变压器、使用变压器的电力变换装置、照明装置、车用照明装置和车辆的制作方法

专利名称：变压器、使用变压器的电力变换装置、照明装置、车用照明装置和车辆的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种变压器、一种使用该变压器的电力变换装置、一种使用该变压器 的照明装置、一种使用该变压器的车用照明装置以及一种使用该变压器的车辆。
背景技术：
传统上，生产具有如下绕组的各种变压器，该绕组由片状基板上的图案化导体实 现(例如，在专利文献1与专利文献2中)。图四示出构成变压器一部分的片状基板。现有的变压器包括两个片状基板101、 103以及两个片状基板102、104。两个片状基板101、103构成第一绕组。两个片状基板102、 104构成第二绕组。片状基板101、102、103、104的中心分别形成有通孔101a、102a、103a、 104a。通孔 101a、102a、103a、104a 分别穿透片状基板 101、102、103、104。通孔 101a、102a、 103a、104a分别具有矩形形状。通孔101a、102a、103a、104a分别被图案化导体107,108, 109,110 环绕。此外，变压器还包括层间连接组件116。层间连接组件116布置在片状基板101的 图案化导体107与通孔IOla之间。层间连接组件116还布置在片状基板103的图案化导 体109与通孔103a之间。层间连接组件116配置为连接构成第二绕组的图案化导体108 和图案化导体110。此外，变压器包括层间连接组件112。层间连接组件112布置在片状基 板102的图案化导体108与通孔10 之间。层间连接组件112还布置在片状基板104的 图案化导体110与通孔10 之间。层间连接组件112配置为将构成第一绕组的图案化导 体107和图案化导体109电连接。按序堆叠片状基板101、102、103、104。随后，将片状基板与一对芯lOfe、10 放在 一起，使得芯105之一从上侧连接到片状基板，另一个芯105从下侧连接到片状基板。每个 芯10 均具有E形状。从而组装变压器(参见图29(b)与图^(c))。专利文献专利文献1 日本专利申请公开号9-326315A，尤其是第W008]-W010]段以及图 1、图 2。专利文献2 日本专利申请公开号2003-272929，尤其是第W028]40044]段以及 图1-图6。

发明内容
本发明解决的技术问题图四示出的变压器包括层间连接组件112与层间连接组件116。层间连接组件 112布置在每一个通孔101a、102a、103a、104a与每一个图案化导体107、108、109、110之间。 图案化导体107、108、109、110分别与通孔101a、102a、103a、10 相对应。层间组件116布 置在每一个插孔101a、102a、103a、104a与每一个所述图案化导体107、108、109、110之间。需要保持每一个层间连接组件112、116与每一个图案化导体107、108、109、110之间的预定 电气绝缘距离。为了保持预定电气绝缘距离，需要使图案化导体107、108、109、110弯曲。结 果是，片状基板101、102、103、104变大。此外，绕组的阻抗值增加。此外，由于第一绕组与 第二绕组的每一绕组与芯组件105保持距离，从而有漏电感增加的可能性。尤其是，当绕组 接收高电压时，需要增加电气绝缘距离。大的电气绝缘距离明显地造成了上述影响。实现本发明以解决上述问题。本发明的一目的是生产一种紧凑型的变压器，其保 持第一绕组与第二绕组之间的电气绝缘距离并且防止漏电感增加。此外，本发明的一目的 是生产一种使用该变压器的电力变换装置、照明装置、车用照明装置以及车辆。解决问题的手段本发明的变压器包括绕组组件以及芯组件。芯组件由磁性材料制成。芯组件围绕 绕组组件设置，使得芯组件形成磁路。绕组组件包括堆叠的第一基板以及至少两个第二基 板。第一基板以及第二基板的每个基板设置有插孔以及图案化导体。图案化导体环绕插孔。 插孔设置为用于供芯组件的中腿部(middle leg portion)通过。第一基板的图案化导体 由匝数为1的单匝图案化导体限定，从而第一基板的图案化导体限定第一绕组。每个第二 基板的图案化导体限定第二绕组。变压器还包括层间连接组件，该层间连接组件配置为将 第二基板的多个图案化导体彼此电连接。层间连接组件位于单匝图案化导体的内侧。层间 连接组件位于单匝图案化导体的端部侧。在这种配置下，单匝图案化导体的两端实质上需要在它们之间提供电气绝缘距离 的空间。第二绕组的层间连接组件布置在该空间内。因此，第一绕组与第二绕组能够共享 此空间作为电气绝缘空间。结果是，与现有技术相比，能够确保“绝缘连接组件”与“两个 图案化导体”之间的电气绝缘距离，并能够减小基板的电气绝缘区域。从而，能够减小基板 的尺寸。此外，不需要使第二绕组弯曲。因此，能够提高第二绕组与芯组件之间的耦合。此 外，由匝数为1的一个基板实现第一绕组。因此，在芯组件与第一绕组之间的整个长度上具 有高耦合。从而，即使第一绕组的一部分弯曲，这一配置仍难以引起耦合降低。因此，能够 提高第一绕组与芯组件之间的耦合。优选地，第一基板设置有多个第一连接端子，所述多个第一连接端子分别连接到 第一绕组的端部。第二基板设置有多个第二连接端子，所述多个第二连接端子分别连接到 第二绕组的端部。从插孔看过去第一连接端子与第二连接端子相对。由于具有这一配置，从而能够容易地确保第一连接端子与第二连接端子之间的电 气绝缘距离。类似的，优选地，第一基板设置有多个第一连接端子，所述多个第一连接端子分别 连接到第一绕组的多个端部。第二基板设置有多个第二连接端子，所述多个第二连接端子 分别连接到第二绕组的多个端部。第一连接端子与第二连接端子布置在插孔的同一侧。根据第一连接端子与第二连接端子布置在插孔的同一侧的这一配置，有一与第一 连接端子相对并且也与第二连接端子相对的空间。