一种防爆隔离变压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供的一种防爆隔离变压器，包括：骨架及多个绕组；所述骨架包括印刷电路板；所述多个绕组是所述印刷电路板上的环形导线，较佳的，所述多个绕组是在所述印刷电路板的不同层的环形导线形成，并且在各个绕组所在电路层之间设有固体隔离介质，从而保证可靠电压隔离和固体隔离。
【专利说明】一种防爆隔离变压器
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变压器【技术领域】，特别是涉及一种防爆隔离变压器。
【背景技术】
[0002]变压器是在电气和信号转换技术中比较常见的用于耦合交流信号的一种器件，传统的信号变压器通常由漆包线绕制在磁芯(或骨架)上作为绕组，这样不但一致性差(漆包线每圈之间相对位置不可能一致)，漏感大损耗高，隔离性能差(仅靠线的绝缘漆层隔离)，而且实现绕组间固体隔离难(通常用绝缘胶带或者绝缘塑料材料)，往往体积很大，散热差，加工不便，不利于自动化的批量生产。
[0003]本安防爆技术作为一种重要的防爆技术，是唯--种可用于O区的防爆技术。在
本安防爆隔离技术的应用中，通常都采用磁隔离方式(变压器)，而防爆认证对于变压器的隔离电压、隔离结构均有很高的要求。为了实现防爆认证要求的隔离电压，传统的变压器通常采用绝缘胶带或绝缘塑料材料，往往体积很大，并且在绕制过程中，容易损坏漆包线的绝缘漆，电压隔离能力得不到保证(通常通过检验筛选)，一致性较差。
【发明内容】
[0004]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防爆隔离变压器，解决上述现有技术中的传统变压器电压隔离能力无法得到保证的技术问题。 [0005]为实现上述目标及其他相关目标，本实用新型提供一种防爆隔离变压器，包括:骨架及多个绕组；所述骨架包括印刷电路板；所述多个绕组是所述印刷电路板上的环形导线。
[0006]优选的，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，所述印刷电路板有多层，所述第一绕组是所述印刷电路板上其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的，所述第二绕组是所述印刷电路板上与第一绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的。
[0007]优选的，所述骨架的中部设有供插入磁芯的插孔并从所述插孔向不同方向的两侧延伸分别形成端部，所述两个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、以及电连接所述第二绕组的第二焊盘组，其中，所述第一焊盘组及第二焊盘组之间保持预设安全距离。
[0008]优选的，所述印刷电路板至少在第一绕组的环形导线所在层和第二绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质。
[0009]优选的，所述多个绕组还包括第三绕组，所述第三绕组是所述印刷电路板上与第一绕组及第二绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的。
[0010]优选的，所述骨架设有供插入磁芯的插孔并从所述插孔向不同方向的三侧延伸分别形成端部，所述三个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、电连接所述第二绕组的第二焊盘组、以及电连接所述第三绕组的第三焊盘组，所述第一焊盘组、第二焊盘组及第三焊盘组之间保持预设安全距离。
[0011] 优选的，所述印刷电路板至少在第一绕组的环形导线所在层、第二绕组的环形导线所在层、及第三绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质。
[0012]优选的，所述插孔插设柱形磁芯，各所述绕组间通过所述柱形磁芯进行磁耦合。
[0013]优选的，所述固体隔离介质厚度≥1.0臟，隔离电压≥交流电压4000V。
[0014]优选的，所述环形导线的厚度≥35um,宽度≥0.12mm,漏电起痕指数≥175。
[0015]如上所述，本实用新型提供的一种防爆隔离变压器，包括:骨架及多个绕组；所述骨架包括印刷电路板；所述多个绕组是所述印刷电路板上的环形导线，较佳的，所述多个绕组是在所述印刷电路板的不同层的环形导线形成，并且在各个绕组所在电路层之间设有固体隔离介质，从而保证可靠电压隔离和固体隔离。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]图1显示为本实用新型的防爆隔离变压器的第一实施例的结构示意图。
[0017]图2显示为本实用新型的防爆隔离变压器的第一实施例的印刷电路板的结构示意图。
[0018]图3显示为本实用新型的防爆隔离变压器的第二实施例的结构示意图。
[0019]图4显示为本实用新型的防爆隔离变压器的第二实施例的印刷电路板的结构示意图。
[0020]元件标号说明
[0021]1,2印刷电路板
[0022]10,20插孔
[0023]11，12，13，14，15，16，焊盘
[0024]21，22，23，24，25，26，27，28
[0025]17，29不含铜芯板
[0026]170,290固体隔离介质
【具体实施方式】
[0027]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。需说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0028]第一实施例:
