平板变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器
技术领域：
，特别涉及一种平板变压器。
背景技术：
：随着平板显示技术的不断提升，平板电视在研发和生产上越来越趋向于超薄、节能，而电视中的电源往往是电视超薄设计的一个难点，电源中的变压器更是电源超薄设计的一个瓶颈。传统高频变压器一直就是电源变换器中的庞然大物，同时，它又是导致高频电磁辐射干扰的主要发生源。如何缩小变压器的体积实现高频电源变换器的功率密度，一直是业界的重点研究课题。从电磁学的基本理论可以得知，提高变换器的工作频率即可大大提高同一变压器所能传递的功率。无疑，电源产品向高功率密度和高效率方向发展，这是高频电源变换器今后发展的必然方向。相对于传统方式的骨架变压器，使用现有印刷电路板制作技术，实现变压器平面绕组甚至线包总成的新工艺构造的平板变压器在提高开关电源的特性方面有较大的优势，平板变压器与传统变压器相比具有绕组间耦合性能好、效率高、漏磁小的特点。同时，平板变压器也是实现变压器薄型化、高频化的创新走向，并以其自身的诸多优点(如高频，低造型，低磁芯损耗等)被广泛运用在各种开关电源中。传统方式的变压器是利用骨架来绕制初次级线圈，用一副磁芯穿过骨架并用胶带缠绕固定，缺点是制作工艺复杂，产品一致性差，初次级线圈耦合差，漏感较大。目前现有的平板变压器是用一块印制铜箔线圈的PCB来取代传统方式的骨架线圈，其主要的装配方式有两种，第一种是在PCB两端每一个绕组都需要焊接连接针脚，然后再用这些若干连接针脚焊接固定在主线路PCB上；第二种是平板变压器先安装在底座上，然后再把底座的若干连接针脚焊接固定在主线路PCB上。这两种装配方式的缺点是：现有的平板变压器需要二次焊接才可以固定在主线路PCB上，其加工工序复杂，加工成本增高，生产效率降低；现有的平板变压器PCB面积都较小，空间所限，所有若干连接针脚都较细，二次焊接在主线路PCB上，在长途运输的颠簸过程中有断针松动的风险隐患；而平板变压器使用底座的装配方式就会增加成本，降低企业的利润和竞争力。技术实现要素：本实用新型的主要目的是提供一种平板变压器，旨在解决现有平板变压器固定在PCB上加工复杂且针脚容易松动的问题。为实现上述目的，本实用新型公开了一种平板变压器，所述平板变压器包括：电源PCB；磁芯，所述磁芯固定于所述电源PCB，用于形成闭合磁路；次级印制线圈，用于与输出电路电气相连，所述次级印制线圈印制于所述电源PCB，环绕所述磁芯设置；以及，初级扁平线圈，用于与输入电路电气相连，所述初级扁平线圈紧贴所述次级印制线圈，环绕所述磁芯设置。可选地，所述电源PCB至少为两层；所述次级印制线圈包括顶层次级印制线圈和底层次级印制线圈；所述顶层次级印制线圈印制于所述电源PCB的顶层，环绕所述磁芯设置；所述底层次级印制线圈印制于所述电源PCB的底层，环绕所述磁芯设置；所述顶层次级印制线圈和所述底层次级印制线圈电气相连；所述初级扁平线圈包括顶层初级扁平线圈和底层初级扁平线圈；所述顶层初级扁平线圈紧贴所述顶层次级印制线圈，环绕所述磁芯设置；所述底层初级扁平线圈紧贴所述底层次级印制线圈，环绕所述磁芯设置；所述顶层初级扁平线圈和所述底层初级扁平线圈电气相连。可选地，所述顶层初级扁平线圈的匝数和所述底层初级扁平线圈的匝数相同；和/或，所述顶层初级扁平线圈和所述底层初级扁平线圈由包裹绝缘材料的导线绕制而成。可选地，所述顶层初级扁平线圈胶黏于所述顶层次级印制线圈；和/或，所述底层初级扁平线圈胶黏于所述底层次级印制线圈。可选地，所述电源PCB设有过孔；所述顶层次级印制线圈的末端通过过孔与所述底层次级印制线圈的起始端电气相连；所述顶层次级印制线圈的起始端和所述底层次级印制线圈的末端用于与输出电路电气相连。