一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置，该装置包括PCB板、板载式变压器和电力载波母线，PCB板上至少间隔开设两个安装通孔，板载式变压器包括初级线圈、次级线圈、两个磁芯以及磁芯固定件，两个磁芯对应分布于PCB板的上下表面，且至少一个磁芯的表面延伸出至少两个磁柱，所述磁柱与所述安装通孔一一对应卡接，两个磁芯通过磁芯固定件与PCB板连接，所述次级线圈分布于所述初级线圈的两侧并分别环绕于所述磁芯端部的两个磁柱四周，所述初级线圈串联在所述电力载波母线上。整个装置通过将线圈和电力载波母线集成在PCB板上，将磁芯卡接在PCB板上，不仅能够减小整个耦合装置的体积，降低成本，还能够方便大规模生产。还能够方便大规模生产。还能够方便大规模生产。
【技术实现步骤摘要】
一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置
[0001]本技术涉及光伏发电领域，具体涉及一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置。
技术介绍
[0002]基于电气和消防安全考虑，太阳能光伏发电系统必须配备光伏板组件电源输出关断系统，其连接在光伏板和逆变器之间，使得在发生紧急或特定的情况下，可以用来断开光伏供电环路，保证人员和财产安全。
[0003]传统的光伏板组件电源输出关断系统在关断光伏供电环路之前，一般采用分立式磁通耦合变压器的信号耦合方式将电力载波母线交流信号（电力线载波信号）耦合下来，再输出至快速关断器的微控制单元进行信号处理，由微控制单元发出控制指令给开关驱动器，由开关驱动器控制供电环路上的开关断开，以此断开光伏供电环路。
[0004]但是传统的分立式磁通耦合变压器使用时，一般是将变压器焊接在PCB板的表面，电力载波母线通过变压器的磁芯，从而利用磁芯上的次级线圈将电力载波母线交流信号耦合下来，该种耦合变压器存在以下不足：
[0005]1、变压器体积较大，直接安装在PCB板表面，造成整个耦合装置体积变大，成本高，重量大，适用范围比较局限；
[0006]2、变压器制造繁琐，插接件和绕线不便组装，大规模生产成本高。
[0007]3、绕制传统变压器需要大量的铜制漆包线，价格昂贵。
[0008]4、传统耦合变压器由于结构的限制，不利于散热。
[0009]因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本技术所要研究解决的课题。
技术实现思路
[0010]本技术的目的是提供一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置。
[0011]为达到上述目的，本技术采用的技术方案是：
[0012]一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置，该装置包括PCB板、板载式变压器和板载式电力载波耦合母线；
[0013]所述PCB板上至少水平间隔开设两个安装通孔；
[0014]所述板载式变压器包括初级线圈和次级线圈、两个磁芯以及磁芯固定件；
[0015]两个所述磁芯对应分布于所述PCB板的上下表面，且至少一个所述磁芯的表面延伸出至少两个磁柱，所述磁柱与所述安装通孔一一对应卡接，两个所述磁芯通过所述磁芯固定件与所述PCB板连接，两磁芯可采用铁氧体等磁性材料；
[0016]所述次级线圈分布于所述初级线圈的两侧并分别环绕于所述磁芯端部的两个磁柱四周，所述初级线圈串联在所述电力载波母线上，所述初级线圈、所述次级线圈和所述电力载波母线均设置在所述PCB板上，所述次级线圈连接信号接收处理电路。
[0017]整个技术方案中，通过将板载耦合线圈和电力载波母线集成在PCB板上，再将磁芯对应固定在PCB板上，不仅能够实现对电力载波母线的直流电供电，而且能够将交流信号耦合到PCB板上的其他电路，还能够方便整个板载式变压器的快速安装。整个安装过程只有卡接过程，方便自动化装配，易大规模生产，降低成本。
[0018]1．进一步的技术方案，所述初级线圈和所述次级线圈设置于所述PCB板的表面或内部的走线层，所述电力载波母线电性连接于所述PCB板表面，PCB板为铜材料和环氧树脂压合而成的复合板，例如FR
‑
4等，其表面可电镀锡或金，初级线圈和次级线圈为走线层上的铜质走线，其与PCB板之间设置绝缘层，铜线圈和PCB板以及磁芯共同组成板载式变压器。由于多层PCB板技术的成熟，因此可将线圈设计成环形走线进而集成在PCB板表面或内部，线圈可在PCB生产时一次成型，简单可靠，无须漆包线绕制和安装等操作，不易受外物损坏，也方便磁芯的自动组装。
[0019]2．进一步的技术方案，所述初级线圈与所述次级线圈的匝数比一般≧2:1，也可按实际需求设置。
