嵌入式变压器的多抽头绕组设计制造技术

提供了一种嵌入式磁部件变压器装置。该装置包括具有腔体的绝缘基板和容纳在腔体中的磁芯。第一和第二电绕组围绕磁芯穿过绝缘基板。所述第一电绕组包括第一端端子和第二端端子，以及所述第一端端子和所述第二端端子之间的第一抽头端子。所述装置包括具有连接到所述第一端端子的第一输入端子和第一输出端子的电路。在电路的第一配置中，第一输出端子能够连接到第二端端子。在电路的第二配置中，第一输出端子能够连接到第一抽头端子。

【技术实现步骤摘要】
嵌入式变压器的多抽头绕组设计
本申请涉及嵌入式变压器装置，并更具体地涉及一种嵌入式变压器装置的多抽头绕组设计。
技术介绍
电源装置通常使用变压器作为转换器电路的一部分。嵌入式磁部件变压器装置是有利的，原因在于它们避免了通常对电源装置的重量和尺寸贡献最多的大量电绕组和磁芯。相反，嵌入式设计允许变压器装置小型化，减小其在电路板上的占用空间，并且还降低其生产成本，而同时仍然保持安全可靠的操作所需的电隔离要求。由于例如DC-DC转换器产生的电压取决于输入(电源)电压、负载条件和变压器自身的属性，通常希望调整变压器以提供不同的输出电压或补偿输入电压或负载条件的变化。在原型设计期间可能需要进行这些调整，以便优化变压器装置的性能。调整在生产期间也是有用的，其中可以在一系列不同的产品中使用单个可修改或可配置的变压器装置，作为在该范围内针对每个产品使用单独配置的变压器装置的备选。具体地，期望能够改变匝数比以调节输入电压升高或降低的程度，例如以适应电源电压或负载的变化。在常规变压器中，可以通过缠绕额外匝数或者从磁芯解开过多匝数来改变初级绕组和次级绕组之间的匝数比。在平面变压器中，可以通过切断或连接平面印刷电路板的外层上的导电轨迹或迹线来添加或移除匝。然而，这些添加或移除匝的技术在嵌入式变压器中通常是不可能的，原因在于匝和磁芯在制造时被封装在保护绝缘基板内，并且之后不容易被访问。我们已经意识到，希望提供一种其匝数比可以改变的嵌入式变压器装置。
技术实现思路
现在应当参考的独立权利要求限定了本申请。从属权利要求阐述了有利特征。在本申请的第一方面中，提供了嵌入式磁部件变压器装置，包括：绝缘基板，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且在所述绝缘基板中具有腔体；磁芯，容纳在腔体中；第一电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第一部分；以及第二电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第二部分所述第一部分与所述第二部分不重叠。第一电绕组和第二电绕组各自包括：与磁芯相邻地穿过绝缘基板的导电连接器，设置在绝缘基板的第一侧上的上导电迹线和设置在绝缘基板的第二侧上的下导电迹线。所述第一电绕组包括第一端端子和第二端端子，以及所述第一端端子和所述第二端端子之间的第一抽头端子。所述装置包括具有第一输入端子和第一输出端子的电路，所述第一输入端子连接到所述第一端端子。在第一配置中，第一输出端子能够连接到第二端端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组，或感测第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组上感应的电压。在第二配置中，第一输出端子能够连接到第一抽头端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第一抽头端子之间第一电绕组的一部分，或者感测第一端端子和第一抽头端子之间的第一电绕组一部分上感应的电压。所述装置还包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间切换的开关。所述开关可以包括晶体管。开关可以包括多极开关。所述装置还可以包括用于将所述装置设置为所述第一配置或所述第二配置中的一个的硬连线连接器。硬连线连接器可以包括零欧姆连线或跳线。所述装置还可以包括辅助电绕组，所述辅助电绕组穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第三部分，所述第三部分与所述磁芯的所述第一或第二部分不重叠缠绕。第一电绕组可以包括在第一抽头端子和第一端端子之间的第二抽头端子；以及在第三配置中，第一输出端子能够连接到第二抽头端子。