这一空间使得能够采用粗的图案化导 体。因此，这一配置能够提高芯组件与每个绕组之间的耦合。此外，如果不采用粗的图案化 导体，则能够利用该空间减小基板的尺寸。优选地，绕组组件包括偶数个第二基板。根据绕组组件包括偶数个第二基板的这一配置，第二绕组的总匝数为一整数。因此，能够获得均勻的磁通量，并能够防止输出的损耗。优选地，层间连接组件布置在由三个平面所环绕的区域中。三个平面与第一基板 和第二基板垂直。三个平面包括第一平面、第二平面以及第三平面。第一平面穿过包括第 一点与第二点的两个点。第二平面穿过包括第二点与第三点的两个点。第三平面穿过包括 第三点与第一点的两个点。由从芯组件拉出的第一绕组的第一端的宽度中心限定第一点。 由从芯组件拉出的第一绕组的第二端的宽度中心限定第二点。由通过中腿部形成的磁路的 横截面的中心限定第三点。当层间连接组件与芯组件之间的距离增加时，需要使连接到层间连接组件的第二 基板的图案化导体弯曲。第二基板的图案化导体的弯曲使得第二绕组与芯组件之间的耦合 降低。然而，层间连接组件布置在上述区域中的这一配置能够防止第二基板的图案化导体 弯曲。结果是，能够防止第二绕组与芯组件之间的耦合降低。优选地，层间连接组件与第三点沿预定方向排列。将第一点连接到第二点的连接 线与芯组件沿预定方向间隔开第一距离。该连接线位于沿第一基板的表面的平面内。第一 距离大于等于中腿部中的磁路的横截面宽度的一半。由于具有这一配置，与第一距离小于中腿部中的磁路的横截面宽度的一半的情况 相比，能够增加层间连接组件的设置的自由度。优选地，层间连接部布置为，使得中腿部侧的层间连接部的端部与层间连接组件 侧的中腿部的端部之间的距离大于等于0. 5mm。优选地，层间连接组件布置在属于第一基板或第二基板的预定基板中。预定基板 与邻近第一基板和第二基板的基板不同。如果为与芯组件相邻的基板设置层间连接组件，则需要采用在芯组件与层间连接 组件之间插入电气绝缘组件的方法来确保电气绝缘距离。这导致成本增加以及变压器的尺 寸增加。根据为除了与芯组件相邻的基板之外的基板设置层间连接组件的这一配置，不需 要采用上述电气绝缘组件。这导致成本降低并且防止变压器的尺寸增大。优选地，绕组组件包括多个所述第一基板与多种所述第二基板。多个第二基板的 匝数彼此不同，从而第二基板包括最多匝数基板。最多匝数基板具有最多匝数。最多匝数 基板布置在多个第一基板之间。与具有较少匝数的第二基板插入到多个第一基板之间的情况相比，最多匝数基板 布置在多个第一基板之间的这一配置能够提高第一绕组与第二绕组之间的耦合。优选地，电力变换装置包括上述变压器的电力变换电路。第一基板与第二基板的 至少一个基板安装有构成电力变换电路的电路元件。采用变压器的这一配置能够生产小尺寸的电力变换装置并能够防止电力的输出 损耗。而且，第一基板与第二基板中的至少一个基板能够安装有构成电力变换电路的电路 元件。这导致了热辐射的尺寸增加。因此，能够提高在第一绕组与第二绕组中所产生的热 的热辐射性能。优选地，本发明中的照明装置包括采用上述变压器的照明电路。第一基板与第二 基板中的至少一个基板安装有构成照明电路的电路元件。由于具有这一配置，从而能够通过采用变压器来生产具有小尺寸的照明装置并能 够防止输出损耗。而且，能够在第一基板与第二基板中的至少一个基板上安装有构成照明电路的电路元件。这导致了热辐射的尺寸增加。也就是说，这一配置能够提高在第一绕组 与第二绕组中所产生的热的热辐射性能。本发明中的车用照明装置能够安装上述照明装置。由于具有这一配置，从而能够实现具有小尺寸的照明装置并能够提高热辐射性 能。本发明中的车辆采用了上述车用照明装置。由于具有这一配置，从而能够在具有高温的空间如引擎室内布置车用照明装置。


图1 (a)示出第一实施例中的变压器的绕组组件的分解立体图。图1 (b)示出第一实施例中的变压器的绕组组件的立体图。图2示出上述组件的电路图。图3(a)示出在另一实施例中用作上述绕组组件的片状基板的正视图。图3(b)示出在另一实施例中用作上述绕组组件的片状基板的正视图。图4示出说明片状基板的绝缘距离的说明图。图5(a)示出第二实施例中的变压器的分解立体图。图5(b)示出第二实施例中的变压器的立体图。图6 (a)示出上述组件的电路图。图6(b)示出DC-DC转换器的电路图。图7示出第一实施例1与第二实施例2中的变压器的DC-DC转换器的电路图。图8(a)示出第一实施例中的变压器的DC-DC转换器的安装实例。图8(b)示出第二实施例中的变压器的DC-DC转换器的安装实例。图9示出另一实施例中的变压器的立体图。图10(a)示出第三实施例中的变压器的绕组组件的分解立体图。图10(b)示出第三实施例中的变压器的立体图。图11示出上述组件的电路图。图12示出第四实施例中的变压器的立体图。图13示出上述的变压器的正视图。图14(a)示出另一实施例中的上述组件的正视图。图14(b)示出另一实施例中的上述组件的正视图。图15示出上述的变压器的正视图。图16(a)示出变压器的绕组组件的分解立体图。图16(b)示出变压器的绕组组件的立体图。图17(a)示出上述的变压器的绕组组件的分解立体图。图17(b)示出上述的变压器的绕组组件的立体图。图18示出另一实施例的分解立体图。图19(a)示出第七变压器中的变压器的绕组组件的分解立体图。图19(b)示出第七变压器中的变压器的绕组组件的分解立体图。图20(a)示出说明在上述的层间连接组件与芯组件之间形成绝缘距离的方法的说明图。图20(b)示出说明在上述的层间连接组件与芯组件之间形成绝缘距离的方法的 说明图。图20(c)示出说明在上述的层间连接组件与芯组件之间形成绝缘距离的方法的 说明图。图21 (a)示出第八实施例中的变压器的绕组的分解立体图。图21(b)示出第八实施例中的变压器的绕组的分解立体图。图22示出上述组件的电路图。图23 (a)示出上述的绕组组件的分解立体图。图23 (b)示出上述的绕组组件的分解立体图。图24(a)示出第九实施例的变压器的绕组的分解立体图。