一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法技术

本发明专利技术涉及平面变压器技术领域，特别是涉及一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法。其中，平面变压器包括第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯，第一磁芯、至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及第二磁芯同轴心装配成平面变压器。一方面，由于采用PCB绕组与扁平线圈作为初级/次级线圈，相对传统绕线线圈，其具备更强的过电流能力。另一方面，当需要设计匝数较多的初级/次级线圈时，由于本发明专利技术的扁平线圈可以横向地增加/减少匝数，因此，其可以相对地避免需要装配多层初/次级线圈，进而降低邻近效应与寄生电容，以及提高功率密度与降低温升。

【技术实现步骤摘要】
一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法
本专利技术涉及平面变压器
，特别是涉及一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法。
技术介绍
变压器利用电磁感应原理实现电压的转换。变压器包括初级线圈、次级线圈及磁芯，一般的，用户可以根据产品需求，自行调整初级线圈或次级线圈的匝数而构成变压器。例如，请参阅图1，图1是传统技术提供一种平面变压器的原理示意图。如图1所示，用户通过将多层初级线圈与次级线圈交替排列而构成平面变压器。专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现传统技术至少存在以下问题：由于初/次级线圈的层数多，邻近效应比较大，并且还加大平面变压器的寄生电容，从而导致平面变压器的功率密度小，效率低下。
技术实现思路
本专利技术实施例一个目的旨在提供一种平面变压器、电子设备及平面变压器制作方法，其功率密度比较大并且效率高。为解决上述技术问题，本专利技术实施例提供以下技术方案：在第一方面，本专利技术实施例提供一种平面变压器，包括第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯，所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。可选地，所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组与所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈交替装配。可选地，串联/并联所述至少一个PCB绕组中全部PCB绕组。可选地，串联/并联所述至少一个扁平线圈中全部扁平线圈。可选地，所述扁平线圈包括阿尔法扁平线圈。可选地，所述阿尔法扁平线圈的层数为2层，每层阿尔法扁平线圈的匝数大于或等于2匝。可选地，所述PCB绕组为初级绕组，所述扁平线圈为次级绕组；或者，所述PCB绕组为次级绕组，所述扁平线圈为初级绕组。可选地，PCB绕组包括M层PCB线圈，所述M层PCB线圈的每层PCB线圈可作为初级线圈或次级线圈，且在所述PCB绕组内，初级线圈与次级线圈交替装配，M为正整数，且M≥1。在第二方面，本专利技术实施例提供一种电子设备，包括任一项所述的平面变压器。在第三方面，本专利技术实施例提供一种平面变压器制作方法，包括：提供第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯；根据所述平面变压器的初级线圈与次级线圈之间的匝数，确定所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组和/或所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈的串并联关系与装配位置关系；根据所述串并联关系与所述装配位置关系，将所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。可选地，所述串并联关系包括所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组互相之间皆串联/并联，以及，所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈互相之间皆串联/并联；所述装配位置关系包括所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组与所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈交替装配；所述根据所述串并联关系与所述装配位置关系，将所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器，包括：将所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组与所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈交替装配；串联/并联所述至少一个PCB绕组中全部PCB绕组，以及，串联/并联所述至少一个扁平线圈中全部扁平线圈；将所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。可选地，所述PCB绕组为初级绕组，所述扁平线圈为次级绕组；或者，所述PCB绕组为次级绕组，所述扁平线圈为初级绕组。可选地，所述提供至少一个扁平线圈，包括：根据温升要求和电流密度确定交/直流阻抗比；根据Dowell曲线，查表得到Q值；根据公式：计算出所述扁平线圈的最优厚度；选择最优厚度的扁平线圈作为装配时的扁平线圈；其中，Nl为每层匝数，s为导体层间间隔距离，Fl为铜层系数，h为扁平线圈的厚度，Δ为穿透深度。可选地，所述扁平线圈包括阿尔法扁平线圈。可选地，所述阿尔法扁平线圈的层数为2层，每层阿尔法扁平线圈的匝数大于或等于2匝。可选地，所述PCB绕组包括M层PCB线圈，所述M层PCB线圈的每层PCB线圈可作为初级线圈或次级线圈，且在所述PCB绕组内，初级线圈与次级线圈交替装配，M为正整数，且M≥1。在本专利技术各个实施例中，平面变压器包括第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯，第一磁芯、至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及第二磁芯同轴心装配成平面变压器。一方面，由于采用PCB绕组与扁平线圈作为初级/次级线圈，相对传统绕线线圈，其具备更强的过电流能力。另一方面，当需要设计匝数较多的初级/次级线圈时，由于本专利技术的扁平线圈可以横向地增加/减少匝数，因此，其可以相对地避免需要装配多层初/次级线圈，进而降低邻近效应与寄生电容，以及提高功率密度与降低温升。附图说明一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。图1是传统技术提供一种变压器的原理示意图；图2是本专利技术实施例提供一种平面变压器的分解示意图；图3是图2中第一磁芯的结构示意图；图4是图2中PCB绕组的结构示意图；图5是图2中扁平线圈的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供一种平面变压器的结构原理示意图；图7是本专利技术另一实施例提供一种平面变压器的结构原理示意图；图8是本专利技术实施例提供一种平面变压器制作方法的流程示意图；图9是图8中步骤83的流程示意图；图10是图8中步骤81的流程示意图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。阐述本专利技术实施例之前，本文先对集肤效应与邻近效应作出简短介绍。集肤效应是指当导体中有交流电或者交变电磁场时，电流集中在导体外表薄层的现象。邻近效应是指当高频电流在两导体中彼此反向流动或在一个往复导体中流动时，电流会集中于导体邻近侧流动的一种特殊的物理现象。集肤效应与邻近效应皆降低高频变压器的性能。在高频变压器中，相对而言，在采用扁平结构线圈的平面变压器中，多层邻近效应比集肤效应更严重。集肤效应只是将导电面积限制在表面的一部分而增加了铜损，它没有改变电流幅值，只是改变了绕线表面的电流密度。而邻近效应中由相邻线圈层电流产生的可变磁场引起的涡流，其大小随线圈层数的增加按指数规律增加。因此，如前阐述传统技术，其邻近效应对变压器工作性能影响是极大的。并且，传统技术提供的变压器还会导致交/直流阻抗比(FR＝RAC/RDC)明显加大。基于此，本专利技术实施例提供一种平面变压器。其中，该平面变压器可以应用于各类电子设备，例如，该电子设备为电源设备或电机驱动设备等等。请参阅图2，平面变压器200包括第一磁芯21、PCB绕组22、扁平线圈23及第二磁芯24。在一些实施例中，PCB绕组22的数量可以为一个，亦可以为两个以上。扁平线圈23的数量可以为一个，亦可以为两个以上。如图2所示，平面变压器200包括3个PCB绕组22以及3个扁平线圈23本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种平面变压器，其特征在于，包括第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯，所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。

