CN201348924Y

CN201348924Y - 平面变压器绕组

Info

Publication number: CN201348924Y
Application number: CNU2009201298741U
Authority: CN
Inventors: 田先平
Original assignee: Individual
Current assignee: China Zhenhua Group Xinyun Electronic Components Co Ltd
Priority date: 2009-02-10
Filing date: 2009-02-10
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2019-02-10

Abstract

本实用新型提供一种平面变压器绕组，包括两片或两片以上导电金属片；每片导电金属片均为采用机械、线切割或者激光切割方法螺旋分割形成的一匝或者一匝以上的线圈，每个所述线圈包括第一连接端和第二连接端，相邻两个线圈上下重叠，相邻两个所述线圈的相应连接端电性连接在一起，每个所述线圈除所述第一连接端和第二连接端的连接面之外的表面覆设有绝缘材料。本实用新型结构简单，实施方便，降低平面变压器生产过程难度；减少了电流路径，使绕组的直流电阻更小；加工容易、成本低廉、性能良好、外形美观。按照本实用新型形成的绕组，也可以用于平面电感。

Description

平面变压器绕组

【技术领域】

本实用新型发明专利涉及平面变压器，尤其是一种加工容易、成本低廉、性能良好、外形美观的平面变压器的绕组。

【背景技术】

在现有平面变压器技术中，形成绕组的方式有多种形式，用得较多的有两种，一种是用铜片，在其表面覆上绝缘膜后，将多片铜片重叠放置在一起，从每层铜片首、尾端引出端子到磁芯覆盖的范围外面焊接，从而将上、下层的铜片串联起来而形成绕组。另外一种是采用双面或者多层PCB，PCB上的铜箔线路作为绕组，它采用常规的PCB蚀刻工艺和多层板技术进行生产，一般铜箔的厚度都在2OZ以上。每层铜箔可以设计为一匝或者多匝，它是绕组的一部分，在每层铜箔绕组的首、尾端上打过孔，孔金属化后，就把上、下层连接起来，形成完整的绕组。为了满足变压器匝数和电流强度的要求，通常还会用多个PCB叠置后，在外部进行焊接，形成电气上的串、并联关系，从而实现增加绕组匝数或者提高过电流能力的目的。

上述第一种绕组形式中，每层铜片最多只能形成一匝，当绕组的匝数较多时，需要焊接的端子就多，既占用了磁芯外边缘的大量空间，外形不美观，也使工艺变得复杂，同时，使绕组流过电流的路径变长，铜损加大，因此，这种绕组形式不适合匝数较多的绕组，而主要用在匝数较少，电流较大的情况。

第二种绕组形式采用了非常成熟的PCB技术，特别适合匝数较多的绕组，其产品的一致性较好。其缺点是，生产工艺过程较长，因而成本较高，特别是采用多层PCB时，成本大幅度增加，同时，由于铜箔厚度有限，截面积小的原因，其过电流的能力较弱，所以，此绕组形式主要用在绕组匝数较多，电流较小的情况。

【实用新型内容】

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种加工容易、成本低廉、性能良好、不增加绕组外形面积的平面变压器绕组。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种平面变压器绕组，包括两片或两片以上导电金属片；其特征在于：每片导电金属片均为采用机械、线切割或者激光切割方法，按照螺旋形式分割形成的一匝或者一匝以上的线圈，每个线圈包括第一连接端和第二连接端，每个连接端上有一个连接面，每个线圈除第一连接端和第二连接端上的连接面之外的表面覆设有绝缘材料，相邻两个线圈上下重叠，相邻两个线圈的相应连接端通过连接面电性连接在一起。

本实用新型平面变压器绕组的每片导电金属片上均可以形成多匝线圈(具体匝数可根据需要选定)，这样使制作绕组过程变得较为容易，而且可以将绕组的外形做得比较小。本实用新型采用导电金属片(例如铜片)作为绕组线圈，可以满足大电流的要求，采用螺旋分割形式，可以将每片铜片根据需要分割成两匝或者多匝。对导电金属片除第一连接端和第二连接端上连接面以外的表面进行绝缘处理。将多个金属片重叠放置，每个金属片的两个连接端与相邻金属片所对应的连接端用焊接方法连接起来，实现了多个导电金属片之间的电性连接，达到需要的匝数。本实用新型与现有平面变压器绕组的主要区别在于，第一、采用螺旋分割方法将每片铜片分割成两匝甚至两匝以上，相对常规方法每层铜片只有一匝来说，同样匝数的绕组需要叠置的铜片层数减少，需要焊接的端子数就减少；第二、相邻两个线圈的连接端之间的连接点在两片导电金属片之间，不需要引出到磁芯外部，不占用磁芯外边缘的空间。按照本实用新型设计制造的绕组，可以实现大电流、多匝数、外形美观的目的。