图M(b)示出第九实施例的变压器的绕组的分解立体图。图25(a)示出第十实施例中的电力变换装置的电路图。图25(b)示出第十实施例中的电力变换装置的电路图。图26(a)示出照明装置的电路图。图^(b)示出构成照明装置的电子元件的安装实例。图^(C)示出构成照明装置的电子元件的安装实例。图27示出车用照明装置的示意侧视图。图观示出上述的车辆的局部立体图。图29(a)示出现有技术中的变压器的绕组组件的正视图。图^(b)示出现有技术中的变压器的绕组组件的立体图。图^Kc)示出沿变压器的纵向的剖视图。其中，对附图标记说明如下1基板(第一基板)2基板(第二基板)3基板(第一基板)4基板(第二基板)Ia 插孔2a 插孔3a 插孔4a 插孔5芯组件6绕组组件7图案化导体(第一绕组)8图案化导体(第二绕组)9图案化导体(第一绕组)10图案化导体(第二绕组)16层间连接组件
具体实施例方式在下文中，以如下实施例与

本发明的变压器、电力变换装置、照明装置、 车用照明装置以及车辆。(第一实施例)图1 (a)与图1 (b)示出本实施例的变压器。该变压器包括绕组组件6、芯组件5、 连接销18以及连接销19。该芯组件5连接到绕组组件，从而绕组组件夹在芯组件5的上侧 与芯组件5的下侧之间。每一个连接销18连接到每一个连接端子11、12以及13，从而每一 个连接销18穿过每一个连接端子11、12以及13。每一个连接销19连接到每一个连接端 子14、15，从而每一个连接销19穿过每一个连接端子14、15。每个连接销18插入到连接端 子11、12以及13的通孔中，并通过例如焊料的材料固定到基板。每个连接销19插入到每 个连接端子14、15的通孔中，并通过例如焊料的材料固定到基板。如图1(a)所示，绕组组件6包括基板1、基板3、基板2以及基板4。基板1与基 板3构成第一绕组。基板2与基板4构成第二绕组。基板1、基板2、基板3以及基板4依 序从上往下堆叠。基板1例如为具有矩形形状的片状基板，从而片状基板在水平上呈长形。基板1的 中心形成有穿过基板1的插孔la。插孔Ia设置为供芯组件5的中腿部(附图中未示出) 通过。此外，基板1设置有包围基板1的插孔Ia的图案化导体7。图案化导体7具有等于 1的匝数。此外，基板1设置有一个纵向端，其被限定为第一端，且另一纵向端被限定为第 二端。第一端与图1(a)的左端相对应。第一端设置有连接端子12。连接端子12设置为 用于将连接端子11、13电连接到图案化导体9和图案化导体7。连接端子11、13分别连接 到第一绕组的端部。要注意，在下文中说明基板3的图案化导体9。此外，基板1的第二端 形成有连接端子14、15。连接端子14、15分别连接到第二绕组的端部。也就是说，在本实 施例中，连接端子11、13设置于如下位置使得从插孔Ia看过去连接端子11、13与连接端 子14、15相对。因此，沿基板1的纵向将构成第一绕组的图案化导体7、9拉到与构成第二 绕组的图案化导体8、10相对的位置。要注意，在下文中说明图案化导体8、10。此外，基板1设置有层间连接组件16。该层间连接组件16位于图案化导体7之 内，并位于图案化导体7的端部(在图1(a)中，将图案化导体7的端部限定为图1(a)的左 侧)。该层间连接组件16配置为电连接基板2的图案化导体和基板4的图案化导体10。要 注意，该图案化导体7的第一端连接到连接端子11。该图案化导体7的第二端连接到连接 端子12。该图案化导体7环绕插孔la，从而图案化导体7围绕插孔Ia回转一次。从实施 例中可以理解，连接端子11、13限定第一连接端子。连接端子14、15限定第二连接端子。基板3为成形为具有矩形形状的片状基板。基板3的尺寸约等于基板1的尺寸。 基板3成形为在水平上呈长形。基板3的中心设置有插孔3。插孔3具有矩形形状，并穿 过基板3。基板3的插孔3位于近似对应于插孔Ia的位置处。此外，基板设置有图案化导 体9。图案化导体9环绕基板3的插孔3a。图案化导体9具有等于1的匝数。此外，基板3 具有一个纵向端，其被限定为第一端；并具有另一纵向端，其被限定为第二端(基板3的第 一端对应于图1(a)的左端)。基板3的第一端设置有连接端子11-13，其位于与基板1类 似的位置。基板的第二端设置有连接端子14、15，其位于与基板1类似的位置。此外，基板 3设置有层间连接组件16。层间连接组件16位于图案化导体9之内。层间连接组件16位于基板1的同一侧(层间连接组件16位于图1 (a)的左侧)。图案化导体9的第一端连接 到连接端子12。图案化导体9成形为使得图案化导体环绕插孔3a回转一次。图案化导体 9的第二端连接到连接端子13。基板2为具有矩形板形状的片状基板，从而基板2在水平上呈长形。基板2的尺 寸约等于基板1的尺寸。基板2的中心设置有插孔加。插孔加穿过基板2。插孔加具有 矩形形状。插孔加成形为尺寸约等于插孔Ia的插孔的尺寸。基板2设置有环绕基板2的 插孔加的图案化导体8。图案化导体的匝数为3. 5。此外，基板2的一个纵向端设置有第 一端，其另一纵向端设置有第二端(第一端对应于图1(a)的左端)。基板2的第一端设置 有连接端子11-13，其位于与基板1类似的位置。基板2的第二端设置有连接端子14、15， 其位于与基板1类似的位置。基板2设置有层间连接组件17。层间连接组件17位于与层 间连接组件16的位置相对应的位置处。层间连接组件17电连接到层间连接组件16。图案 化导体8的第一端连接到层间连接组件17。图案化导体8成形为使得图案化导体8以逆时 针方向环绕插孔加。图案化导体8的第二端连接到连接端子15。基板4为具有矩形板形状的片状基板，从而基板4在水平上呈长形。基板4的尺 寸约等于基板1的尺寸。基板4的中心设置有插孔如。插孔如成形为具有矩形形状。插 孔如位于与插孔Ia的位置相对应的位置。基板4设置有环绕插孔如的图案化导体。图 案化导体的匝数为3. 5。基板4的一个纵向端设置有第一端，在其另一纵向端设置有第二 端(基板4的第一端与图1 (a)的左端相对应)。