平面變壓器的制造方法
【專利摘要】本發明涉及平面變壓器。平面變壓器包括導體板，每個導體板具有將導體板的區域分離成第一部分和第二部分的通道。每個導體板對應于繞組線圈的一個導線匝，其中所述第一部分和所述第二部分中的一個是所述導線匝的起點，并且所述第一部分和所述第二部分中的另一個是所述導線匝的終點。
【專利說明】
平面變壓器
技術領域
[0001]本發明涉及平面電力變壓器。
[0002] 背景
[0003]電力變壓器通常包括纏繞磁芯的初級繞組和次級繞組。來自初級繞組的能量通過 使用磁芯的電磁感應轉移到次級繞組。
[0004] 在常規變壓器中，初級繞組是導電導線（例如銅導線）。導線的一部分是以利用一 定量的繞組匝來纏繞磁芯的繞組線圈的形式。繞組線圈的每個繞組匝是導線的一個回路。 同樣地，次級繞組是另一個導線，并且該導線的一部分是以利用一定量的繞組匝來纏繞磁 芯的繞組線圈的形式。
[0005] 在平面變壓器中，繞組線圈是平的或平面的導電元件而不是導線回路。例如，在某 些平面變壓器中的繞組線圈是在平面表面上的螺旋銅跡線。在這種類型的平面變壓器中， 初級繞組的繞組線圈是在第一板上的螺旋跡線，并且次級繞組的繞組線圈是在第二板上的 螺旋跡線。
[0006] 概述
[0007] 平面變壓器包括導體板，每個導體板具有將導體板的區域分離成第一部分和第二 部分的通道。每個導體板對應于第一繞組線圈的一個導線匝（其中第一部分和第二部分中 的一個是導線匝的起點以及第一部分和第二部分中的另一個是導線匝的終點）。
[0008] 變壓器還包括絕緣片。導體板堆疊在彼此的頂部上（其中絕緣片在每對導體板之 間）并且導體板被在導體板的第一部分和第二部分的連接區域處連接在一起以建立從一個 導體板到下一個導體板的電氣連續性并且據此形成對應于第一繞組線圈的第一分組 (packet)〇
[0009] 導體板中的第一個的終點被連接至導體板中的第二個的起點，并且導體板中的第 二個的終點被連接至導體板中的第三個的起點。
[0010]絕緣片包括與導體板的連接區域對齊的窗口，其中，導體板通過絕緣片的窗口在 連接區域處被連接在一起，并且絕緣片在所述窗口之外處防止導體板被連接在一起，使得 導體板不會被不經意地短路在一起。
[0011] 導體板可以包括終端導體板，該終端導體板具有從終端導體板的第一部分延伸的 終端翼片，并且終端導體板的第二部分包括第一連接區域和第二連接區域，供終端導體板 在第一連接區域和第二連接區域中的一個處被連接至導體板中的另一個。
[0012] 導體板還可以包括翼片導體板，翼片導體板具有從翼片導體板的第二部分延伸的 彎曲翼片，并且翼片導體板的第一部分包括連接區域，供翼片導體板在該連接區域處被連 接至導體板中的另一個。
[0013] 導體板還可以包括至少一個公共導體板。每個公共導體板的第一部分包括第一連 接區域，供該公共導體板在該第一連接區域處被連接至導體板中的另一個，并且每個公共 導體板的第二部分包括第二連接區域，供該公共導體板在該第二連接區域處被連接至導體 板中的其它一個。
[0014] 第一公共導體板和第二公共導體板具有相同類型的結構并且相對于彼此翻轉，使 得第一公共導體板的第二部分是第一公共導體板的終點，并且第二公共導體板的第二部分 是第二公共導體板的起點。
[0015] 導體板可以是全平面銅沖壓導體板。
[0016] 絕緣片可以由諾梅克斯（Nomex? )絕緣材料制成。
[0017] 另一個平面變壓器包括分組，每個分組包括導體板和絕緣片。每個導體板具有將 導體板的區域分離成第一部分和第二部分的通道。分組分別地與繞組線圈對應，并且每個 分組的導體板分別地對應于與該分組對應的繞組線圈的導線匝。在每個分組中，分組的導 體板堆疊在彼此的頂部上，其中絕緣片在分組的每對導體板之間，并且分組的導體板在第 一部分和第二部分的連接區域處被連接在一起以建立分組的導體板之間的電氣連續性。
[0018] 第一組分組的導體板可以被連接在一起以形成次級繞組，并且不包括該第一組分 組的分組的第二組分組的導體板可以被連接在一起以形成初級繞組。
[0019] 所有分組的導體板可以只包括三種類型的導體板。在任何分組中的絕緣片可以只 包括三種類型的絕緣片。
[0020] 附圖簡述
[0021] 圖1示出了平面變壓器的電氣示意圖，該平面變壓器包括具有纏繞磁芯的兩個繞 組線圈的初級繞組和具有纏繞磁芯的三個繞組線圈的次級繞組；
