大电流平面变压器及其制作方法技术

本发明专利技术公开一种大电流平面变压器及其制作方法，该大电流平面变压器包括导电支撑杆、大电流线圈、PCB板，该大电流线圈至少有四层，各层大电流线圈堆叠设置，各层大电流线圈之间具有间隙；所述PCB板至少有三层，各层PCB板堆叠设置，各PCB板的绕组部分分别插入大电流线圈的间隙中，各PCB板的电流引出端与大电流输出引脚焊接。相对于传统只有单层或双层PCB板，本方案结构为三层以上，扁平PCB板具有较大的表面积和磁路长度比，既提高耐压要求，增加了散热面积，减小了热阻，提高了功率密度，又增大了励磁电流，减小了空载损耗，减小了漏感，提高了效率，扁平的大电流线圈还能够提高散热性能，以及提供更好的屏蔽。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及变压器领域技术，尤其是指一种大电流平面变压器及其制作方法。
技术介绍
二十世纪90年代中期开始，随着电子通讯和信息处理设备需求的大量增加，采用表面安装技术的装配，就要求电子变压器小型化，体积小巧的铁氧体磁心平面变压器便应运而生。与传统的变压器相比，平面变压器最大的区别在于磁心及其线圈绕组。平面变压器没有铜导线绕组，代之以单层或多层的印刷在PCB板(印刷电路板)上的导电线路薄层，因而其厚度远低于常规变压器。在平面变压器中，由于作为绕组的“导线”实际上是一些平面的导体，因而可得到很大的电流密度，每层绕组最大电流可达200A。同时，由于磁芯小，损耗少，它可得到更高的效率。当开关频率为500kHz时，其工作效率可达到97%，其高电流密度和高效率可使单个变压器功率高达5W-20000W。随着电子信息技术的发展，电子变压器将进一步的向小型轻量、高效安全、表面安装、片式、平面化、高可靠性和生产自动化方向发展。目前，国外的许多电源产品中都开始采用平面变压器技术，如蓄电池充电电源、通信设备分布式电源、UPS等。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种大电流平面变压器及其制作方法，具有多层PCB板结构，实现大电流输入引脚和输出引脚采用锡丝焊接，提高耐压要求。为实现上述目的，本专利技术采用如下之技术方案：一种大电流平面变压器，包括导电支撑杆、大电流线圈、PCB板，该导电支撑杆焊接于大电流线圈的一端，该PCB板插装于大电流线圈的另一端；其中，该大电流线圈至少有四层，各层大电流线圈堆叠设置，各层大电流线圈之间具有间隙；所述PCB板至少有三层，各层PCB板堆叠设置，各PCB板的绕组部分分别插入大电流线圈的间隙中，各PCB板的电流引出端与大电流输出引脚焊接。作为一种优选方案，所述PCB板的绕组部分为圆环形，大电流平面变压器的初级绕组和次级绕组布线在PCB板的不同层上；PCB板的电流引出端上设有多个过孔，初级绕组和次级绕组的布线引向过孔，过孔中插装有大电流输出引脚，各层PCB板的过孔与大电流输出引脚焊锡相连。作为一种优选方案，所述大电流线圈为圆弧形，其一侧具有电流引入端，该电流引入端上设有通孔，通孔中插装大电流输入引脚，大电流输入引脚与通孔焊锡相连。作为一种优选方案，所述大电流线圈与PCB板之间设置有绝缘片。作为一种优选方案，所述导电支撑杆为平板片状体，该导电支撑杆的端部折弯设置。作为一种优选方案，所述大电流线圈为铜片或铁片。