螺旋分割方法就是将每片导电金属片按照需要的匝数平均分配其宽度，然后沿螺旋方向分割，中间留出一定的间隙作为匝间隔离，一般间隙取0.2毫米就可以了(如果匝间电压比较大，可以增大间隙)。例如，如果导电金属片的宽度是4毫米，每片导电金属片设计2匝，那么每匝导电金属片的宽度就是(4-0.2)/2，即1.9毫米，如果每片导电金属片设计3匝，那么每匝导电金属片的宽度就是(4-0.2-0.2)/3，即1.2毫米，以此类推。根据需要，螺旋分割的方向可以是顺时针或者反时针。

相邻两个线圈的相应连接端电性连接的方式可以为串联。

相邻两个线圈的相应连接端电性连接的方式为在连接面处进行焊接。

本实用新型的一种具体形式为：线圈的匝数为一匝，线圈的个数为三个，第一个线圈的第二连接端与第二个线圈的第一连接端电性连接、第二个线圈的第二连接端与第三个线圈的第二连接端电性连接。

本实用新型的另一种具体形式为：线圈的匝数为二匝，线圈的个数为二个，第一个线圈的第二连接端与第二个线圈的第二连接端电性连接。

本实用新型中，线圈的匝数可以为一匝或者一匝以上，线圈的个数可以为二个或者二个以上，相邻线圈之间的连接方式均为线圈的一个连接端与相邻的下一线圈的对应连接端之间电性连接。

线圈的形状可以根据需要选择，可以为圆形、方形等多种形状。

本实用新型平面变压器绕组的制作过程可以是：

第一步，根据平面变压器磁芯的形状、窗口面积、绕组匝数、电流大小，确定每层导电金属片的形状、宽度、厚度、匝数。如果绕组匝数较少，每层导电金属片就设计成一匝，如果匝数多，就按照螺旋分割法，将每层导电金属片设计成多匝；

第二步，采用机械、线切割或者激光切割等方法，加工导电金属片的外形，如果每层导电金属片有多匝，就进行螺旋分割；

第三步，除需要重叠进行焊接的连接面外，对导电金属片表面其它部分进行绝缘处理，绝缘处理的方法，可以是浸涂绝缘涂料，固化后形成绝缘层，或者是采用包敷绝缘膜的方法；

第四步，用重叠焊接方法，对相邻两层导电金属片的相应连接端进行焊接，形成绕组。

为了进一步增加绕组匝数或者增大导电金属片的截面面积，提高绕组的过电流能力，还可以将完成了以上步骤的绕组再进行串并联。

本实用新型的有益效果是：结构简单，实施方便，使平面变压器制作过程的操作难度；减少了电流路经，使绕组的直流电阻更小；加工容易、成本低廉、性能更好、绕组外形美观。

【附图说明】

下面通过具体实施方式并结合附图，对本实用新型作进一步的详细说明：

图1是本实用新型一种具体实施方式中第一线圈1的示意图；

图2是本实用新型一种具体实施方式中与第一线圈1相连接的第二线圈2的示意图；

图3是图1所示第一线圈1和图2所示第二线圈2未焊接之前的立体示意图；

图4是图3中的第一线圈1和第二线圈2焊接在一起的示意图；

图5是图1所示第一线圈1和图2所示第二线圈2未焊接之前的局部剖视示意图，剖切方向为第一线圈1和所示第二线圈2的厚度方向；

图6是本实用新型另一种具体实施方式的立体分解示意图。

【具体实施方式】

实施例一

图1-5示出了本实用新型的一种具体实施方式。

该平面变压器绕组包括第一线圈1和第二线圈2，第一线圈1和第二线圈2都是分别在一个铜片的平面上，采用机械、线切割或者激光切割等方法螺旋分割形成的2匝线圈，线圈形状为方形。

如图1和图2所示，第一线圈1和第二线圈2二者的第二连接端3为线圈最内侧的起始点，两个第二连接端3焊接在一起实现第一线圈1和第二线圈2之间的串联，第一线圈1和第二线圈2二者的第一连接端4是线圈最外侧的起始点，作为该平面变压器绕组对外的接线端子，第一线圈1和第二线圈2除连接面40以外的表面涂覆有绝缘漆膜30(见图5)；第一线圈1和第二线圈2二者的绕行方向相适应，第一线圈1按顺时针方向从外起始点向内绕行，第二线圈2按逆时针方向从外起始点向内绕行；结合图5，焊接时，第一线圈1和第二线圈2二者的第二连接端3相互重叠，两个第二连接端3的连接面40位置相对应，将重叠的两个连接面40焊接在一起。这样，无论电流是从第一线圈1的第二连接端4流入、从第二线圈2的第二连接端4流出，还是从第二线圈2的第二连接端4流入、从第一线圈1的第二连接端4流出，第一线圈1和第二线圈2所产生的磁场方向都是一致的。

