[发明专利]一种平面变压器

说明书

本发明公开了一种平面变压器，包括上磁芯、下磁芯以及设置在所述上下磁芯之间的多个扁平线圈，相邻扁平线圈之间绝缘，所述每个扁平线圈是由多匝盘绕成螺旋形状的金属导体构成，所述多个扁平线圈在空间上垂直投影，且上下重叠，所述多个扁平线圈一部分构成平面变压器的初级绕组，另一部分构成平面变压器的次级绕组，其特征在于：所述每个扁平线圈的每匝宽度按照每个线圈中心向外侧方向，以如下列形式改变：W₁：W₂：……：W_n＝1：a：…：a^n‑1，W为线圈宽度，n为线圈匝数，n≥1，0.5≤a＜1或1＜a≤1.5，所述每个扁平线圈的每匝线圈宽度的改变趋势彼此一致。通过改变每匝线圈宽度可以改变变压器的磁场分布，从而改变耦合性能和交流损耗，本发明具有可以按照实际需求调整平面变压器的漏感和交流电阻的特点。

技术领域

本发明涉及变压器领域，更具体地，涉及一种平面变压器。

背景技术

近年来，电力电子设备不断朝着更小体积、更高功率密度和更高效率的方向发展，变压器作为电力电子设备中的关键元件之一，也趋向于小型化设计，传统的绕线变压器早已不能满足要求。传统变压器工艺复杂且存在漏感大的问题，成本高，难以满足目前现有市场需求。

常规地，作为变压器绕组的PCB上印制的所有线圈的宽度是一样的。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种平面变压器，其旨在解决现有技术中不能按实际需求调整漏感和交流电阻的技术问题。

为实现上述目的，按本发明提供了一种平面变压器，包括上磁芯、下磁芯以及设置在所述上下磁芯之间的多个扁平线圈，相邻扁平线圈之间绝缘，所述每个扁平线圈是由多匝盘绕成螺旋形状的金属导体构成，所述多个扁平线圈在空间上垂直投影，且上下重叠，所述多个扁平线圈一部分构成平面变压器的初级绕组，另一部分构成平面变压器的次级绕组，其特征在于：所述每个扁平线圈的每匝线圈宽度按照每个线圈中心向外侧方向，以如下列形式改变：

W₁：W₂：…：W_n＝1：a：…：a^n-1，W为线圈宽度，n为线圈匝数，n≥1，0.5≤a＜1或1＜a≤1.5，所述每个扁平线圈的每匝线圈宽度的改变趋势彼此一致。

优选地，所述初级绕组每两个线圈之间匝数相差小于或等于1，所述次级绕组每两个线圈之间匝数相差小于或等于1。

优选地，所述扁平线圈为多层印制电路板或铜条或铜片或两者组合或三者组合。

优选地，当扁平线圈为多层印制电路板时，所述每个扁平线圈是采用铜箔线绕制，且是嵌在所述多层印制电路板的每一层的。

优选地，所述每个线圈相邻两匝线圈的间距满足lgΔt＝0.78*lg(V/300)；Δt是每个扁平线圈相邻两匝线圈间的间距，V是实际使用电压。

通过本发明的技术方案，一方面可以提高磁场耦合性，减小漏感，同时降低交流损耗，减小交流电阻，另一方面也可以根据实际对变压器的使用需求，降低磁场耦合性，增大漏感。同时，采用多层印制电路板作为绕组的平面变压器与传统绕线变压器相比，具有较好的高频特性，绝缘性能好，散热佳，绕组间的耦合好，无论在成本、体积重量、性能方面都更胜出一筹。另外，使用铜片替代印制电路板还可以提高通流能力。

总体而言，通过改变每匝线圈宽度可以改变变压器的磁场分布，从而改变耦合性能和交流损耗，本发明具有可以按照实际需求调整平面变压器的漏感和交流电阻的特点。

附图说明

图1是根据本发明的实施例一的平面变压器构造的示意分解图；

图2是根据本发明的实施例一的用于为平面变压器提供绕组的多层印制电路板构上线圈宽度递增的视图；