基板4的第一端设置有连接端子11-13， 其位于与基板1类似的位置。基板4的第二端设置有连接端子14、15，其位于与基板1类似 的位置。基板4设置有层间连接组件17。层间连接组件17位于与层间连接组件16的位置 相对应的位置处。层间连接组件17电连接到层间连接组件16。要注意，图案化导体10设 置有连接到连接端子14的第一端。图案化导体10成形为以逆时针方向环绕插孔如。图案 化导体10设置有连接到层间连接组件17的第二端。在堆叠基板1、2、3以及4时，基板1的插孔Ia与基板2、3、4的插孔加、3￡1、如在 竖直方向上连通。此外，在堆叠基板1、2、3以及4时，多个连接端子11彼此电连接。此外， 在堆叠基板1、2、3以及4时，多个连接端子12彼此电连接。此外，在堆叠基板1、2、3以及4 时，多个连接端子13彼此电连接。此外，在堆叠基板1、2、3以及4时，多个连接端子14彼 此电连接。此外，在堆叠基板1、2、3以及4时，多个连接端子15彼此电连接。而且，在堆叠 基板1、2、3以及4时，层间连接组件16电连接到层间连接组件17。因此，当堆叠基板1、2、 3以及4时，图案化导体7通过连接端子12电连接到图案化导体9，从而图案化导体9协同 图案化导体7 —起构成一个图案化导体。此外，图案化导体8通过层间介电组件16和层间 介电层组件17电连接到图案化导体10，以构成一个图案化导体。在本实施例中，利用这一 配置，图案化导体7协同图案化导体9 一起形成限定为初级绕组(也称为第一绕组)的一 个图案化导体。此外，图案化导体8协同图案化导体10—起形成限定为次级绕组(也称为 第二绕组)的一个图案化导体(初级绕组与次级绕组如图2所示)。此外，在本实施例中， 基板1协同基板3—起构成第一基板。基板2协同基板4一起构成第二基板。在本实施例 中，初级绕组的匝数为2。次级绕组的匝数为7。芯组件5包括由如铁氧体之类的磁性材料制成的两个芯fe、5a。每一个芯fe、5a 成形为约具有E形状。芯fe和fe彼此组合，从而堆叠的基板1-4在竖直方向上夹在芯fe与如之间。因此，如图1(b)所示，芯fe、fe连接到绕组组件6，从而芯fe、fe沿横向(宽度 方向)环绕基板1-4。在这种情况下，基板的两个纵向端向芯组件5外凸出。因此，每个芯 5a的中腿部(附图中未示出)穿过插孔la_4a，从而中腿部形成磁路。然后，利用本实施例中的变压器来说明电气绝缘距离。图4示出本实施例的变压 器的剖视图。堆叠的基板具有一表面(该表面在本实施例中由基板1的表面所限定)。堆 叠的基板的表面设置有抗蚀剂(resist)48，其为抗蚀剂材料(resist material) 0抗蚀 剂48具有大于等于20kV/mm且小于等于30kV/mm的介电强度电压的有效值。此外，夹层 (interlayer)被电气绝缘层49封住。在夹层为玻璃环氧基板的情况下，介电强度电压的有 效值大于等于30kV/mm且小于等于50kV/mm的预浸料用作电气绝缘层49。然而，预浸料和抗蚀剂材料由树脂材料制成。因此，有由于空隙而导致泄露的可能 性。因此，一般而言，预浸料与抗蚀剂材料并不具有作为介电强度电压的保证值。因此，当 如本实施例设计具有堆叠的片状基板的变压器时，需要考虑其不具有电气绝缘层。因此，需 要设置电气绝缘距离。当在导体之间具有IkV的电势差时，需要在“不被电气绝缘层覆盖的导体”之间留 出Imm的间隔。然而，当将这一数值应用于变压器时，片状基板的维度(dimension)与厚度 方向变大。结果是，变压器的尺寸增加。而且，当导体之间的距离增加时，初级绕组与次级 绕组之间的电感耦合降低。这一结果增加了输出功率的损耗。鉴于上述内容，在本实施例中，基于由“介电强度电压(1)”与“介电强度电压O)” 所限定的参考值，来确定电气绝缘距离。相对于在外侧设置有图案化导体的基板1，抗蚀剂 材料的介电强度电压(1)为“大于等于20kV/mm”且“小于等于30kV/mm”。相对于基板2_4， 预浸料的介电强度电压O)为“大于等于30kV/mm”且“小于等于50kV/mm”。基板2_4的内 部设置有图案化导体。应注意，上述电气绝缘距离为一实例。因此，能够基于由介电强度电 压(1)或介电强度电压( 所限定的参考值，来确定电气绝缘距离。要注意，由图案化导体7的一端与图案化导体9的一端之间的电势差来限定导体 之间的电势差。还由层间连接组件16与每个图案化导体7、9之间的电势差来限定导体之 间的电势差。由基板2的图案化导体8与邻近图案化导体8的基板4的图案化导体10之 间的电势差来限定导体之间的电势差。根据本实施例，需要在图案化导体7 (其匝数为1且设置在基板1上)的一端与图 案化导体9 (其匝数为1且设置在基板3上)的一端之间提供一空间。这一空间限定为电 气绝缘距离。此外，次级绕组的层间连接组件16布置在这一空间中。因此，初级绕组(包 括图案化导体7与图案化导体9)与次级绕组(包括图案化导体8与图案化导体10)共享 电气绝缘空间。结果是，能够保证“图案化导体7和图案化导体9的两端”与“层间连接组 件16”之间的电气绝缘距离。此外，与现有技术相比，能够减小基板1、3的电气绝缘区域。 因此，能够实现减小基板1、3的尺寸。此外，在本实施例中，不需要使次级绕组弯曲。因此， 能够提高芯组件5与次级绕组之间的电感耦合。此外，初级绕组的匝数为1，且设置在基板 上。因此，初级绕组在芯组件5的整个长度上高度电感耦合到芯组件5。因此，即使使初级 绕组弯曲，但是电感耦合难以降低。因此，能够使初级绕组相对于芯组件5高度电感耦合。 结果是，能够防止绕组组件6的阻抗增加。此外，还能够防止绕组组件6的泄露电感增加。层间连接组件16设置在连接端子11-13的一侧的位置处(换言之，在初级绕组的连接端子侧的位置处)。因此，基板2的图案化导体8和基板4的图案化导体10 二者中 的每一个的匝数均为3. 5。S卩，图案化导体8与图案化导体10的每一个的残缺数(broken number)均为0. 5。