CN113574619B - 漏磁变压器 - Google Patents
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Abstract
本公开提供了一种漏磁变压器,该漏磁变压器不会导致由于产生漏电感而出现的电阻和功率损耗的增加。漏磁变压器(1)包括磁芯(2)和印刷布线板(5)。磁芯(2)包括第一磁腿(21)和第二磁腿(22)。第二磁腿(22)与第一磁腿(21)间隔开。印刷布线板(5)包括绝缘部分(51)和导体布线(56)。导体布线(56)包括第一线圈(W1)和第二线圈(W2)。第一线圈(W1)包括第一绕组(A1)。第一线圈缠绕第一磁腿(21)而不缠绕第二磁腿(22)。第二线圈(W2)包括第二绕组(A2)。第二线圈(W2)包括第一部分(P1)和第二部分(P2)。第一部分(P1)缠绕第一磁腿(21)而不缠绕第二磁腿(22)。第二部分(P2)缠绕第一磁腿(21)和第二磁腿(22)两者。
Description
技术领域
本发明涉及一种漏磁变压器。
背景技术
专利文献1公开了一种变压器,其包括具有中腿和侧腿的磁芯、缠绕中腿和侧腿中的每一个的初级绕组、以及缠绕侧腿的次级绕组。
然而,在专利文献1中,初级绕组缠绕中腿和侧腿中的每一个,这将使得绕组变长。随着绕组长度增加,电阻和功率损耗趋于与绕组长度成比例增加。
引用列表
专利文献
专利文献1:WO2017/061329A1
发明内容
因此,本公开的目的在于提供一种漏磁变压器,其能够减少在允许产生漏电感时引起电阻和功率损耗增加的机会。
根据本公开一方面的漏磁变压器包括磁芯和印刷布线板。磁芯包括第一磁腿和第二磁腿。第二磁腿布置成与第一磁腿间隔开。印刷布线板包括绝缘部分和导体布线。导体布线包括第一线圈和第二线圈。第一线圈由第一绕组形成。第一线圈缠绕第一磁腿但不缠绕第二磁腿。第二线圈由第二绕组形成。第二线圈包括第一部分和第二部分。第一部分缠绕第一磁腿而不缠绕第二磁腿。第二部分缠绕第一磁腿和第二磁腿。
附图说明
图1是根据第一实施例的漏磁变压器的示意图;
图2是第一实施例的漏磁变压器的立体图;
图3A是从与第一磁腿和第二磁腿并排布置的方向垂直的一个方向观察的漏磁变压器的平面图;
图3B是沿图3A的A-A面截取的截面图;
图4示出了漏磁变压器;
图5A-图5D示出了漏磁变压器;
图6是包括漏磁变压器的电路的电路图;
图7是第二实施例的漏磁变压器的立体图;
图8A是从与第一磁腿和第二磁腿并排布置的方向垂直的一个方向观察的漏磁变压器的平面图;
图8B是沿图8A的B-B面截取的截面图;
图9示出了漏磁变压器;
图10A-图10D示出了漏磁变压器;
图11A和图11B示出了漏磁变压器;以及
图12是包括漏磁变压器的电路的电路图。
具体实施方式
首先,将描述发明人如何以及为什么构思本发明的基本思想。
在专利文献1中公开的漏磁变压器中,绕组分别缠绕中腿和侧腿。另外,在漏磁变压器中,绕组以与绕组缠绕中腿的方向相反的方向缠绕侧腿。此外,除了中腿和侧腿外,还为磁芯提供了没有缠绕绕组的其他腿。在漏磁变压器中,允许磁通量泄漏到这些其他腿,从而调节磁芯内产生的漏电感。
作为深入研究的结果,发明人发现当缠绕中腿和侧腿中的每一个时,漏磁变压器的绕组长度呈现增加的趋势。此外,发明人还发现电阻和功率损耗随着绕组长度的增加而增加。
基于这些发现,发明人构思了本发明的基本思想,其将通过缩短绕组长度有效地降低电阻和功率损耗。
<第一实施例>
接下来,将描述根据第一实施例的漏磁变压器1的概况。
图1是示意图,其中为了描述的简单起见省略了印刷布线板5的图示,尽管根据本实施例的漏磁变压器1实际上包括如图2至图5所示的印刷布线板5。如图1所示,根据本实施例的漏磁变压器1包括磁芯2、第一线圈W1和第二线圈W2。磁芯2包括第一磁腿21和第二磁腿22。第二磁腿22布置成与第一磁腿21间隔开。第一线圈W1由第一绕组A1形成。第一线圈W1缠绕第一磁腿21,但不缠绕第二磁腿22。第二线圈W2由第二绕组A2形成。第二线圈W2包括第一部分P1和第二部分P2。第一部分P1缠绕第一磁腿21,但不缠绕第二磁腿22。第二部分P2缠绕第一磁腿21和第二磁腿22。
