[实用新型]一种大功率平面变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及变压器，特别涉及一种大功率平面变压器。

背景技术

随着对开关电源功率密度的要求越来越高，对作为开关电源体积与重量瓶颈之一的变压器的要求也必然越来越高。采用平面变压器代替传统骨架式变压器是当前开关电源重要的发展趋势之一。

现有的平面变压器(尤其是大电流、高功率场合)，大多以铜皮作为原/副边绕组，将多个这种绕组堆叠在一起，然后与磁芯一起组成变压器。这种结构的平面变压器，往往存在如下问题：①安规要求的绝缘距离较难实现，尤其是AC/DC变换器中安规要求的加强绝缘，实现起来比较复杂，往往需要特殊的骨架才能达到目的；②由于是多层叠加，结构工艺复杂，加工生产难度大。

目前也有采用PCB作为绕组的平面变压器，但都是用于小功率场合的情况，比如二次电源DC/DC变换器。此时，作为变压器绕组的PCB，通常是变换器主板的一部分，具体做法是：在主板PCB的适当位置形成变压器原副方绕组，并开有对应于磁芯柱的孔，扣上磁芯后即形成变压器。这种结构的优点是结构紧凑，变压器高度很低，对变换器整体高度影响很小。但由于变压器绕组本身即是主板PCB的一部分，因此必然受到PCB层数及铜厚的限制，而无法通过大的电流，所以只能用于小功率场合。

针对这一问题，一项欧洲专利(专利号：97197246.X)提出了一种新的PCB平面变压器，它将作为绕组的PCB从主板PCB中独立出来，即用一块新的PCB形成变压器原副方绕组，然后在主板PCB的对应位置开孔用于安装该平面变压器。采用这种设计的平面变压器，虽在一定程度上提高了变压器的通流能力(传输功率)，但依然存在如下缺点：(1)用一块独立的PCB形成变压器原副方绕组，虽然PCB的铜厚及层数可以灵活设计，但碍于加工技术及成本的限制，其铜厚及层数不可能取的太大，从而限制了变压器通流能力的进一步提高，还是无法用于大功率场合；(2)由于变压器PCB是直接叠放在主板PCB上进行安装的，导致主板PCB上相应位置无法放置其他元器件而形成浪费。尤其是当变换器功率较大，变压器磁芯及绕组PCB尺寸较大时，其占用主板PCB空间更大，使得变换器总体功率密度受到影响。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种大功率平面变压器，以多块PCB上的印制线作为原方和/或副方绕组，可应用于大功率场合。

本实用新型的技术方案是：一种大功率平面变压器，包括磁芯和原、副方绕组，所述原、副方绕组包括印刷电路板上的印制线；所述原、副方绕组包括存在于至少两块印刷电路板上的印制线。

作为一种实施方式，部分原方或副方绕组采用缠绕在环形绝缘板上的三层绝缘线，其余原、副方绕组采用存在于至少两块印刷电路板上的印制线。

作为一种实施方式，部分原方或副方绕组采用片状铜皮线圈，其余原、副方绕组采用存在于至少两块印刷电路板上的印制线。

作为优选，所述印刷电路板为多层印刷电路板。

作为优选，所述多层印刷电路板中的部分层的印制线属于原方和副方绕组中的一种时，其它层的印制线属于另一种绕组。

作为优选，本发明大功率平面变压器还包括至少四根变压器管脚，所述印刷电路板开有与所述管脚相对应的插孔。

作为优选，所述部分或全部插孔位于印刷电路板上对应于所述印制线进、出线端的位置；所述变压器管脚插入所述插孔，与所述印制线电连接。

作为优选，所述磁芯采用E形磁芯，所述印刷电路板上开有与所述E形磁芯突起柱相对应的孔；所述E形磁芯通过上述孔形成一条磁路，将分别属于原方和副方绕组的印制线耦合起来。

本实用新型的有益效果在于：①采用多块PCB形成变压器原副方绕组，可根据需要将绕组串联/并联，不仅可以降低PCB成本，还可以大大提高变压器的通流能力，从而使这种变压器能够用于大功率场合(2000W以上)；②采用PCB形成变压器原副方绕组，很容易实现安规对原副方绕组间的加强绝缘要求；③PCB自身的强度足以支撑磁芯的重量，因而不需要额外的骨架，使得变压器结构与工艺简单，加工方便；④采用立柱架高变压器的安装方式，使得变压器下还可以放置其它电路元器件，可充分利用变压器下方的空间，缩小了变换器的整体空间。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例中大功率平面变压器的立体图；

图2是图1所示变压器的分解示意图；

图3是图1所示变压器的主视图；

图4时图1所示变压器的俯视图；

图5是图1所示变压器的右视图；

图6是图1所示变压器中第一片PCB中每层印制线的示意图；