是用于说明脉冲变压器10的制造方法的示意的俯视图。

图7是表示安装脉冲变压器10的电路基板上的导体图案的一个例子的俯视图。

图8是LAN连接器电路(1000Base)的电路图。

图9是表示安装一般脉冲变压器的电路基板上的导体图案的俯视图。

图10是表示安装脉冲变压器10的电路基板上的导体图案的另一个例子的俯视图。

具体实施方式

以下，参照附图，对本发明的优选实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的一个实施方式的脉冲变压器10的外观的概略立体图。

如图1所示，本实施方式的脉冲变压器10包括鼓形芯20、板状芯30、8个端子电极41～48和4根的绕线W1～W4。

鼓形芯20由卷芯部23、设置在卷芯部23的轴向(x方向)上的一端的第一凸缘部21、设置在卷芯部23的轴向上的另一端的第二凸缘部22构成。鼓形芯20是由铁氧体等高磁透率材料构成的块部件，具有凸缘部21、22和卷芯部23一体形成的结构。卷芯部23的yz截面(与轴向正交的截面)为大致矩形，也可以通过滚筒抛光对角部倒角。另外，卷芯部23的截面并不一定为矩形，还可以为其它形状，例如六边形或八边形等矩形以外的多边形。此外，卷芯部23的一部分为曲面。

第一凸缘部21具有与卷芯部23连接的内侧面21i、位于内侧面21i的相反侧的外侧面21o、在安装时与基板相对的底面21b和位于底面21b的相反侧的上表面21t。内侧面21i和外侧面21o均构成yz面，底面21b和上表面21t构成xy面。同样，第二凸缘部22具有与卷芯部23连接的内侧面22i、位于内侧面22i的相反侧的外侧面22o、在安装时与基板相对的底面22b和位于底面22b的相反侧的上表面22t。内侧面22i和外侧面22o均构成yz面，底面22b和上表面22t构成xy面。在本实施方式中，构成有第一凸缘部21的底面21b和内侧面21i之间被倒角的倾斜面21s。同样，构成有第二凸缘部22的底面22b和内侧面22i之间被倒角的倾斜面22s。

在第一凸缘部21的上表面21t和第二凸缘部22的上表面22t粘接有板状芯30。板状芯30是由铁氧体等高磁透率材料构成的板状体，与鼓形芯20一起构成闭合磁路。板状芯30也可以由与鼓形芯20相同的材料构成。

如图1所示，在第一凸缘部21设置有4个端子电极41～44。端子电极41～44在y方向上依次排列，均具有覆盖底面21b和外侧面21o的L字型形状。在第一端子电极41连接第一绕线W1的一端，在第二端子电极42连接第二绕线W2的一端，在第三端子电极43连接第三绕线W3的一端，在第四端子电极44连接第四绕线W4的一端。

同样，在第二凸缘部22设置有4个端子电极45～48。端子电极45～48在y方向上依次排列，均具有覆盖底面22b和外侧面22o的L字型形状。端子电极45～48的y方向上的位置与端子电极41～44的y方向上的位置分别一致。在第五端子电极45连接第三绕线W3的另一端，在第六端子电极46连接第四绕线W4的另一端，在第七端子电极47连接第一绕线W1的另一端，在第八端子电极48连接第二绕线W2的另一端。

端子电极41～48可以是粘接于鼓形芯20的端子金属件，也可以使用导体膏等在鼓形芯20直接形成。

此处，第一和第三绕线W1、W3与第二和第四绕线W2、W4相互沿相反方向卷绕。由此，如图2所示的电路图那样，构成将第一和第二端子电极41、42作为一对初级侧端子，将第五和第六端子电极45、46作为一对次级侧端子，将第七和第八端子电极47、48作为初级侧中心抽头，将第三和第四端子电极43、44作为次级侧中心抽头的脉冲变压器。