在这种漏磁变压器1中,由第二绕组A2构成的第二部分P2同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22,因此,用作第二线圈W2的第二绕组A2的长度可以缩短。换言之,与第二绕组A2分别缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的情况相比,第二部分P2可以省略第二绕组A2穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间的部分。因此,可以缩短用作第二线圈W2的第二绕组A2的长度,从而可以减少由第二线圈W2引起的电阻和功率损耗。
接下来,将参考图1详细描述根据该实施例的漏磁变压器1。图1示意性地示出了磁芯2、第一线圈W1和第二线圈W2之间的关系。
如图1所示,漏磁变压器1包括磁芯2、第一线圈W1和第二线圈W2。磁芯2包括第一磁腿21、第二磁腿22、第三磁腿23、第四磁腿24、第一连接部25和第二连接部26。
如本文所用,在本实施例的以下描述中,如图1所示,第一磁腿21和第二磁腿22并排布置的方向为X方向,与X方向垂直的方向为Y方向。在本说明书中,术语“与......垂直”不仅指X方向和Y方向彼此严格垂直的布置,还指这两个方向彼此基本垂直的布置。
如上所述,磁芯2包括第一至第四磁腿21、22、23、24。也就是说,除了第一磁腿21和第二磁腿22之外,磁芯2还包括不同于第一磁腿21和第二磁腿22的两个磁腿(第三和第四磁腿)23、24。第一磁腿21和第二磁腿22设置在第三磁腿23和第四磁腿24之间。此外,第一至第四磁腿21、22、23、24布置成在X方向上彼此间隔开(见图1)。线圈既没有缠绕第三磁腿23也没有缠绕第四磁腿24。
第一至第四磁腿21、22、23、24均为柱状。可以任意选择第一至第四磁腿21、22、23、24中的每一个在X方向上的横截面形状。该横截面形状的示例包括圆形、椭圆形和诸如四边形的多边形。
如上所述,磁芯2包括第一连接部25和第二连接部26。第一连接部25和第二连接部26在Y方向上被布置为一个位于另一个的顶部并且彼此间隔开。具体地,第一至第四磁腿21、22、23、24设置在第一连接部25和第二连接部26之间。第一连接部25和第二连接部26以及第一至第四磁腿21、22、23、24一体化以形成磁芯2。在Y方向上,第一连接部25连接到第一至第四磁腿21、22、23、24中的每一个的一端,并且第二连接部26连接到第一至第四磁腿21、22、23、24中的每一个的另一端。
第一线圈W1缠绕第一磁腿21,但不缠绕第二磁腿22。
第二线圈W2的第一部分P1是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的线圈状部分。值得注意的是,第二线圈W2关于第一磁腿21的匝数没有特别限定,可以任意设置。
第二部分P2是同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的部分。在第二部分P2中,第二绕组A2不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。与第二绕组A2分别缠绕第一磁腿21和第二磁腿22中的每一个的情况相比,这种布置允许缩短用作第二线圈W2的第二绕组A2的长度。因此,可以降低由第二线圈W2引起的第二线圈W2的电阻和功率损耗。