[0022] 圖2A示出了形成次級繞組的第一繞組線圈的第一分組的導體板和絕緣片的分解 圖；
[0023] 圖2B示出了形成初級繞組的第一繞組線圈的第二分組的導體板和絕緣片的分解 圖；
[0024]圖2C示出了形成次級繞組的第二繞組線圈的第三分組的導體板和絕緣片的分解 圖；
[0025]圖2D示出了形成初級繞組的第二繞組線圈的第四分組的導體板和絕緣片的分解 圖；
[0026]圖2E示出了形成次級繞組的第三繞組線圈的第五分組的導體板和絕緣片的分解 圖；
[0027] 圖3示出了平面變壓器的部件的分解圖，該平面變壓器包括被疊加在彼此上以形 成組裝的平面變壓器的第一分組、第二分組、第三分組、第四分組和第五分組；以及
[0028] 圖4示出了組裝的平面變壓器的透視圖。
[0029] 詳細描述
[0030] 本文公開了本發明的詳細的實施方式;然而，將理解的是，所公開的實施方式僅是 可以被以各種和可替代的形式體現的本發明的示例。附圖不必按比例繪制；一些特征可能 被夸大或最小化以顯示特定部件的細節。因此，本文公開的特定的結構細節和功能細節不 應被理解為限制性的，而是僅僅作為用于教導本領域技術人員以各種方式使用本發明的代 表性基礎。
[0031] 現在參考圖1，示出了平面變壓器10的電氣示意圖。平面變壓器10包括初級繞組 12、次級繞組14和磁芯16。初級繞組12包括第一初級繞組線圈18和第二初級繞組線圈20。初 級繞組線圈18和20包括纏繞磁芯16的各自的多個繞組匝。初級繞組線圈18和20的繞組匝在 同一方向上纏繞磁芯16。次級繞組14包括第一次級繞組線圈22、第二次級繞組線圈24和第 三次級繞組線圈26。次級繞組線圈22、24和26包括纏繞磁芯16的各自的多個繞組匝。次級繞 組線圈22、24和26的繞組匝在同一方向上纏繞磁芯16。
[0032]如圖1中所示，初級繞組線圈18和20以及次級繞組線圈22、24和26在沿著磁芯的長 度的相應的位置處纏繞磁芯16。此外，初級繞組線圈和次級繞組線圈沿著磁芯16縱向地交 錯。第一初級繞組線圈18沿著磁芯16的長度在第一次級繞組線圈22和第二次級繞組線圈24 之間；第二次級繞組線圈24沿著磁芯16的長度在第一初級繞組線圈18和第二初級繞組線圈 20之間；以及第二初級繞組線圈20沿著磁芯16的長度在第二次級繞組線圈24和第三次級繞 組線圈26之間。
[0033]每個繞組線圈18、20、22、24和26包括一對分接頭。繞組線圈的每個分接頭是繞組 線圈的起點或終點。第一初級繞組線圈18包括分接頭A和分接頭B;且第二初級繞組線圈20 包括分接頭C和分接頭D。第一初級繞組線圈18的分接頭B和第二初級繞組線圈20的分接頭C 被連接在一起以從而電氣連接初級繞組線圈18和初級繞組線圈20并且形成初級繞組12。第 一初級繞組線圈18的分接頭A代表初級繞組12的開始分接頭。第二初級繞組線圈20的分接 頭D代表初級繞組12的結束分接頭。
[0034]同樣地，第一次級繞組線圈22包括分接頭A'和B'；第二次級繞組線圈24包括分接 頭C'和D' ；并且第三次級繞組線圈26包括分接頭E'和F'。第一次級繞組線圈22的分接頭B' 和第二次級繞組線圈24的分接頭C'被連接在一起以從而電氣連接次級繞組線圈22和次級 繞組線圈24。第二次級繞組線圈24的分接頭D'和第三次級繞組線圈26的分接頭E'連接在一 起以從而電氣連接次級繞組線圈24和次級繞組線圈26。次級繞組線圈22、次級繞組線圈24 和次級繞組線圈26被電氣連接在一起以形成次級繞組14。第一次級繞組線圈22的分接頭A' 代表次級繞組14的開始分接頭。第一次級繞組線圈22的分接頭F'代表次級繞組14的結束分 接頭。
[0035] 繞組線圈18、20、22、24和26是平的或平面的，使得平面變壓器10是"平面"變壓器。 繞組線圈由平面部件的各自的分組形成。如圖1中所指示的，第一分組28(分組-1)形成第一 次級繞組線圈22,第二分組30(分組-2)形成第一初級繞組線圈18,第三分組32(分組-3)形 成第二次級繞組線圈24,第四分組34(分組-4)形成第二初級繞組線圈20,以及第五分組36 (分組-5)形成第三次級繞組線圈26。
[0036] 現在參考圖2A、圖2B、圖2C、圖2D和圖2E，并繼續參考圖1，將描述分別地形成繞組 線圈18、20、22、24和26的分組28、30、32、34和36。分組包括一個或多個導體板。導體板具有 平面形狀并且由導電材料(例如銅）制成。導體板具有頂部表面和底部表面。表面中的一個 的至少一部分包括導電材料。在一個實施方式中，導體板是銅板。在一個實施方式中，導體 板是完全地由銅形成的全平面銅沖壓導體板。
