CN202307480U - 一种独立型多层pcb平面变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种平面变压器，特别涉及一种独立型多层PCB平面变压器。本实用新型的独立型多层PCB平面变压器包括磁芯、初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和次级绕组设置在同一个厚铜板PCB上，所述厚铜板PCB上设有引脚。本实用新型的独立型多层PCB平面变压器高度低、体积小、重量轻、散热性好，变压器的功率密度和变压器性能的一致性高。

Description

一种独立型多层PCB平面变压器

技术领域

本实用新型涉及一种变压器，特别涉及一种独立型多层PCB平面变压器。

背景技术

随着电子信息技术的发展，电子器件将进一步的向小型轻量、表面安装、片式、平面化、高可靠性方向发展。 “短，小，轻，薄”是当今开关电源发展的重要趋势之一，其最主要的实现手段就是提高功率密度和采用低造型及体积和重量小的元器件。常规的变压器在开关电源中暴露出诸多限制。由于变压器涉及到的主要参数有电压，电流，频率，匝比，温度，磁芯u值，漏感，损耗，外形，尺寸等，所以一直无法像其它电子元件那样有现成的变压器可供选用，常常要经过繁琐的计算来选择磁芯和绕组导线，而且制作方式对变压器性能有很大的影响，加之变压器的许多参数不易测量，给使用者带来一定的盲目性，很难在频率响应，漏感体积和散热等方面达到满意的效果。传统的变压器通常由铁氧体磁芯及铜线圈构成，体积大，散热效果不理想，变压器的功率密度和变压器性能的一致性差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于克服传统变压器体积大、功率密度和变压器性能的一致性差的问题，提供一种独立型多层PCB平面变压器，该PCB平面变压器高度降低体积小、重量轻、散热好，变压器的功率密度和变压器性能的一致性高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供了以下技术方案：

一种独立型多层PCB平面变压器，包括磁芯、初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和次级绕组设置在同一个厚铜板PCB上，所述厚铜板PCB上设有引脚。

上述独立型多层PCB平面变压器中，所述厚铜板PCB由16层PCB板构成，所述初级绕组和次级绕组位于厚铜板PCB不同层的PCB板上，顶层和底层不布线。

上述独立型多层PCB平面变压器中，所述厚铜板PCB板上设有过孔。

进一步的，所述过孔均为通孔，避免了使用埋孔所带来的隐患；所述引脚设置在所述通孔内，通过引脚来实现变压器独立安装定位、电气功能输入输出、层与层间绕组的串联或并联以及辅助散热。

上述独立型多层PCB平面变压器中，所述通孔内还设有金属导线，以增加整个变压器的通流量。

上述独立型多层PCB平面变压器中，所述磁芯为RM平面磁芯，以达到小型化、高功率密度的目的。 

与现有技术相比，本实用新型的有益效果：

本实用新型的独立型多层PCB平面变压器包括RM平面磁芯、初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和次级绕组设置在同一个厚铜板PCB上，所述厚铜板PCB上设有引脚，初次级绕组制作在同一个厚铜板PCB上，PCB板加工的高精度控制，可以使制作出来的变压器具有非常好的电气特性一致性，显著降低变压器的高度，减小体积和重量，提高变压器的功率密度及开关电源的性能。所述厚铜板PCB上设有过孔，所述过孔均为通孔，避免了使用埋孔所带来的隐患；所述引脚设置在所述通孔内，通过引脚来实现变压器独立安装定位、电气功能输入输出、层与层间绕组的串联或并联以及辅助散热；另外所述通孔内还设有金属导线，以增加整个变压器的通流量。

附图说明

图1是本实用新型独立型多层PCB平面变压器的原理图；

图2是本实用新型独立型多层PCB平面变压器外部结构示意图；

图3是本实用新型独立型多层PCB平面变压器的绕线方式图；

图4是本实用新型独立型多层PCB平面变压器的安装孔和过孔示意图；

图5-L2至图5-L15是本实用新型独立型多层PCB平面变压器的厚铜板PCB内部各层走线示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

本实用新型的实施方式不限于以下实施例，在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出的各种变化均属于本实用新型的保护范围之内。