[0020]3．进一步的技术方案，上下两个所述磁芯分别与所述PCB板贴合，方便在磁芯固定件固定两磁芯时实现两磁芯和中间PCB板的固定，所述磁柱与所述磁芯一体化设置。
[0021]4．进一步的技术方案，所述磁芯固定件包括粘接在所述磁芯和所述PCB板之间的粘合剂，或分布于所述PCB板两端的两个所述安装通孔内的至少两个卡接件，两个所述卡接件分别穿过两个所述安装通孔将两个所述磁芯连接。
[0022]5．进一步的技术方案，所述卡接件包括卡扣，所述卡扣卡接于两个所述磁芯外部，卡扣将两个磁芯卡接固定，由于两个磁芯与夹在中间的PCB板贴合，因此一个卡扣能够同时将两个磁芯和中间的PCB板卡接。
[0023]6．进一步的技术方案，两个所述磁芯的外表面均设置有卡槽，所述卡扣设置为C型且其两端折弯部与两个所述卡槽配合，卡扣与卡槽配合使得整个磁芯固定件不占用磁芯的上下两面的高度空间，也使得两磁芯和中间PCB板之间的卡接更稳定。
[0024]7．进一步的技术方案，当所述磁柱设置为两个时，所述初级线圈穿过两个所述磁柱之间的间隙并串联到所述电力载波母线上，初级线圈输入输出端口分别位于磁芯前后两侧，并与PCB板上的铜制粗走线连接，继而与焊接到PCB板上的电力载波母线串联。
[0025]8．当所述磁柱设置为三个时，所述初级线圈于中间的磁柱前端分成两路，绕过中间的所述磁柱后于所述磁柱后端闭合成一路，初级线圈的输入输出端口分别位于磁芯前后两侧，并通过连接的PCB板串联到电力载波母线上，故流过的电流被一分为二，左右各约一半，其大小相等，方向相同；所以该电流产生两路大小相同、方向相反的且相互叠加磁力线，故中间磁柱中的磁通量为零，剩余部分的磁力线将环绕除中心磁柱外的环形磁回路，形磁耦合回路，因此本结构具有抗磁饱和特性。
[0026]本技术的工作原理及优点如下：
[0027]整个装置通过将线圈和电力载波母线集成在PCB板上，再将磁芯对应卡接在PCB板上的安装通孔内，通过简单的卡接就能够完成线圈、磁芯和电力载波母线之间的结构配合，这样设置不仅能够减小整个耦合装置的体积，降低成本，还能够方便各组件快速安装，整个安装过程只有卡接过程，可以采用自动化装配，以实现大规模生产；
[0028]线圈集成在PCB板内时，不仅省去铜制漆包线成本，还能够利用PCB板大面积的铺
铜进行快速散热，提高可靠性，延长系统的寿命。
附图说明
[0029]附图1为本技术实施例1的整体结构示意图；
[0030]附图2为本技术实施例1的爆炸图；
[0031]附图3为本技术实施例1的剖面图；
[0032]附图4为本技术实施例2的爆炸图；
[0033]附图5为本技术实施例3的爆炸图。
[0034]以上附图中：1.PCB板；101.安装通孔；2.板载式变压器；210.初级线圈；220.次级线圈；230.磁芯；231.卡槽；240.磁芯固定件；250.磁柱；3.电力载波母线。
具体实施方式
[0035]下面结合附图及实施例对本技术作进一步描述：
[0036]实施例：以下将以图式及详细叙述对本案进行清楚说明，任何本领域技术人员在了解本案的本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置，该装置包括PCB板（1）、板载式变压器（2）和电力载波母线（3），其特征在于：所述PCB板（1）上至少间隔开设两个安装通孔（101）；所述板载式变压器（2）包括初级线圈（210）、次级线圈（220）、两个磁芯（230）以及磁芯固定件（240）；两个所述磁芯（230）对应分布于所述PCB板（1）的上下表面，且至少一个所述磁芯（230）的表面延伸出至少两个磁柱（250），所述磁柱（250）与所述安装通孔（101）一一对应卡接，两个所述磁芯（230）通过所述磁芯固定件（240）与所述PCB板（1）连接；所述次级线圈（220）分布于所述初级线圈（210）的两侧并分别环绕于所述磁芯（230）端部的两个磁柱（250）四周，所述初级线圈（210）串联在所述电力载波母线（3）上，所述初级线圈（210）、所述次级线圈（220）和所述电力载波母线（3）均设置在所述PCB板（1）上。2.根据权利要求1所述的一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置，其特征在于：所述初级线圈（210）和所述次级线圈（220）设置于所述PCB板（1）表面或内部的走线层，所述电力载波母线（3）电性连接于所述PCB板（1）表面。3.根据权利要求1所述的一种板载电磁式电力线载波信号耦合装置，其特征在于：上下两个所述磁芯（230）分别与所述PCB板...
【专利技术属性】
技术研发人员：林雄鑫，朱忠益，佀铁强，康伟，
申请(专利权)人：苏州门海微电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：
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