一种平面变压器、电路板和电子设备的制作方法

    技术2026-02-08  1


    本发明实施例涉及平面电子,尤其涉及一种平面变压器、电路板和电子设备。


    背景技术:

    1、在应用于各行各业的电子产品中,开关电源是实现高效率供电的重要器件。在开关电源中,变压器、电感等是开关电源不可获取的磁性器件。随着各种电子产品不断朝着小体积、高功率密度和高效率的方向发展,变压器的作为原本体积较大的器件,其小型化在电子产品整体实现小型化过程中的关注重点。平面变压器作为变压器小型化的一个发展结果,因其可以做得更轻薄而开始广泛应用于各种电子产品。

    2、现有的平面变压器因为叠构和走线问题,通常会采用多层pcb(printed circuitboard,印刷电路板)结构。变压器通常由两个或多个绕组(一个原边绕组以及一个或多个副边绕组)组成,为减小电流通过绕组时的涡流损耗。原边绕组和副边绕组通常会采用三明治绕法,即原边绕组-副边绕组-原边绕组的交叠绕法,三明治绕法制成的平面变压器,能够通过绕组之间的磁场抵消实现降低层叠方向上的磁场。

    3、三明治绕法制成的平面变压器,为控制磁场分布提高抵消效果,可以有多种具体的pcb板组合以及在pcb板上进行绕组分布的方式,但是现有的绕组分布方式无法在磁场抵消和体积控制之间实现综合平衡。


    技术实现思路

    1、本发明提供了平面变压器、电路板和电子设备,以解决现有平面变压器的绕组分布方式无法在磁场抵消和体积控制之间实现综合平衡的技术问题。

    2、第一方面,本发明实施例提供了一种平面变压器,该平面变压器,包括磁性器件、多层pcb板、原边绕组和副边绕组;

    3、磁性器件内部开设有环形腔体,环形腔体的内环部分的磁体形成的磁柱的一端与其它磁体分离,分离形成的间隙作为气隙;

    4、多层pcb板开设有通孔,多层pcb板层叠设置于环形腔体,磁柱穿过多层pcb板的通孔;

    5、层叠设置的多层pcb板包括位于靠近气隙一端的第一pcb板、位于远离气隙一端的第二pcb板,以及位于第一pcb板和第二pcb板之间的第三pcb板;

    6、原边绕组的原边线圈设置于第一pcb板、第二pcb板以及每个第三pcb板,第一pcb板和第二pcb板上的原边线圈分散覆盖对应第三pcb板的投影区域,每个第三pcb板上的原边线圈设置于以通孔为中心最内环或最外环的环形区且至少设置一匝;

    7、副边绕组的副边线圈设置于每个第三pcb板。

    8、第二方面,本发明实施例还提供了一种电路板,该电路板包括第一方面的平面变压器。

    9、第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括第一方面的平面变压器。

    10、上述平面变压器、电路板和电子设备中,平面变压器包括磁性器件、多层pcb板、原边绕组和副边绕组;磁性器件内部开设有环形腔体,环形腔体的内环部分的磁体形成的磁柱的一端与其它磁体分离,分离形成的间隙作为气隙;多层pcb板开设有通孔,多层pcb板层叠设置于环形腔体,磁柱穿过多层pcb板的通孔;层叠设置的多层pcb板包括位于靠近气隙一端的第一pcb板、位于远离气隙一端的第二pcb板,以及位于第一pcb板和第二pcb板之间的第三pcb板;原边绕组的原边线圈设置于第一pcb板、第二pcb板以及每个第三pcb板,第一pcb板和第二pcb板上的原边线圈分散覆盖对应第三pcb板的投影区域,每个第三pcb板上的原边线圈设置于以通孔为中心最内环或最外环的环形区且至少设置一匝;副边绕组的副边线圈设置于每个第三pcb板。通过调整原边绕组的分布方式,形成半包围的分布状态,副边绕组从半包围内进行绕制,通过原边绕组对副边绕组的三边包围,实现横向磁场和纵向磁场的有效抵消,在减少一环原边包围的同时,降低了原边绕组和副边绕组的涡流损耗,实现了磁场抵消和体积控制之间的综合平衡。



    技术特征:

    1.一种平面变压器,其特征在于,包括磁性器件、多层pcb板、原边绕组和副边绕组;

    2.根据权利要求1所述的平面变压器,其特征在于,所述副边线圈平均分布于所述第三pcb板。

    3.根据权利要求2所述的平面变压器,其特征在于,所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组;

    4.根据权利要求1-3任一项所述的平面变压器,其特征在于,同一副边绕组的副边线圈在每个所述第三pcb上设置于对应相同的环形区。

    5.根据权利要求1-3任一项所述的平面变压器,其特征在于,所述多层pcb板的层数为4-6层。

    6.根据权利要求1-3任一项所述的平面变压器,其特征在于,所述pcb板包括基材和导电层,所述原边线圈和副边线圈通过对所述导电层进行图案化处理得到。

    7.根据权利要求6所述的平面变压器,其特征在于,所述导电层中的镂空区填充有绝缘物质,所述镂空区为对所述导电层进行图案化处理后形成的镂空区域。

    8.根据权利要求7所述的平面变压器,其特征在于,所述绝缘物质为绝缘胶。

    9.一种电路板,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的平面变压器。

    10.一种电子设备,其特征在于,包括权利要求1-8任一项所述的平面变压器。


    技术总结
    本发明实施例公开了平面变压器、电路板和电子设备,该平面变压器包括磁性器件、多层PCB板、原边绕组和副边绕组;磁性器件内部开设有环形腔体,环形腔体的内环部分的磁体形成的磁柱的一端与其它磁体分离作为气隙;多层PCB板层叠设置于环形腔体,磁柱穿过多层PCB板中的通孔;PCB板包括靠近气隙一端的第一PCB板、远离气隙一端的第二PCB板,以及二者之间的第三PCB板;原边绕组的原边线圈设置于第一PCB板、第二PCB板以及每个第三PCB板,第一PCB板和第二PCB板上的原边线圈分散覆盖对应第三PCB板的投影区域,每个第三PCB板上的原边线圈设置于最内或最外的环形区域;副边绕组的副边线圈设置于每个第三PCB板。本方案实现了磁场抵消和体积控制之间的综合平衡。

    技术研发人员:沙幸威,廖胜峰,任文
    受保护的技术使用者:广州视琨电子科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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