[0037]導體板是繞組線圈的一個繞組匝。因此，具有三個導體板的分組形成具有三個繞 組匝的繞組線圈；具有七個導體板的分組形成具有七個繞組匝的繞組線圈；等等。分組中的 導體板在指定的連接區域被物理地連接(例如，焊接)在一起以建立從一個導體板到下一個 導體板的電氣連續性。因此，由第一導體板形成的第一繞組匝在其中第一繞組匝過渡到第 二繞組匝的位置處被電氣連接至由第二導體板形成的第二繞組匝。
[0038] 分組28、30、32、34和36還包括絕緣片。在分組中，成對的絕緣片夾住導體板中的相 應的導體板。除了在導體板的指定連接區域之外，絕緣片使導體板彼此絕緣。絕緣片不防止 導體板在指定的連接區域處被電氣連接在一起，但是在所述指定的連接區域之外處防止導 體板被電氣連接在一起，使得導體板不會不經意地被短路在一起。這類似于被連續地連接 而不會不經意地被短路在一起的絕緣覆蓋的繞組線圈的導線回路。絕緣片具有與導體板的 平面區域對應的平面形狀。在一個實施方式中，絕緣片由諾梅克斯（Noniex? )絕緣材料 制成。導體板可以可選擇地通過絕緣涂層(例如應用于導體板的清漆)而彼此絕緣。
[0039]圖2A示出了第一分組28的分解圖，該第一分組28形成第一次級繞組線圈22。第一 分組28包括四個導體板:終端導體板38,兩個公共導體板40,和翼片導體板42。第一分組28 還包括多個絕緣片。導體板和絕緣片將以圖2中示出的布局的順序堆疊在彼此的頂部上來 形成組裝的第一分組28 (示出在圖3中）。
[0040]因為第一分組28包括四個導體板，所以第一次級繞組線圈22具有四個繞組匝。導 體板38、40和42是具有相同平面輪廓和矩形周邊結構的全平面銅沖壓導體板。導體板38、40 和42包括在導體板的矩形區域的中心區中的圓形孔44。
[0041]終端導體板38包括終端翼片46。參考圖1，終端翼片46與第一次級繞組線圈22的分 接頭A'對應。分接頭A'是第一次級繞組線圈22的起點。終端翼片46伸出超過終端導體板38 的矩形周邊并且與終端48a相關聯。終端48a將被物理地連接至終端翼片46。例如，終端翼片 46被物理地連接至終端48a的縫隙。
[0042] 終端導體板38包括徑向通道50。徑向通道50在終端導體板38的周邊和孔44之間徑 向地延伸。徑向通道50起作用以中斷鄰近徑向通道的終端導體板38的第一部分52和第二部 分54之間的電氣連續性。第一部分52鄰近終端翼片46,該終端翼片46是第一次級繞組線圈 22的起點。同樣地，第一部分52與導線匝的起點對應并且第二部分54與導線匝的終點對應。 [0043] 終端導體板38還包括軸向通道56 (被標記在圖2B中）。軸向通道56從徑向通道50軸 向地延伸到終端導體板38的第二部分54的區域中。軸向通道56起作用以在第二部分54中物 理地形成第一連接區域58和第二連接區域60(被標記在圖2B中）。連接區域58和連接區域60 在軸向通道56的相應側上彼此相對。第一連接區域58提供了終端導體板38的第二部分54 (即，終點）的用于被焊接至另一個導體板的區域。以這種方式，終端導體板38和另一個導體 板可以在終端導體板的第二部分54(終點）處被電氣連接在一起。同樣地，第二連接區域60 提供了終端導體板38的用于被焊接至另一個導體板的區域。以這種方式，終端導體板38和 另一個導體板可以被以交替的方式在終端導體板的第二部分54(終點)處電氣連接在一起。 [0044] 公共導體板40包括蛇形通道62。蛇形通道62以蛇形樣式在公共導體板40的周邊和 孔44之間延伸。蛇形通道62起作用以中斷鄰近蛇形通道62的公共導體板40的第一部分64和 第二部分66之間的電氣連續性。公共導體板40的第一部分64與導線匝的起點或終點中的一 個對應。公共導體板40的第二部分66與導線匝的起點或終點中的另一個對應。