在本实施例中,第二绕组A2关于第一部分P1的缠绕方向与第二绕组A2关于第二部分P2的缠绕方向相同。为此,当漏磁变压器1通电时,在第一连接部25和第二连接部26中,由第二部分P2产生并从第二磁腿22朝向第一磁腿21的磁通量被第一部分P1产生的磁通量抵消。这减少了在磁芯2内产生的互连磁通,从而增加了降低第一线圈W1和第二线圈W2之间的耦合系数的机会。结果,漏电感趋于增加。
图1示出了当沿Y方向从第一连接部25上方观察第二线圈W2时,第二绕组A2关于第一部分P1和第二部分P2中的每一个的缠绕方向为逆时针方向的布置。注意,在图1中,第二绕组A2关于第一部分的缠绕方向和第二绕组A2关于第二部分的缠绕方向由箭头示意性地指示。然而,只要第一部分P1和第二部分P2的缠绕方向相同,第二绕组A2关于第一部分P1和第二部分P2的缠绕方向也可以是顺时针方向。
第二线圈W2还可包括多个第一部分P1和多个第二部分P2。在这种情况下,第一部分P1和第二部分P2优选交替连接。
如上所述,由于磁芯2包括第三磁腿23和第四磁腿24,所以通过第一磁腿21的磁通量经由第一连接部25和第二连接部26被感应穿过第三磁腿23。同时,穿过第二磁腿22的磁通量经由第一连接部25和第二连接部26被感应穿过第四磁腿24。这减少了使得漏磁变压器1中产生的磁通量泄漏到磁芯2之外的机会。
另外,在一般的漏磁变压器中,为了避免磁饱和,会为磁腿设置间隙。提供间隙会导致磁通量的外部泄漏增加。为了克服这样的问题,在本实施例中,磁芯2优选地在第一至第四磁腿21、22、23、24中的任何一个中都没有间隙。这减少了使得磁通量从磁芯2泄漏的机会。
如上所述,如果导致磁通量泄漏到磁芯2之外的机会减少,还可以减少噪声产生。具体地,通过减少磁通量泄漏到磁芯2的机会,可以实现以下效果。具体地,这可以减少与设置在例如印刷布线板上的导体布线(例如,铜线)交链的磁通量,从而减少使得磁通量从导体布线产生噪声的机会。
如这里所使用的,表述“磁芯2没有间隙”是指磁芯基本上没有间隙。通常,磁芯2通过将两个构件接合而形成。因此,术语“基本上”意味着允许存在当形成磁芯2时在构件之间产生的界面或狭窄气隙,或存在将两个部件粘合在一起的粘合剂层。
磁芯2可以由传输磁通量的金属磁性材料制成,并且可以不受限制地使用任何合适的金属磁性材料。使用金属磁性材料的磁芯的实例包括压粉磁芯。
接下来,将参考图2至图6,描述根据第一实施例的漏磁变压器1的具体配置。在以下描述中,本实施例的与图1所示的漏磁变压器的对应物具有相同功能的任何组成元件将在附图中用与该对应物相同的附图标记表示,因此在此不再赘述详细说明。
如图2和图3A所示,根据本实施例的漏磁变压器1包括磁芯2和印刷布线板5。
如图3B所示,磁芯2包括第一磁腿21、第二磁腿22、第三磁腿23、第四磁腿24、第一连接部25和第二连接部26。
如图3B所示,印刷布线板5具有第一通孔52和第二通孔53。第一通孔52是供第一磁腿21穿过的孔。第二通孔53是供第二磁腿22穿过的孔。如图4所示,印刷布线板5还包括绝缘部分51和导体布线56。此外,印刷布线板5具有彼此平行的第一表面5a和第二表面5b。
导体布线56包括多个布线层(即,第一层L1、第二层L2、第三层L3和第四层L4)。绝缘部分51包括例如多个绝缘层。在印刷布线板5中,布线层和绝缘层可以交替堆叠。
导体布线56包括第一线圈W1和第二线圈W2。在导体布线56中,每个布线层包括以下至少一个:形成第一线圈W1的至少一部分的第一布线部分91或形成第二线圈W2的至少一部分的第二布线部分92(见图5A至图5D)。
第二布线部分92包括以下至少一个:形成第一部分P1的至少一部分的部分921或形成第二部分P2的至少一部分的部分922(见图5A和5B)。
部分921螺旋形地形成以仅缠绕第一通孔52和第二通孔53中的第一通孔52。
部分922螺旋地形成以便以相同方式缠绕第一通孔52和第二通孔53两者。
第一布线部分91螺旋形地形成以仅缠绕第一通孔52和第二通孔53中的第一通孔52(见图5C和5D)。
如果导体布线56包括多个第一布线部分91,则通过经由通孔电连接第一布线部分91来形成第一线圈W1。