[0029]如图1所示，本实用新型所提供一种防爆隔离变压器，所述防爆隔离变压器包括骨架及多个绕组，本实用新型的改进点之一在于所述骨架包括印刷电路板I，而所述多个绕组是所述印刷电路板I上的环形导线。
[0030]在本实施例中，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，例如可以包括:原边绕组及副边绕组；所述印刷电路板I有多层(例如多块双面板压合制成)，所述第一绕组是所述印刷电路板I上其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的，所述第二绕组是所述印刷电路板I上与第一绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的，也就是说，所述第三绕组可以是第一绕组和第二绕组以外的电路层中单层上的环形导线，或多层上的环形导线连接形成，这个连接可以是过孔连接。
[0031]在本实施例中，所述防爆隔离变压器的骨架的中部设有供插入磁芯的插孔10并从所述插孔10向不同方向的两侧延伸分别形成端部，所述插孔10可以插设例如柱形磁芯，各所述绕组(第一绕组及第二绕组)间通过所述柱形磁芯进行磁耦合；并且，所述两个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、以及电连接所述第二绕组的第二焊盘组，其中，所述第一焊盘组及第二焊盘组之间保持预设安全距离，所述预设安全距离为3.3mm，大于等于这个预设安全距离即满足最低要求，当然优选的是所述两侧是在直线上相反的两个方向，那么形成的两个端部之间的距离最大，最能避免相互干扰。
[0032]举例来说，结合图1及图2所示，所述第一焊盘组即包括图示编号为11、12及13的焊盘，分别对应图2中印刷电路板I中GTL (即电路板I顶层)、L2及L3三层中的环形导线，也就是说第一绕组包括这三层的环形导线；所述第二焊盘组即包括图示编号为14、15及16的焊盘，对应电路板I中L4、L5、GBL(即电路板I底层)三层中的环形导线，也就是说第二绕组包括这三层的环形导线，其中焊盘13和焊盘16是同名端。
[0033]当然需说明的是，所述图1仅为例示，在实际需求情况下，第一绕组和第二绕组的位置是可以互换的，各个焊盘组之间也是可以互换的，并非以此实施例为限。
[0034]如图2所示，所述印刷电路板I的多个电路层(GTL层至GBL层)可以集成在不同的不含铜芯板17上，其材质例如为所述固体隔离介质170的相同绝缘材质且上、下表面铺设所述电路层，所述印刷电路板I至少在第一绕组的环形导线所在层和第二绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质170，厚度要> 1.0mm，例如图中L3层和L4层(分别载有第一绕组和第二绕组的环形导线)之间的隔离介质厚度要≥1.0mm，例如为1.1mm，而同一绕组(例如同在第一绕组或第二绕组)的环形导线所在电路层之间的距离就不需要那么大了，例如GTL层和L2层之间的固体隔离介质170厚为0.72mm，GBL层和L5层之间的固体隔离介质170厚为0.72mm，所述固体隔离介质170隔离电压>交流电压4000V，更优选的，所述固体隔离介质170材质为FR-4玻璃纤维材料。
[0035]优选的，所述环形导线即为铜箔所导线形成，厚度≥35um,宽度≥0.12mm,漏电起痕指数(CTI) ^ 175，其中，所述不含通芯板的厚度为0.27_，不含铜芯板17上电路层的铜箔厚度0.055mm,当然此仅为例示，并非以本实施例为限。
[0036]需说明的是上述层均指的是电路层。
[0037]第二实施例:
[0038]如图3所示，第二实施例和第一实施例的差别主要在于:所述多个绕组还包括第三绕组，即例如可以包括:原边绕组、副边绕组及第三绕组，当然随着科技发展需求，也可以具有进一步的绕组数量增加，而非以本实施例为限。
[0039]在本实施例中，所述第三绕组是所述印刷电路板2 (例如多块双面板压合制成)上与第一绕组及第二绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的，也就是说，所述第三绕组可以是第一绕组和第二绕组以外的电路层中单层上的环形导线，或多层上的环形导线连接形成，这个连接可以是过孔连接；相对应的，如图4所示，由于增加了第三绕组，那么印刷电路板2的层数也会增加。
[0040]在本实施例中，所述骨架设有供插入磁芯的插孔20并从所述插孔20向不同方向的三侧延伸分别形成端部即类似于Y形或倒Y形等，但非以此为限；所述插孔20可以插设例如柱形磁芯，各所述绕组(第一绕组、第二绕组及第三绕组)间通过所述柱形磁芯进行磁耦合；所述三个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、电连接所述第二绕组的第二焊盘组、以及电连接所述第三绕组的第三焊盘组，所述第一焊盘组、第二焊盘组及第三焊盘组之间保持预设安全距离，即上述的大于等于3.3mm。
[0041]结合图3及图4所示，所述第一焊盘组即包括图示编号为21、22的焊盘，分别对应图4中印刷电路板2GTL、L2、L11、GBL四层中的环形导线，也就是说第一绕组包括这四层的环形导线；所述第二焊盘组即包括图示编号为23、24及25的焊盘，对应印刷电路板2L3、L4、L5、L6四层中的环形导线，也就是说第二绕组包括这四层的环形导线；所述第三焊盘组即包括图示编号为26、27及28的焊盘，对应印刷电路板2L7、L8、L9、LlO四层中的环形导线，也就是说第三绕组包括这四层的环形导线；其中编号21、25及28的焊盘是同名端。
