一种基于PCB板的高频变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器技术领域，特别是涉及一种基于pcb板的高频变压器及其制备工艺和应用。

背景技术：

传统的高频变压器(高频一般指高于1khz的频率)，一般都采用铜导线来绕制线圈，不但材料使用量较多，并且生产工序复杂繁琐，生产效率低下，产品一致性不佳，另外，这种方式生产的高频变压器，产品体积巨大，漏感较大，效率不高，因而损耗也比较突出。为了改善现状，现有许多已经采用pcb板制备高频变压器，但市场占有率仍然极小，大部分还是用铜导线绕组制成的变压器，根本原因是现有技术制备pcb板高频变压器成本高，产品不可靠，应用灵活性差等。主要因为：1、现有技术制备pcb板变压器需要添加昂贵的压合设备，建设加胶压合生产线，尤其叠加6-8层以后，再继续加胶叠加，将极大增大加工成本；2、现有方法制备pcb板变压器需要在线路板上打较多通孔、盲孔等，尤其当隔一层或多层pcb线路板需要相互导通，则需要通过贯穿多个pcb线路板的过孔连接，加工工艺复杂，可靠性降低，极大增加加工成本；3、现有的pcb线路板变压器由于层层加压，导致结构过于紧凑，导体间安全距离不足，产品可靠性降低；4、现有工艺由于要采用压合技术，导致产品结构固定，不能修改，导致应用灵活性变差。

技术实现要素：

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型的目的在于提供一种基于pcb板的高频变压器及其制备工艺和应用，用于解决现有技术中pcb板制备高频变压器开发和生产成本高，产品可靠性低，产品应用灵活性差的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本实用新型提供一种基于pcb板的高频变压器，包括：

磁芯，所述磁芯包括上下对称设置的上磁芯和下磁芯，所述上磁芯和下磁芯上设有线路板槽，槽的中心位置设有磁芯中柱，且所述线路板槽在磁芯对的侧边设有与外界相通的槽缺口；

pcb线路板，所述pcb线路板包括可卡入线路板槽内的线路板和设置在线路板上的引脚板，所述线路板与引脚板为一体结构，在一个高频变压器内所有所述pcb线路板内的线路不完全相同，但在所述线路板相同侧的引脚板的结构相同，所述引脚板上设有多个半圆缺口的引脚口；

绝缘垫片，所述绝缘垫片垫在pcb线路板与磁芯之间以及pcb线路板与pcb线路板之间，所述绝缘垫片刚好卡在线路板槽内；

所述上磁芯压在下磁芯上后形成线路板槽腔，所述pcb线路板和绝缘垫片按照绝缘垫片、pcb线路板、绝缘垫片的顺序叠加形成pcb板线圈，所述pcb板线圈卡在线路板槽腔内，按压上磁芯与下磁芯，根据变压需求对引脚口用热熔锡焊成多条锡线，通过胶带或胶水将上磁芯和下磁芯粘合在一起。

在一实施例中，所述引脚板一端设有限位通孔，在按压上磁芯与下磁芯的条件下，所述pcb板线圈的厚度略小于或等于线路板槽腔的高度。

在一实施例中，所述pcb线路板上设有两个引脚板时，所述引脚板一端设有限位通孔，两个所述引脚板上的限位通孔成对角线设置，且两个所述引脚板上的限位通孔离端部的距离不同。

在一实施例中，所述pcb线路板厚度为04-0.8mm，所述绝缘垫片厚度为0.1-0.3mm。

在一实施例中，所述pcb线路板包括具有多种变压能力的pcb线路板，对所述具有多种变压能力的pcb线路板上的线路不同位置背面进行打通孔，通孔贯穿到线路上，然后对不同位置的通孔用线路引到引脚口，而这些与所述通孔相连的引脚口具有不同的变压能力。

一种基于pcb板的高频变压器制备工艺，具体制备工艺如下：

s：先将下磁芯放置在设备上，按照绝缘垫片、pcb线路板、绝缘垫片的顺序叠加绝缘垫片和pcb线路板到下磁芯上，叠到所需要个数的pcb线路板形成pcb板线圈后，用限位结构对pcb线路板进行抵住限位，将上磁芯倒扣在顶部的绝缘垫片上，按压上磁芯，完成叠加；

s：撤离限位结构，用焊锡装置对需要焊锡条的引脚口，焊接成锡线，待焊接的锡条凝固；

s：取出步骤s中完成焊锡的pcb板线圈以及其上的上磁芯和下磁芯，用绝缘胶带包裹磁芯或胶水粘合上下磁芯，露出引脚板，制成高频变压器。

在一实施例中，所述pcb线路板上设有编号，在叠加所述pcb线路板时，从下至上按照编号顺序进行叠加。

在一实施例中，所述pcb线路板上设有两个引脚板时，所述pcb线路板在进行叠加前，先对所述pcb线路板上的引脚板均打一个限位通孔，在叠加时根据两个限位通孔进行叠加。