实施例

本实用新型的独立型多层PCB平面变压器，包括磁芯、初级绕组和次级绕组，所述初级绕组和次级绕组设置在同一个厚铜板PCB上，利用厚铜板PCB上的铜箔进行绕组走线，所述厚铜板PCB上还设有引脚。初次级绕组制作在同一个厚铜板PCB上，PCB板加工的高精度控制，可以使制作出来的变压器具有非常好的电气特性一致性，显著降低变压器的高度，减小体积和重量，提高变压器的功率密度等性能，下面结合附图具体描述。

图1是该独立型多层PCB平面变压器的原理图。变压器匝比为1：1，初级4匝，次级4匝，次级1个抽头。图2是该PCB平面变压器外部结构示意图，A和C为输入端，D、F、H为输出端，F即为所述次级抽头。

如图3、图5-L2至5-L15所示，在本实施例中，所述厚铜板PCB由16层PCB板构成，所述初级绕组和次级绕组位于厚铜板PCB不同层的PCB板上，顶层和底层不布线。所述初级绕组和次级绕组铜箔线位于厚铜板PCB的L2至L15层上，通过层与层之间的串联或并联实现所述初级绕组和次级绕组匝数的变化，所述PCB板上还设有过孔（A、B、C、D、E、F、G、H），所有过孔均为通孔。所述厚铜板PCB内部各层走线及连接关系具体为:5-L2、5-L8、5-L14绕线2匝，通过过孔A和过孔B并联起来，L3、L9、L15绕线2匝，通过过孔B和过孔C并联起来，同时通通过过孔B将L2、L8、L14和L3、L9、L15组成的绕组串联构成4匝初级线圈；L4、L10绕线2匝，通过过孔D和E并联起来，L5、L11绕线2匝，通过过孔E和过孔F并联起来，同时通过过孔E将L4、L10和L5、L11的组成的绕组串联构成一组4匝次级线圈；L7、L13绕线2匝，通过过孔G和H并联起来，L6、L12绕线2匝，通过过孔F和过孔G并联起来，同时通过过孔G将L7、L13和L6、L12的组成绕组串联构成一组4匝次级线圈； 过孔F做为次级抽头，同时过孔F将L5、L6串联，将L11、L12串联。这种走线方式使所有孔都为通孔连接，避免了使用埋孔所带来的隐患，因为当电路发生故障时，埋孔不利于检查发现问题。 

作为优选方案，在本实施例中，所述过孔的大小可以选择大一点，在通流量不够的时候可以通过在过孔内增加金属导线的方式来增大通流量。

如图4所示，本实施例中过孔A、C、D、F、H作为输入输出端子安装孔，其中过孔A和C为输入端子，过孔D、过孔F和过孔H为输出端子，过孔F为次级抽头，输入引脚安装在过孔A和过孔C，输出引脚安装在过孔D、过孔F和过孔H，通过过孔A、C、D、F、H完成层与层之间铜箔绕组走线的并联连接关系，增大初次级绕组的电流承受能力，同时也完成安装功能，由于采用较粗的引脚，因此也能完成PCB变压器部分热量的传导；另外通过定制该引脚的长度来实现与另一块PCB安装时高度的匹配。

在本实施例中，所述磁芯为RM平面磁芯，厚铜板PCB的形状也可根据平面磁芯的形状大小来灵活制作，厚铜板PCB与平面磁芯构成的平面变压器，达到了小型化、高功率密度的目的，适用于体积小、功率密度高的DC/DC低压高频开关电源。

上面结合附图对本实用新型的实施例做了详细描述，但是本实用新型并不限于上述实施例，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内还可以作出各种变化，这些变化均属于本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种独立型多层PCB平面变压器，包括磁芯、初级绕组和次级绕组，其特征在于：所述初级绕组和次级绕组设置在同一个厚铜板PCB上，所述厚铜板PCB上设有引脚。

2.根据权利要求1所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于：所述厚铜板PCB由16层PCB板构成，所述初级绕组和次级绕组位于所述厚铜板PCB不同层的PCB板上。

3.根据权利要求1或2所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于： 所述厚铜板PCB板上设有过孔。

4.根据权利要求3所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于： 所述过孔均为通孔。

5.根据权利要求4所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于：所述引脚设置在所述通孔内。

6.根据权利要求5所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于：所述通孔内设有金属导线。

7.根据权利要求1所述的一种独立型多层PCB平面变压器，其特征在于：所述磁芯为RM平面磁芯。

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