基于大电流平面变压器的制作方法，包括如下步骤：步骤（1）分别单独立生产出多片大电流线圈，使多片大电流线圈层叠设置，各层大电流线圈之间存在间隙，其中大电流线圈的电流引入端焊接于导电支撑杆上；步骤（2）分别单独生产出多片PCB板，使多片PCB板层叠设置，不同层PCB板中布线出初级绕组和次级绕组；多片PCB板分别插装于各层大电流线圈之间存在间隙中；步骤（3）在PCB板的电流引出端中有多个过孔，其中一部分过孔中插入大电流输出引脚，大电流输出引脚与过孔焊锡相连；步骤（4）完成PCB板焊锡后，对大电流线圈的大电流输入引脚进行焊锡作业，使大电流输入引脚与各层大电流线圈电相连。作为一种优选方案，在步骤（3）中，各大电流输出引脚焊锡过程如下：A、大电流输出引脚插入至过孔之前，需要粘上助焊剂，再插入过孔，大电流输出引脚的两端穿出过孔；B、将插装好大电流输出引脚的变压器半成品固定在一夹具中，使夹具靠近助热冶具，这样，助热治具的助热头接触在大电流输出引脚的一端，而大电流输出引脚的另一端与电铬铁接触，相当于大电流输出引脚的两端均低温受热；C、两端加热后，取锡丝分别在各层电路板的过孔与大电流输出引脚之间焊锡，使每层电路板均与对应的大电流输出引脚电相连；这样，便完成PCB板的焊锡作业，将变压器半成品及用于定位的夹具一起从助热冶具取走。作为一种优选方案，在步骤（3）的过程B中，助焊头的发热温度控制在300℃左右，而电烙铁的加热温度约为350-360℃，使温度控制在低于PCB板所能承载的温度范围内，不会破坏电路板的性能及损坏电路板内部的电路。作为一种优选方案，在步骤（4）中，各层大电流线圈输入引脚焊锡过程如下：A、将大电流输入引脚插入大电流线圈的通孔中，大电流输入引脚的两端穿出通孔；B、大电流输入引脚有三个，位于中间的一个大电流输入引脚采用两边同时焊锡的方式，两边同时焊锡的方式是：大电流输入引脚的两端分别与两条电烙铁接触，两侧同时取锡丝焊锡对大电流输入引脚的两端焊锡；C、当焊完位于中间的一个大电流输入引脚后，对位于两侧边的大电流输入引脚进行单边焊锡作业，作业人员将两侧边的大电流输入引脚的一面进行焊锡，翻转到另一面后再对的另一面焊锡。本专利技术与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其主要是由于大电流平面变压器包括了导电支撑杆、大电流线圈、PCB板，电源从导电支撑杆进入，通过大电流线圈连接至PCB板上的初级绕组和次组绕组，产生升压或降压后，从输出引脚输出；再藉由大电流线圈至少有四层，PCB板至少有三层，以形成多层平面变压器，相对于传统只有单层或双层PCB板，本方案为三层以上结构，扁平PCB板具有较大的表面积和磁路长度比，既提高耐压要求，增加了散热面积，减小了热阻，提高了功率密度，又增大了励磁电流，减小了空载损耗，减小了漏感，提高了效率；扁平的大电流线圈还能够提高散热性能，以及提供更好的屏蔽。本专利技术的另一个设计重点在于：本专利技术方法在焊锡电路板时，采用助热治具和电烙铁分别接触大电流输出引脚的两端，使大电流输出引脚内部的温度达到可以熔化锡丝，这样，作业人员可以将锡丝插入到相邻两层PCB板内的缝隙中，使各层PCB板的过孔与大电流输出引脚焊接后导通，提高耐压要求；此外，在焊锡大电路线圈时，采用两条电烙铁同时接触大电流线圈的电流输入引脚的两端，再同时用锡丝焊接，从而可以确保焊锡后的导电性能。为更清楚地阐述本专利技术的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本专利技术进行详细说明。附图说明图1是本专利技术之实施例的组装结构示意图。图2是本专利技术之实施例的分解结构示意图。图3是图2的主视图。附图标识说明：10、导电支撑杆11、折弯设置20、大电流线圈21、间隙22、电流引入端23、通孔24、大电流输入引脚30、PCB板31、绕组部分32、电流引出端321、过孔33、大电流输出引脚40、绝缘片。