[0045]蛇形通道62還起作用以在公共導體板40的第一部分64中物理地形成第一連接區 域68和在公共導體板的第二部分66中的第二連接區域70。連接區域68和連接區域70在蛇形 通道62的軸向延伸部分的相應側上彼此相對。第一連接區域68提供了公共導體板40的第一 部分64(例如，起點）的用于被焊接至另一個導體板的區域。以這種方式，公共導體板40和另 一個導體板可以在公共導體板的第一部分64 (例如，起點)處被電氣連接在一起。同樣地，第 二連接區域70提供了公共導體板40的第二部分66(例如，終點）的用于被焊接至另一個導體 板的區域。以這種方式，公共導體板40和另一個導體板可以在公共導體板的第二部分66(例 如，終點)處被電氣連接在一起。
[0046] 第一分組28的兩個公共導體板40連同分別被示出在圖2B、2C、2D和2E中的分組30、 32、34和36的公共導體板40是相同類型的導體板。也就是說，具有蛇形樣式62和其它描述的 特征的一種類型的公共導體板被用于分組中的公共導體板。在分組中，公共導體板40從一 個公共導體板到下一個公共導體板相對于彼此是翻轉過來的，如圖2A、2B、2C和2D中所示， 并且在圖2D中最佳示出。同樣地，由于公共導體板具有相同的類型，所以相鄰的公共導體板 40相對于彼此在"鏡像"結構中。
[0047]因此，第一公共導體板的終點的連接區域與第二公共導體板的起點的連接區域對 齊;第二公共導體板的終點的連接區域與第三公共導體板的起點的連接區域對齊;等等。 [0048]例如，在圖2A中示出的第一分組28中，進一步被用相應的參考數字40a和40b指定 的兩個公共導體板40相對于彼此是翻轉的。第一公共導體板40a的第二部分66是第一公共 導體板40a的終點，反之，第二公共導體板40b的第二部分66是第二公共導體板40b的起點。 公共導體板40a和公共導體板40b將被在第一公共導體板40a的第二部分66的連接區域70 (即，第一公共導體板40a的終點）和第二公共導體板40b的第二部分66的連接區域70(即，第 二公共導體板40b的起點)處電氣連接在一起。由于"鏡像"結構，第一公共導體板40a的第二 部分66(終點）的連接區域70和第二公共導體板40b的第二部分66(起點）的連接區域70彼此 對齊以使兩個連接區域70能夠被焊接在一起，并且從而將第一公共導體板40a的終點電氣 連接至第二公共導體板40b的起點。以這種方式，與公共導體板40a和公共導體板40b對應的 兩個導線匝被電氣連接。
[0049]此外，第一公共導體板40a和終端導體板38將被電氣連接在一起。第一公共導體板 40a的第一部分64是第一公共導體板40a的起點，且終端導體板38的第二部分54是終端導體 板的終點。導體板40a和導體板38將被在第一公共導體板40a的第一部分64的連接區域68 (即，第一公共導體板40a的起點）和終端導體板38的第二部分54(即，終端導體板38的終點） 處電氣連接在一起。第一公共導體板40a的連接區域68和終端導體板38的連接區域58彼此 對齊。因此，第一公共導體板40a的連接區域68和終端導體板38的連接區域58可以被焊接在 一起以從而電氣連接第一公共導體板40a的起點和終端導體板38的終點。
[0050]現在將更詳細地描述終端導體板38的第二部分54在該終端導體板的第二部分54 中具有兩個單獨的連接區域58和60的重要性。如上文描述的，第一公共導體板40a的第一部 分64(即，起點）的連接區域68和終端導體板38的第二部分54(即，終點）的連接區域58為了 被焊接在一起而彼此對齊。然而，如果第一公共導體板40a被翻轉過來以具有第二公共導體 板40b的布置，那么第二部分66將是第一公共導體板40a的起點。同樣地，第一公共導體板 40a的第二部分66 (即，起點）的連接區域70將被電氣連接至終端導體板38的第二部分54 (即，終點）。由于第一公共導體板40a的第二部分66的連接區域70和終端導體板38的第二部 分54的連接區域60(代替連接區域58)彼此對齊，所以在第二部分54中具有兩個單獨的連接 區域58和60的終端導體板38使這種電氣連接成為可能。
[00511翼片導體板42包括(彎曲）翼片72。參考圖1，翼片72與第一次級繞組線圈22的分接 頭B'對應。分接頭B'是第一次級繞組線圈22的終點。翼片72伸出超過翼片導體板42的矩形 周邊。
