[实用新型]平面变压器

说明书

本实用新型涉及平面变压器。本实用新型公开了一种平面变压器，其包括在第一导体基板中的初级绕组、在第二导体基板中的次级绕组、初级绕组与次级绕组之间的绝缘层、平面磁芯，其中初级绕组和次级绕组被设置成包围平面磁芯的一部分，并且其中初级绕组和次级绕组各自包括并联连接的多个绕组层。还公开了一种制造平面变压器的方法。

技术领域

本实用新型总体上涉及平面变压器领域。更具体地，本实用新型涉及用于感应加热电路的平面变压器，其用于密封包装材料，以及涉及制造这种平面变压器的方法。

背景技术

在包装工业中，采用通过感应加热的方式进行层压包装材料的焊接。现代的制造方法包括通过沿管的纵向焊接而提供包装材料管，然后在填充机中向包装材料管填充内容物，并且沿着被定位成与该管的纵向成直角的分开的狭窄区域密封。感应焊接可以用于纵向密封和横向密封。电感回路或线圈设置在层合板上，层合板包含例如铝箔，并通过适当选择的电流和处理时间来加热铝箔。因此，发电机向感应加热电路中的电感器施加脉冲。与感应焊接线的阻抗相比，发电机被设计成以较低的阻抗工作。然后必须引入阻抗匹配变压器，以使发电机在感应加热电路中工作。在以前的解决方案中出现的一个问题是，在使用标准有线变压器的情况下，可能是平面变压器的变压器不满足关于功率处理或工作频率甚至尺寸方面的要求。尽管存在平面变压器，但作为常规有线变压器的替代方案，许多缺点限制了这种平面变压器在高速填充机中有特别要求的感应焊接应用中的可用性。缺乏准确性和效率将限制吞吐量，这在高速应用中是有害的。此外，为了限制这些影响，必须补偿感应加热电路的缺陷，这将导致更复杂的设计，更复杂的设计除了成本增加之外，还会限制吞吐量或降低效率。涉及感应加热电路中的功率输送效率降低的另一个后果是部件的寿命降低。因此，关键问题之一是变压器的能量转换效率。

变压器能量损失的一个示例是所谓的“铜损”和“铁损”。铜损是由于电流围绕变压器铜绕组循环而以热量形式损失的电功率。变压器铜损主要是由于初级绕组和次级绕组的电阻所致。铜损可能代表变压器运行中的最大损失。铁损(也称为磁滞现象)是响应于交变磁通量的磁芯内的磁性分子滞后。这种滞后(或不同相)状态是由于它需要能量来反转磁性分子；它们直到磁通达到足够反转它们的力量才反转。它们的反转导致摩擦，并且摩擦在芯部中产生热量，这是功率损失的一种形式。能量损失的另一个源头是所谓的涡流损耗，其由流入磁芯的循环电流引起，这是由磁通围绕磁芯的流动引起的。涡流通过作为在磁芯内的产生电阻加热和功率损耗的负向力来阻止感应电流的流动。由磁滞现象和涡流产生的损耗通常被称为“磁芯损耗”，其与铜损一起实质上表示变压器中的总损耗。

变压器的功率损耗强度决定了其效率。变压器的效率反映在初级 (输入)绕组和次级(输出)绕组之间的功率(瓦特)损耗。上述损耗导致的过热损失可能导致变压器不可接受的工作温度，并且超时工作会缩短变压器制造中使用的材料的寿命。

因此，用于感应加热电路以密封包装材料的改进的变压器将是有利的，并且特别地允许避免更多的上述问题和损害，这包括避免效率的损失。

实用新型内容

因此，本实用新型的示例优选寻求通过提供一种装置单独或以任何组合形式来减轻、减缓或消除本技术领域中的诸如上述的一个或多个缺陷、缺点或问题。

根据第一方面，提供了一种平面变压器，其包括：在第一导体基板中的初级绕组、在第二导体基板中的次级绕组、初级绕组与次级绕组之间的绝缘层、平面磁芯，其中初级绕组和次级绕组被设置成包围平面磁芯的一部分，并且其中初级绕组和次级绕组各自包括并联连接的多个绕组层。

根据第二方面，提供了一种制造平面变压器的方法。该方法包括：在第一导体基板中提供初级绕组的并联连接的多个绕组层；在第二导体基板中提供次级绕组的并联连接的多个绕组层；在初级绕组和次级绕组之间提供绝缘层；以及设置初级和次级绕组以包围平面磁芯的一部分。

根据第三方面，提供了一种感应加热系统，其包括根据第一方面的平面变压器以及感应导体基板，该感应导体基板包括耦合到平面变压器的感应电路。