将第一线圈1和第二线圈2上下重叠焊接在一起就形成了平面变压器的一个绕组，平面变压器的初级绕组和次级绕组都可以采用这样的绕组，将两个这样的绕组叠置在一起再配装相应的磁芯就得到了一个平面变压器。第一线圈1和第二线圈2之间的焊接点位于绕组的内部，不用象现有技术那样将焊接点引到铜片的外边缘甚至需要在铜片外边缘之上另外专门设置焊片，本实用新型的这种平面变压器完全不必将第一线圈1和第二线圈2之间的焊接点设于平面变压器磁芯覆盖的范围之外，相应地这种平面变压器电流的路径较短，绕组的直流电阻更小，而且整体面积小，外形更美观。

该平面变压器绕组的制作过程为：

1、采用螺旋分割方法，在铜片上分别加工如图1、图2所示的第一线圈1和第二线圈2；

2、对铜片进行绝缘化处理(连接面40除外)，绝缘处理的方法，优先选择浸涂绝缘涂料，固化后就形成绝缘漆膜30，浸涂之前，要先对第一线圈1和第二线圈2的第一连接端3上的连接面40进行隔离保护，以免被涂上绝缘膜；

3、如图3所示，将第一线圈1和第二线圈2上下重叠放置，第一线圈1和第二线圈2的两个第二连接端3部分面积重叠，然后对重叠的两个连接面40进行焊接，焊接后绕组就完成了，图4是完成后的绕组。

实施例二

图6示出了本实用新型另一种具体实施方式。

该平面变压器绕组包括第一线圈1、第二线圈8和第三线圈2，第一线圈1、第二线圈8和第三线圈2都是分别在一个铜片的平面上，采用机械、线切割或者激光切割等方法螺旋分割形成的1匝线圈。线圈形状为圆形。三个线圈的第一连接端为4，第二连接端为3，除连接面外，线圈的表面涂覆有绝缘漆。

第一线圈1、第二线圈8和第三线圈2依次上下重叠在一起；第一线圈1的第二连接端3与第二线圈8的第一连接端4连接在一起，第二线圈8的第二连接端3与第三线圈2的第二连接端3连接在一起，从而实现第一线圈1、第二线圈8和第三线圈2之间的串联，第一线圈1和第三线圈2二者的第一连接端4作为该平面变压器绕组对外的接线端子。

具体实施时，每个线圈的匝数、每匝的宽度、厚度、不同匝之间的间隙等参数都可以根据需要进行设定，还可以将完成了以上过程的多个线圈再进行串、并联组合，以便满足更多匝数，更大电流的平面变压器的要求。线圈的形状也可以根据使用环境的实际情况进行选择，可以为圆形、方形、椭圆形等，甚至其它异形形状。

按照本实用新型发明专利形成的绕组，也可以用于平面电感。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。

Claims

1、一种平面变压器绕组，包括两片或两片以上导电金属片；其特征在于：每片导电金属片均为采用机械、线切割或者激光切割方法，按照螺旋形式分割形成的一匝或者一匝以上的线圈，每个所述线圈包括第一连接端和第二连接端，每个连接端上有一个连接面，每个所述线圈除所述第一连接端和第二连接端上的连接面之外的表面覆设有绝缘材料，相邻两个所述线圈上下重叠，相邻两个所述线圈的相应连接端通过连接面电性连接在一起。

2、根据权利要求1所述的平面变压器绕组，其特征在于：相邻两个所述线圈的相应连接端电性连接的方式为串联。

3、根据权利要求2所述的平面变压器绕组，其特征在于：相邻两个所述线圈的相应连接端电性连接的方式为在连接面处进行焊接。

4、根据权利要求2所述的平面变压器绕组，其特征在于：所述线圈的匝数为一匝，所述线圈的个数为三个，第一个所述线圈的第二连接端与第二个所述线圈的第一连接端电性连接、第二个所述线圈的第二连接端与第三个所述线圈的第二连接端电性连接。

5、根据权利要求2所述的平面变压器绕组，其特征在于：所述线圈的匝数为二匝，所述线圈的个数为二个，第一个所述线圈的第二连接端与第二个所述线圈的第二连接端电性连接。

6、根据权利要求2所述的平面变压器绕组，其特征在于：所述线圈的匝数为一匝或者一匝以上，所述线圈的个数为二个或者二个以上，相邻所述线圈之间的连接方式均为所述线圈的一个连接端与相邻的下一线圈的对应连接端之间电性连接。

7、根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的平面变压器绕组，其特征在于：所述线圈的形状，为圆形、方形或者其它形状。