[0052]翼片導體板42包括蛇形通道73。蛇形通道73以蛇形樣式在翼片導體板42的周邊和 孔44之間延伸。蛇形通道73起作用以中斷鄰近蛇形通道73的翼片導體板42的第一部分74和 第二部分76之間的電氣連續性。翼片導體板42的第二部分76鄰近翼片73,該翼片73是第一 次級繞組線圈18的終點。同樣地，翼片導體板42的第一部分74與導線匝的起點對應且第二 部分76與導線匝的終點對應。蛇形通道73還起作用以在翼片導體板42的第一部分74中物理 地形成連接區域78,該連接區域78將用作用于被焊接至另一個導體板的指定的連接區域。 [0053]翼片導體板42和公共導體板40將被電氣連接在一起。特別是，在第一分組28中，翼 片導體板42的起點和第二公共導體板40b的終點將被焊接在一起。連接區域78提供了翼片 導體板42的第一部分74(即，起點）的用于被焊接至第二公共導體板40b的終點的區域。第二 公共導體板40b的終點是第二公共導體板40a的第一部分64。翼片導體板42的第一部分74的 連接區域78和第二導體板40b的第一部分64的連接區域68彼此對齊。因此，翼片導體板42的 連接區域78和第二公共導體板40b的連接區域68可以被焊接在一起以從而電氣連接翼片導 體板42的起點和第二公共導體板40b的終點。
[0054] 如上文表明的，分組28、30、32、34和36還包括絕緣片。在分組中，成對的堆疊的絕 緣片夾住堆疊的導體板中的相應的導體板。除了在導體板的指定的連接區域之外，絕緣片 使導體板彼此絕緣。絕緣片不會防止導體板在指定的連接區域處電氣連接在一起，但是在 所述指定的連接區域之外處防止導體板被電氣連接在一起，使得導體板不會不經意地被短 路在一起。
[0055] 如圖2A中所示，第一分組28包括五個絕緣片:兩個端部絕緣片82;具有徑向向內定 位的窗口 86的兩個絕緣片84;和具有徑向向外定位的窗口 90的絕緣片88。絕緣片82、84和88 具有相同的平面輪廓和矩形周邊結構。絕緣片82、84和88包括在絕緣片的矩形區域的中心 區中的圓形孔92。與導體板的圓形孔44相比，圓形孔92具有更小的周長。圓形孔44和92在組 裝的分組的堆疊的導體板和絕緣片中是對齊的。
[0056]在第一分組28中，具有徑向向內定位的窗口86的第一絕緣片84被定位在終端導體 板38和第一公共導體板40a之間。窗口 86與終端導體板38的第一部分56(終點）的連接區域 58和第一公共導體板40a的第一部分64(起點）的連接區域68對齊。在這些連接區域之外，第 一絕緣片84使終端導體板38和第一公共導體板40a彼此絕緣。同樣地，終端導體板38的終點 和第一公共導體板40a的起點可以被焊接在一起，而終端導體板38的剩余的全部和第一公 共導體板40a的剩余的全部彼此絕緣以從而防止其任何不經意的短路。
[0057]同樣地，具有徑向向內定位的窗口86的第二絕緣片84被定位在翼片導體板42和第 二公共導體板40b之間。窗口 86與翼片導體板42的連接區域78(起點）和第二公共導體板40b 的第一部分64(終點）的連接區域68對齊。在這些連接區域之外，第二絕緣片84使翼片導體 板42和第二公共導體板40b彼此絕緣。同樣地，翼片導體板42的起點和第二公共導體板40b 的終點可以被焊接在一起，而翼片導體板42的剩余的全部和第二公共導體板40b的剩余的 全部彼此絕緣以從而防止其任何不經意的短路。
[0058]此外在分組28中，具有徑向向外定位的窗口90的絕緣片88被定位在公共導體板 40a和公共導體板40b之間。窗口 90與第一公共導體板40a的第二部分66(終點）的連接區域 70和第二公共導體板40b的第二部分66(起點）的連接區域70對齊。在這些連接區域之外，絕 緣片88使公共導體板40a和公共導體板40b彼此絕緣。同樣地，第一公共導體板40a的終點和 第二公共導體板40b的起點可以被焊接在一起，而公共導體板的剩余的全部彼此絕緣以從 而防止其任何不經意的短路。
[0059] 繼續參考圖1和圖2A，圖2B、圖2C、圖2D和圖2E分別示出了第二分組30、第三分組 32、第四分組34和第五分組36的導體板和絕緣片的分解圖。第二分組30和第四分組34分別 形成初級繞組12的初級繞組線圈18和初級繞組線圈20。第一分組28、第三分組32和第五分 組36分別形成次級繞組14的次級繞組線圈22、次級繞組線圈24和次級繞組線圈26。分組30、 32、34和36的導體板和絕緣片的結構遵循了第一分組28的導體板和絕緣片的描述。