在第三配置中，当连接时，电路可以被配置为激励第一端端子和第二抽头端子之间第一电绕组的一部分，所述部分包括比在第二配置中被激励的匝数更少的匝数。在第三配置中，当连接时，电路可以被配置为感测第一端端子和第二抽头端子之间第一电绕组的一部分上感应的电压，所述部分包括比在第二配置中感测到的匝数更少的匝数。所述第二电绕组可以包括第三端端子和第四端端子，以及在所述第三端端子和所述第四端端子之间的第三抽头端子。所述装置可以包括：具有第二输入端子和第二输出端子的电路，所述第二输入端子连接到所述第三端端子。在第四配置中，第二输出端子能够连接到第四端端子；以及在第五配置中，第二输出端子能够连接到第三抽头端子。在第四配置中，当连接时，电路可以被配置为激励第三端端子和第四端端子之间的整个第二电绕组；以及在第五配置中，当连接时，电路可以被配置为激励第三端端子和第三抽头端子之间第二电绕组的一部分。在第四配置中，当连接时，电路可以被配置为感测第三端端子和第四端端子之间的整个第二电绕组上感应的电压；以及在第五配置中，当连接时，电路可以被配置为感测第三端端子和第三抽头端子之间第二电绕组的一部分上感应的电压。第二电绕组可以包括在第三抽头端子和第三端端子之间的第四抽头端子；以及在第六配置中，第二输出端子能够连接到第四抽头端子。在第六配置中，当连接时，电路可以被配置为激励第三端端子和第四抽头端子之间第二电绕组的一部分，所述部分包括比在第五配置中被激励的匝数更少的匝数。在第六配置中，当连接时，电路可以被配置为感测第三端端子和第四抽头端子之间第二电绕组的一部分上感应的电压，所述部分包括比在第五配置中感测到的匝数更少的匝数。第一输出端子、第二端端子和第一抽头端子可以位于装置的主表面上。第二输出端子、第四端端子和第三抽头端子可以位于装置的主表面上。第一输出端子可以位于所述绝缘基板的边缘处，并且第一抽头端子可以位于所述第一电绕组和所述第一输出端子之间。所述第一输出端子的位置可以与通过所述边缘连接的绝缘基板的两个角部基本上等距。第二输出端子可以位于所述绝缘基板的角部处，并且第三抽头端子可以位于所述第二电绕组和所述第二输出端子之间。一种用于配置上述嵌入式磁部件变压器装置的方法，包括：在所述第一输出端子和所述第二端端子之间插入零欧姆连线(zero-Ohmlink)；或者在所述第一输出端子和所述第一抽头端子之间插入零欧姆连线。所述方法还可以包括移除所述第一输出端子和所述第二端端子之间的零欧姆连线；以及在所述第一输出端子和所述第一抽头端子之间插入零欧姆连线。所述方法还可以包括移除所述第一输出端子和所述第一抽头端子之间的零欧姆连线；以及在所述第一输出端子和所述第二端端子之间插入零欧姆连线。一种用于配置上述嵌入式磁部件变压器装置的方法，包括：切换装置以将第一输出端子连接到第二端端子；或者切换装置以将第一输出端子连接到第一抽头端子。所述方法还可以包括：切换所述装置，以将所述第一输出端子与第二端端子断开连接；以及切换装置以将第一输出端子连接到第一抽头端子。所述方法还可以包括：切换所述装置，以将所述第一输出端子和第一抽头端子断开连接；以及切换装置以连接第一输出端子和第二端端子。根据本申请的第二方面，提供了相应的用于制造上述嵌入式磁部件变压器装置的方法。本申请提供了一种嵌入式磁部件变压器装置，其中在同一嵌入式变压器装置内可获得第一和第二绕组之间的多个不同的匝数比，并且其中可以选择或调整期望的匝数比。因此，制造商仅需要生产和存储单个嵌入式变压器装置，以用于可能需要不同匝数比的各种不同应用中。这支持更高效率的生产和库存控制，并且使用嵌入式变压器装置来提高在制造设施内的自动化。这还支持例如在使用各种输入电压源和负载特性测试装置时方便地调节嵌入式变压器的匝数比。此外，制造商能够提供可变嵌入式变压器装置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种嵌入式磁部件变压器装置，包括：绝缘基板，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且在所述绝缘基板中具有腔体；磁芯，容纳在腔体中；第一电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第一部分；以及第二电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第二部分，所述磁芯的所述第二部分与所述磁芯的所述第一部分不重叠；其中第一电绕组和第二电绕组各自包括：与磁芯相邻地穿过绝缘基板的导电连接器、设置在绝缘基板的第一侧上的上导电迹