线圈装置、复合线圈装置以及平面变压器制造方法及图纸

提供一种线圈装置、复合线圈装置和平面变压器。该线圈装置包括：彼此叠合的第一和第二绕组部分，第一和第二绕组部分分别是使用双线绕法绕制初级线圈绕线与次级线圈绕线而成，且第二绕组部分的绕线与第一绕组部分的绕线以相反方向绕制；其中，第二绕组部分靠近中心的线圈绕线与第一绕组部分靠近中心的线圈绕线是不同级的线圈绕线。此设计避免了同一线圈装置内的邻近损失所引起的电流损失，提高了线圈装置和平面变压器的效率。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种线圈装置、复合线圈装置以及平面变压器，尤其涉及一种具有初级线圈和次级线圈的高耦合度的绕组结构的线圈装置、复合线圈装置以及平面变压器。
技术介绍
近年来，用于DC-DC转换器等的、具有低高度的平面变压器的需求增加。特别是，在用于小型DC电源等的DC-DC转换器所使用的情况下，期望使用小型且高度低的平面变压器。另外，众所周知，液晶显示装置等背光灯使用普通荧光灯，而在用于驱动该荧光灯的逆变电路中也需要小型的平面变压器。传统地，在制造装入到平面变压器中的线圈装置时，为了减小厚度、提高初级线圈和次级线圈的耦合度，一般将初级线圈绕线以平面状绕制，以形成第一绕组部分；将次级线圈绕线以平面状绕制，以形成第二绕组部分。然后，为了解决接线端问题，将第一绕组部分与第二绕组部分相叠合，以做成平面变压器型线圈装置。接着，准备多组(两组或更多)这种变压器型线圈装置，装入到磁芯中，以制造平面变压器。图I是示意性示出传统平面变压器100的线圈装置的连接配置的电路图。图2是示意性示出图I中所示传统平面变压器100的绕组结构的截面图。在图2中，深色圆点代表初级线圈绕线，浅色圆点代表次级线圈绕线。如图I和图2所示，变压器100包括8个初级线圈(初级线圈的输入端为is,输出端为1F)和8个次级线圈(次级线圈的输入端为2S，输出端为2F)，并且初级线圈和次级线圈相互绝缘地交替叠合。该8个初级线圈中的相邻的两个初级线圈分别串联连接，从而形成4个初级线圈串联组。而该4个初级线圈串联组相互并联连接。该变压器的8个次级线圈组件全部并联连接。这种交替布置的好处是能够减少初级和次级线圈之间的交流电阻。
技术实现思路
然而，上述传统的绕线方法，会带来交流损耗的问题。这是因为在同一绕组的同一层中，或者在同一绕组的不同层间(同一绕组可能有两层或两层以上的绕线，如图2中所示)，流经两条相邻的绕线的电流方向相同。从而，邻近效应引起较高的交流损耗。此外，在采用传统的绕线方法时，初级与次级线圈绕线甩出的接线端位于磁芯的同一侧。这将会引起接线端问题。具体来说，在初级与次级线圈绕线之间需要进行隔离，而初级与次级线圈绕线的接线端在磁芯同一侧容易引起漏电和电气间隙问题。另外，如图I和图2中所示，组成初级线圈串联组的初级线圈是相邻的线圈，换句话说，每一个初级线圈串联组位于变压器组件的特定区域中。这将引起交流电阻的差别。交流电阻的差别可能是由于芯隙附近的边缘通量、导线长度的不同或导线温度的不同而引起的。该交流电阻的差别引起初级绕组之间的电流不平衡，进而引起次级绕组之间的电流不平衡。考虑到现有技术中存在的问题，本技术的一个目的是提供一种使得能够交织设置初级与次级线圈绕线，从而避免发生邻近效应导致的交流损耗的线圈装置、复合线圈装置和平面变压器。根据本技术的一个实施例，提供一种线圈装置，包括彼此叠合的第一和第二绕组部分，第一和第二绕组部分分别是使用双线绕法绕制初级线圈绕线与次级线圈绕线而成，且第二绕组部分的绕 线与第一绕组部分的绕线以相反方向绕制；其中，第二绕组部分靠近中心的线圈绕线与第一绕组部分靠近中心的线圈绕线是不同级的线圈绕线。在根据该实施例的线圈装置中，初级线圈绕线与次级线圈绕线在相同绕组部分和不同绕组部分之间都相互交织的布置。从而避免了邻近效应带来的交流损耗，减小了铜损。此外，通过采用双线绕线法对线圈进行绕制，并将绕组部分相叠合来制造线圈装置，制造工艺简单，从而可以降低生产成本。