一种采用基于pcb板的高频变压器安装在电器设备内进行电源变压的应用，所述电器设备为变频器。

在本实用新型中，利用绝缘垫片垫在pcb线路板与磁芯之间以及pcb线路板与pcb线路板之间，解决传统pcb线路板叠加时，添加昂贵的压合设备，建设加胶压合生产线，且压合pp胶原料成本高于绝缘垫片成本，在叠加5-10个pcb线路板时，传统制备一个高频变压器成本是本申请的3-5倍，而当叠加10个以上时成本要高于5倍以上。

在本实用新型中，本申请无需打很多埋孔或盲孔，通过引脚口对不同pcb线路板进行串联，尤其是不相邻的pcb线路板进行串联时，解决传统需要另外设置外凸出板用连接导柱或采用贯穿孔进行连通带来的高成本问题。

在本实用新型中，采用绝缘垫片，极大解决了传统pcb板高频变压器抗压能力差，易漏电短路的问题，使用寿命大大增高。

在本实用新型中，利用单片的pcb板可以随意组合的灵活性，可以很容易满足不同场合对变压器的不同要求，灵活，节约开发成本。

附图说明

图1显示为本实用新型的一种基于pcb板的高频变压器爆炸结构示意图。

图2显示为本实用新型的pcb线路板的结构示意图。

图3显示为本实用新型的磁芯叠合后的立体示意图。

图4显示为本实用新型的多个pcb线路板和绝缘垫片叠加后对引脚口用热熔锡焊成多条锡线后的示意图。

图中，1、磁芯；11、线路板槽腔；2、绝缘垫片；3、pcb线路板；30、锡线；31、线路板；311、通孔；32、引脚板；321、引脚口；322、限位通孔。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。

请参阅图1-3。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本实用新型的基本构想，遂图式中仅显示与本实用新型中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

如图1-3所示，一种基于pcb板的高频变压器，包括：

磁芯1，所述磁芯包括上下对称设置的上磁芯和下磁芯，所述上磁芯和下磁芯上设有线路板槽，且所述线路板槽在磁芯的侧边与外界相通；

pcb线路板3，所述pcb线路板3包括可卡入线路板槽内的线路板31和对称设置在线路板31两侧的引脚板32，所述线路板31与引脚板32为一体结构，在一个高频变压器内所有所述pcb线路板3内的线路不完全相同，但在所述线路板31相同侧的引脚板32的结构相同，所述引脚板32上设有多个半圆缺口的引脚口321；

绝缘垫片2，所述绝缘垫片2垫在pcb线路板3与磁芯1之间以及pcb线路板3与pcb线路板3之间，所述绝缘垫片2刚好卡在线路板槽内；

所述上磁芯压在下磁芯上后形成线路板槽腔11，所述pcb线路板3和绝缘垫片2按照绝缘垫片2、pcb线路板3、绝缘垫片2的顺序叠加形成pcb板线圈，所述pcb板线圈卡在线路板槽腔11内，按压上磁芯与下磁芯，根据变压需求对引脚口321用热熔锡焊成多条锡线30，用胶带将磁芯1包裹或者用胶水粘合。

上磁芯和下磁芯盖合后为长方体，与传统结构相同。pcb线路板3为一块方形的pcb板，对其定位镀上铜线路，然后用切割机对其切割，切割后形成线路板31和引脚板32(还为一体)，切割还包括引脚板32上的引脚口321。制作过程与传统相似。

为了解决传统加胶压合工艺，对pcb线路板3进行叠加，造成制作成本高，导致应用市场受限，好多电器设备由于考虑成本问题，还是采用铜导线绕组制备变压器，导致电器设备体积大。本申请制备变压器不采用加胶压合，而是利用薄薄的绝缘垫片，其制作成本极低，而且制备工艺时，仅仅垫上即可，尤其对于叠加层数高时，也不会导致制备工艺复杂，成本过高。而传统采用加胶压合，叠加层数越高，生产越困难，越多层数，成本增加的问题越严重。

在按压上磁芯与下磁芯的条件下，所述pcb板线圈的厚度略小于或等于线路板槽腔11的高度。不至于影响上磁芯和下磁芯的闭合度，进而影响产品的电感量。

所述引脚板32一端设有限位通孔322，两个所述引脚板32上的限位通孔322成对角线设置，且两个所述引脚板32上的限位通孔322离端部的距离不同。由于两侧引脚口321不好定位，而整个pcb板线圈对称性强，采用限位通孔322能够精准的在制备时进行对准安装，误差率极低。

所述pcb线路板3厚度为0.4-0.8mm，所述绝缘垫片2厚度为0.1-0.3mm。绝缘垫片2厚度接近加pp胶厚度，但绝缘效果和耐压能力远远大于加pp胶的板。

所述pcb线路板3包括具有多种变压能力的pcb线路板3，对所述具有多种变压能力的pcb线路板3上的线路不同位置背面进行打通孔311，通孔311贯穿到线路上，然后对不同位置的通孔311用线路引到引脚口321，而这些与所述通孔311相连的引脚口321具有不同的变压能力。传统的对相邻或不相邻的pcb线路板3进行串联时，则要到贯穿孔或利用引针连接，制作成本高，制作麻烦。本申请在pcb线路板3上打通孔311，对不同位置的通孔311用线路引到引脚口321，连接不同通孔311相连的引脚口321就具有不同的变压能力。