可选地，所述电源PCB设有第一初级焊盘，所述第一初级焊盘贯穿所述电源PCB；所述顶层初级扁平线圈的末端和所述底层初级扁平线圈的起始端焊接至所述第一初级焊盘实现电气相连；所述顶层初级扁平线圈的起始端和所述底层初级扁平线圈的末端用于与输入电路电气相连；和/或，所述电源PCB设有第二初级焊盘，所述第二初级焊盘的数量为两个，所述顶层初级扁平线圈的起始端和所述底层初级扁平线圈的末端分别与两个所述第二初级焊盘焊接，用于与输入电路电气相连。可选地，所述电源PCB设有第一初级焊盘时，所述第一初级焊盘的数量为两个，两个所述第一初级焊盘电气相连；所述顶层初级扁平线圈的末端与其中一个所述第一初级焊盘焊接，所述底层初级扁平线圈的起始端与另外一个所述第一初级焊盘焊接。可选地，所述电源PCB设有第二初级焊盘时，所述第二初级焊盘贯穿所述电源PCB。可选地，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯夹持所述电源PCB，且两者之间粘结，用于形成闭合磁路；或，所述磁芯包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和所述第二磁芯夹持所述电源PCB，且两者之间粘结，用于形成闭合磁路；所述第一磁芯或所述第二磁芯上设有硅胶垫，所述第一磁芯或所述第二磁芯通过该硅胶垫与金属构件接触。可选地，所述电源PCB印制有输入电路和输出电路；所述输入电路与初级扁平线圈电气相连，所述输出电路与次级印制线圈电气相连。本实用新型技术方案通过在电源PCB上印制成型次级印制线圈，从而简化加工工序，提高生产效率；同时也减少了连接针脚松动的风险隐患；由于次级印制线圈是内置在电源PCB上，减少了单独变压器的元件数量，降低了成本。附图说明为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。图1为电源PCB集成次级印制线圈示意图(顶层)；图2为顶层初级扁平线圈示意图；图3为底层初级扁平线圈示意图；图4为电源PCB与次级印制线圈和初级扁平线圈分解示意图(次级印制线圈是印制于电源PCB上，图示为画法为了便于理解)；图5为磁芯结构示意图。附图标号说明：标号名称标号名称100电源PCB300次级印制线圈110第一初级焊盘310顶层次级印制线圈120第二初级焊盘311起始端130过孔312末端101绕线柱通孔320底层次级印制线圈102侧板通孔400初级扁平线圈200磁芯410顶层初级扁平线圈210第一磁芯411起始端220第二磁芯412末端201底板420底层初级扁平线圈202绕线柱421起始端203侧板422末端本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。具体实施方式下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。本实用新型提出一种平板变压器。如图1至图5所示，在本实用新型实施例中，该平板变压器包括：电源PCB100；磁芯200，所述磁芯200固定于所述电源PCB100，用于形成闭合磁路；次级印制线圈300，用于与输出电路电气相连，所述次级印制线圈300印制于所述电源PCB100，环绕所述磁芯200设置；初级扁平线圈400，用于与输入电路电气相连，所述初级扁平线圈400紧贴所述次级印制线圈300，环绕所述磁芯200设置。在本实用新型中，所述电源PCB100为电源系统中的重要组成部分，PCB即为印制电路板，是电子元器件的支撑体，是电子元器件电气相连的载体，不同的电源系统，其电源PCB也不尽相同。PCB的制作一般通过如下流程：开料-钻孔-沉铜-图形转移-图形电镀-腿膜-蚀刻-绿油-字符-镀金手指-成型-测试-终检。根据工艺的不同，上述制作流程也略有不同。所述磁芯200的作用是加强初级扁平线圈400和次级印制线圈300间的磁耦合，当变压器工作时，有磁力线穿过，在于磁力线垂直的平面上就会产生感应电流。