因此，如果基板2、4的数量为奇数，则次级绕组的总数的数量不等于整 数。这会导致磁通量不均勻，并增加了输出损耗。然而，在本实施例中，基板2、4的总数为 两个。因此，次级绕组的总匝数为7。由于具有这一配置，从而能够防止输出损耗，且不会有 不均勻的磁通量。此外，能够将“限定为第一连接端子的连接端子11、13”布置为从插孔看 过去与“限定为第二连接端子的连接端子14、15”相对。因此，能够构成“连接端子11、13” 与“连接端子14、15”之间的电气绝缘距离。在本实施例中，基板1与基板3协同一起构成总匝数为2的初级绕组。然而，可以 采用如图3 (a)所示的基板20。即，能够采用初级绕组总匝数为1的基板20。此外，还能够 采用图3(b)所示的基板22-24。如图3(b)所示，基板22-M彼此协同以构成总匝数为3的 初级绕组。同样在这一情况下，能够将层间连接组件布置在位于匝数为1的图案化导体内 部且位于图案化导体的一端的位置。因此，如上所述，能够减小基板的尺寸。而且，能够防 止绕组组件的阻抗增加，并能够防止泄露电感增加。在本实施例中，次级绕组由基板2与基板4组成的第二基板构成。然而，基板数目 不限于此。即，第二基板仅需要包括至少两个基板。此外，第二基板优选具有偶数个基板。 此外，构成第一基板(构成初级绕组)的基板数目不限于本实施例。例如，可以采用具有四 个基板的第一基板。此外，无需多言，芯组件5的材料不限于铁氧体。也就是说，芯组件5 仅需要由磁性材料制成。此外，每个基板1-4具有矩形形状。然而，能够采用具有除了矩形 形状之外的其它形状的基板1-4。(第二实施例)参见图5-图9做出对第二实施例中的变压器的说明。在第一实施例中，连接端子 11-13位于从插孔看过去与连接端子14、15相对的位置。然而，在本实施例中，从插孔看过 去连接端子11-13与连接端子14、15位于同一侧的位置。要注意，除了上述之外的基本元 件与第一实施例中的基本元件相同。因此，省略了与第一实施例的元件相同的基本元件的 说明。在图5中示出本实施例的变压器。如图5所示，本实施例中的变压器包括绕组组 件6、芯组件5以及连接销18、19。通过堆叠基板1-4构成绕组组件6。芯组件5连接到绕 组组件6。连接销18、19通过焊料固定到基板。从插孔看过去连接端子11-13与连接端子 14、15位于同一侧的位置(连接端子11-13位于图5(a)左侧的位置)。因此，“构成初级绕 组的图案化导体7、9”与“构成次级绕组的图案化导体8、10”两者被拉到基板的一个纵向 端。此外，在本实施例中，连接销不连接到与连接端子11-15相对的基板的一个纵向端。因 此，每个芯组件5与基板1-4具有如下长度该长度被设计为使得与连接端子11-15相对的 基板1-4的一端不伸到芯组件5之外。在本实施例中，连接端子13位于与连接端子14的位置相同的位置处。因此，本实 施例的变压器公开了所谓的自动变压器(如图6(a)所示)。自动变压器的初级绕组的一端 的电势等于次级绕组的一端的电势。此外，如图6(b)所示，自动变压器应用到配置为向负 载50供电的DC-DC转换器。图7示出使用变压器Trl的回扫式(flykick type)DC-DC转换器53的电路图。图8(a)示出DC-DC转换器的安装的实例。构成DC-DC转换器53的变压器Trl、开关元件Ql以及二极管Dl被布置为彼此相 邻。这是由于一般考虑到降低电路损耗以及提高关于噪声的性能。此外，电容Cl、变压器 Trl的初级侧、开关元件Ql以及电容Cl被限定为路径A。优选采用尽可能密集且短的路径 A。类似的，电容C2、二极管D1、变压器Trl的次级侧以及电容C2被限定为路径B。优选采 用尽可能密集且短的路径B。在第一实施例的变压器Trl中，从插孔看过去连接端子11、13与连接端子14、15 相对。因此，为了满足上述要求，优选将开关元件Q1、变压器Trl以及二极管Dl成一排设 置。从变压器Trl看过去开关元件Ql与二极管Dl相对。在这种情况下，需要母板PWB的 至少一侧的长度大于Li。相反，图8(b)示出安装本实施例中的变压器Trl的实例。当使用本实施例中的变 压器Trl时，从插孔看过去连接端子11、13位于与连接端子14、15同一侧的位置处。因此， 能够在母板PWB的拐角上安装变压器Trl。因此，母板PWB彼此相邻的两侧的长度大于L2 或L3(L2 < Li，L3 < Li)。因此，与第一实施例相比，能够减小母板PWB的尺寸。此外，在图7中所示的回扫式DC-DC转换器53中，回扫式DC-DC转换器53将能量 存储到变压器Trl，并将该能量提供给负载52。然而，变压器Trl的产热量高。因此，变压器 Trl提高了设置为与变压器Trl相邻的电子元件的温度。然而，在本实施例中，变压器Trl 布置在母板PWB的拐角处。如果母板PWB被结合到金属壳体(未示出)中，则能够增加变 压器Trl的面对金属壳体的壁的尺寸。结果是，变压器Trl中产生的热被顺利地传递给金 属壳体。结果是，能够防止热对电子元件的影响。此外，在本实施例中，从插孔看过去连接端子11、13布置在与连接端子14、15同一 侧的位置处。因此，具有与连接端子11、13相对的空间。这一空间使得能够采用粗的图案 化导体7-10。因此，能够提高芯组件5与每个绕组之间的电感耦合。相反，在不加粗图案化 导体7-10的情况下，可以利用该空间减小基板1-4的尺寸。在本实施例中，基板1-4的一端设置有连接端子11-15。然而，为了使配重平衡均 勻，如图9所示，可以将不电连接到图案化导体7-10的端子51、51布置到与基板1-4的一 端相对的另一端。此外，本实施例说明了所谓的自动变压器，该自动变压器包括具有一端的 初级绕组以及具有一端(其具有等于初级绕组的一端的电势的电势)的次级绕组。然而， 能够采用所谓的复合缠绕变压器(compound-would transformer)，该变压器包括初级绕组 以及与初级绕组分离并与初级绕组电气绝缘的次级绕组。不言而喻，构成次级绕组的基板 仅需包括至少两个基板。此外，可以采用构成具有一个基板以及多于三个基板的初级绕组 的基板。(第三实施例)参见图10和图11说明第三实施例中的变压器。在第一实施例和第二实施例中， 构成初级绕组的图案化导体7、9被拉到基板的一个纵向端，构成次级绕组的图案化导体8、 10被拉到基板的一个纵向端。然而，在本实施例中，图案化导体7、9被拉到基板的一个纵向 端。图案化导体8、10被拉到基板的宽度端。要注意，除了上述之外的元件与第一实施例中 的元件相同。因此，由相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件。因此，省略 了与第一实施例中的元件相同的元件的说明。