一种基于pcb板的高频变压器制备工艺，具体制备工艺如下：

s1：先将下磁芯放置在设备上，对pcb线路板3上进行编号，在叠加所述pcb线路板3时，从下至上按照编号顺序进行叠加，按照绝缘垫片2、pcb线路板3、绝缘垫片2的顺序叠加绝缘垫片2和pcb线路板3到下磁芯上，叠到所需要个数的pcb线路板3形成pcb板线圈后，用限位结构对两侧引脚板32进行抵住限位，将上磁芯倒扣在顶部的绝缘垫片2上，按压上磁芯，完成叠加；

s2：撤离限位结构，用焊锡装置对需要焊锡条的引脚口321，焊接成锡线30，待焊接的锡条凝固；

s3：取出步骤s2中完成焊锡的pcb板线圈以及其上的上磁芯和下磁芯，用绝缘胶带包裹磁芯1，不能裹住引脚板32，制成高频变压器

所述pcb线路板3在进行叠加前，先对所述pcb线路板3两侧的引脚板32均打一个限位通孔322，在叠加时根据两个限位通孔进行叠加。

一种采用基于pcb板的高频变压器安装在电器设备内进行电源变压的应用，所述电器设备为变频器。本申请对变频器的电源具有优良的变压能力，因为其成本变低，而且体积又比铜导线绕组变压器小，这样采用本申请的变频器，使得整机更轻巧，其电源变压效果更优。

在本文的描述中，提供了许多特定细节，诸如部件和/或方法的实例，以提供对本实用新型实施例的完全理解。然而，本领域技术人员将认识到可以在没有一项或多项具体细节的情况下或通过其他设备、系统、组件、方法、部件、材料、零件等等来实践本实用新型的实施例。在其他情况下，未具体示出或详细描述公知的结构、材料或操作，以避免使本实用新型实施例的方面变模糊。

在整篇说明书中提到“一个实施例(oneembodiment)”、“实施例(anembodiment)”或“具体实施例(aspecificembodiment)”意指与结合实施例描述的特定特征、结构或特性包括在本实用新型的至少一个实施例中，并且不一定在所有实施例中。因而，在整篇说明书中不同地方的短语“在一个实施例中(inoneembodiment)”、“在实施例中(inanembodiment)”或“在具体实施例中(inaspecificembodiment)”的各个表象不一定是指相同的实施例。此外，本实用新型的任何具体实施例的特定特征、结构或特性可以按任何合适的方式与一个或多个其他实施例结合。应当理解本文所述和所示的实用新型实施例的其他变型和修改可能是根据本文教导的，并将被视作本实用新型精神和范围的一部分。

还应当理解还可以以更分离或更整合的方式实施附图所示元件中的一个或多个，或者甚至因为在某些情况下不能操作而被移除或因为可以根据特定应用是有用的而被提供。

另外，除非另外明确指明，附图中的任何标志箭头应当仅被视为示例性的，而并非限制。此外，除非另外指明，本文所用的术语“或”一般意在表示“和/或”。在术语因提供分离或组合能力是不清楚的而被预见的情况下，部件或步骤的组合也将视为已被指明。

如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“一个(a)”、“一个(an)”和“该(the)”包括复数参考物。同样，如在本文的描述和在下面整篇权利要求书中所用，除非另外指明，“在…中(in)”的意思包括“在…中(in)”和“在…上(on)”。

本实用新型所示实施例的上述描述(包括在说明书摘要中所述的内容)并非意在详尽列举或将本实用新型限制到本文所公开的精确形式。尽管在本文仅为说明的目的而描述了本实用新型的具体实施例和本实用新型的实例，但是正如本领域技术人员将认识和理解的，各种等效修改是可以在本实用新型的精神和范围内的。如所指出的，可以按照本实用新型所述实施例的上述描述来对本实用新型进行这些修改，并且这些修改将在本实用新型的精神和范围内。

本文已经在总体上将系统和方法描述为有助于理解本实用新型的细节。此外，已经给出了各种具体细节以提供本实用新型实施例的总体理解。然而，相关领域的技术人员将会认识到，本实用新型的实施例可以在没有一个或多个具体细节的情况下进行实践，或者利用其它装置、系统、配件、方法、组件、材料、部分等进行实践。在其它情况下，并未特别示出或详细描述公知结构、材料和/或操作以避免对本实用新型实施例的各方面造成混淆。

因而，尽管本实用新型在本文已参照其具体实施例进行描述，但是修改自由、各种改变和替换意在上述公开内，并且应当理解，在某些情况下，在未背离所提出实用新型的范围和精神的前提下，在没有对应使用其他特征的情况下将采用本实用新型的一些特征。因此，可以进行许多修改，以使特定环境或材料适应本实用新型的实质范围和精神。本实用新型并非意在限制到在下面权利要求书中使用的特定术语和/或作为设想用以执行本实用新型的最佳方式公开的具体实施例，但是本实用新型将包括落入所附权利要求书范围内的任何和所有实施例及等同物。因而，本实用新型的范围将只由所附的权利要求书进行确定。