专利名称：一种使用平板式变压器的隔离端子的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种隔离端子，尤其涉及一种使用平板式变压器 作为信号隔离部件的隔离端子，属于测试仪器仪表技术领域。
背景技术：
隔离端子也称为模拟信号隔离器或者信号隔离放大器。它是安装 在工业生产过程中进行信号处理的中心计算机和分布在生产现场的设 备、仪表、传感器之间的装置，具有将现场采集信号进行电气隔离、 放大、线性化、安全保护等方面的作用。
隔离端子所要隔离的输入信号包括电压信号、电流信号、各种 变送器信号、表征温度的热电阻信号、表征温度的热电偶信号、开关 量信号等。
隔离端子最重要的性能是使输入输出各部分在电气上相互隔离， 即隔离端子的输入输出各部分之间不存在共同的电位参考点，这称之 为"隔离"。实现信号隔离的常用技术手段有两种。第一种是采用光 电耦合器。光电耦合器适合于隔离脉冲数字信号，使用范围比较有限。 第二种是采用变压器。变压器既可以作为电源变换元件使用，也可以 使用在脉冲数字信号和模拟信号的隔离上，因此在隔离端子中的使用 范围较广。
对于使用变压器作为信号隔离部件的隔离端子而言，变压器的性 能对隔离端子的工作精度、稳定度、隔离强度等主要参数的影响是非 常重要的。如图l所示，常规的变压器是使用漆包线在磁性材料框架 上绕制而成。对于漆包线的绕制，无论是机器绕制还是手工绕制都会 带来工艺上的差别，进而带来产品性能的差别，从而降低产品性能的 可控性。尤其在追求产品小型化的今天，隔离端子中的小型变压器(指 小于10mm直径的磁环构成的变压器)绕制主要是依赖手工，这就给产 品性能带来更明显的离散度。 发明内容
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种新型隔离端子。该隔离端子使用平板式变压器作为信号隔离部件，可以有效解决产品参 数离散度大的问题。
为实现上述的目的，本实用新型采用下述的技术方案
一种使用平板式变压器的隔离端子，包括信号输入部分、信号输 出部分和电源模块，其特征在于
所述隔离终端中具有作为信号输入部分、信号输出部分和电源模 块之间信号通路的隔离变压器，所述电源模块中包括电源变压器；
所述隔离变压器和所述电源变压器为平板式变压器。
其中，在所述平板式变压器中，初级和次级的绕组由布置在印刷 电路板的板面上的铜箔导线实现。
所述印刷电路板为多层电路板，分属于初级和次级的铜箔导线分 别布置在印刷电路板的不同层板面上。
在分别布置初级和次级的铜箔导线的不同层板面之 屏蔽层的铜箔层。
所述信号输入部分、信号输出部分和电源模块都位 上，三部分之间由壕沟进行隔离。
所述电源变压器位于所述主电路板的一隅。
所述隔离端子中还具有端子接口板，所述主电路板 述端子接口板之上。
本实用新型所提供的隔离端子通过使用平板式变压 了传统漆包线绕制的变压器存在的产品参数离散度大、 大、体积难以减小的缺点，可以使产品参数一致性增强 可控度提高，接近自动化批量生产的条件。以下结合附图和具体实施方式
对本实用新型作进一步的说明。
图1是由漆包线绕制而成的常规变压器的示意图； 图2为本隔离端子中使用的平板式变压器的示意图； 图3为使用平板式变压器的隔离端子的内部组装示意图； 图4为使用平板式变压器的主电路板的布局示意图。
具体实施方式
在本实用新型所提供的隔离端子中，用于电源转换隔离的电源变
间设置有作为 于主电路板之
垂直插接在所
器，着力克服 参数可控难度 并使产品参数压器和用于输入输出信号隔离的隔离变压器都使用如图2所示的平板 式变压器。平板式变压器是一种新型的变压器技术方案。它采用铜箔 导线作为绕组导线，用印刷方法将铜箔导线组成的线圈印制到印刷电 路板上，具有低漏磁、低扰度的优点。关于平板式变压器的进一步说
明，可以参阅叶虹和叶治政发表在《电源技术应用》2000年第3巻第 8期上的论文《高频平板变压器的原理与设计》等，在此就不赘述了。 如图3所示，为了有效提高抗电磁干扰的能力，本隔离端子内部 的印刷电路板分为两块，其中一块印刷电路板垂直插接在另外一块印 刷电路板之上。其中垂直放置的印刷电路板是主电路板，水平放置的 印刷电路板是端子接口板。这种印刷电路板布局方式不仅有效提高了 抗电磁干扰的能力，而且有利于充分利用隔离端子内部的空间，使产 品体积小型化。