[0060]首先轉向次級繞組14,如所描述的，第一分組28包括在終端導體板38和翼片導體 板42之間的兩個公共導體板40,其中，終端導體板的終端翼片46與第一次級繞組線圈22的 分接頭A'對應并且翼片導體板的翼片72與第一次級繞組線圈22的分接頭B'對應(圖2A)。第 一分組28的導體板和絕緣片以圖2A中所示的布局的順序堆疊在彼此的頂部上以形成組裝 的第一分組28(圖3中所示）。第三分組32包括在第一翼片導體板42a和第二翼片導體板42b 之間的兩個公共導體板40,其中，第一翼片導體板42a的翼片72與第二次級繞組線圈24的分 接頭C'對應并且第二翼片導體板42b的翼片72與第二次級繞組線圈24的分接頭D'對應（圖 2C)。第三分組32的導體板和絕緣片以圖2C中所示的布局的順序堆疊在彼此的頂部上以形 成組裝的第三分組32(圖3中所示）。第三分組32包括在翼片導體板42和終端導體板38之間 的一個公共導體板40,其中，翼片導體板的翼片72與第三次級繞組線圈26的分接頭E'對應 并且終端導體板的終端翼片46與第三次級繞組線圈26的分接頭F'對應（圖2E)。第五分組36 的導體板和絕緣片以圖2E中所示的布局的順序堆疊在彼此的頂部上以形成組裝的第五分 組36(圖3中所示）。
[0061]如所指出的，第五分組36的終端導體板38的終端翼片46與第三次級繞組線圈26的 分接頭F'對應。分接頭F'是第三次級繞組線圈26的終點，該分接頭F'是次級繞組14的端部 分接頭。第五分組36的終端導體板38的終端翼片46與第二終端48b相關聯。第二終端48b將 被物理地連接到第五分組36的終端導體板38的終端翼片46。
[0062]由第一分組28形成的第一次級繞組線圈22和由第二分組32形成的第二次級繞組 線圈24將被電氣連接在一起并且由第二分組形成的第二次級繞組線圈24和由第三分組32 形成的第三次級繞組線圈26將被電氣連接在一起以形成次級繞組14。特別是，第一分組28 的分接頭B'和第三分組32的分接頭C'和第三分組32的分接頭D'和第五分組36的分接頭E' 將被電氣連接在一起以形成次級繞組14。在組裝的平面變壓器10中，第一分組28的翼片72 (分接頭B'）和第三分組32的翼片72(分接頭C'）被推向彼此以接觸在一起并且然后被焊接 在一起以建立電氣連接;且第三分組32的翼片72(分接頭D'）和第五分組36的翼片72(分接 頭E '）被推向彼此以接觸在一起并且然后被焊接在一起以建立電氣連接。因此，分別形成次 級繞組線圈22、24和26的分組28、32和36被連接以從而形成次級繞組14。
[0063]通過連接到被連接到第一分組28的終端導體板38的終端翼片46(分接頭A'）的終 端48a和通過連接到被連接到第五分組36的終端導體板38的終端翼片46(分接頭E'）的第二 終端48b，負載(未示出)被連接到次級繞組14。
[0064]現在轉向初級繞組12,第二分組30包括在終端導體板38和翼片導體板42之間的兩 個公共導體板40,其中，終端導體板的終端翼片46與第一初級繞組線圈18的分接頭A對應并 且翼片導體板的翼片72與第一初級繞組線圈18的分接頭B對應（圖2B)。第二分組30的導體 板和絕緣片以圖2B中所示的布局的順序堆疊在彼此的頂部上以形成組裝的第二分組30(圖 3中所示）。第四分組34包括在翼片導體板42和終端導體板38之間的三個公共導體板40,其 中，翼片導體板的翼片72與第二初級繞組線圈20的分接頭C對應并且終端導體板的終端翼 片46與第二初級繞組線圈20的分接頭D對應（圖2D)。第四分組34的導體板和絕緣片以圖2D 中所示的布局的順序堆疊在彼此的頂部上以形成組裝的第四分組34(圖3中所示）。
[0065]如所指出的，第二分組30的終端導體板38的終端翼片46與第一初級繞組線圈18的 分接頭A對應，該分接頭A是初級繞組12的起點。第二分組30的終端導體板38的終端翼片46 與第三終端48c相關聯。第三終端48c將被物理地連接到第二分組30的終端導體板38的終端 翼片46。第四分組34的終端導體板38的終端翼片46與第二初級繞組線圈20的分接頭D對應， 該分接頭D是初級繞組12的端部分接頭。第二分組34的終端導體板38的終端翼片46與第四 終端48d相關聯。第四終端48d將被物理地連接到第四分組34的終端導體板38的終端翼片 46 〇
[0066]由第二分組30形成的第一初級繞組線圈18和由第四分組34形成的第二初級繞組 線圈20將被電氣連接在一起以形成初級繞組12。特別是，第二分組30的分接頭B和第四分組 34的分接頭C將被電氣連接在一起以形成初級繞組12。在組裝的平面變壓器10中，第二分組 34的翼片72(分接頭B)和第四分組34的翼片72(分接頭C)被推向彼此以接觸在一起并且然 后被焊接在一起以建立電氣連接。因此，分別形成初級繞組線圈18和初級繞組線圈20的分 組30和分組34被連接以從而形成初級繞組12。