不过，初级侧与次级侧的区别只是为了方便起见，两者也可以相反。进一步，中心抽头与信号端子的关系也可以相反。因此，还能够将第三和第四端子电极43、44作为一对信号端子(初级侧或次级侧)，将第七和第八端子电极47、48作为一对信号端子(次级侧或初级侧)，将第一和第二端子电极41、42作为一个中心抽头(次级侧或初级侧)，将第五和第六端子电极45、46作为另一个中心抽头(初级侧或次级侧)使用。

构成初级侧端子的2个端子(例如，第一和第二端子电极41、42)是输入或输出初级侧的差分信号的端子。同样，构成次级侧端子的2个端子(例如，第五和第六端子电极45、46)是输入或输出次级侧的差分信号的端子。此外，构成初级侧中心抽头的2个端子(例如，第七和第八端子电极47、48)在后述的电路基板上短路，被赋予规定的基准电位(例如地电位)。同样，构成次级侧中心抽头的2个端子(例如，第三和第四端子电极43、44)在后述的电路基板上短路，被赋予规定的基准电位(例如地电位)。

此处，第一和第二端子电极41、42与第一和第二绕线W1、W2的连接关系并不限定于图1和图2所示的连接关系，也可以相反。第三和第四端子电极43、44与第三和第四绕线W3、W4的连接关系也不限定于图1和图2所示的连接关系而可以相反。第五和第六端子电极45、46与第三和第四绕线W3、W4的连接关系也不限定于图1和图2所示的连接关系而可以相反。第七和第八端子电极47、48与第一和第二绕线W1、W2的连接关系也不限定于图1和图2所示的连接关系而可以相反。

图3～图6是用于说明本实施方式的脉冲变压器10的制造方法的示意的俯视图。

首先，准备鼓形芯20，在第一凸缘部21形成端子电极41～44，在第二凸缘部22形成端子电极45～48，之后，如图3所示那样，将第一绕线W1的一端与第一端子电极41连接，将第三绕线W3的一端与第三端子电极43连接。具体而言，通过在将第一和第三绕线W1、W3配置在第一和第三端子电极41、43的上方的状态下，将加热头压在第一和第三绕线W1、W3，从而将第一和第三绕线W1、W3与第一和第三端子电极41、43热压接合。通过在该状态下使鼓形芯20沿一个方向转动，将第一和第三绕线W1、W3卷绕至鼓形芯20的卷芯部23。

在将第一和第三绕线W1、W3在卷芯部23卷绕规定次数后，如图4所示那样，将第一绕线W1的另一端与第七端子电极47连接，将第三绕线W3的另一端与第五端子电极45连接。连接方法为上述的热压接合。由此，完成第一和第三绕线W1、W3的卷绕作业，在卷芯部23形成由第一和第三绕线W1、W3构成的下层的卷绕层。此时，优选下层的卷绕层偏移配置在第一凸缘部21侧。换言之，优选以使得在第一凸缘部21的内侧面21i与下层的卷绕层之间形成的空间S1比在第二凸缘部22的内侧面22i与下层的卷绕层之间形成的空间S2更窄的方式卷绕第一和第三绕线W1、W3。这是因为，通过使在作为开始卷绕侧的第一凸缘部21侧形成的空间S1窄，能够使在作为卷绕结束侧的第二凸缘部22侧形成的空间S2大相应的量，能够充分确保卷绕作业的余量。

接着，如图5所示那样，将第二绕线W2的一端与第二端子电极42连接，将第四绕线W4的一端与第四端子电极44连接。连接方法为上述的热压接合。通过在该状态下使鼓形芯20沿相反方向转动，将第二和第四绕线W2、W4卷绕至鼓形芯20的卷芯部23。在将第二和第四绕线W2、W4在卷芯部23卷绕规定次数后，如图6所示那样，将第二绕线W2的另一端与第八端子电极48连接，将第四绕线W4的另一端与第六端子电极46连接。连接方法为上述的热压接合。

由此，结束第二和第四绕线W2、W4的卷绕作业，在卷芯部23，由第一和第三绕线W1、W3构成的下层的卷绕层的上，形成由第二和第四绕线W2、W4构成的上层的卷绕层。基于与上述同样的理由，上层的卷绕层也优选偏移配置在第一凸缘部21侧。即，优选由整个下层和上层构成的卷绕块偏移配置在第一凸缘部21侧。

