专利名称：变压器的无接缝绕组的制作方法
技术领域：
本公开涉及变压器的绕组，并更具体涉及用单片导电材料配置而成的绕组。
背景技术：
此部分的陈述仅提供与本公开有关的背景信息，并且可不构成现有技术。
变压器的绕组有时通过折叠和焊接多个导电材料带而制成。处于这些带材被焊接在一起的位置处的点，是作为焊点而为人们所知的。
具有焊点的绕组表现出若干缺点。例如，流过焊点的电流一般会遇到比绕组中没有焊点的部分更高的电阻率。更高的电阻率使功率损耗增大从而导致绕组性能更差。另外，焊点增加了这些绕组的制造过程的复杂度和成本。
发明内容
为了解决这些和其它需求，本发明的发明人已经在设计尤其是用导电材料环配置而成的绕组方面取得了成功。
根据本公开的一个方面，变压器包括至少两个绕组。每个绕组具有至少一匝，并且绕组用导电材料环配置而成。
根据本公开的另一方面，矩阵变压器包括初级绕组和次级绕组。绕组中的至少一个用单个导电材料环配置而成。
根据本公开的又一方面，平面矩阵变压器包括形成于印刷电路板上的初级绕组以及次级绕组。次级绕组用导电材料环配置而成并且没有焊点。初级和次级绕组共同形成平面矩阵变压器的一部分。
根据本公开的又一方面，平面矩阵变压器包括具有初级和次级绕组的第一变压器，以及具有初级和次级绕组的第二变压器。每个初级绕组形成于印刷电路板上，每个次级绕组具有两匝并且用单个导电材料环配置而成。
根据本公开的又一方面，提供了一种制造矩阵变压器的绕组的方法，该方法包括提供导电材料环；以及折叠该环以形成矩阵变压器的至少两个绕组。
根据本文中提供的描述，其它适用领域将变得显而易见。应该理解，此描述和具体实例仅用于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。
无论如何，本文中描述的附图仅出于说明的目的，而并非旨在限制本公开的范围。
图1是根据本公开的一个实施例的导电材料环的透视图；图2A-D示出了用于将图1所示的环配置成绕组的一系列折叠步骤；图3是流过图2D的绕组的电流流动的图例；图4是根据本公开的另一实施例的变压器的分解透视图；图5是图4的变压器的电路图；图6A是N-1个导电材料环的透视图；图6B是用N-1个导电材料环配置而成的N个绕组的透视图。
具体实施例方式
下面将对本发明的说明性实施例进行描述。为清楚起见，在本说明书中并没有描述实际实现方案的所有特征。应该理解的是，在任何实际实施例的发展中，必须做出许多实施方案所特定的决定以实现诸如性能目标的具体目标以及与系统相关约束、业务相关约束和/或环境约束的一致性。此外，应该理解的是，为这种发展所进行的努力尽管可能是复杂和耗时的，但是，对于本领域普通技术人员而言，它们是在受益于本公开的情况下采取的例行程序。
根据本公开的一个实施例，变压器包括至少两个绕组。每个绕组具有至少一匝，并且绕组用无接缝导电材料环配置而成。
现在将参考图1对总体以附图标记100表示的包含上面刚刚描述的实施例的绕组的示例性导电材料环进行描述。环100由单片导电材料形成。另外，在一个方面中，环100可以包括突出部102和104。
环100没有焊点并且可被配置成初级或次级变压器绕组。以下将更详细地对将环配置成绕组进行描述。由于环100没有焊点，因此与具有焊点的已知绕组相比，用环100配置而成的绕组具有更低的电阻率，而且更易于制造且制造成本更低。
可以使用图2A-D所示的折叠步骤将环100配置成绕组。如图2A所示，环包括四部分200、202、204和206，其中每个部分通常由线201、203和205界定。在第一折叠步骤中，如图2B所示，将部分202、204和206折叠在部分200之上。在第二折叠步骤中，如图2C所示，将部分204和206折叠在部分202和200之上。在第三折叠步骤中，如图2D所示，将部分206折叠在被折叠的部分200、202和204之上。
使用上述折叠步骤可以得到总体由附图标记208所示的图2D的成品绕组。然而，可以理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以采用其它的折叠步骤。
在一个实施例中，绕组208包括第一绕组210和第二绕组212。另外，有利地，每个绕组210和212包括用导电材料环配置而成的两匝。
尽管绕组208包括第一和第二绕组210和212，但是应该理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，绕组208可以包括多于两个绕组。此外，在不脱离本公开的范围的情况下，每个绕组210和212可以包括多于或者少于两匝。
在一个实施例中，绕组208可被设置成使得电流在绕组中以并联结构流动。图3以图的形式示出了电流流过绕组208从突出部102到104的路径。
优选地，环100的导电材料为铜。然而，应该理解的是，导电材料可以是包括能够导电的其它金属的其它材料。
尽管图1将环100图解为总体是矩形，但是本公开不限于该形状。例如，在不脱离本公开的范围的情况下，环100可以呈圆形、正方形或者其它形状。
