[发明专利]一种电场梯度渐变变压器以及柔性电路变压装置

说明书

本发明提供一种电场梯度渐变变压器以及柔性电路变压装置，柔性电路变压装置包括壳体和电场梯度渐变变压器，电场梯度渐变变压器包括多个柔性电路板，每个柔性电路板包括叠片本体和叠加线圈，每个叠加线圈呈螺旋结构并贯穿设置在对应的叠片本体上，多个叠片本体重叠设置，以使相邻两个叠片本体上的叠加线圈相互抵接并相互电性连接，多个叠加线圈形成一渐变电场，且相邻两个叠加线圈的螺旋方向相反，以使多个叠加线圈形成的渐变电场的电场梯度均匀分布。相较于现有技术，本发明提供的一种电场梯度渐变变压器，提高了耐压水平，在高、低电压中均可使用。同时该电场梯度渐变变压器结构小巧，并大大提高了多种电气性能。

技术领域

本发明涉及电子电路变压器领域，具体而言，涉及一种电场梯度渐变变压器以及柔性电路变压装置。

背景技术

应用印制板电路平面变压器是近十多年来发展起来的一项新技术，目前已经在部分电子技术领域得到应用。例如：PCB平面变压器通常采用印制板的制造工艺，在PCB板上布上螺旋式线圈来形成变压器绕组，印制板中间留出缺口，用来安装磁芯，电路板面上设计外部链接点，实现电路之间的连接。

经发明人调研发现，现有印刷板平面变压器通常适用于低电压，或低电压变比电路系统中。也有印制电路采用薄膜或厚膜电路制备工艺，叠层构成平面变压器，其目的是将变压器集成到芯片电路中应用，形成在集成电路系统中的电压变换，但常应用于小功率、低电压、低电压变比电路中。进一步地，现有印制板平面变压器，适用于低电压、低电压变比变压器，此时变压器内的电场强度较低，不容易出现电压击穿现象。当应用于高电压、高变比变压器时，绕组匝数多，需要串联叠加的板层数多，仍然采用现有平面变压器串联绕组，耐电压问题突出，给设计和使用带来了不少困难，也降低了变压器的可生产性及可靠性。因此高电压、高变比印制板平面变压器，需要解决尺寸大、变比小、板间连接困难、电场强度分布不够均匀等问题。常规绕制线圈变压器受到绕制方式的限制，也不能够实现电场梯度渐变的高电压变压器所具有的特性要求。

对于数千伏至10万伏的高电压、高变比电子电路变压器，目前仍然采用绕制线圈的常规变压器居多。

有鉴于此，设计制造出一种新型的高电压、高变比电子电路变压器就显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电场梯度渐变变压器，能够在高电压、高变比的电子电路中使用，同时其电场梯度分布均匀。

本发明的另一目的在于提供一种柔性电路变压装置，能够在高电压、高变比的电子电路中使用，同时其电场梯度分布均匀。

本发明是采用以下的技术方案来实现的。

一种电场梯度渐变变压器，包括多个柔性电路板，每个柔性电路板包括叠片本体和叠加线圈，每个叠加线圈呈螺旋结构并贯穿设置在对应的叠片本体上，多个叠片本体重叠设置，以使相邻两个叠片本体上的叠加线圈相互抵接并相互电性连接，多个叠加线圈用于形成一渐变电场，且相邻两个叠加线圈的螺旋方向相反，形成多个平面螺旋线圈叠加，无外引线连接，相互自然平滑连接过渡，这样不会形成电场畸变，以使多个叠加线圈形成的渐变电场的电场梯度均匀分布。

进一步地，叠加线圈包括内圈输出环、外圈输出环以及螺旋电路，内圈输出环固定设置在叠片本体上，外圈输出环固定设置在叠片本体上并绕设在内圈输出环外，螺旋电路呈螺旋状并贴合设置在内圈输出环与外圈输出环之间的叠片本体上，且相邻两个叠片本体上的螺旋电路的螺旋方向相反。

进一步地，内圈输出环向着叠片本体的一侧凸起，用于抵接并电性连接于叠片本体一侧的另一个内圈输出环，外圈输出环向着叠片本体的另一侧凸起，用于抵接并电性连接于叠片本体另一侧的另一个外圈输出环。

进一步地，内圈输出环、外圈输出环以及螺旋电路均为铜箔。

进一步地，叠加线圈的厚度尺寸为0.1mm至0.2mm，此特征尺度很好的平衡了漏感和交流阻抗参数。