磁芯200一般由各种氧化铁混合物组成的一种烧结磁性金属氧化物，例如锰-锌铁氧体和镍-锌铁氧体是典型的磁芯体材料。磁芯200的种类包括但不限于RM型磁芯，EC型磁芯，PQ型磁芯，E型磁性，I型磁芯等。本实用新型的磁芯200固定于电源PCB100，固定的方式有多种，包括但不限于粘结(使用胶黏剂粘结)、或在电源PCB开设通孔，于该通孔嵌入固定。所述次级印制线圈300是直接在电源PCB100上印制而成，该次级印制线圈300的印制可参考PCB板上的线路的制作，其材料可为铜，下同。由于次级印制线圈300是直接印制在电源PCB100上，因此无需焊接连接针脚便可直接通过印制在电源PCB100上的输出电路电气连接。所述次级印制线圈300与输出电路的电气连接可通过铜箔(通过印制而成)实现，也即次级印制线圈300、输出电路和连接次级印制线圈300与输出电路的铜箔均采用印制而成，因此能减少连接针脚断针松动的风险隐患。而又由于次级印制线圈300是直接印制在电源PCB100上，因此减少了单独变压器的元件数量，降低了成本。所述初级扁平线圈400采用已经成型好的包裹绝缘材料的导线绕制而成，紧贴于所述次级印制线圈300，彼此绝缘。紧贴的方式有多种，包括但不限于粘结(通过胶黏剂)，或在电源PCB100上设置固定结构对初级扁平线圈400进行固定。输入电路如同输出电路一样，印制于电源PCB100上，因此初级扁平线圈400可通过焊接的方式与输入电路电气相连。本实用新型技术方案通过在电源PCB100上印制成型次级印制线圈300，从而简化加工工序，提高生产效率；同时也减少了连接针脚松动的风险隐患；由于次级印制线圈是内置在电源PCB300上，减少了单独变压器的元件数量，降低了成本。进一步地，如图1至图4所示，所述电源PCB100至少为两层；所述次级印制线圈300包括顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320；所述顶层次级印制线圈310印制于所述电源PCB100的顶层，环绕所述磁芯200设置；所述底层次级印制线圈320印制于所述电源PCB100的底层，环绕所述磁芯200设置；所述顶层次级印制线圈310和所述底层次级印制线圈320电气相连；所述初级扁平线圈400包括顶层初级扁平线圈410和底层初级扁平线圈420；所述顶层初级扁平线圈410紧贴所述顶层次级印制线圈310，环绕所述磁芯200设置；所述底层初级扁平线圈420紧贴所述底层次级印制线圈320，环绕所述磁芯200设置；所述顶层初级扁平线圈410和所述底层初级扁平线圈420电气相连。在本实用新型实施例中，所述次级印制线圈300包括顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320，分别印制于电源PCB100的顶层和底层，所述初级扁平线圈400包括顶层初级扁平线圈1410和底层初级扁平线圈420，分别紧贴于所述顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320，形成一种对称的结构，顶层初级扁平线圈410和底层初级扁平线圈420可随意翻转，满足变压器相位的设计；同时初级扁平线圈400是扁平结构，与次级印制线圈300紧密叠合，使得初级扁平线圈400和次级印制线圈300之间的耦合增加，漏感减小。此外，初级扁平线圈400以电源PCB100为平面对称设置，具有组装方便，生产效率高，且同时具有材料成本和人力成本较低的优点。进一步地，所述顶层初级扁平线圈410的匝数和所述底层初级扁平线圈420的匝数相同。通过将顶层初级扁平线圈410的匝数和底层初级扁平线圈420的匝数设置呈相同，提高变压器的效率。进一步地，所述顶层初级扁平线圈410和所述底层初级扁平线圈420由包裹绝缘材料的导线绕制而成。