一种基于PCB绕组具有高品质因数的平面螺旋线圈绕制方法技术

本发明专利技术提供了一种基于PCB绕组的平面螺旋线圈绕制方法，隶属于电力电子技术中的磁耦合结构设计。近年来出现了针对无线充电用PCB绕组方法品质因数低问题的设计方案，用以提高其品质因数，但这些方案在结构设计方面尚不充分。本发明专利技术通过分析线圈损耗与磁芯损耗特性，确定了PCB绕组损耗、磁通密度、磁芯损耗会相互耦合影响。在固定线圈总宽度与总匝间距的基础上，采用等比例方式增加PCB绕组匝宽度，同时采用等比例方式减小匝间距，实现高品质因数的平面螺旋线圈绕制。该绕制方案解决了传统绕制方式存在的较大绕组损耗及不均匀磁芯损耗问题，提升了PCB绕组品质因数、进一步提升无线充电系统效率。系统效率。系统效率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于PCB绕组具有高品质因数的平面螺旋线圈绕制方法


[0001]本专利技术属于无线电能传输领域，具体涉及一种基于Printed Circuit Board(PCB)绕组且具有高品质因数的平面螺旋线圈绕制方法。

技术介绍

[0002]无线电能传输技术解决了传统有线传输的诸多不足，该技术本身没有直接的电接触，在具有高环境适应性的同时有助于延长系统寿命。目前无线电能传输技术得到学术界和企业界的广泛关注，但存在传输效率普遍较低的问题。根据文献[1]可知，作为无线充电系统的核心，磁耦合结构的损耗是无线充电系统效率较低的关键因素之一。
[0003]由文献[2]所述，针对无线充电系统用磁耦合结构，大多从结构设计方案提升磁耦合结构的偏移性能，体积和成本。目前常见的磁耦合结构从绕制形状上可大体分为3种，平面螺旋线圈、DD型线圈和螺旋管线圈。在文献[3]阐述中，在空间要求较高的消费级应用场合多采用PCB线圈进行绕制。
[0004]通过文献[3]所述，现有的研究中基于PCB绕组的平面螺旋线圈从结构上看，多采用单层或双层PCB均匀沿半径绕制而成。根本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于PCB绕组具有高品质因数的平面螺旋线圈绕制方法，所述结构由铁氧体屏蔽层、PCB绕组或柔性PCB同心放置。其特征在于：(1)磁屏蔽层采用宽温高饱和特性的锰锌铁氧体材质，其铁氧体磁芯层采用方形结构，其边长略大于PCB线圈外径；(2)所述PCB绕组呈现平面螺旋化绕制特性；由电流密度特性、PCB绕组面积等参数确定最低匝宽及总匝数后保持总匝宽度不变的情况下进行PCB绕组的发明设计；(3)即所述结构由FR
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4材质PCB绕组或柔性PCB通过变匝宽度的同时改变匝间距进行平面螺旋型绕制，配合铁氧体磁芯层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：张云，黄伟义，李玉博，朱新山，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：