接下来,将参考图4至图5B详细描述根据该实施例的印刷布线板5。图4是印刷布线板5的示意图并且没有示出磁芯2,以使印刷布线板5内部的连接更容易理解。此外,图4被绘制成使得第一通孔V1和第二通孔V2彼此不重叠,并且第三通孔V3和第四通孔V4彼此不重叠。
导体布线56包括第一层L1、第二层L2、第三层L3、第四层L4、第一通孔V1、第二通孔V2、第三通孔V3、第四通孔V4、通孔V6和通孔V7。
图4所示的印刷布线板5具有多层结构,其中第一层L1、第二层L2、第三层L3和第四层L4在Y方向从第一表面5a向第二表面5b按所述顺序排列。第一通孔V1连接到第一表面5a和第三层L3。第二通孔V2连接到第一表面5a和第四层L4。第三通孔V3连接到第一表面5a和第一层L1。第四通孔V4连接到第一表面5a和第二层L2。
第一层L1连接到通孔V7,该通孔V7连接到第二层L2。第三层L3与通孔V6连接,该通孔V6与第四层L4连接。
如图5A所示,第一层L1是包括第一部分P1和连接到第一部分P1和第三通孔V3的第二部分P2的层。第一层L1由第二绕组A2形成。第一部分P1是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的部分。第二部分P2是同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的部分。在第二部分P2中,第二绕组A2穿过第四磁腿24和第二磁腿22之间的空间,但不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。
如图5B所示,第二层L2是包括第一部分P1和连接到第一部分P1和第四通孔V4的第二部分P2的层。第二层L2由第二绕组A2形成。第一部分P1是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的部分。第二部分P2是同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的部分。在第二部分P2中,第二绕组A2穿过第四磁腿24和第二磁腿22之间的空间,但不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。
第二绕组A2可由一片金属箔(例如铜箔)形成。具体地,在形成第一层L1和第二层L2中的每一个时,通过对金属箔执行蚀刻工艺以去除其不需要的部分来形成第二绕组A2。
第二线圈W2是通过通孔V7连接第一层L1和第二层L2而形成的。
在第二线圈W2的第二部分P2中,第二绕组A2不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。这允许缩短用作第二线圈W2的第二绕组A2的长度。因此,可以降低由第二线圈W2引起的电阻和功率损耗。
此外,如图5A和5B所示,第二绕组A2关于第一部分P1的缠绕方向和第二绕组A2关于第二部分P2的缠绕方向相同。也就是说,当第二绕组A2通电时,当沿着第二线圈W2的轴线观察时,电流以相同的方向流过第一部分P1和第二部分P2。为此,当漏磁变压器1通电时,在第一连接部25和第二连接部26中,由第一磁腿21产生的磁通量被由第二磁腿22产生的磁通量抵消。这减少了与第一线圈W1交链的磁通量,从而增加了降低第一线圈W1和第二线圈W2之间的耦合系数的机会。结果,漏电感趋于增加。注意,在图5A和5B所示的示例中,当从第一连接部25上方沿Y方向观察印刷布线板5时,第二绕组A2的缠绕方向相对于第三通孔V3是逆时针方向。
当第一层L1和第二层L2通过通孔V7连接时,该通孔V7设置在第二绕组A2的位于第一层L1中距第三通孔V3最远的末端部分和第二绕组A2的位于第二层L2中距第四通孔V4最远的末端部分之间。
