[00巧]本发明印制电路板电流互感器的拓扑结构如图1所示。电流互感器初级侧绕组应 数1应，次级侧绕组应数30应。开关器件在频率周期内W-定的占空比导通，占空比用大 写字母D表示，在开关器件导通期间，电流流过电流互感器的级侧绕组，在开关器件关断期 间，初级侧绕组电流截止，通过电流互感器初级侧绕组的电流呈现交流状态。印制电路板电 流互感器初级侧绕组电流用字母Ip表示，次级侧绕组电流用字母Is表示，初级侧绕组应数 用字母化表示，次级侧绕组应数用字母化表示，吐，Is和化，化的关系见公式（1):
[0027] 次级侧绕组的取样电阻用字母R表示，感应电压用字母Vs表示，感应电压Vs和 吐，Is,化，Ns,R的关系见公式似：
[0028] Vs=R*Is=R*Ip* 化/Ns 〇)
[0029] 铜锥绕组的结构由电流互感器的磁忍型号、工作频率、电流密度决定。本发明定 制磁忍的生产厂家为F'erroxcube，型号为邸14. 5/3/7-3C95,见图2。磁忍截面积Ae为 17. 3mm2,磁路长度Le为19mm，体积Ve为333mm3,重量为0. 9g，磁忍的材质为3C95,饱和磁 通密度Bs约为480mT。电流互感器的峰-峰磁通密度化-P和Ae,Vs,Ns, W及工作频率F 的关系见公式（3):
[003。 当工作频率F为lOKHz，取样电阻R为1. 5 0,感应电压Vs为IV时，本发明变比为 1比30印制电路板电流互感器的峰-峰磁通密度化-P为195mT，化-P不超过960mT，满足 磁忍参数要求，能够适用于电流控制模式开关电源的应用场合。
[0032] 印制电路板电流互感器初、次级侧绕组在印制电路板不同层中的结构如图3所 示。印制电路板第一层为初级侧绕组的铜锥结构，应数为1 ;印制电路板第二层为初级侧 绕组的铜锥结构，应数为1 ;印制电路板第=层至第十层为次级侧绕组的铜锥结构，应数为 30。第一层和第二层的初级侧绕组通过盲孔并联，第=层至第十层的次级侧绕组通过通孔 串联。
[0033] 本发明初级侧绕组的铜锥厚度105um，铜锥平均宽度为84mil，次级侧绕组的铜 锥厚度1〇5皿，铜锥平均宽度为lOmil，根据IPC-D-275标准计算，初级侧绕组在印制电路 板的外层，设定初级侧绕组的额定电流为20A，算得初级侧绕组相对于环境溫度的溫升为 13. 25rC，次级侧绕组在印制电路板的内层，电流为0. 67A，算得次级侧绕组相对于环境溫 度的溫升为TC。
[0034] 印制电路板电流互感器绕组采用平面化的铜锥结构具有短导热通道、散热能力强 的特点，可W很好地将热量传输至电源外壳或电源电路板其它部分。
[0035] 电流互感器印制电路板不同层之间的工艺结构图4所示。工艺步骤一：在材料为 TU752铜锥厚度为105um的忍板一面刻琢第二层铜锥绕组，忍板的另一面去掉铜锥做空层。 工艺步骤二：在步骤一的忍板两面各压合两片型号为1080的半固化片和一片厚度为105um 铜锥，并刻琢第一层铜锥绕组和第=层铜锥绕组。工艺步骤=:由第一层铜锥向第=层铜锥 钻直径0. 66mm盲孔，沉铜厚度2um，电锻铜塞孔，使埋孔实屯、化，增加走电流的能力。工艺 步骤四：在材料为TU752铜锥厚度为105um的忍板两面刻琢第五层铜锥绕组和第六层铜锥 绕组。工艺步骤五：在步骤四的忍板两面各压合两片型号为1080的半固化片和一片厚度为 105um铜锥，并刻琢第四层铜锥绕组和第屯层铜锥绕组。工艺步骤六：在材料为TU752铜锥 厚度为105um的忍板一面刻琢第九层铜锥绕组，忍板的另一面去掉铜锥做空层。工艺步骤 屯：在步骤六的忍板两面各压合两片型号为1080的半固化片和一片厚度为105um铜锥，并 刻琢第八层铜锥绕组和第十层铜锥绕组。工艺步骤八：将步骤五的印制电路板、步骤=的印 制电路板、步骤八的印制电路板之间通过S片型号为1080的半固化片压合成整体。工艺步 骤九：由第一层铜锥向第十层铜锥钻直径0. 66mm通孔，沉铜厚度2um，电锻铜塞孔，使通孔 实屯、化，增加走电流的能力。
[0036] 在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可W在任何的一个或多个实 施例或示例中W合适的方式结合。
[0037] W上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本领域的技术人员在本发明掲露的范围内，可轻易想到的变化或者替换，都应该在涵 盖在本发明的保护范围内。因此，本发明的保护范围应W所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1. 一种印制电路板电流互感器，其特征在于：初级侧绕组采用两个1匝铜箱并联绕制， 两个1匝铜箱绕组分别位于印制板第一层和印制板第二层，印制板第一层上的1匝铜箱绕 组与印制板第二层上的1匝铜箱绕组通过4个直径0. 66mm实心盲孔并联；次级侧绕组采用 30匝铜箱绕组串联绕制，30匝铜箱绕组分别位于印制电路板的第三层到第十层，不同印制 板层数上的铜箱绕组通过直径0. 66mm实心通孔串联；印制电路板的芯板采用TU752材质， 铜箱的厚度为l〇5um，不同层之间的压合材料为型号是1080的半固化片。
【专利摘要】本发明公开了一种印制电路板电流互感器，涉及电流互感器技术领域，为了解决传统的电流互感器热线较差的问题而发明。该印制电路板电流互感器的初级侧绕组采用两个1匝铜箔并联绕制，两个1匝铜箔绕组分别位于印制板第一层和印制板第二层，印制板第一层上的1匝铜箔绕组与印制板第二层上的1匝铜箔绕组通过4个直径0.66mm实心盲孔并联；次级侧绕组采用30匝铜箔绕组串联绕制，30匝铜箔绕组分别位于印制电路板的第三层到第十层，不同印制板层数上的铜箔绕组通过直径0.66mm实心通孔串联；印制电路板的芯板采用TU752材质，铜箔的厚度为105um，不同层之间的压合材料为型号是1080的半固化片。
【IPC分类】H01F27/30, H01F41/04, H01F27/08, H01F38/30, H01F27/34
【公开号】CN105405624
【申请号】CN201510736656
【发明人】孙超, 张峻岭
【申请人】中国船舶重工集团公司第七二三研究所
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年11月4日