突出部102和104可以形成在环100的一部分上并用于各种目的，包括作为用于把(配置成绕组以后的)环100电耦合到另一个绕组的电触点。例如，环100可被配置成次级绕组，然后通过突出部102和104电耦合到初级绕组。在其它实施例中，环100可以包括多于或少于两个突出部，或者可以根本不包括突出部。
图4是根据本公开的另一实施例的平面矩阵变压器400的分解透视图。变压器400包括形成于印刷电路板(PCB)层上的初级绕组402。一种优选的初级绕组402可以按照标题为“Low Noise PlanarTransformer”的共同未决的美国专利申请第10/837,398号所教导的方法来形成，在此引用该申请的全部公开内容作为参考。变压器400还包括次级绕组404以及铁心406和408。次级绕组404可用如上所述的导电材料环配置而成，或者也可以使用其它适合的环。在一些实施例中，次级绕组404采用以上参考图1-3所述的环。初级和次级绕组共同形成平面矩阵变压器400的一部分。
变压器400的示例性电路图在图5中示出并总体以附图标记500表示。具体地，变压器500包括第一变压器502和第二变压器504。每个变压器502和504分别包括初级绕组506和508。因此，变压器500包括两个初级绕组。然而在其它实施例中，在不脱离本公开的范围的情况下，变压器500可以包括多于两个初级绕组。
初级绕组506包括与绕组506a′、506b′和506c′并联设置的绕组506a、506b和506c。而且，初级绕组508包括与绕组508a′、508b′和508c′并联设置的绕组508a、508b和508c。初级绕组506和508对应于图4的初级绕组402。
每个变压器502和504还包括分别耦合到初级绕组506和508的次级绕组510和512。次级绕组510包括并联的绕组510a和510b，并且次级绕组512包括并联的绕组512a和512b。次级绕组510和512对应于图4的次级绕组402。
图6A示出了根据本公开的另一实施例的N-1个导电材料环。N为大于1的整数，并且N-1个环的每个可以是如上所述的环，或者可以是其它适合的环。
图6B示出了配置成N个绕组的N-1个导电材料环。
返回来参考图4，尽管初级绕组形成于PCB上，从而使其成为平面变压器，但是应该理解的是，本发明不限于此。例如，上述环的各种实施例可以用于矩阵变压器或者具有单个铁心的常规变压器，以及不具有PCB绕组的变压器中。
而且，采用上述环的各种实施例的变压器可以具有若干设备，包括DC至DC、AC至AC以及AC至DC功率变换器。而且，这些变压器可以用在窄板(low profile)功率变换器中。
权利要求
1.一种变压器，包括至少两个绕组；并且其中，每个所述绕组具有至少一匝，所述绕组用无接缝导电材料环配置而成。
2.如权利要求1所述的变压器，其中，所述变压器包括初级绕组和次级绕组，所述次级绕组被耦合到所述初级绕组。
3.如权利要求2所述的变压器，其中，所述次级绕组用所述导电材料环配置而成。
4.如权利要求3所述的变压器，其中，每个所述绕组包括至少两匝。
5.如权利要求4所述的变压器，其中，所述次级绕组具有并联结构。
6.如权利要求5所述的变压器，其中，所述初级绕组包括多个初级绕组。
7.如权利要求6所述的变压器，其中，所述多个初级绕组包括两个初级绕组。
8.如权利要求1所述的变压器，其中，所述导电材料为铜。
9.如权利要求1所述的变压器，其中，所述变压器包括用N-1个无接缝导电材料环配置而成的N个绕组，其中N为大于1的整数。
10.一种矩阵变压器，包括初级绕组；次级绕组；并且所述绕组中的至少一个用单个无接缝导电材料环配置而成。
11.如权利要求10所述的矩阵变压器，其中，所述次级绕组用单个导电材料环配置而成。
12.如权利要求11所述的矩阵变压器，其中，所述次级绕组包括多个绕组。
13.如权利要求12所述的矩阵变压器，其中，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组。
14.如权利要求13所述的矩阵变压器，其中，所述第一绕组和所述第二绕组中的每个包括至少两匝。
15.如权利要求14所述的矩阵变压器，其中，所述次级绕组具有并联结构。
16.如权利要求15所述的矩阵变压器，其中，所述矩阵变压器为平面变压器并且所述初级绕组形成于印刷电路板上。
17.一种功率变换器，包括如权利要求1所述的矩阵变压器。
18.一种制造用于矩阵变压器的绕组的方法，所述方法包括提供无接缝导电材料环；以及折叠所述环以形成矩阵变压器的至少两个绕组。
19.如权利要求18所述的方法，其中，所述折叠包括至少三个折叠步骤。
20.如权利要求19所述的方法，其中，所述折叠包括折叠所述环以制成至少两个绕组。
21.如权利要求20所述的方法，其中，每个所述绕组包括至少两匝。
22.如权利要求21所述的方法，其中，所述次级绕组具有并联结构。
全文摘要
本发明公开了一种变压器，其包括至少两个绕组。每个绕组具有至少一匝，并且绕组用导电材料环配置而成。
文档编号H01F41/04GK101055788SQ20071008838
公开日2007年10月17日 申请日期2007年3月16日 优先权日2006年3月31日
发明者C·C·C·杰, K·S·W·齐, F·L·C·恒 申请人:雅达电子国际有限公司