如图10所示，本实施例中的变压器包括绕组组件6、芯组件5以及连接销18、19。 通过堆叠的基板1-4构成该绕组组件。芯组件5连接到绕组组件6。连接销18、19通过焊 料固定到基板1-4。构成初级绕组的图案化导体7、9被拉到基板的一个纵向端。构成次级 绕组的图案化导体8、10被拉到基板的一个宽度端。即，在本实施例中，连接到初级绕组的 两端的连接端子11、13沿基板1-4的宽度方向排列。连接到次级绕组的两端的连接端子 14、15沿基板1-4的纵向方向排列。要注意，图11示出了本实施例的变压器的电路图。在本实施例中的变压器中，连接端子11、13沿第一侧排列，连接端子14、15沿与第 一侧相邻的第二侧排列。因此，与第二实施例类似，可以将本实施例中的变压器安装在母板 (未示出)的拐角处。结果是，这一配置能够减小母板的尺寸。此外，在第二实施例的变压器中，初级绕组与次级绕组之间的电势高，从而需要采 用大的基板以确保“连接端子11-13”与“连接端子14、15”之间的电气绝缘距离。在本实施 例中，“连接端子11-13”沿第一侧排列，“连接端子14、15”沿与第一侧不同的第二侧排列。 因此，与安装第二实施例中的变压器的基板相比，能够减小基板的尺寸。无需多言，在本实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采 用构成具有一个基板或等于或多于三个基板的初级绕组的基板。此外，拉出图案化导体的 方向不限于上述内容。(第四实施例)参见图12和图13说明本实施例中的变压器。本实施例在如下特征上与第一实施 例、第二实施例以及第三实施例不同。即，在本实施例中，层间连接组件16布置在一区域内 或与一区域相邻。这一区域被通过第一点与第二点的第一平面、通过第二点与第三点的第 二平面以及通过第三点与第一点的第三平面环绕。第一点限定为从芯组件5拉出的初级绕 组的第一端的宽度中心。第二点限定为从芯组件5拉出的初级绕组的第二端的宽度中心。 第三点限定为芯组件5的中腿部的磁路的横截面的中心。要注意，除了上述之外的元件与 第一实施例中的元件相同。因此，由相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元 件。省略与第一实施例的元件相同的元件的说明。图12所示的本实施例中的变压器包括绕组组件6与芯组件5。绕组组件6包括堆 叠的基板1-4。芯组件5包括一组芯fe、5a。芯成形为具有E形状。当芯fe、fe从上侧和 下侧与绕组组件6组合时，芯组件5连接到绕组组件6。因此，装配了变压器。要注意，在装 配变压器时基板的两个纵向端向芯组件5外突出。在本实施例中，本实施例中的层间连接组件16布置在被三个平面环绕的区域d 内。三个平面垂直于基板1-4延伸。三个平面的第一平面经过点a与点b。三个平面的第 二平面经过点b与点C。三个平面的第三平面经过点c与点a。点a被限定为位于从芯组 件5拉出的图案化导体7(初级绕组)的第一端的宽度中心的第一点。点b被限定为位于 从芯组件5拉出的图案化导体7(初级绕组)的第二端的宽度中心的第二点。点c位于芯 组件5的中腿部(未示出)的磁路的横截面的中心。在这种情况下，当层间连接组件16与芯组件5之间的距离增加时，需要使电连接 到层间连接组件16的基板2、4的图案化导体(未示出)弯曲。结果是，次级绕组(等同于 基板2、4的图案化导体)与芯组件5之间的电感耦合降低。相反，由于具有本实施例中的 配置，层间连接组件16布置在区域d内。因此，能够防止基板2、4的图案化导体弯曲。结果是，能够防止次级绕组与芯组件5之间的电感耦合降低。图13示出本实施例的改型变压器。本实施例中的变压器包括一个基板20，代替图 12中示出的两个基板1、3。基板20设置有插孔20a，并且设置有环绕插孔20a的图案化导 体21。图案化导体21的匝数为1。图案化导体21的第一端连接到连接端子11。图案化导 体21的第二端连接到连接端子13。即，在本实施例中，由图案化导体21构成初级绕组(第
一绕组)。层间连接组件16设置在区域h内。区域h被三个平面所环绕，其中每个平面均垂 直于基板20。三个平面的第一平面经过点e与点f。三个平面的第二平面经过点f与点g。 三个平面的第三平面经过点g与点e。由从芯组件5拉出的图案化导体21的第一端的宽度 中心限定点e。由从芯组件5拉出的图案化导体21的第二端的宽度中心限定点f。由芯组 件5的中腿部恥的磁路的横截面的中心限定点g。因此，与上述内容类似，本配置能够防止 使构成次级绕组的基板上的图案化导体弯曲。结果是，本配置防止次级绕组与芯组件5之 间的电感耦合降低。无需多言，在本实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采 用构成具有“一个基板”或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。(第五实施例)图14和图15示出第五实施例中的变压器。要注意，元件与第一实施例中的元件 相同。因此，由相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件。省略与第一实施 例的元件相同的元件的说明。图14(a)示出采用形状与第一实施例到第四实施例中的芯组件5的形状不同的芯 组件33的变压器。