大電流平面變壓器的制作方法

本實用新型涉及變壓器領域技術，尤其是指一種大電流平面變壓器。

背景技術：

二十世紀90年代中期開始，隨著電子通訊和信息處理設備需求的大量增加，采用表面安裝技術的裝配，就要求電子變壓器小型化，體積小巧的鐵氧體磁心平面變壓器便應運而生。與傳統的變壓器相比，平面變壓器最大的區別在于磁心及其線圈繞組。平面變壓器沒有銅導線繞組，代之以單層或多層的印刷在PCB板(印刷電路板) 上的導電線路薄層，因而其厚度遠低于常規變壓器。在平面變壓器中，由于作為繞組的“導線”實際上是一些平面的導體，因而可得到很大的電流密度，每層繞組最大電流可達200A。同時，由于磁芯小，損耗少，它可得到更高的效率。當開關頻率為500kHz時，其工作效率可達到97%，其高電流密度和高效率可使單個變壓器功率高達5W-20000W。隨著電子信息技術的發展，電子變壓器將進一步的向小型輕量、高效安全、表面安裝、片式、平面化、高可靠性和生產自動化方向發展。目前，國外的許多電源產品中都開始采用平面變壓器技術，如蓄電池充電電源、通信設備分布式電源、UPS等。

技術實現要素：

有鑒于此，本實用新型針對現有技術存在之缺失，其主要目的是提供一種大電流平面變壓器，具有多層PCB板結構，既提高耐壓要求，增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率。

為實現上述目的，本實用新型采用如下之技術方案：

一種大電流平面變壓器，包括導電支撐桿、大電流線圈、PCB板，該導電支撐桿焊接于大電流線圈的一端，該PCB板插裝于大電流線圈的另一端；其中，該大電流線圈至少有四層，各層大電流線圈堆疊設置，各層大電流線圈之間具有間隙；所述PCB板至少有三層，各層PCB板堆疊設置，各PCB板的繞組部分分別插入大電流線圈的間隙中，各PCB板的電流引出端與大電流輸出引腳焊接。

作為一種優選方案，所述PCB板的繞組部分為圓環形，大電流平面變壓器的初級繞組和次級繞組布線在PCB板的不同層上；PCB板的電流引出端上設有多個過孔，初級繞組和次級繞組的布線引向過孔，過孔中插裝有大電流輸出引腳，各層PCB板的過孔與大電流輸出引腳焊錫相連。

作為一種優選方案，所述大電流線圈為圓弧形，其一側具有電流引入端，該電流引入端上設有通孔，通孔中插裝大電流輸入引腳，大電流輸入引腳與通孔焊錫相連。

作為一種優選方案，所述大電流線圈與PCB板之間設置有絕緣片。

作為一種優選方案，所述導電支撐桿為平板片狀體，該導電支撐桿的端部折彎設置。

作為一種優選方案，所述大電流線圈為銅片或鐵片。

本實用新型與現有技術相比具有明顯的優點和有益效果，具體而言，由上述技術方案可知，其主要是由于大電流平面變壓器包括了導電支撐桿、大電流線圈、PCB板，電源從導電支撐桿進入，通過大電流線圈連接至PCB板上的初級繞組和次組繞組，產生升壓或降壓后，從輸出引腳輸出；再藉由大電流線圈至少有四層，PCB板至少有三層，以形成多層平面變壓器，相對于傳統只有單層或雙層PCB板，本方案為三層以上結構，扁平PCB板具有較大的表面積和磁路長度比，既提高耐壓要求，增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率；扁平的大電流線圈還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

為更清楚地闡述本實用新型的結構特征和功效，下面結合附圖與具體實施例來對本實用新型進行詳細說明。

附圖說明

圖1是本實用新型之實施例的組裝結構示意圖。

圖2是本實用新型之實施例的分解結構示意圖。

圖3是圖2的主視圖。

附圖標識說明：

10、導電支撐桿 11、折彎設置

20、大電流線圈 21、間隙

22、電流引入端 23、通孔

24、變壓器輸入引腳 30、PCB板

31、繞組部分 32、電流引出端

321、過孔 33、變壓器輸出引腳

40、絕緣片。

具體實施方式

請參照圖1至圖3所示，其顯示出了本實用新型之較佳實施例的具體結構，是一種大電流平面變壓器，包括導電支撐桿10、大電流線圈20、PCB板30，該導電支撐桿10焊接于大電流線圈的一端，該PCB板30插裝于大電流線圈的另一端。

其中，該大電流線圈20至少有四層，各層大電流線圈20堆疊設置，各層大電流線圈20之間具有間隙21；所述PCB板30至少有三層，各層PCB板30堆疊設置，各PCB板30的繞組部分31分別插入各大電流線圈20之間的間隙21中，各PCB板30的電流引出端32與大電流輸出引腳33焊接。這樣，形成多層平面變壓器，相對于傳統只有單層或雙層PCB板，本方案為三層以上結構，扁平PCB板具有較大的表面積和磁路長度比，既提高耐壓要求，增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率；扁平的大電流線圈20還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

所述PCB板30的繞組部分31為圓環形，大電流平面變壓器的初級繞組和次級繞組布線在PCB板30的不同層上，能夠增加初級繞組間的耦合，減小了漏電感，同時使得電流平均分布，減小變壓器損耗。例如，如果在初級繞組與次級繞組的匝數比沒有變化的情況下，將初級繞組等分設置在兩塊PCB板上的兩個繞組，并將設置有次級繞組的PCB板夾在中間，運用此種結構的變壓性能更好。例如，還可以將兩個并聯的初級繞組分設在上下兩塊PCB板上，次級繞組設在一塊PCB板上，并夾在初級繞組上下兩塊PCB板的中間，通過這種并聯的初級繞組，導電線路的電流可以很大，使平面變壓器可以成為一種大功率變壓器。當然，還可以按需要并聯或串聯兩塊帶有次級繞組的PCB板，使設置了初級繞組的PCB板夾在兩塊次組繞組的PCB板之間。

各層PCB板30的電流引出端32上設有多個過孔321，初級繞組和次級繞組的布線導向過孔321，過孔321中插裝有大電流輸出引腳33，大電流輸出引腳33與各層PCB板30的過孔321焊錫相連，這樣，實現變壓器的輸出。

所述大電流線圈20為圓弧形，是由銅片或鐵片制成。大電流線圈20的一端具有電流引入端22，該電流引入端22上設有通孔23，通孔23中插裝大電流輸入引腳24，大電流輸入引腳24與各層的通孔23焊錫相連，以及按需求與導電支撐桿10相連，這樣，實現變壓器的輸入。

此外，各層大電流線圈20與PCB板30之間設置有絕緣片40，以確保平面變壓器的耐壓性能。還有，所述導電支撐桿10為平板片狀體，該導電支撐桿10的端部折彎設置11。

本實用新型之大電流平面變壓器的工作原理如下：電源從導電支撐桿10進入，通過大電流線圈20連接至PCB板30上的初級繞組和次組繞組，產生升壓或降壓后，從輸出引腳輸出。

綜上所述，本實用新型的設計重點在于，其主要是由于大電流平面變壓器包括了導電支撐桿10、大電流線圈20、PCB板30，藉由大電流線圈20至少有四層，PCB板30至少有三層，以形成多層平面變壓器，相對于傳統只有單層或雙層PCB板30，本方案為三層以上結構，扁平PCB板30具有較大的表面積和磁路長度比，既增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率。扁平的大電流線圈20還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

以上所述，僅是本實用新型的較佳實施例而已，并非對本實用新型的技術范圍作任何限制，故凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何細微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。