平面线圈、制作方法及平面变压器技术

本发明专利技术提供一种平面线圈，包括由连续材料形成的：内侧线圈堆栈、外侧线圈堆栈以及串联两者的连接部。该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈各包括若干串联连接的平面线圈层。该连接部在相同高度连接该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈的绕线。该内侧或外侧线圈堆栈还可包括一延伸的接垫。该平面线圈还可包括位于该二线圈堆栈间的线圈堆栈。本发明专利技术并公开制作该平面线圈的方法与使用该线圈的平面变压器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种平面线圈及其制作方法，以及使用该平面线圈的平面变压器，特别是关于一种可以连续材料制作的多层平面线圈模块。
技术介绍
变压器是电子产品供电的重要组件。现有的变压器体积庞大，无法满足产品小型化的要求。平面变压器(Planartransformer，或称平板变压器)是在多层印刷电路板(Printedcircuitboard,PCB)布设铜箔等导电箔片作为绕组，堆栈而成的变压器，可以大大缩小变压器的厚度。平面变压器广泛应用于通信、计算机、工业控制、航空工程、医疗设备等产品中。不过，因平面变压器需要使用相当多层的电路板，体积仍大。且因效率不高，输出阻抗也大，容易产生噪音。如何达成平面变压器薄型化、高效率化，成为此行业亟待克服的技术难题。台湾专利技术专利I357086号提供一种变压器，适于配置于一线路基板内。变压器包括一第一平面线圈及一第二平面线圈，其中第一平面线圈具有若干若干个第一绕圈，而第二平面线圈具有若干若干个第二绕圈。至少两个相邻的第一绕圈构成第一绕圈束。至少两个相邻的第二绕圈构成第二绕圈束。两者相互跨越，藉此减少平面线圈的层数。中国专利技术专利CN103081044A公开一种平面变压器，具有多层的单层、单圈绕线板，并以不同的绕线板组合，依据不同的需要，构成不同型态的平面变压器。欧洲专利EP2602801A1公开一种平面变压器，具有若干单层、单圈绕线金属板，作为次级绕线，以与初级绕线组合。欧洲专利EP2637183A2公开一种平面变压器，使用单层单圈绕线板作为线圈。绕线板并延伸出接垫(pad)形状，以作为层与层之间，以及与外界的连接电极。美国专利公开案2013-278371A1公开一种平面变压器，使用若干若干单层的平面金属绕线，并将若干若干金属绕线以端子串联及定位，达成多层绕线的目的。专利合作条约专利案WO0070926A1也公开一种平面变压器，使用连续材料制作多层、单圈绕线板。各层之间以接垫形状的舌片串联连接。美国专利8,237,535B2公开一种以多层线圈板或线圈层迭置组合而成的平面变压器。各线圈层包括单圈的线圈。美国专利8,395,470B2公开一种以多层线圈板或线圈层迭置组合而成的平面变压器。各线圈层包括单圈的线圈，互相以配置在不同相对位置的接垫串联。美国专利公开案2014/0145813公开一种平面高压变压器，利用多层的线圈板迭置组合形成。各线圈板均包括多圈的线圈。线圈的绕线起于线圈板外周，终于内周。由平面变压器的技术现状可知，业界对于平面变压器的小型化，可谓不遗余力的开发，以摆脱现有以印刷电路板制作平面变压器的窠臼。所提出的设计，多以单层绕线板，线圈板或线圈层作为组合的单元。但并无法提出一种可以根据使用上需要，透过增减线圈板或线圈层层数与绕线圈数，改变变压器电压转换比例的平面变压器结构。现有技术也没有提出一种可以连续材料制作平面线圈的技术。
技术实现思路
本专利技术的目的在提供一种使用连续材料制作的多层平面线圈架构。本专利技术另一目的在提供一种容易因应使用上的不同需求，改变平面线圈的层数与圈数的平面线圈。本专利技术的目的也在提供一种使用连续材料制作多层平面线圈的方法。本专利技术的目的更在提供一种具有上述优点的平面变压器。本专利技术的平面线圈，包括由连续材料形成的：内侧线圈堆栈、外侧线圈堆栈以及串联两者的连接部。该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈各包括若干串联连接的平面线圈层。各线圈层内的绕线实质上位于同一平面。该连接部在相同高度连接该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈的绕线。该内侧或外侧线圈堆栈还可包括一延伸的接垫。该平面线圈还可包括位于任二线圈层间的绝缘垫片。该平面线圈还可包括串联连接于该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈间的一个或多个线圈堆栈。在本专利技术的实例中，各线圈堆栈中的线圈层各包括以矩形、多边形或圆形所形成的绕线。另外，在本专利技术的较佳实例中，两线圈堆栈所包含的绕线圈数相同。在本专利技术的较佳实例中，该绝缘垫片形成一切口，以供该线圈层内的绕线嵌入。在本专利技术的较佳实例中，各线圈堆栈的绕线包括包覆该绕线材料的电气绝缘材料。