进一步地，第一绕组部分的初级线圈绕线比次级线圈绕线多穿过2m+l次磁芯，并且第二绕组部分的初级线圈绕线比次级线圈绕线多穿过2n+l次磁芯，其中m、n为自然数。可选择地，第一绕组部分的次级线圈绕线比初级线圈绕线多穿过2x+l次磁芯，并且第二绕组部分的次级线圈绕线比初级线圈绕线多穿过2y+l次磁芯，其中X、y为自然数。根据上面的实施例的线圈装置通过使初级线圈绕线和次级线圈绕线的接线端位于磁芯的不同侧，解决了初级与次级线圈绕线的接线端之间的诸如漏电、电气间隙等接线端问题。根据本技术的另一个实施例，提供一种复合线圈装置，复合线圈装置是通过将多个线圈装置叠合而成的，多个线圈装置由初级线圈和次级线圈构成，其中，多个线圈装置中的至少一个线圈装置包括彼此叠合的第一和第二绕组部分，第一和第二绕组部分分别是使用双线绕法绕制初级线圈绕线与次级线圈绕线而成，且第二绕组部分的绕线与第一绕组部分的绕线以相反方向绕制；其中，第二绕组部分靠近中心的线圈绕线与第一绕组部分靠近中心的线圈绕线是不同级的线圈绕线。根据本技术的再一个实施例，提供一种平面变压器，平面变压器由多个顺序叠合的线圈装置以及磁芯构成，其中，多个线圈装置中的至少一个线圈装置包括彼此叠合的第一和第二绕组部分，第一和第二绕组部分分别是使用双线绕法绕制初级线圈绕线与次级线圈绕线而成，且第二绕组部分的绕线与第一绕组部分的绕线以相反方向绕制；其中，第二绕组部分靠近中心的线圈绕线与第一绕组部分靠近中心的线圈绕线是不同级的线圈绕线。进一步地，在对复合线圈装置或平面变压器中的各线圈进行串联连接时，每个初级串联线圈组合中的线圈被相对于整个复合线圈装置或平面变压器中的所有线圈装置均匀地布置，每个次级串联线圈组合中的线圈相对于整个复合线圈装置的中心或者平面变压器中所有线圈叠合的中心对称地布置。该布置缓解了初级绕组之间、进而次级绕组之间的电流不平衡问题。根据本技术的实施例，利用初级线圈绕线与次级线圈绕线之间的交织布置，避免了邻近效应所引起的电流损失。并且，通过等间距地选择串联连接的线圈，缓解了初级线圈以及次级线圈中的电流不平衡。从而，提高了线圈以及变压器的效率。此外，通过改进绕线的缠绕匝数，避免了接线端问题。附图说明参照下面 结合附图对本技术实施例的说明，会更加容易地理解本技术的以上和其它目的、特点和优点。在附图中，相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。在附图中不必依照比例绘制出单元的尺寸和相对位置。图I是示意性示出传统平面变压器型线圈装置的绕组结构和连接的电路图。图2是示意性示出图I中所示传统平面变压器的绕组结构的截面图。图3A是示出根据本公开实施例的线圈装置的构造方式的示意图。图3B是示出线圈装置沿图3A中χ-χ方向的横截面的截面图。图4是示出根据本公开另一个实施例的线圈装置的构造方式的示意图。图5Α是示意性示出根据图4中所示实施例的线圈装置的立体图。图5Β是示意性示出根据图4中所示实施例的线圈装置的正视图。图6是示意性示出根据本公开实施例的复合线圈装置的绕组结构和连接的电路图。图7是示意性示出根据本公开实施例的平面变压器的绕组结构的截面图。具体实施方式下面参照附图来说明本技术的实施例。应当注意，为了清楚的目的，附图和说明中省略了与本技术无关的、本领域技术人员已知的部件和处理的表示和描述。图3Α是示出根据本公开实施例的线圈装置300的构造方式的示意图。如图3Α所示，线圈装置300包括第一绕组部分A和第二绕组部分B。附图标记303表示线圈装置300所应用于的平面变压器的磁芯。在本实施例中，磁芯303为E型磁芯。显然地，根据设计需要，也可以采用其它各种类型的磁芯。为了清楚的目的，在图3Α中在左、右侧分本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：伊斯雷尔·戈麦斯·贝尔特兰，谢永涛，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：实用新型
国别省市：