进一步地，所述顶层初级扁平线圈410胶黏于所述顶层次级印制线圈310，所述底层初级扁平线圈420胶黏于所述底层次级印制线圈320。在本实用新型中，对于顶层初级扁平线圈410和所述底层初级扁平线圈420的胶黏，通过采用胶黏剂进行粘结。使用胶黏剂进行粘结，只需将胶黏剂涂布于顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320，再将顶层初级扁平线圈410和底层初级扁平线圈420压合，待胶黏剂固化后即可固定顶层初级扁平线圈410和底层初级扁平线圈420，这种固定形式方便快捷，有利于提高生产速度。而且，使用胶黏剂粘结，相当于在初级扁平线圈400和次级印制线圈300之间形成一层散热层，有利于变压器的散热。所述胶黏剂可选用热塑型胶黏剂，如纤维素酯、聚酰胺等；或选用热固型胶黏剂，如环氧树脂、酚醛树脂、脲醛树脂等；或选用合成橡胶型胶黏剂，如氯丁橡胶、丁苯橡胶等；或选用橡胶树脂剂，如酚醛-丁晴胶、酚醛-氯丁胶等。进一步地，如图1所示，所述电源PCB100设有过孔130；所述顶层次级印制线圈310的末端312通过过孔与所述底层次级印制线圈320的起始端电气相连；所述顶层次级印制线圈310的起始端311和所述底层次级印制线圈320的末端用于与输出电路电气相连。在本实用新型实施例中，所述的末端和起始端为相对而言，线圈的一端为起始端，另一端则为末端，反之亦是，下同。所述过孔130为贯穿电源PCB100的通孔，顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320通过过孔130进行电气相连，从而降低了电源PCB的复杂度。例如，所述顶层次级印制线圈310的末端312通过过孔130与所述底层次级印制线圈320的起始端电气相连可以为，通过电镀工艺在过孔130形成铜层或金镍层或锡层，然后顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320分别连接至该过孔130(也即顶层次级印制线圈310和底层次级印制线圈320在印制的时候已与该过孔130的铜层电气相连)。如不采用在过孔镀层的方式，也可以在过孔130焊接锡膏的形式，但是这种形式就增加了焊接的工艺，增加了焊接也增加了不确定性(易松动等不确定性)。所述顶层次级印制线圈310的起始端311和所述底层次级印制线圈320的末端在印制成型的时候即与输出电路电气相连。进一步地，如图1所示，所述电源PCB100设有第一初级焊盘110，所述第一初级焊盘110贯穿所述电源PCB100；所述顶层初级扁平线圈410的末端412和所述底层初级扁平线圈420的起始端421焊接至所述第一初级焊盘110实现电气相连；所述顶层初级扁平线圈410的起始端和所述底层初级扁平线圈420的末端用于与输入电路电气相连；所述电源PCB100设有第二初级焊盘120，所述第二初级焊盘120的数量为两个，所述顶层初级扁平线圈410的起始端411和所述底层初级扁平线圈420的末端422分别与两个所述第二初级焊盘120焊接，用于与输入电路电气相连。焊盘用于将电子元器件焊接在PCB上，并与PCB上成型好的电路导通。在本实用新型实施例中，由于初级扁平线圈400是由包裹绝缘材料的导线绕制而成，要单独安装于电源PCB100上，而非在电源PCB上成型而成。因此，在电源PCB100上形成有第一初级焊盘110和第二初级焊盘120，所述顶层初级扁平线圈410的末端412和所述底层初级扁平线圈420的起始端421分别焊接至所述第一初级焊盘110，从而实现电气相连，焊接采用锡膏实现。所述顶层初级扁平线圈410的起始端411和所述底层初级扁平线圈420的末端422与输入电路电气相连，实现了触及扁平线圈400电气连接至输入电路。