[发明专利]简化的片层铁芯变压器及制造方法

说明书

                    发明背景

发明领域

本发明总体上涉及用于印刷电路板和其它微电子设备中的微型电子装置，且尤其涉及一种含有不刷清漆的片层铁芯的改良型微电子变压器以及其制造方法。

背景技术

变压器是用于增加和降低交流电压的装置。通常通过将几个螺旋线圈缠绕在一块较大的磁芯上而制得。其中一个称之为初级线圈的线圈与电压将被改变的输入电路相连。另一称之为次级线圈的线圈与输出电路相连，在该输出电路中，电压得到改变的电流被使用。

当输入电路中的交流电流过初级线圈时，该电流就形成一个磁场，该磁场的强度和方向随着交变电流而改变。磁通的变化在次级线圈中感应产生交变电压。各线圈匝数之间的比值决定了变压比。例如，如果初级线圈中的匝数是次级线圈中匝数的两倍，那么输出电压将会是输入电压的一半。另一方面，输出电流则为输入电流的两倍。

铁芯可以采用片层状的磁性渗透材料构成。通常采用粘合剂或清漆将多层片层铁芯固定在一起，并覆盖上一种绝缘材料。采用粘合剂或清漆、绝缘材料会增加制造成本，并会降低变压器的散热性能。

                      发明概要

在本发明的一个方面，公开了一种改进且简化的微电子变压器，该变压器采用了一种片层结构的铁芯，该铁芯通过变压器盖体元件固定在一起。在一实施例中，盖体元件通常包括一顶面和四个侧壁，这四个侧壁与“E形”片层变压器铁芯元件的各个部分配合以便使其位置固定并使其对齐。变压器盖体元件由模制塑料制成，并且使得侧壁具有一定的柔韧度，以便其被安装到变压器组件时盖体元件上能够“卡合”进该组件中。盖体元件的两个侧壁的下边缘由片层铁芯元件的内部边缘承接在开口内，该开口形成于铁芯的内部，同时，剩下的两个侧壁的下边缘承接在铁芯元件的外部边缘上。这种结构将片层铁芯元件沿各个方向彼此相互固定。该盖体元件在其角落处还包括一系列孔，以便气流在盖体元件下面的组件顶部上流动。由于没有使用清漆或其它绝热涂层，变压器的热传递性能得到改善，因此，提高了元件的寿命和性能。

根据本发明的第二方面，描述了一种制造本发明的变压器的方法。在该方法的一个实施例中，通过将初级线圈和次级线圈缠绕到中心绕线管上可形成有缠绕线的绕线筒组件，该中心绕线管具有纵向穿过其中心而形成的孔。还形成一系列“E形”片层铁芯片。这些片层铁芯片从绕线管的纵轴两端开始以交替而互联的方式重叠安装，由此形成一个矩形或方形的片层铁芯元件。接着将模制的盖体元件置于有缠绕线的绕线筒组件上方并“卡合”在其中，从而使盖体元件的两个相对侧壁的下边缘承接在形成于铁芯内部的开口中。剩下的两个相对侧壁的下边缘承接在铁芯元件的外部边缘，由此使得铁芯元件固定就位。不需要清漆或其它涂层来保持铁芯元件相对于变压器组件的位置，由此降低了该装置的制造成本。

                     附图简要说明

图1是简化的变压器在组装之前的分解透视图。

图2是图1所示的变压器完全组装起来的透视图。

图3a-3c是图1所示的变压器的盖体元件的俯视图、侧视图以及正视图。

图4是简化的变压器的透视图。

图5是简化的变压器的透视图。

图6是图释本发明制造方法的流程示意图。

                  本发明详细说明

下面参考附图进行说明，在这些附图中相同的标记指的是所有相同的部件。

如图1所示，变压器100包括绕线管102，该绕线管102上带有多个电线接线端103、初级线圈104、次级线圈106、多个片层铁芯元件108以及盖体元件110。该绕线管102其横断面基本上为矩形，当然可以认为其端面可以采用其它形状。在绕线管102的中心部分形成有一个基本上呈矩形的孔112。该孔112沿绕线管102的中心轴线114纵向延伸。孔112的尺寸做成能够容纳片层铁芯元件108的中心凸柱，中心凸柱将在下面进一步介绍。绕线管102包括两个接线板111，接线板111位于绕线管的两侧并偏向孔112的一侧。每个接线板111都包括一些线圈引导槽113，这些槽位于接线板的底侧以便容纳初级线圈104和次级线圈106的绕线的末端，这些将在下面作进一步描述。