图14(b)示出采用形状与第一实施例到第四实施例中的芯组件5的形状 不同的芯组件33的变压器。在图14(a)的变压器中，芯组件33的中部形成切口(cutout)， 从而芯组件33的中部从内部切除。在图14(b)的变压器中，芯形成为宽度约等于中腿部34a 的宽度(在图14(b)的变压器中，芯组件34的横向尺寸约等于中腿部34a的横向尺寸)。图14(a)示出包括第四实施例的技术特征的变压器。即，层间连接组件(未示出) 位于具有通过连接点i、点j、点k而形成的接近三角形形状的区域I内。点i被限定为从 芯组件33拉出的图案化导体31 (初级绕组)的第一端的宽度中心。点j被限定为从芯组 件33拉出的图案化导体31(初级绕组)的第二端的宽度中心。点k被限定为芯组件33的 中腿部33a的磁路的横截面的中心。图14(b)示出包括第四实施例的技术特征的变压器。即，层间连接组件(未示出) 布置在具有通过点m、点η、点ο的接近三角形形状的区域ρ内。点m被限定为从芯组件34 拉出的图案化导体32的第一端的宽度中心。点η被限定为从芯组件34拉出的图案化导体 32的第二端的宽度中心。点ο被限定为芯组件34的中腿部3 的磁路的横截面的中心。然而，在这些情况中，用于布置层间连接组件的空间实际上非常窄。结果是，布置 层间连接组件的自由度很小。响应于这一问题，如图15所示，从芯组件5拉出的图案化导体21的第一端的宽度 中心被限定为点q。从芯组件5拉出的图案化导体21的第二端的宽度中心被限定为点r。 连接点q与点r的线被限定为线V。因此，芯组件5的一端与线ν间隔开距离L4 (图15中 的芯组件5的左端与线ν间隔开距离L4)。中腿部恥沿横向的磁路的横截面宽度的一半的大小被限定为尺寸L5 (由连接层间连接组件16与芯组件5的中腿部恥的磁路的横截面中 心的方向来限定横向)。距离L4大于等于尺寸L5。由于具有这一配置，与距离L4小于等 于尺寸L5的情况相比，可以自由地布置层间连接组件16。结果是，能够提高绕组设计的灵 活性。此外，在本实施例中，层间连接组件16布置在区域t内，其中区域t由与基板20垂 直的三个平面所环绕。三个平面的第一平面经过点q与点r。三个平面的第二平面经过点 r与点S。三个平面的第三平面经过点s与点q。具有如下情况其中“中腿部恥的位于层间连接组件侧的一端(图15中的右端)” 与“层间连接组件16中的中腿部恥的一端(图15中的左端)”之间的距离L6非常小。在 这种情况下，考虑到图案化导体21的排列的可变性，有导致基板20的产率降低的可能性。 同样在这种情况下，考虑到图案化导体21的排列的可变性，有导致层间连接组件16与图案 化导体21之间绝缘击穿的可能性。因此，中腿部恥与层间连接组件16之间的距离优选大 于等于0. 5mm。此外，中腿部恥与层间连接组件16之间的距离的大小优选为不增加基板 20的外部尺寸。无需多言，在本实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采 用构成具有“一个基板”或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。(第六实施例)参见图16、图17以及图18说明本实施例中的变压器。要注意，元件与第一实施例 中的元件相同。因此，由相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件。省略与 第一实施例的元件相同的元件的说明。在第一实施例到第五实施例中，构成初级绕组的基板1位于使得基板1用作表面 层的位置。因此，如果初级绕组与次级绕组之间的电势大，则需要充分地确保图案化导体7 与层间连接组件16之间的爬电距离(ere印ingdistance)。此外，如果初级绕组与次级绕组 之间的电势大，则需要充分地确保“图案化导体7”与“连接端子14、15”之间的爬电距离。 结果是，基板可能需要具有很大尺寸。鉴于上述内容，在本实施例中，如图16所示，构成初级绕组的基板1、3用作内层。 此外，电气绝缘材料填充在基板1与基板3之间。因此，电气绝缘材料确保了爬电距离。结 果是，能够防止基板尺寸增加。此外，在第一实施例到第五实施例中，第二绕组的层间连接组件用作表面层。为了 确保芯组件5与层间连接组件16之间的电气绝缘具有高电势，需要在插入电气绝缘组件 (未示出)的情况下组合芯组件5。这样导致成本增加并且变压器尺寸增加。鉴于上述内容，在本实施例中，如图17所示，仅对布置作为内层的基板2与4设置 层间连接组件。由于对基板2、4而不是布置为与芯组件5相邻的基板设置层间连接组件17 的配置，从而能够保证每个层间连接组件17与芯组件5之间的电气绝缘。结果是，不需要 在绕组组件6与芯组件5之间插入电气绝缘组件。因此，能够防止成本增加，并且能够防止 变压器尺寸变大。而且，图18示出如下情况中的实例其中对安装如半导体M、55的电子元件的母 板PWBl到PWB4设置构成初级绕组与次级绕组的图案化导体7到10。母板PWB2与母板 PWB3布置为使得对母板PWB2与母板PWB3设置层间连接组件17。由于具有这一配置，从而 能够获得与图17中的变压器相同的效果。此外，能够布置与图案化导体7间隔开的次级绕组的连接端子14。因此，能够确保图案化导体7与连接端子14之间的爬电距离。在本实施例中，连接端子(等同于第一实施例中的连接端子1 通过母板上的图 案化布线连接到电子元件。因此，如在第一实施例到第五实施例中所说明的，不需要形成通 孔。要注意，在母板1-4的每个母板上由虚线所绘的电路表示连接端子11、13与连接端子 14、15的位置。无需多言，在本实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采 用构成具有“一个基板”或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。(第七实施例)参见图19与图20对本实施例中的变压器做出说明。