如图5C所示,第三层L3是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的层,并且由第一绕组A1形成。第三层L3连接到第一通孔V1。
如图5D所示,第四层L4是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的层,并且由第一绕组A1形成。第四层L4连接到第二通孔V2。
第一绕组A1由一片金属箔(例如铜箔)形成。具体地,在形成第三层L3和第四层L4中的每一个时,通过对金属箔执行蚀刻工艺以去除其不需要的部分来形成第一绕组A1。
第一线圈W1是通过通孔V6连接第三层L3和第四层L4而形成的。
当第三层L3和第四层L4通过通孔V6连接时,该通孔V6设置在第一绕组A1的位于第三层L3中距第一通孔V1最远的末端部分与第一绕组A1的位于第四层L4中距第二通孔V2最远的末端部分之间。注意,在图5C和图5D所示的例子中,当从第一连接部25上方沿Y方向观察印刷布线板5时,第一绕组A1的缠绕方向相对于第一通孔V1是顺时针方向。
如上所述,印刷布线板5包括绝缘部分51。如图4所示,绝缘部分51覆盖第一至第四层L1、L2、L3、L4、第一至第四通孔V1、V2、V3、V4以及通孔V6和通孔V7。特别地,绝缘部分51介于第二层L2和第三层L3之间。因此,第一层L1和第二层L2通过绝缘部分51与第三层L3和第四层L4绝缘。注意,第一至第四通孔V1、V2、V3、V4中的每一个都可以部分地暴露在第一表面5a上。
绝缘部分51由具有电绝缘特性的材料制成。该材料是可用于制造印刷布线板的任意化合物。具有电绝缘特性的材料的实例包括环氧树脂。
在本实施例中,当第一线圈W1和第二线圈W2形成为导体布线56时,可以各自具有容易稳定的形状。即使在制造大量漏磁变压器1时,这也允许减少各个产品之间漏电感的分散。
如图3B所示,印刷布线板5还具有第一通孔52和第二通孔53。
第一通孔52是沿Y方向贯穿印刷布线板5的孔。第一磁腿21***第一通孔52中。
第二通孔53是沿Y方向贯穿印刷布线板5的孔。第二磁腿22***该第二通孔53中。
如图3A所示,印刷布线板5还包括第一凹槽部54和第二凹槽部55。第一凹槽部54为沿Y方向延伸的槽状部,并且设置在与第三磁腿23对应的位置。第二凹槽部55是沿Y方向延伸的槽状部,并且设置在与第四磁腿24对应的位置。
为了制造根据本实施例的印刷布线板5,可以采用用于制造多层印刷布线板的任意方法。
如上所述,磁芯2包括第一磁腿21、第二磁腿22、第三磁腿23和第四磁腿24。在图5A至图5D所示的示例中,第一至第四磁腿21、22、23、24中的每一个都具有四边形横截面。然而,这只是一个例子,不应被解释为限制。第一至第四磁腿21、22、23、24的横截面形状的替代示例包括圆形、椭圆形和多边形形状。
例如,可以如图6所示连接根据本实施例的漏磁变压器1。
电源电路部分6包括漏磁变压器1、二极管D和电容器3(见图6)。在本实施例的电源电路部分6中,初级电路C1连接到第一线圈W1,次级电路C2连接到第二线圈W2。电力被提供给初级电路C1和次级电路C2中的初级电路C1。同时,次级电路C2与负载4电连接。
电源电路部分6可以用作使用FET(场效应晶体管)的开关电源。这允许向初级电路C1供应电力以获得期望的输出功率。
<第二实施例>
接下来,将参考图7至图12描述根据第二实施例的漏磁变压器1。在以下描述中,本实施例的与上述第一实施例的对应物具有相同功能的任何组成元件将在附图中用与该对应物相同的附图标记表示,因此在此不再赘述详细说明。
如图7和图8A所示,根据本实施例的漏磁变压器1包括磁芯2和印刷布线板5。
如图8B所示,磁芯2包括第一磁腿21、第二磁腿22、第三磁腿23、第四磁腿24、第一连接部25和第二连接部26。
如图8B所示,印刷布线板5具有第一通孔52和第二通孔53。如图9所示,印刷布线板5还包括绝缘部分51和导体布线56。此外,印刷布线板5具有彼此平行的第一表面5a和第二表面5b。
