PCB板变压器及其线圈板制造技术

本实用新型专利技术公开了一种PCB板变压器及其线圈板，PCB板变压器包含PCB板变压器线圈板及磁芯，PCB板变压器线圈板包含PCB板、初级侧线圈和次级侧线圈，初级侧线圈和次级侧线圈均绕设于磁芯的一磁柱上，且各自具有与其对应的至少一个过孔，过孔设于PCB板上，在初级侧线圈和次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与磁芯的磁柱之间。

【技术实现步骤摘要】
PCB板变压器及其线圈板
本技术涉及一种变压器，具体地说，是涉及一种PCB板变压器及其线圈板。
技术介绍
变压器的设计是开关电源设计的核心。近年来，随着对开关电源小型化的要求越来越高，开关电源向高频化发展，变压器漏感对开关电源效率的影响也越来越大，此限制了开关电源对高效率的追求。为适应开关电源小型化和高效率的发展，人们已将变压器的结构设计由传统的绕线式改进到PCB平板式。尽管PCB平板式变压器相对于传统绕线式变压器，体积和漏感都有所减小，但仍可以通过优化PCB平板式变压器的结构，来进一步减小变压器的体积和漏感，以适应开关电源小型化和高效率的发展趋势。
技术实现思路
为了克服上述现有技术存在的问题，本技术的目的在于提供一PCB板变压器，通过优化连接变压器线圈的过孔的位置，可以进一步减小变压器的体积，同时可以减小次级侧环路或初级侧环路的大小以减小漏感。本技术是通过以下技术方案来实现：一种PCB板变压器，包含PCB板变压器线圈板及磁芯，所述PCB板变压器线圈板包含PCB板、初级侧线圈和次级侧线圈，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈均绕设于所述磁芯的一磁柱上，且各自具有与其对应的至少一个过孔，所述过孔设于所述PCB板上，其中，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与所述磁柱之间。上述的PCB板变压器，其中，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述次级侧线圈位于第一层和最后一层，所述初级侧线圈位于中间层，并且所述次级侧线圈的匝数少于所述初级侧线圈的匝数。上述的PCB板变压器，其中，所述次级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。上述的PCB板变压器，其中，所述次级侧线圈的过孔设置于所述初级侧线圈的内侧与所述磁柱之间。上述的PCB板变压器，其中，所述次级侧线圈上设置有次级侧同步整流管。上述的PCB板变压器，其中，所述次级侧线圈上设置有次级侧整流二极管。上述的PCB板变压器，其中，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述初级侧线圈位于第一层和最后一层，所述次级侧线圈位于中间层，并且所述初级侧线圈的匝数少于所述次级侧线圈的匝数。上述的PCB板变压器，其中，所述初级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。上述的PCB板变压器，其中，所述初级侧线圈的过孔设置于次级侧线圈的内侧与所述磁柱之间。上述的PCB板变压器，其中，所述初级侧线圈上设置有初级侧同步整流管。上述的PCB板变压器，其中，所述PCB板变压器为用于反激式变换器的变压器。本技术还提供一种PCB板变压器线圈板，包含PCB板、初级侧线圈和次级侧线圈，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈各自具有与其对应的至少一个过孔，所述过孔设于所述PCB板上，所述PCB板包括与一磁芯的一磁柱对应的通孔，且所述初级侧线圈及所述次级侧线圈均绕设于所述磁柱上，其特征在于，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与所述通孔之间。上述的PCB板变压器线圈板，其中，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述次级侧线圈位于第一层和最后一层，所述初级侧线圈位于中间层，且所述次级侧线圈的匝数少于所述初级侧线圈的匝数。所述次级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。所述过孔设置于初级侧线圈的内侧与所述通孔之间。上述的PCB板变压器线圈板，其中，所述次级侧线圈上还设置有次级侧同步整流管。上述的PCB板变压器线圈板，其中，所述次级侧线圈上还设置有次级侧整流二极管。上述的PCB板变压器线圈板，其中，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述初级侧线圈位于第一层和最后一层，所述次级侧线圈位于中间层，并且所述初级侧线圈的匝数少于所述次级侧线圈的匝数。所述初级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。所述过孔设置于次级侧线圈的内侧与所述通孔之间。上述的PCB板变压器线圈板，其中，所述初级侧线圈上设置有初级侧功率开关管。与现有技术相比，本技术具有以下有益的技术效果：通过将初级侧线圈和次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与磁芯的磁柱之间，可以在物理结构上减小由其构成的环路的大小，从而减小漏感，并且可以减小PCB板变压器线圈板的面积，有利于电子元件的小型化。附图说明图1为现有技术反激式变换器的原理图；图2为现有PCB变压器线圈示意图；图3A-3F为图2的PCB板变压器线圈板的分层示意图；图4A为本技术PCB板变压器的爆炸图；图4B为本技术PCB板变压器的PCB中线圈的爆炸图；图5为本技术一实施例中PCB板变压器的线圈示意图；图6A-6G为图5的PCB板变压器线圈板的分层示意图；图7为图5的线圈结构示意图；图8为本技术另一实施例中PCB板变压器的线圈示意图；图9A-9G为图8的PCB板变压器线圈板的分层示意图。其中，附图标记为：11、11’：PCB板111、111’：通孔12:次级侧同步整流管13:初级侧功率开关管k、S、S’：过孔PRI：初级侧线圈SEC：次级侧线圈L1、L2、L3、L4、L5、L6：层数具体实施方式兹有关本技术的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为本技术实施的限制。隔离型开关电源，通常包括变压器、初级侧功率开关管、输入母线电容、次级侧同步整流管及输出电容。以如图1所示的反激式变换器为例，其包括变压器110、初级侧功率开关管S1、输入母线电容Cin、次级侧同步整流管S2及输出电容Cout，其中变压器110包括初级侧线圈PRI及次级侧线圈SEC。在传统的线圈式变压器的设计中，人们常常只关心变压器线圈的排布关系对漏感的影响，由此发展出了三明治、交错式(Interleave)等绕线方法以减小漏感。但对开关电源效率产生影响的漏感，不仅仅包括由于初次级侧线圈耦合不充分带来的漏感，还包括由输入母线电容、初级侧功率开关管以及初级侧线圈围成的环路带来的漏感，和由输出电容、次级侧同步整流管以及次级侧线圈围成的环路带来的漏感。请参照图2及图3A-3F，图2为现有PCB板变压器的线圈示意图，图3A-3F为现有PCB板变压器线圈板的分层示意图。如图2及图3A-3F所示，PCB板变压器线圈板包含与磁芯的一磁柱对应的通孔、过孔、初级线圈PRI及次级线圈SEC。初级侧线圈PRI和次级侧线圈SEC均绕设于上述磁柱上，连接次级侧线圈的过孔k位于初级侧线圈PRI的外侧。在上述结构中，磁芯、次级侧同步整流管同时作为次级侧器件，由于连接不同层级线圈的过孔k的存在，使得次级侧同步整流管不能更进一步靠近磁芯。一方面，不能进一步减小PCB板的面积、进而减小整个模块的体积；另一方面，不能进一步减小次级侧的环路大小、进而减小变压器的漏感。对于初级线圈PRI位于第一层和最后一层的PCB板变压器，其原理和问题亦如上所述，在此不再详述。请参照图4A至图6A-6G，图4A为本技术PCB板变压器的爆炸图；图4B为本技术PCB板变压器的PCB中线圈的爆炸图，图5为本技术一实施例中PCB板变压器的线圈示意图；图6A-6G为图5的PCB板变压器线圈板的分层示意图。如图4A至图6A-6G所示，本技术的PCB板变压器包含PCB板变压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种PCB板变压器，包含PCB板变压器线圈板及磁芯，所述PCB板变压器线圈板包含PCB板、初级侧线圈和次级侧线圈，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈均绕设于所述磁芯的一磁柱上，且各自具有与其对应的至少一个过孔，所述过孔设于所述PCB板上，其特征在于，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与所述磁柱之间。