由于输入电路为印制于电源PCB100上，所述顶层初级扁平线圈410的起始端411和所述底层初级扁平线圈420的末端422分别焊接至第二初级焊盘120，通过该第二初级焊盘120与输入电路电气相连，即输入电路在印制于电源PCB100时，即可与第二焊盘120电气相连，或通过印制的成型的铜箔(铜箔导电线路)电气相连。进一步地，所述第一初级焊盘110的数量为两个，两个所述第一初级焊盘110电气相连；所述顶层初级扁平线圈410的末端412与其中一个所述第一初级焊盘110焊接，所述底层初级扁平线圈420的起始端421与另外一个所述第一初级焊盘110焊接。在本实用新型中实施例中，当第一初级焊盘110的数量为一个时，所述顶层初级扁平线圈410的末端412和所述底层初级扁平线圈420的起始端421要同时焊接至该第一初级焊盘110。为了要同时焊接固定两个初级扁平线圈的端部，该第一初级焊盘110的孔径要做大，而且焊接的锡膏用量也较多，容易造成虚焊，易出现松动。为了避免这种情况，将所述第一初级焊盘110的数量设置为两个，所述顶层初级扁平线圈410的末端412与其中一个所述第一初级焊盘110焊接，所述底层初级扁平线圈420的起始端421与另外一个所述第一初级焊盘110焊接，避免虚焊的发生。两个第一初级焊盘110之间可通过印制在电源PCB100上成型的铜箔(铜箔导电线路)电气相连，或两个第一初级焊盘110之间通过焊接的锡膏电气相连。进一步地，所述第二初级焊盘120贯穿所述电源PCB100。在本实施例中，将所述第二初级焊盘120贯穿所述电源PCB100设置，使得所述输入电路和输出电路可根据实际需要印制于电源PCB的顶层或底层，以方便PCB的制作。进一步地，如图5所示，所述磁芯200包括第一磁芯210和第二磁芯220，所述第一磁芯210和所述第二磁芯220夹持所述电源PCB100，且两者之间粘结，用于形成闭合磁路；所述第一磁芯210或所述第二磁芯220上设有硅胶垫，所述第一磁芯210或所述第二磁芯220通过该硅胶垫与金属构件接触。在本实用新型实施例中，所述磁芯200为两个相同的EC型磁芯，但是并不局限于EC型磁芯，所述磁芯也可为E型磁芯和I型磁芯的组合，还可为其他任何类型的磁芯。所述第一磁芯210和第二磁芯220之间粘结，从而包覆顶层初级扁平线圈410和底层初级扁平线圈420，形成闭合磁路。粘结采用常见的胶黏剂即可。具体地，在本实用新型实施例中，所述EC型磁芯包括底板201，设于底板201上的绕线柱202，以及设于底板201上的一对侧板203，所述绕线柱202设于一对侧板203之间，所述电源PCB100上设有绕线柱通孔101，所述次级印制线圈300和初级扁平线圈400环绕所述绕线柱通孔101设置，所述第一磁芯210和第二磁芯220的绕线柱202透过该绕线柱通孔101粘结；所述电源PCB100上还设有侧板通孔102，所述侧板通孔102紧邻所述次级印制线圈300和初级扁平线圈400设置，所述第一磁芯210和第二磁芯220的侧板203通过该侧板通孔102粘结。在本实用新型实施例中，在所述第一磁芯210或第二磁芯220上设有硅胶垫，通过该硅胶垫与金属构件紧密接触，可以将次级印制线圈300和初级扁平线圈400产生的热量传递至磁芯200上，再通过磁芯200把热量传递至金属构件上。金属构件可制造成板状，因此散热面积大，从而能将热量快速散发出去，提高了平板变压器的整体散热效率。例如，电视机中的金属背板(其主要骨架作用)，第一磁芯或第二磁芯通过硅胶垫紧贴金属背板，从而有利于散热。进一步地，所述电源PCB100印制有输入电路和输出电路；所述输入电路与初级扁平线圈400电气相连，所述输出电路与次级印制线圈300电气相连。在本实用新型实施例中，所述输入电路为高频变换电路，所述输出电路为输出整流电路以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的
技术领域：
均包括在本实用新型的专利保护范围内。当前第1页1 2 3