然后，将板状芯30接合于凸缘部21、22的上表面21t、22t，如此则完成本实施方式的脉冲变压器10。

图7是表示安装脉冲变压器10的电路基板上的导体图案的俯视图。

在图7所示的例子中，在电路基板50分配4个安装区域51～54，在该安装区域51～54均安装本实施方式的脉冲变压器10。安装区域51～54为了实现电路基板50上的高密度安装而相互在y方向上接近地布局。作为必须采用这样的布局的例子，能够列举将本实施方式的脉冲变压器10用于图8所示的LAN连接器电路(1000Base)的例子。如图8所示，LAN连接器电路使用多个脉冲变压器PT和多个共模滤波器CM，因此当高密度安装时存在如图7所示那样安装区域51～54接近的情况。

如图7所示，在各安装区域51～54设置有焊盘图案1A、1B、2A、2B、CT1、CT2。焊盘图案1A、1B与一对初级侧信号线L1连接，焊盘图案2A、2B与一对次级侧信号线L2连接。此外，焊盘图案CT1与构成初级侧中心抽头的地线G1连接，焊盘图案CT2与构成次级侧中心抽头的地线G2连接。

而且，当在安装区域51～54搭载脉冲变压器10时，设置在脉冲变压器10的8个端子电极41～48分别与对应的焊盘图案1A、1B、2A、2B、CT1、CT2的任一焊盘图案连接。此处，搭载在安装区域52、54的脉冲变压器10的端子电极41、42分别与焊盘图案1A、1B连接，端子电极45、46分别与焊盘图案2A、2B连接，端子电极47、48共同与焊盘图案CT1连接，端子电极43、44共同与焊盘图案CT2连接。与此相对，搭载在安装区域51、53的脉冲变压器10的端子电极43、44分别与焊盘图案1A、1B连接，端子电极47、48分别与焊盘图案2A、2B连接，端子电极45、46共同与焊盘图案CT1连接，端子电极41、42共同与焊盘图案CT2连接。

由此，在搭载在安装区域52、54的脉冲变压器10，端子电极41、42作为一对初级侧端子发挥作用，端子电极45、46作为一对次级侧端子发挥作用，端子电极47、48作为初级侧中心抽头发挥作用，端子电极43、44作为次级侧中心抽头发挥作用。另一方面，在搭载在安装区域51、53的脉冲变压器10，端子电极43、44作为一对初级侧端子发挥作用，端子电极47、48作为一对次级侧端子发挥作用，端子电极45、46作为初级侧中心抽头发挥作用，端子电极41、42作为次级侧中心抽头发挥作用。

而且，通过这样的布局，能够将分配于安装区域51、52(或者安装区域53、54)的焊盘图案CT1在y方向上相邻地配置，并且能够将焊盘图案CT2在y方向上相邻地配置。由此，能够将2个脉冲变压器10中含有的初级侧中心抽头容易地连接至共同的地线G1，并且能够将2个脉冲变压器10中含有的次级侧中心抽头容易地连接至共同的地线G2。即，能够不使用通孔导体等连接安装区域51的焊盘图案CT1与安装区域52的焊盘图案CT1，并且能够不使用通孔导体等连接安装区域51的焊盘图案CT2与安装区域52的焊盘图案CT2。

图9是表示安装一般脉冲变压器的电路基板上的导体图案的俯视图。一般脉冲变压器的一对初级侧端子和初级侧中心抽头在x方向上排列，一对次级侧端子和次级侧中心抽头在x方向上排列，因此搭载它的电路基板60的安装区域61～64需要如图9所示那样，将焊盘图案1A、1B和焊盘图案CT1在x方向上排列，将焊盘图案2A、2B和焊盘图案CT2在x方向上排列。因此，当在安装区域61～64分别搭载脉冲变压器时，需要按各个安装区域61～64将地线G1、G2独立地布局，如果不使用通孔导体等，就不能将多个地线G1和多个地线G2共同使用。其结果是，电路基板上的布局自由度下降，并且导体图案的专有面积增加。