[0067]通過連接到被連接到第二分組30的終端導體板38的終端翼片46(分接頭A)的第三 終端48c和連接到被連接到第四分組34的終端導體板38的終端翼片46(分接頭D)的第四終 端48b，電源(未示出）被連接到初級繞組12。
[0068] 如與圖2A、圖2C和圖2E相比較在圖2B和圖2D中表明的，形成初級繞組12的第二分 組30和第四分組34的導體板和絕緣片相對于形成次級繞組14的第一分組28、第三分組32和 第五分組36的導體板和絕緣片旋轉180°。以這種方式，初級繞組分組的終端翼片46和翼片 72在一個方向上延伸出組裝的平面變壓器10,反之，次級繞組分組的終端翼片46和翼片72 在相反的方向上延伸出組裝的平面變壓器1〇(見圖3和圖4)。因此，初級繞組分組的翼片72 可以被推在一起并且被焊接而沒有來自次級繞組分組的翼片72的干擾并且反之亦然。此 外，初級繞組分組的終端翼片46可以被用相應的終端來接入而沒有來自次級繞組分組的終 端翼片46的干擾并且反之亦然。
[0069] 圖3示出了平面變壓器10的部件的分解圖，該平面變壓器10包括被疊加在彼此上 以形成組裝的平面變壓器的第一分組28、第二分組30、第三分組32、第四分組34和第五分組 36。該組裝的平面變壓器10的其它部件包括中間絕緣片94,該中間絕緣片94分別被定位在 分組之間用于附加的絕緣;頂部和底部端部絕緣片96,其夾住堆疊的分組并且形成外包裝 部分98。兩個端部絕緣片96的外包裝部分98在組裝的平面變壓器中彼此接觸以形成將分組 一起保持在其中的外殼。因此，用于將分組保持在一起的指定的夾具(carrier)或線軸不被 使用在平面變壓器中。絕緣片94和98具有相同的平面輪廓和矩形周邊結構并且包括在矩形 區域的中心區中的圓形孔92。絕緣片94和98具有比在分組內的絕緣片的厚度更大的厚度。 分組可以包括在其上的卡普頓? :( Kapton?):膠帶，如圖3中所示。
[0070] 平面變壓器10還包括被圍繞堆疊的部件放置的一對磁芯構件100a和100b。磁芯構 件100a和100b包括具有磁芯16的中央臂，其貫穿在分組和絕緣片的矩形區域的中心區中的 孔44和9 2。如圖3中所示，磁芯16具有與分組的導體板的孔44的圓形周長對應的圓形周長。 [0071 ]圖4示出了組裝的平面變壓器10的透視圖。
[0072] 如本文描述的平面變壓器10適用于包括高壓電池充電器應用的高壓（例如，7kW) 應用。對應于繞組線圈匝的導體板的使用使得平面變壓器10能夠被使用在這種高壓應用 中。
[0073] 盡管以上描述了示例性的實施方式，但是其不意在這些實施方式描述本發明的所 有可能的形式。相反，本說明書中使用的詞語是描述的詞語而不是限制的詞語，且應理解的 是，可做出各種變化而不偏離本發明的精神和范圍。另外，實現實施方式的各種特征可以被 組合以形成本發明的另外的實施方式。
【主權項】
1. 一種平面變壓器，包括： 多個導體板，每個導體板具有通道，所述通道將所述導體板的區域分離成第一部分和 第二部分，每個導體板對應于第一繞組線圈的一個導線匝，其中所述第一部分和所述第二 部分中的一個是所述導線匝的起點并且所述第一部分和所述第二部分中的另一個是所述 導線匝的終點。2. 根據權利要求1所述的平面變壓器，還包括： 多個絕緣片;并且 其中，所述導體板堆疊在彼此的頂部上，其中絕緣片在每對導體板之間，并且所述導體 板在所述導體板的所述第一部分和所述第二部分的連接區域處被連接在一起以建立從一 個導體板到下一個導體板的電氣連續性，并且從而形成與所述第一繞組線圈對應的第一分 組。3. 根據權利要求2所述的平面變壓器，其中： 所述導體板中的第一個的終點被連接到所述導體板中的第二個的起點，并且所述導體 板中的所述第二個的終點被連接到所述導體板中的第三個的起點。4. 根據權利要求2所述的平面變壓器，其中： 所述絕緣片包括窗口，所述窗口與所述導體板的所述連接區域對齊，其中，所述導體板 通過所述絕緣片的所述窗口在所述連接區域處被連接在一起，并且所述絕緣片在所述窗口 之外處防止所述導體板被連接在一起，使得所述導體板不會不經意地被短路在一起。5. 