【技术特征摘要】
1.一种PCB板变压器，包含PCB板变压器线圈板及磁芯，所述PCB板变压器线圈板包含PCB板、初级侧线圈和次级侧线圈，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈均绕设于所述磁芯的一磁柱上，且各自具有与其对应的至少一个过孔，所述过孔设于所述PCB板上，其特征在于，所述初级侧线圈和所述次级侧线圈中，匝数较少的线圈所对应的过孔设置于匝数较多的线圈的内侧与所述磁柱之间。2.如权利要求1所述的PCB板变压器，其特征在于，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述次级侧线圈位于第一层和最后一层，所述初级侧线圈位于中间层，并且所述次级侧线圈的匝数少于所述初级侧线圈的匝数。3.如权利要求2所述的PCB板变压器，其特征在于，所述次级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。4.如权利要求3所述的PCB板变压器，其特征在于，所述次级侧线圈的过孔设置于所述初级侧线圈的内侧与所述磁柱之间。5.如权利要求4所述的PCB板变压器，其特征在于，所述次级侧线圈上设置有次级侧同步整流管。6.如权利要求4所述的PCB板变压器，其特征在于，所述次级侧线圈上设置有次级侧整流二极管。7.如权利要求1所述的PCB板变压器，其特征在于，所述PCB板变压器线圈板包括多层结构，其中，所述初级侧线圈位于第一层和最后一层，所述次级侧线圈位于中间层，并且所述初级侧线圈的匝数少于所述次级侧线圈的匝数。8.如权利要求7所述的PCB板变压器，其特征在于，所述初级侧线圈的各层之间通过其所对应的过孔连接。9.如权利要求8所述的PCB板变压器，其特征在于，所述初级侧线圈的过孔设置于次级侧线圈的内侧与所述磁柱之间。10.如权利要求9所述的PCB板变压器，其特征在于，所述初级侧线圈上设置有初级侧功率开关管。11.如权利要求1所述的PCB板变压器，其特征在于，所述PCB板变压器为用于反激式变换器的变压器。...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海斌，卢增艺，章进法，刘诗威，周健，许道飞，宋建伟，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31