导体布线56包括多个布线层(即,第一层L1、第二层L2、第三层L3、第四层L4、第五层L5和第六层L6)。绝缘部分51包括例如多个绝缘层。在印刷布线板5中,布线层和绝缘层可以交替堆叠。
导体布线56包括第一线圈W1、第二线圈W2和第三线圈W3。在导体布线56中,每个布线层包括以下至少一个:形成第一线圈W1的至少一部分的第一布线部分91、形成第二线圈W2的至少一部分的第二布线部分92、或形成第三线圈W3的至少一部分的第三布线部分93(见图10A至图11B)。
第三布线部分93包括以下至少一个:形成第三部分P3的至少一部分的部分931或形成第四部分P4的至少一部分的部分932(见图11A和图11B)。
部分931螺旋形地形成以仅缠绕第一通孔52和第二通孔53中的第一通孔52。
部分932螺旋地形成以便以相同方式缠绕第一通孔52和第二通孔53两者。
如果导体布线56包括多个部分931和多个部分932,则第三线圈W3通过通孔电连接到部分931并且通过通孔电连接到部分932而形成,使得部分931和部分932交替连接。在这种情况下,将部分931连接在一起的通孔和将部分932连接在一起的通孔不设置在绝缘层中的相同位置处。
接下来,将参考图9至图11B详细描述根据该实施例的印刷布线板5。图9是印刷布线板5的示意图并且没有示出磁芯2,以使印刷布线板5内部的连接更容易理解。此外,图9被绘制成使得第一通孔V1和第二通孔V2彼此不重叠,并且第三至第五通孔V3、V4、V5也彼此不重叠。
导体布线56包括第一层L1、第二层L2、第三层L3、第四层L4、第五层L5和第六层L6。导体布线56还包括第一通孔V1、第二通孔V2、第三通孔V3、第四通孔V4、第五通孔V5、通孔V6、通孔V7和通孔V8。
图9所示的印刷布线板5具有多层结构,其中第一层L1、第二层L2、第三层L3、第四层L4、第5层L5、第6层L6在Y方向上从第一表面5a朝向第二表面5b按所述排列。第一通孔V1连接到第一表面5a和第三层L3。第二通孔V2连接到第一表面5a和第四层L4。第三通孔V3连接到第一表面5a和第一层L1。第四通孔V4连接到第一表面5a、第二层L2和第五层L5。第五通孔V5连接到第一表面5a和第六层L6。
如图9所示,通孔V7连接到第一层L1和第二层L2。通孔V6连接到第三层L3和第四层L4。通孔V8具有导电性,并且连接第五层L5和第六层L6。
第二线圈W2是通过通孔V7连接第一层L1和第二层L2而形成的。注意,在图10A和10B所示的第二线圈W2的示例中,当从第一连接部25上方沿Y方向观察印刷布线板5时,第二绕组A2的缠绕方向相对于第三通孔V3为顺时针方向。
同时,第一线圈W1是通过通孔V6连接第三层L3和第四层L4而形成的。注意,在图10C和图10D所示的第一线圈W1的示例中,当从第一连接部25上方沿Y方向观察印刷布线板5时,第一绕组A1的缠绕方向相对于第一通孔V1为逆时针。
如图11A所示,第五层L5是包括第三部分P3和连接到该第三部分P3和第四通孔V4的第四部分P4在内的层。第五层L5由第三绕组A3形成。第五层L5的第三部分P3是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的部分。第五层L5的第四部分P4是同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的部分。在第五层L5中,第四部分P4的第三绕组A3穿过第四磁腿24和第二磁腿22之间的空间,但不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。
如图11B所示,第六层L6是包括第三部分P3和连接到该第三部分P3和第五通孔V5的第四部分P4在内的层。第六层L6由第三绕组A3形成。第六层L6的第三部分P3是缠绕第一磁腿21而不缠绕第二磁腿22的部分。第六层L6的第四部分P4是同时缠绕第一磁腿21和第二磁腿22的部分。在第六层L6中,第四部分P4的第三绕组A3穿过第四磁腿24和第二磁腿22之间的空间,但不穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。