根據權利要求2所述的平面變壓器，其中： 所述導體板包括終端導體板，所述終端導體板具有從所述終端導體板的所述第一部分 延伸的終端翼片，并且所述終端導體板的所述第二部分包括第一連接區域和第二連接區 域，所述第一連接區域和所述第二連接區域用于所述終端導體板在所述第一連接區域和所 述第二連接區域中的一個處被連接到所述導體板中的另一個。6. 根據權利要求5所述的平面變壓器，其中： 所述導體板還包括翼片導體板，所述翼片導體板具有從所述翼片導體板的第二部分延 伸的彎曲翼片，并且所述翼片導體板的第一部分包括連接區域，供所述翼片導體板在所述 連接區域處被連接到所述導體板中的另一個。7. 根據權利要求6所述的平面變壓器，其中： 所述導體板還包括至少一個公共導體板，每個公共導體板的第一部分包括第一連接區 域，供所述公共導體板在所述第一連接區域處被連接到所述導體板中的另一個，并且每個 公共導體板的第二部分包括第二連接區域，供所述公共導體板在所述第二連接區域處被連 接到所述導體板中的其它一個。8. 根據權利要求7所述的平面變壓器，其中： 第一公共導體板被連接到所述終端導體板，所述第一公共導體板還被連接到第二公共 導體板，并且所述第二公共導體板還被連接到所述翼片導體板。9. 根據權利要求8所述的平面變壓器，其中： 所述第一公共導體板和所述第二公共導體板具有相同類型的結構并且相對于彼此是 翻轉的，使得所述第一公共導體板的第二部分是所述第一公共導體板的終點，并且所述第 二公共導體板的第二部分是所述第二公共導體板的起點。10. 根據權利要求2所述的平面變壓器，還包括： 形成與第二繞組線圈對應的第二分組的第二多個所述導體板和所述絕緣片。11. 根據權利要求10所述的平面變壓器，其中： 所述第一繞組線圈是初級繞組和次級繞組中的一個的繞組線圈，并且所述第二繞組線 圈是所述初級繞組和所述次級繞組中的另一個的繞組線圈。12. 根據權利要求10所述的平面變壓器，其中： 所述第二分組的導體板和所述第一分組的導體板被連接在一起，使得所述第一繞組線 圈和所述第二繞組線圈被連接在一起。13. 根據權利要求12所述的平面變壓器，其中： 所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈是初級繞組和次級繞組中的一個的繞組線圈。14. 根據權利要求2所述的平面變壓器，還包括： 磁芯，所述磁芯貫穿所述導體板和所述絕緣片。15. 根據權利要求14所述的平面變壓器，還包括： 形成與第二繞組線圈對應的第二分組的第二多個所述導體板和所述絕緣片，其中，所 述第二分組的導體板和所述第一分組的導體板被連接在一起，使得所述第一繞組線圈和所 述第二繞組線圈被連接在一起，并且所述第一繞組線圈和所述第二繞組線圈是初級繞組和 次級繞組中的一個的繞組線圈； 形成與第三繞組線圈對應的第三分組的第三多個所述導體板和所述絕緣片，其中，所 述第三繞組線圈是初級繞組和次級繞組中的另一個的繞組線圈；并且 其中，所述第三分組沿著所述磁芯的長度被夾在所述第一分組和所述第二分組之間。16. 根據權利要求1所述的平面變壓器，其中： 所述導體板是全平面銅沖壓導體板。17. 根據權利要求2所述的平面變壓器，其中： 所述絕緣片由Nomex?絕緣材料制成。18. -種平面變壓器，包括： 多個分組，每個分組包括多個導體板和多個絕緣片，每個導體板具有通道，所述通道將 所述導體板的區域分離成第一部分和第二部分，所述分組分別地與繞組線圈對應，并且每 個分組的所述導體板分別地對應于與所述分組對應的所述繞組線圈的導線匝，其中，在每 個分組中，所述分組的所述導體板堆疊在彼此的頂部上，其中絕緣片在所述分組的每對所 述導體板之間，并且所述分組的所述導體板在所述第一部分和所述第二部分的連接區域處 被連接在一起以建立所述分組的所述導體板之間的電氣連續性。19. 根據權利要求18所述的平面變壓器， 第一組所述分組的導體板被連接在一起以形成次級繞組;并且 除了所述第一組所述分組中的分組之外的第二組所述分組的導體板被連接在一起以 形成初級繞組。20. 根據權利要求18所述的平面變壓器，其中： 所述導體板只包括三種類型的導體板。
【文檔編號】H01F27/32GK105931815SQ201610084485
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年2月14日
【發明人】文卡特·R·亞拉曼奇利, 理查德·J·哈姆珀
【申請人】李爾公司