[0042]当然需说明的是，所述图4仅为例示，在实际需求情况下，第一绕组、第二绕组及第三绕组的位置是可以互换的，各个焊盘组之间也是可以互换的，并非以此实施例为限。
[0043]如图4所示，所述印刷电路板2的多个电路层(GTL层至GBL层)可以集成在不同的不含铜芯板29上，其材质例如为所述固体隔离介质290的相同绝缘材质且上、下表面铺设所述电路层；所述印刷电路板2至少在第一绕组的环形导线所在层、第二绕组的环形导线所在层和第三绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质290，其中，不同绕组所在电路层之间的厚度要> 1.0mm，例如L6层和L7层(分别载有第二绕组和第三绕组的环形导线)之间的隔离介质厚度要≥1.0mm，例如Lll层和LlO层(分别载有第一绕组和第三绕组的环形导线)之间的隔离介质厚度要≥1.0_，例如为1_，而同一绕组(例如同在第一绕组或第二绕组或第三绕组)的环形导线所在电路层之间的距离就不需要那么大了，例如L4层和L5层之间的固体隔离介质290厚为0.12mm等，所述固体隔离介质290的隔离电压>交流电压4000V，更优选的，所述固体隔离介质290材质为FR-4玻璃纤维材料。
[0044]优选的，所述环形导线即为铜箔所导线形成，厚度≥35um，宽度≥0.12mm，漏电起痕指数(CTI) ^ 175，其中，所述不含通芯板的厚度为0.27mm，不含铜芯板29上电路层的铜箔厚度0.055mm,当然此仅为例示，并非以本实施例为限。
[0045]需说明的是上述层均指的是电路层。
[0046]综上所述，本实用新型提供的一种防爆隔离变压器，包括:骨架及多个绕组；所述骨架包括印刷电路板；所述多个绕组是所述印刷电路板上的环形导线，较佳的，所述多个绕组是在所述印刷电路板的不同层的环形导线形成，并且在各个绕组所在电路层之间设有固体隔离介质，从而保证可靠电压隔离和固体隔离。
[0047]上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属【技术领域】中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
【权利要求】
1.一种防爆隔离变压器，其特征在于，包括:骨架及多个绕组；所述骨架包括印刷电路板；所述多个绕组是所述印刷电路板上的环形导线，其中，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，所述印刷电路板有多层，所述第一绕组是所述印刷电路板上其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的，所述第二绕组是所述印刷电路板上与第一绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的。
2.根据权利要求1所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述骨架的中部设有供插入磁芯的插孔并从所述插孔向不同方向的两侧延伸分别形成端部，所述两个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、以及电连接所述第二绕组的第二焊盘组，其中，所述第一焊盘组及第二焊盘组之间保持预设安全距离。
3.根据权利要求1所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述印刷电路板至少在第一绕组的环形导线所在层和第二绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质。
4.根据权利要求1所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述多个绕组还包括第三绕组，所述第三绕组是所述印刷电路板上与第一绕组及第二绕组的环形导线不在同层的其中一层的环形导线或者多层的环形导线电连接形成的。
5.根据权利要求4所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述骨架设有供插入磁芯的插孔并从所述插孔向不同方向的三侧延伸分别形成端部，所述三个端部分别设有电连接所述第一绕组的第一焊盘组、电连接所述第二绕组的第二焊盘组、以及电连接所述第三绕组的第三焊盘组，所述第一焊盘组、第二焊盘组及第三焊盘组之间保持预设安全距离。
6.根据权利要求5所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述印刷电路板至少在第一绕组的环形导线所在层、第二绕组的环形导线所在层、及第三绕组的环形导线所在层之间设有固体隔离介质。
7.根据权利要求2或5所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述插孔插设柱形磁芯，各所述绕组间通过所述柱形磁芯进行磁耦合。
8.根据权利要求3或6所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述固体隔离介质厚度≥1.0_，隔离电压≥交流电压4000V。
9.根据权利要求1至6中任一项所述的防爆隔离变压器，其特征在于，所述环形导线的厚度≥35um，宽度≥0.12mm，漏电起痕指数≥175。
【文档编号】H05K1/18GK203706834SQ201320875765
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2013年12月27日 优先权日:2013年12月27日
【发明者】袁源, 马海菊, 陈出新, 周婷, 单峻俊 申请人:上海辰竹仪表有限公司