第三绕组A3可由一片金属箔(例如铜箔)形成。具体地,在形成第五层L5和第六层L6中的每一个时,通过对金属箔进行蚀刻工艺以去除其不需要的部分来形成第三绕组A3。
第三线圈W3是通过通孔V8连接第五层L5和第六层L6而形成的。
在第三线圈W3的第四部分P4中,第三绕组A3没有穿过第一磁腿21和第二磁腿22之间的空间。这允许缩短用作第三线圈W3的第三绕组A3的长度。因此,可以降低由第二线圈W2引起的电阻和功率损耗。
此外,如图11A和图11B所示,第三绕组A3关于第三部分P3的缠绕方向和第三绕组A3关于第四部分P4的缠绕方向相同。也就是说,当第三绕组A3通电时,当沿着第三线圈W3的轴线观察时,电流以相同的方向流过第三部分P3和第四部分P4。为此,当漏磁变压器1通电时,在第一连接部25和第二连接部26中,由第一磁腿21产生的磁通量被由第二磁腿22产生的磁通量抵消。这增加了降低第二线圈W2和第三线圈W3之间的耦合系数的机会。结果,漏电感趋于增加。注意,在图11A和图11B所示的第三线圈W3的示例中,当从第一连接部25上方沿Y方向观察印刷布线板5时,第三绕组A3的缠绕方向相对于第四通孔V4是顺时针方向。
当第五层L5和第六层L6通过通孔V8连接时,通孔V8设置在第三绕组A3的位于第五层L5中距第四通孔V4最远的末端部分与第三绕组A3的位于第四层L4中距第五通孔V5最远的末端部分之间。在这样的位置设置通孔V8减少了导致第三线圈W3中的第三绕组A3的实际匝数减少的机会。
如上所述,印刷布线板5包括绝缘部分51。如图9所示,绝缘部分51覆盖第一至第六层L1、L2、L3、L4、L5、L6、第一至第五通孔V1、V2、V3、V4、V5以及通孔V6、通孔V7和通孔V8。特别地,绝缘部分51介于第二层L2和第三层L3之间以及第四层L4和第五层L5之间。因此,第一层L1和第二层L2通过绝缘部分51与第三层L3和第四层L4绝缘。此外,第三层L3和第四层L4通过绝缘部分51与第五层L5和第六层L6绝缘。注意,第一至第五通孔V1、V2、V3、V4、V5中的每一个都可以部分地暴露在第一表面5a上。
在本实施例中,导体布线56包括第一至第三线圈W1、W2、W3,因此,第一至第三线圈W1、W2、W3均可以具有容易稳定的形状。即使在制造大量漏磁变压器1时,这也允许减少各个产品之间漏电感的分散。
例如,可以如图12所示连接根据本实施例的漏磁变压器1。
图12所示的电源电路6包括漏磁变压器1、第一二极管D1、第二二极管D2和电容器3。在本实施例的电源电路6中,初级电路C1连接到第一线圈W1,次级电路C2连接到第二线圈W2和第三线圈W3。同时,次级电路C2与负载4电连接。
(变型例)
在上述实施例中,除了第一磁腿21和第二磁腿22之外,磁芯2还包括与第一磁腿21和第二磁腿22不同的两个磁腿(即第三磁腿23和第四磁腿24)。同时,在变型例中,除了第一至第四磁腿21、22、23、24之外,磁芯2还可以包括其他磁腿。也就是说,除了第一磁腿21和第二磁腿22之外,磁芯2还可以包括与第一磁腿21和第二磁腿22不同的两个或更多个磁腿。然而,除了第一磁腿21和第二磁腿22之外的附加磁腿优选地为仅第三磁腿23和第四磁腿24。即使磁芯2还包括除第一至第四磁腿21、22、23、24以外的磁腿,也不会显着提高减少磁通量的外部泄漏的效果。相反,这样的配置只会导磁芯2的整体尺寸增加。
在上述实施例中,磁芯2包括第一至第四磁腿21、22、23、24。备选地,在另一变型例中,磁芯2不必包括第三磁腿23和第四磁腿24。在此情况下,磁芯2优选地在第一磁腿21和第二磁腿22中都不具有间隙。