如图4所示，主电路板上的电路分为信号输入、信号输出和电源 模块三个部分。电源模块将外部的24VDC隔离分为二组相互隔离的电 源，分别给信号输入部分和信号输出部分供电。其中的电源变压器摆 放在右上角的一隅，以便使干扰源处于电路板的一隅。隔离变压器作 为三个部分之间的信号通路，使信号输入、信号输出和电源模块之间 在电气上相互隔离，以解决信号参考点的电位差问题。
在上述的电源变压器和隔离变压器中，以布置在印刷电路板板面 上的铜箔导线作为变压器初级、次级的绕组，以铜箔导线的印刷圈数 作为初级、次级的绕组E数以实现隔离前后的电压比。
主电路板和端子接口板可以选用六层或更多层的印刷电路板'。分 属于初级和次级的铜箔导线分别布置在印刷电路板的不同层板面上， 并按照参数要求确定印刷在电路板上的铜箔导线圈数。铜箔导线以圆 弧作为导线转向形式。在布置初级和次级的铜箔导线的印刷电路板板 面之间设置作为屏蔽层的铜箔层，以实现电源电压变换和信号隔离传 送。
在设计本隔离端子时，可以依据功率选用平板式变压器中所使用 的磁性材料的尺寸。这是本领域一般技术人员都能掌握的常规设计， 在此就不赘述了 。
本实用新型将平板式变压器应用在隔离端子中，摒弃了传统隔离端子中由漆包线绕制的变压器，保证产品的隔离强度，无需多次对变 压器进行隔离强度检测；由于绕制的导线是印刷产生的，不存在手工 绕制的圈数误差及绕制导线松紧的人为差别。它克服了传统漆包线绕 制的变压器存在的产品参数离散度大、参数可控难度大、体积难以减 小的缺点，可以使产品参数一致性增强并使产品参数可控度提高.，接 近自动化批量生产的条件。
以上对本实用新型所提供的使用平板式变压器的隔离端子进行了 详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实 质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用 新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。
权利要求1.一种使用平板式变压器的隔离端子，包括信号输入部分、信号输出部分和电源模块，其特征在于所述隔离终端中具有作为信号输入部分、信号输出部分和电源模块之间信号通路的隔离变压器，所述电源模块中包括电源变压器；所述隔离变压器和所述电源变压器为平板式变压器。
2. 如权利要求1所述的隔离端子，其特征在于所述平板式变压器中，初级和次级的绕组由布置在印刷电路板的板 面上的铜箔导线实现。
3. 如权利要求2所述的隔离端子，其特征在于所述印刷电路板为多层电路板，分属于初级和次级的铜箔导线分别 布置在印刷电路板的不同层板面上。
4. 如权利要求3所述的隔离端子，其特征在于在分别布置初级和次级的铜箔导线的不同层板面之间设置有作为屏 蔽层的铜箔层。
5. 如权利要求1所述的隔离端子，其特征在于所述信号输入部分、信号输出部分和电源模块都位于主电路板之上， 三部分之间由壕沟进行隔离。
6. 如权利要求5所述的隔离端子，其特征在于 所述电源变压器位于所述主电路板的一隅。
7. 如权利要求1所述的隔离端子，其特征在于所述隔离端子中还具有端子接口板，所述主电路板垂直插接在所述 端子接口板之上。
专利摘要本实用新型公开了一种使用平板式变压器的隔离端子，包括信号输入部分、信号输出部分和电源模块。该隔离终端中具有作为信号输入部分、信号输出部分和电源模块之间信号通路的隔离变压器，电源模块中包括电源变压器；隔离变压器和电源变压器为平板式变压器。在该平板式变压器中，初级和次级的绕组由布置在印刷电路板的板面上的铜箔导线实现。本实用新型解决了传统漆包线绕制的变压器存在的产品参数离散度大、参数可控难度大、体积难以减小的缺点。使产品参数一致性增强并使参数可控度提高，便于自动化批量生产。
文档编号H01F38/24GK201421773SQ200920108548
公开日2010年3月10日 申请日期2009年6月8日 优先权日2009年6月8日
发明者平 张, 朱爱松, 翔 谢 申请人:北京维盛新仪科技有限公司