[发明专利]一种多绕组输出平面变压器的绕组设计方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种平面变压器，具体涉及一种多绕组输出平面变压器的绕组设计方法。

背景技术

随着现代电子设备的小型化和低成本化，电子设备内部的开关电源不断朝着轻、薄、小、更高效率的方向发展。而作为开关电源关键元件之一的高频变压器，其体积大小是影响开关电源体积大小的最重要因素。传统高频变压器体积较大，特别是绕线工艺要求高，绕线工艺对高频变压器的性能有较为显著的影响。平面变压器则是一种新型的小体积、高功率密度的高频变压器。平面变压器一般由以覆铜走线作为绕组的PCB板和相应的平面磁芯构成。PCB板上按照平面磁芯横截面的几何形状挖出孔槽，以便磁芯穿过安装。充当绕组的覆铜走线则围绕孔槽分布。平面变压器中绕组走线方式的优劣对变压器性能亦有影响。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供一种多绕组输出平面变压器的绕组设计方法。

本发明一种多绕组输出平面变压器的绕组设计方法：具体包括以下步骤：

步骤一：将一块单块多层PCB板按照平面变压器横截面的几何形状挖出通孔；所述的PCB板层数为四层以上的偶数，PCB板各个层之间互相绝缘。

步骤二：输入绕组采用串联走法；走线始于第一层绕组平面的金属化通孔，围绕中心磁芯对应的通孔进行覆铜走线，完成输入绕组总圈数的一半圈数后打一个通孔到最后一层绕组平面，在最后一层绕组平面围绕中心通孔进行覆铜走线，完成剩下圈数后，终于最后一层绕组平面的金属化通孔。

步骤三：输出绕组中小电流绕组采用平行走法；将小电流绕组集中在一个平面上进行覆铜走线，始于各自金属化通孔，围绕中心磁芯对应的通孔进行覆铜走线，完成各自的绕组的总圈数后分别打孔到倒数第二层绕组平面，然后终于各自的金属化通孔。

步骤四：输出绕组中每个大电流绕组采用并联走法；将每个大电流绕组分成两路子走线在两个平面上进行覆铜走线，而且要紧贴着中心磁芯对应的通孔的边缘进行走线。第一路子走线始于金属化通孔，围绕中心通孔进行覆铜走线，完成绕组总圈数后打通孔到倒数第二层绕组平面，最后终于金属化通孔。第二路子走线沿着第一路子走线在第二路子走线所在平面的投影轨迹进行走线，完成绕组总圈数后打通孔到倒数第二层绕组平面，其起始金属化通孔与结束的金属化通孔与第一路走线的起始金属化通孔与结束的金属化通孔相同。每两个金属化通孔对应一个绕组，绕组与绕组之间不共用金属化通孔。

步骤五：将平面磁芯安装至单块多层PCB板上。

本发明具有如下有益效果：

本发明由单块较多层数的PCB板及相应的磁芯构成，在采用串联，并联，平行三种方式构成原副边绕组后，相对于传统单块多层PCB板多输出绕组平面变压器，显著节省PCB板层数，有效降低整个平面变压器的成本，可以有效地增加原副边绕组的耦合程度，提高平面变压器的性能。

具体实施方式

本发明一种多绕组输出平面变压器的绕组设计方法：具体包括以下步骤：

步骤一：将一块单块多层PCB板按照平面变压器横截面的几何形状挖出通孔；所述的PCB板层数为四层以上的偶数，PCB板各个层之间互相绝缘。

步骤二：输入绕组采用串联走法；走线始于第一层绕组平面的金属化通孔，围绕中心磁芯对应的通孔进行覆铜走线，完成输入绕组总圈数的一半圈数后打一个通孔到最后一层绕组平面，在最后一层绕组平面围绕中心通孔进行覆铜走线，完成剩下圈数后，终于最后一层绕组平面的金属化通孔。

步骤三：输出绕组中小电流绕组采用平行走法；将小电流绕组集中在一个平面上进行覆铜走线，始于各自金属化通孔，围绕中心磁芯对应的通孔进行覆铜走线，完成各自的绕组的总圈数后分别打孔到倒数第二层绕组平面，然后终于各自的金属化通孔。

步骤四：输出绕组中每个大电流绕组采用并联走法；将每个大电流绕组分成两路子走线在两个平面上进行覆铜走线，而且要紧贴着中心磁芯对应的通孔的边缘进行走线。第一路子走线始于金属化通孔，围绕中心通孔进行覆铜走线，完成绕组总圈数后打通孔到倒数第二层绕组平面，最后终于金属化通孔。第二路子走线沿着第一路子走线在第二路子走线所在平面的投影轨迹进行走线，完成绕组总圈数后打通孔到倒数第二层绕组平面，其起始金属化通孔与结束的金属化通孔与第一路走线的起始金属化通孔与结束的金属化通孔相同。每两个金属化通孔对应一个绕组，绕组与绕组之间不共用金属化通孔。

步骤五：将平面磁芯安装至单块多层PCB板上。