在上述第一和第二实施例中,初级电路C1连接到第一线圈W1,次级电路C2连接到第二线圈W2。另一方面,在另一变型例中,初级电路C1可以连接到第二线圈W2,并且次级电路C2可以连接到第一线圈W1。
(概括)
从前面的描述可以看出,第一方面被实施为一种漏磁变压器(1),其包括磁芯(2)和印刷布线板(5)。磁芯(2)包括第一磁腿(21)和第二磁腿(22)。第二磁腿(22)布置成与第一磁腿(21)间隔开。印刷布线板(5)包括绝缘部分(51)和导体布线(56)。导体布线(56)包括第一线圈(W1)和第二线圈(W2)。第一线圈(W1)由第一绕组(A1)形成。第一线圈(W1)缠绕第一磁腿(21),但不缠绕第二磁腿(22)。第二线圈(W2)由第二绕组(A2)形成。第二线圈(W2)包括第一部分(P1)和第二部分(P2)。第一部分(P1)缠绕第一磁腿(21),但不缠绕第二磁腿(22)。第二部分(P2)缠绕第一磁腿(21)和第二磁腿(22)两者。
第一方面允许从第二部分(P2)中省略第二绕组(A2)穿过第一磁腿(21)和第二磁腿(22)之间的空间的部分。因此,与第二绕组(A2)分别缠绕第一磁腿(21)和第二磁腿(22)的情况相比,用作第二线圈(W2)的第二绕组(A2)的长度)可以缩短,因此,可以降低第二线圈(W2)的电阻和功率损耗。此外,根据第一方面,第一线圈(W1)和第二线圈(W2)可以各自具有容易稳定的形状。即使在制造大量漏磁变压器(1)时,这也允许减少各个产品之间漏电感的分散。
第二方面是根据第一方面的漏磁变压器(1)的具体实现。在第二方面中,第二绕组(A2)关于第一部分(P1)的缠绕方向和第二绕组(A2)关于第二部分(P2)的缠绕方向相同。
根据第二方面,当漏磁变压器(1)通电时,由第一磁腿(21)产生的磁通量被第二磁腿(22)产生的磁通量抵消。这增加了降低第一线圈(W1)和第二线圈(W2)之间耦合系数的机会。结果,漏电感趋于增加。
第三方面是根据第一或第二方面的漏磁变压器(1)的具体实现。在第三方面中,磁芯(2)还包括两个或更多个不同于第一磁腿(21)和第二磁腿(22)的其他磁腿(23、24)。
根据第三方面,通过第一磁腿(21)的磁通量被感应通过磁腿(23)。此外,通过第二磁腿(22)的磁通量被感应通过磁腿(24)。这减少了使得漏磁变压器(1)中产生的磁通量泄漏到磁芯(2)之外的机会。这允许减少噪声产生。
第四方面是根据第三方面的漏磁变压器(1)的具体实现。在第四方面中,磁芯(2)在第一磁腿(21)、第二磁腿(22)或两个或更多其他磁腿(23、24)中的任何一个中都没有间隙。
第四方面减少了导致磁通量泄漏到磁芯(2)之外的机会。这允许减少噪声产生。
附图标记列表
1漏磁变压器
2磁芯
21第一磁腿
22第二磁腿
23磁腿(第三磁腿)
24磁腿(第四磁腿)
5印刷布线板
A1第一绕组
A2第二绕组
P1第一部分
P2第二部分
W1第一线圈
W2第二线圈。
Claims (4)
1.一种漏磁变压器,包括:
磁芯,包括第一磁腿和布置成与所述第一磁腿间隔开的第二磁腿;以及
印刷布线板,包括绝缘部分和导体布线,
所述导体布线包括:
由第一绕组组成的第一线圈,所述第一线圈缠绕所述第一磁腿但不缠绕所述第二磁腿;以及
由第二绕组组成的第二线圈,
所述第二线圈包括:
第一部分,缠绕所述第一磁腿但不缠绕所述第二磁腿;以及
第二部分,缠绕所述第一磁腿和所述第二磁腿两者。
2.根据权利要求1所述的漏磁变压器,其中,
所述第二绕组关于所述第一部分的缠绕方向与所述第二绕组关于所述第二部分的缠绕方向相同。
3.根据权利要求1或2所述的漏磁变压器,其中,
所述磁芯还包括两个或更多个与所述第一磁腿和所述第二磁腿不同的其他磁腿。
4.根据权利要求3所述的漏磁变压器,其中,
所述磁芯在所述第一磁腿、所述第二磁腿或所述两个或更多个其他磁腿中的任何一个中没有间隙。
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