一种PCB平面变压器直流电阻设计方法技术

本发明专利技术涉及电子信息工程技术领域，且公开了一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，包括以下步骤：S1通过公式计算绕组直流电阻计算基于常规电阻；S2通过公式计算PCB产品的导线横截面积S、蚀刻因子；S3通过公式推导PCB直流电阻；S4确定出DCR设计范围；S5判定上述设计的绕组DCR是否符合要求；S6利用反推计算公式核算线宽、铜厚设计值；S7通过以上推导步骤开发DCR设计计算软件。本发明专利技术中，基于电阻计算公式，结合制程铜厚公差、线宽公差、蚀刻因子制作能力及PCB导体规格形状，输出PCB平面变压器直流电阻(DCR)的有效计算公式，准确界定出直流电阻相关影响因素铜厚、线宽的控制范围，利用此推导公式开发DCR设计计算软件，提高准确性和工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种PCB平面变压器直流电阻设计方法
本专利技术涉及电子信息工程
，尤其涉及一种PCB平面变压器直流电阻设计方法。
技术介绍
随着电子科学与技术的发展，人们进入了信息化社会，随之出现了各种便携式电子产品改变着人们的日常生活。人们可以通过移动手机随时随地进行沟通，尤其是近几年出现的集通信、上网、游戏、娱乐功能的智能手机，大大丰富了人们的日常生活；尽管人们采用各种措施来解决电子产品的省电问题，但是这些电子产品仍然很费电，一旦储存在充电电池中的电量用完后，人们就必须对它们进行充电。普通的充电头是绕线式的传统变压器设计，为提高充电效率、缩小充电头体积，充电头内部设计逐渐更改为PCB平面变压器设计模式。传统变压器的体积较大且功率损耗较高，尤其在高频下，功率损耗更加明显。PCB平面变压器具有体积小、功耗低、高频性能和散热性能好等优势。PCB平面变压器将广泛使用在通信电源、数码相机、数字化电视、手机、笔记本电脑、汽车电子、电力设备、航天航空电源、雷达电源等领域。在制造过程中，由于低功耗、高频性能要求，需要对PCB平面变压器的DCR(直流电阻)、电感、耦合电压等进行测量控制。其中，DCR的控制要求达mΩ级，以此检验绕组中是否有缺陷短路、开路等异常；这就要求在前端设计有较为准确的计算，对各影响因子界定合理的控制范围，才能保证最终产品的DCR值在客户要求范围内。对于PCB平面变压器，要精确的设计界定绕组DCR相关影响因素的控制范围，需要考虑制作过程中的铜厚公差、线宽公差以及蚀刻因子。为此，我们提出一种PCB平面变压器直流电阻设计方法。
技术实现思路
本专利技术主要是解决上述现有技术所存在的技术问题，提供一种PCB平面变压器直流电阻设计方法。为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案，一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，包括以下步骤：S1通过公式计算绕组直流电阻计算基于常规电阻；S2通过公式计算PCB产品的导线横截面积S、蚀刻因子；S3通过公式推导PCB直流电阻；S4确定出DCR设计范围；S5判定上述设计的绕组DCR是否符合要求；S6利用反推计算公式核算线宽、铜厚设计值；S7通过以上推导步骤开发DCR设计计算软件。作为优选，所述绕组直流电阻的计算公式为：R＝ρL/S(1)；其中：R-电阻(Ω)、ρ-电阻率(Ωmm2/m)、L-线长(inch)、S-导线横截面积(mil2)。作为优选，所述导线横截面积S、蚀刻因子的计算公式为：S＝(W1+W2)*T/2(2)；Q＝2*T/(W1-W2)(3)；其中：S-导线横截面积(mil2)、W1-下线宽(mil)、W2-上线宽(mil)、T-铜厚(mil)、Q-蚀刻因子。作为优选，所述PCB直流电阻通过公式(1)、(2)和(3)推导：作为优选，所述S4中确定出DCR设计范围公式为：作为优选，所述S6中反推线宽公式为：所述S6中反推铜厚公式为：有益效果本专利技术提供了一种PCB平面变压器直流电阻设计方法。具备以下有益效果：本专利技术基于电阻计算公式，结合直流电阻原理，结合制程铜厚公差、线宽公差、蚀刻因子制作能力及PCB导体规格形状，输出PCB平面变压器直流电阻(DCR)的有效计算公式，准确界定出直流电阻相关影响因素铜厚、线宽的控制范围，保证最终产品端直流电阻测试符合客户要求，利用此推导公式开发DCR设计计算软件，提高准确性和工作效率。附图说明图1为本专利技术中的整体流程图；图2为本专利技术PCB平面变压器导体横截面示意图。具体实施方式为使本专利技术实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本专利技术。实施例：一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，如图1-2所示，包括以下步骤：S1通过公式计算绕组直流电阻计算基于常规电阻；S2通过公式计算PCB产品的导线横截面积S、蚀刻因子；S3通过公式推导PCB直流电阻；S4确定出DCR设计范围；S5判定上述设计的绕组DCR是否符合要求；S6利用反推计算公式核算线宽、铜厚设计值；S7通过以上推导步骤开发DCR设计计算软件。作为优选，所述绕组直流电阻的计算公式为：R＝ρL/S(1)；其中：R-电阻(Ω)、ρ-电阻率(Ωmm2/m)、L-线长(inch)、S-导线横截面积(mil2)。所述导线横截面积S、蚀刻因子的计算公式为：S＝(W1+W2)*T/2(2)；Q＝2*T/(W1-W2)(3)；其中：S-导线横截面积(mil2)、W1-下线宽(mil)、W2-上线宽(mil)、T-铜厚(mil)、Q-蚀刻因子。所述PCB直流电阻通过公式(1)、(2)和(3)推导：所述S4中确定出DCR设计范围公式为：所述S6中反推线宽公式为：所述S6中反推铜厚公式为：以上显示和描述了本专利技术的基本原理和主要特征和本专利技术的优点。本行业的技术人员应该了解，本专利技术不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本专利技术的原理，在不脱离本专利技术精神和范围的前提下，本专利技术还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本专利技术范围内。本专利技术要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，其特征在于，包括以下步骤：/nS1通过公式计算绕组直流电阻计算基于常规电阻；/nS2通过公式计算PCB产品的导线横截面积S、蚀刻因子；/nS3通过公式推导PCB直流电阻；/nS4确定出DCR设计范围；/nS5判定上述设计的绕组DCR是否符合要求；/nS6利用反推计算公式核算线宽、铜厚设计值；/nS7通过以上推导步骤开发DCR设计计算软件。/n

【技术特征摘要】
1.一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1通过公式计算绕组直流电阻计算基于常规电阻；
S2通过公式计算PCB产品的导线横截面积S、蚀刻因子；
S3通过公式推导PCB直流电阻；
S4确定出DCR设计范围；
S5判定上述设计的绕组DCR是否符合要求；
S6利用反推计算公式核算线宽、铜厚设计值；
S7通过以上推导步骤开发DCR设计计算软件。


2.根据权利要求1所述的一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，其特征在于：所述绕组直流电阻的计算公式为：
R＝ρL/S(1)；
其中：R-电阻(Ω)、ρ-电阻率(Ωmm2/m)、L-线长(inch)、S-导线横截面积(mil2)。


3.根据权利要求2所述的一种PCB平面变压器直流电阻设计方法，其特征在于：所述导线横...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国，李艳国，蔡响齐，廉泽阳，
申请(专利权)人：泰和电路科技惠州有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44