【技术特征摘要】
1.一种平面变压器，其特征在于，包括第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯，所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组与所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈交替装配。3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，串联/并联所述至少一个PCB绕组中全部PCB绕组。4.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，串联/并联所述至少一个扁平线圈中全部扁平线圈。5.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述扁平线圈包括阿尔法扁平线圈。6.根据权利要求5所述的平面变压器，其特征在于，所述阿尔法扁平线圈的层数为2层，每层阿尔法扁平线圈的匝数大于或等于2匝。7.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述PCB绕组为初级绕组，所述扁平线圈为次级绕组；或者，所述PCB绕组为次级绕组，所述扁平线圈为初级绕组。8.根据权利要求1至7任一项所述的平面变压器，其特征在于，PCB绕组包括M层PCB线圈，所述M层PCB线圈的每层PCB线圈可作为初级线圈或次级线圈，且在所述PCB绕组内，初级线圈与次级线圈交替装配，M为正整数，且M≥1。9.一种电子设备，其特征在于，包括如权利要求1至8任一项所述的平面变压器。10.一种平面变压器制作方法，其特征在于，包括：提供第一磁芯、至少一个PCB绕组、至少一个扁平线圈及第二磁芯；根据所述平面变压器的初级线圈与次级线圈之间的匝数，确定所述至少一个PCB绕组中每个PCB绕组和/或所述至少一个扁平线圈中每个扁平线圈的串并联关系与装配位置关系；根据所述串并联关系与所述装配位置关系，将所述第一磁芯、所述至少一个PCB绕组中各个PCB绕组、所述至少一个扁平线圈中各个扁平线圈及所述第二磁芯同轴心装配成所述平面变压器。11.根据权利要求10所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：闵运胜，赵斌，徐旭，
申请(专利权)人：优尔特电子深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44