本专利技术的平面线圈制作方法包括：以一连续材料向第一方向形成一内侧线圈堆栈；该线圈堆栈包括若干串联连接，并向该第一方向堆栈的平面线圈层；延伸该内侧线圈堆栈的绕线至该内侧线圈堆栈外侧；在该外侧向反于该第一方向的第二方向形成一外侧堆栈；及该线圈堆栈包括若干串联连接，并向该第二方向堆栈的平面线圈层。在本专利技术的某些实例中，该方法还包括在该内侧线圈堆栈的绕线自由端形成一接垫的步骤。该方法也可包括在该外侧线圈堆栈的绕线自由端形成一接垫的步骤。该方法还可包括形成串联连接于该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈间的一个或多个线圈堆栈的步骤。该方法还可包括在任二线圈层间提供绝缘垫片的步骤。该绝缘垫片可形成一切口，以供该线圈层内的绕线嵌入。在本专利技术的实例中，各线圈堆栈中的线圈层各包括以矩形、多边形或圆形所形成的绕线。该两线圈堆栈所含有的绕线圈数可为相同。各线圈堆栈的绕线可包括包覆该绕线材料的电气绝缘材料。一种使用本专利技术平面线圈的平面变压器可包括该平面线圈，至少一第二线圈，以及一铁心。该平面线圈与该第二线圈迭置，该铁心向垂直该二线圈所在平面的方向延伸，并穿过该二线圈的中部。该平面变压器还可包括一金属壳体，包覆该铁心及该二线圈的线圈部分。在本专利技术的一些实例中，该第二线圈为本专利技术的平面线圈。上述及其他本专利技术的目的及优点，可由以下详细说明并参见附图，而更加清楚。附图说明图1为本专利技术平面线圈的较佳实施方式的结构示意图。图2A至图2C为图1的平面线圈的制作方法的较佳实施方式的流程示意图。图3为本专利技术平面变压器的较佳实施方式的结构示意图。标号说明10内侧线圈堆栈11、21接垫12、22绕线13、13绕线20外侧线圈堆栈23、23绕线30连接部100平面线圈200第二线圈300铁心410上壳体420下壳体具体实施方式下面将结合附图以及具体实施方式，对本专利技术做进一步描述：以下根据附图说明本专利技术平面线圈及其制法，以及使用该平面线圈的平面变压器的多种实施例。但须说明，本专利技术对于实施例的说明，仅用于说明本专利技术的基本架构与可能的应用，并非用来限制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种平面线圈，包括由连续材料形成的：内侧线圈堆栈、外侧线圈堆栈以及串联两者的连接部；该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈各包括若干串联连接的平面线圈层；该连接部在相同高度连接该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈的绕线。

【技术特征摘要】
1.一种平面线圈，包括由连续材料形成的：内侧线圈堆栈、外侧线
圈堆栈以及串联两者的连接部；该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆
栈各包括若干串联连接的平面线圈层；该连接部在相同高度连接
该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈的绕线。
2.如权利要求1所述的平面线圈，其特征在于：该内侧或外侧线圈
堆栈还包括一延伸的接垫。
3.如权利要求1或2所述的平面线圈，其特征在于：还包括位于任
二线圈层间的绝缘垫片。
4.如权利要求3所述的平面线圈，其特征在于：该绝缘垫片形成一
切口，以供该线圈层内的绕线嵌入。
5.如权利要求1或2所述的平面线圈，其特征在于：还包括串联连
接于该内侧线圈堆栈与该外侧线圈堆栈间的一个或多个线圈堆
栈。
6.如权利要求1或2所述的平面线圈，其特征在于：各线圈堆栈中
的线圈层各包括以矩形、多边形或圆形所形成的绕线。
7.如权利要求1或2所述的平面线圈，其特征在于：该内侧线圈堆
栈与该外侧线圈堆栈所包含的绕线圈数相同。
8.如权利要求1或2所述的平面线圈，其特征在于：各线圈堆栈的
绕线包括包覆该绕线材料的电气绝缘材料。
9.一种平面线圈的制作方法，包括如下步骤：
以一连续材料向第一方向形成一内侧线圈堆栈；该内侧线圈堆栈
包括若干串联连接，并向该第一方向堆栈的平面线圈层；
延伸该内侧线圈堆栈的绕线至该内侧线圈堆栈外侧；
在该外侧向反于该第一方向的第二方向形成一外侧堆栈；及
该线圈堆栈包括若干串联连接，并向该第二方向堆栈的平面线圈
层。
10.如权利要求9所述的平面线圈的制作方法，其特征在于：还包括
在该内侧线圈堆栈的绕线自由端形成一接垫的步骤。
11.如权利要求9所述的平面线圈的制作方法，其特征在于：还包括
在该外侧线圈堆栈的绕线自由端形成一接垫的步骤。
12.如权利要求9、10或11所述的平面线圈的制作方法，其特征在于：
还包括形...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴李文相，
申请(专利权)人：吴李文相，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71