具体实施方式请参照图1至图3所示，其显示出了本专利技术之较佳实施例的具体结构，是一种大电流平面变压器，包括导电支撑杆10、大电流线圈20、PCB板30，该导电支撑杆10焊接于大电流线圈的一端，该PCB板30插装于大电流线圈的另一端。其中，该大电流线圈20至少有四层，各层大电流线圈20堆叠设置，各层大电流线圈20之间具有间隙21；所述PCB板30至少有三层，各层PCB板30堆叠设置，各PCB板30的绕组部分31分别插入各大电流线圈20之间的间隙21中，各PCB板30的电流引出端32与大电流输出引脚33焊接。这样，形成多层平面变压器，相对于传统只有单层或双层PCB板，本方案为三层以上结构，扁平PCB板具有较大的表面积和磁路长度比，既提高耐压要求，增加了散热面积，减小了热阻，提高了功率密度，又增大了励磁电流，减小了本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大电流平面变压器，其特征在于：包括导电支撑杆、大电流线圈、PCB板，该导电支撑杆焊接于大电流线圈的一端，该PCB板插装于大电流线圈的另一端；其中，该大电流线圈至少有四层，各层大电流线圈堆叠设置，各层大电流线圈之间具有间隙；所述PCB板至少有三层，各层PCB板堆叠设置，各PCB板的绕组部分分别插入大电流线圈的间隙中，各PCB板的电流引出端与大电流输出引脚焊接。

【技术特征摘要】
1.一种大电流平面变压器，其特征在于：包括导电支撑杆、大电流线圈、PCB板，该导电支撑杆焊接于大电流线圈的一端，该PCB板插装于大电流线圈的另一端；其中，该大电流线圈至少有四层，各层大电流线圈堆叠设置，各层大电流线圈之间具有间隙；所述PCB板至少有三层，各层PCB板堆叠设置，各PCB板的绕组部分分别插入大电流线圈的间隙中，各PCB板的电流引出端与大电流输出引脚焊接。2.根据权利要求1所述的大电流平面变压器，其特征在于：所述PCB板的绕组部分为圆环形，大电流平面变压器的初级绕组和次级绕组布线在PCB板的不同层上；PCB板的电流引出端上设有多个过孔，初级绕组和次级绕组的布线引向过孔，过孔中插装有大电流输出引脚，各层PCB板的过孔与大电流输出引脚焊锡相连。3.根据权利要求1或2所述的大电流平面变压器，其特征在于：所述大电流线圈为圆弧形，其一侧具有电流引入端，该电流引入端上设有通孔，通孔中插装大电流输入引脚，大电流输入引脚与通孔焊锡相连。4.根据权利要求1所述的大电流平面变压器，其特征在于：所述大电流线圈与PCB板之间设置有绝缘片。5.根据权利要求1所述的大电流平面变压器，其特征在于：所述导电支撑杆为平板片状体，该导电支撑杆的端部折弯设置。6.根据权利要求1所述的大电流平面变压器，其特征在于：所述大电流线圈为铜片或铁片。7.基于权利要求1所述的大电流平面变压器的制作方法，其特征在于：包括如下步骤：步骤（1）分别单独立生产出多片大电流线圈，使多片大电流线圈层叠设置，各层大电流线圈之间存在间隙，其中大电流线圈的电流引入端焊接于导电支撑杆上；步骤（2）分别单独生产出多片PCB板，使多片PCB板层叠设置，不同层PCB板中布线出初级绕组和次级绕组；多片PCB板分别插装于各层大电流线圈之间存在间隙中；步骤（3）在PCB板的电流引出端中有多个过孔，其中一部分过孔...

【专利技术属性】
技术研发人员：许锦为，任如勇，
申请(专利权)人：康舒电子东莞有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44