线和设置在绝缘基板的第二侧上的下导电迹线；其中所述第一电绕组包括第一端端子和第二端端子、以及所述第一端端子和所述第二端端子之间的第一抽头端子；其中所述装置包括具有第一输入端子和第一输出端子的电路，所述第一输入端子连接到所述第一端端子；其中：在第一配置中，第一输出端子能够连接到第二端端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组，或感测第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组上感应的电压；在第二配置中，第一输出端子能够连接到第一抽头端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第一抽头端子之间第一电绕组的一部分，或者感测第一端端子和第一抽头端子之间的第一电绕组的一部分上感应的电压；其中所述第二电绕组包括第三端端子和第四端端子、以及所述第三端端子和所述第四端端子之间的第三抽头端子；其中所述装置包括：具有第二输入端子和第二输出端子的电路，所述第二输入端子连接到所述第三端端子；其中：在第四配置中，第二输出端子能够连接到第四端端子，并且当连接时，电路被配置为激励第三端端子和第四端端子之间的整个第二电绕组；在第五配置中，第二输出端子能够连接到第三抽头端子，并且当连接时，电路被配置为激励第三端端子和第三抽头端子之间的第二电绕组的一部分；其中第一输出端子、第二端端子和第一抽头端子位于装置的主表面上；其中第二输出端子、第四端端子和第三抽头端子位于装置的主表面上；其中所述第一输出端子位于所述绝缘基板的边缘处，并且所述第一抽头端子位于所述第一电绕组和所述第一输出端子之间；其中所述第二输出端子位于所述绝缘基板的与所述第一输出端子相对的边缘处，并且所述第三抽头端子位于所述第二电绕组和所述第二输出端子之间。...

【技术特征摘要】
2016.04.28 GB 1607435.31.一种嵌入式磁部件变压器装置，包括：绝缘基板，具有第一侧和与第一侧相对的第二侧，并且在所述绝缘基板中具有腔体；磁芯，容纳在腔体中；第一电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第一部分；以及第二电绕组，穿过所述绝缘基板并缠绕所述磁芯的第二部分，所述磁芯的所述第二部分与所述磁芯的所述第一部分不重叠；其中第一电绕组和第二电绕组各自包括：与磁芯相邻地穿过绝缘基板的导电连接器、设置在绝缘基板的第一侧上的上导电迹线和设置在绝缘基板的第二侧上的下导电迹线；其中所述第一电绕组包括第一端端子和第二端端子、以及所述第一端端子和所述第二端端子之间的第一抽头端子；其中所述装置包括具有第一输入端子和第一输出端子的电路，所述第一输入端子连接到所述第一端端子；其中：在第一配置中，第一输出端子能够连接到第二端端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组，或感测第一端端子和第二端端子之间的整个第一电绕组上感应的电压；在第二配置中，第一输出端子能够连接到第一抽头端子，并且当连接时，电路被配置为激励第一端端子和第一抽头端子之间第一电绕组的一部分，或者感测第一端端子和第一抽头端子之间的第一电绕组的一部分上感应的电压；其中所述第二电绕组包括第三端端子和第四端端子、以及所述第三端端子和所述第四端端子之间的第三抽头端子；其中所述装置包括：具有第二输入端子和第二输出端子的电路，所述第二输入端子连接到所述第三端端子；其中：在第四配置中，第二输出端子能够连接到第四端端子，并且当连接时，电路被配置为激励第三端端子和第四端端子之间的整个第二电绕组；在第五配置中，第二输出端子能够连接到第三抽头端子，并且当连接时，电路被配置为激励第三端端子和第三抽头端子之间的第二电绕组的一部分；其中第一输出端子、第二端端子和第一抽头端子位于装置的主表面上；其中第二输出端子、第四端端子和第三抽头端子位于装置的主表面上；其中所述第一输出端子位于所述绝缘基板的边缘处，并且所述第一抽头端子位于所述第一电绕组和所述第一输出端子之间；其中所述第二输出端子位于所述绝缘基板的与所述第一输出端子相对的边缘处，并且所述第三抽头端子位于所述第二电绕组和所述第二输出端子之间。2.根据权利要求1所述的装置，还包括用于在所述第一配置和所述第二配置之间...

【专利技术属性】
技术研发人员：奎恩·内勒，斯科特·帕里什，李·弗朗西斯，
申请(专利权)人：株式会社村田制作所，
类型：新型
国别省市：日本,JP