与此相对，在使用本实施方式的脉冲变压器10的情况下，能够将电路基板上的图案布局采用图7所示的布局，因此不仅能够增加不仅自由度，而且能够减少电路基板上的导体图案的专有面积。

另外，电路基板上的图案布局并不限定于图7所示的布局，也可以如图10所示的电路基板70那样，在各安装区域71～74内将焊盘图案CT1、CT2分为2部分，由此使用与8个端子电极41～48对应的8个焊盘图案。

以上，对本发明的优选实施方式进行了说明，不过本发明并不限定于上述的实施方式，而能够在不脱离本发明的主旨的范围内进行各种变更，这些变更当然也包含在本发明的范围内。

附图标记的说明

1A，1B，2A，2B，CT1，CT2 焊盘图案

10 脉冲变压器

20 鼓形芯

21 第一凸缘部

22 第二凸缘部

21b，22b 底面

21i，22i 内侧面

21o，22o 外侧面

21s，22s 倾斜面

21t，22t 上表面

23 卷芯部

30 板状芯

41 第一端子电极

42 第二端子电极

43 第三端子电极

44 第四端子电极

45 第五端子电极

46 第六端子电极

47 第七端子电极

48 第八端子电极

50 电路基板

51～54 安装区域

60 电路基板

61～64 安装区域

70 电路基板

71～74 安装区域

CM 共模滤波器

G1，G2 地线

L1 初级侧信号线

L2 次级侧信号线

PT 脉冲变压器

S1，S2 空间

W1 第一绕线

W2 第二绕线

W3 第三绕线

W4 第四绕线

Claims (4)

1.一种脉冲变压器，其特征在于，

包括：

芯，其具有以第一方向为轴向的卷芯部、设置于所述卷芯部的轴向的一端的第一凸缘部、和设置于所述卷芯部的轴向的另一端的第二凸缘部；

设置于所述第一凸缘部、在与所述第一方向正交的第二方向上依次排列的第一、第二、第三和第四端子电极；

设置于所述第二凸缘部、在所述第二方向上的位置与所述第一、第二、第三和第四端子电极一致的第五、第六、第七和第八端子电极；

第一绕线，其沿一个方向卷绕于所述卷芯部，一端与所述第一和第二端子电极的一个端子电极连接，另一端与所述第七和第八端子电极的一个端子电极连接；

第二绕线，其沿相反方向卷绕于所述卷芯部，一端与所述第一和第二端子电极的另一个端子电极连接，另一端与所述第七和第八端子电极的另一个端子电极连接；

第三绕线，其沿所述一个方向卷绕于所述卷芯部，一端与所述第三和第四端子电极的一个端子电极连接，另一端与所述第五和第六端子电极的一个端子电极连接；和

第四绕线，其沿所述相反方向卷绕于所述卷芯部，一端与所述第三和第四端子电极的另一个端子电极连接，另一端与所述第五和第六端子电极的另一个端子电极连接。

2.一种电路模块，其特征在于：

包括具有第一安装区域的电路基板、和搭载于所述第一安装区域且具有与权利要求1所述的脉冲变压器相同结构的第一脉冲变压器，

所述电路基板具有使所述第一脉冲变压器的所述第七和第八端子电极短路的第一导体图案和使所述第一脉冲变压器的所述第三和第四端子电极短路的第二导体图案。

3.如权利要求2所述的电路模块，其特征在于：

所述电路基板还具有：

搭载具有与权利要求1所述的脉冲变压器相同结构的第二脉冲变压器，并且相对于所述第一安装区域在所述第二方向上相邻的第二安装区域；

使所述第二脉冲变压器的所述第五和第六端子电极短路的第三导体图案；和

使所述第二脉冲变压器的所述第一和第二端子电极短路的第四导体图案。

4.如权利要求3所述的电路模块，其特征在于：

所述第一和第三导体图案在所述电路基板上短路，所述第二和第四导体图案在所述电路基板上短路。

Images