本实施例与第一实施例到第 六实施例的区别在于层间连接组件与芯组件之间的电气绝缘距离。要注意，元件与第一实 施例的元件相同。因此，由相同的附图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件。省略 与第一实施例的元件相同的元件的说明。图19示出的本实施例中的变压器包括绕组组件6、芯组件47以及连接销18、19。 绕组组件6包括堆叠的基板1-4。芯组件47连接到绕组组件6。连接销18、19通过焊料固 定到基板1-4。芯组件47包括芯35与芯36。芯35成形为具有接近E形的形状。芯36成形为具 有接近I型的形状。芯组件47具有在堆叠方向足以堆叠基板的高度(堆叠方向与图19(b) 的竖直方向对应)。芯35与芯36配置为当芯35与芯36组合时确保芯组件47与布置为下 层的基板4之间的电气绝缘距离。由于具有这一配置，能够降低绕组组件6的泄露电感。在本实施例中，以降序堆叠基板1、基板2、基板3以及基板4。构成次级绕组的基 板2、4设置有层间连接组件17。此外，仅构成初级绕组的基板3设置有层间连接组件16。 也就是说，在本实施例中，沿堆叠方向离芯组件47最近的基板1不具有层间连接组件。此 外，当堆叠基板1-4时，层间连接组件16、17将基板2的图案化导体8电连接到基板4的图 案化导体10。因此，构成了次级绕组。而且，在本实施例中，“仅有除了与芯组件47相邻的基板1之外的基板2-4”设置 有层间连接组件16、17 (换言之，“仅有除了离芯组件47最近的基板1之外的基板2-4”设 置有层间连接组件16、17)。从而，能够确保芯组件47与每个层间连接组件16、17之间的电 气绝缘距离。因此，不需要在基板与芯组件之间插入电气绝缘组件。这可以防止成本增加。 此外，这可以防止变压器尺寸增加。其次，图20示出确保芯组件5与用作表面层的基板1上的层间连接组件16之间 的电气绝缘距离的方法的实例。如从图20(a)和图20(b)所能理解的，芯组件5布置为使 得芯组件5在基板的堆叠方向上与层间连接组件16重叠(堆叠方向等同于与图20(b)的 页面垂直的方向)。芯组件5具有面对层间连接组件16的面对部。芯组件5的面对部设 置有切口 37。切口 37确保芯组件5与层间连接组件16之间的电气绝缘距离。而且，在图 20(c)中，芯组件5布置为使得芯组件5与层间连接组件16在基板的堆叠方向上具有非重 叠的关系。这一配置能够确保芯组件5与层间连接组件16之间的电气绝缘距离。不言而 喻，确保芯组件5与层间连接组件16之间的电气绝缘距离的含义不限于此。而且，无需多 言，可以将这一技术应用于在第一实施例到第六实施例中说明的变压器中。在本实施例中， 构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采用构成具有“一个基板”或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。(第八实施例)参见图21-图23对第八实施例中的变压器做出说明。第一实施例到第七实施例 中的变压器包括初级绕组与次级绕组。然而，本实施例的变压器包括除了初级绕组与次级 绕组之外的第三级绕组。要注意，元件与第一实施例的元件相同。因此，由相同的附图标记 表示与第一实施例中的元件相同的元件。省略与第一实施例的元件相同的元件的说明。本实施例的变压器包括基板1、3，基板2、4以及基板58、60。基板1、3构成初级绕 组。基板2、4构成次级绕组。基板58、60构成第三级绕组。基板1、2、3、4、58以及60堆叠， 从而基板1、2、3、4、58以及60构成绕组组件6。图21 (a)示出的基板1、3设置有层间连接组件63。层间连接组件63配置为将图 案化导体59(在下文中将做出说明)电连接到与图案化导体59协同构成第三级绕组的图 案化导体61 (在下文中将做出说明)。此外，基板2、4设置有层间连接组件64。层间连接组 件64配置为将图案化导体59电连接到图案化导体61。基板1-4设置有连接端子56、57。 连接端子56、57位于连接端子14与连接端子15之间。连接端子56、57分别连接到第三绕 组的端部。在本实施例中，每一个图案化导体8、10的匝数均为2. 5。如图21(a)所示，基板58为具有矩形板形状的板状基板。基板58成形为尺寸约 等于基板1的尺寸。基板58成形为在水平上呈长形。基板58的中心处设置有插孔58a。 插孔58a位于与插孔Ia的位置类似的位置。插孔58a成形为具有矩形形状。插孔58a的 尺寸约等于插孔Ia的尺寸。插孔58a穿过基板58。基板58设置有图案化导体59。图案 化导体59环绕基板58的插孔58a。图案化导体59的匝数均为3. 5。基板58的一个纵向 端设置有第一端，另一纵向端设置有第二端(第一端与图21 (a)的左端相对应)。基板58 的第一端设置有连接端子11-13，其位于与基板1中类似的位置。基板58的第二端设置有 连接端子14、15、56、57，其位于与基板1中类似的位置。基板58设置有层间连接组件62，层间连接组件62位于与层间连接组件16、17相 对应的位置处。层间连接组件62配置为电连接到层间连接组件16、17。基板58设置有层 间连接组件65，层间连接组件65位于与层间连接组件63、64相对应的位置处。层间连接组 件65配置为将层间连接组件63电连接到层间连接组件64。图案化导体59具有连接到层 间连接组件65的第一端。图案化导体59以逆时针方向环绕插孔。图案化导体59具有连 接到连接端子57的第二端。图21 (a)所示的基板60成形为尺寸约等于基板1的尺寸。基板60为具有矩形板 形状的片状基板，从而基板60成形为在水平上呈长形。基板的中心处设置有矩形形状的 插孔60a。插孔穿过基板60。此外，基板60设置有环绕基板60的插孔60a的图案化导体 61。图案化导体61的匝数为3. 5。基板60的一个纵向端设置有第一端，另一纵向端设置有 第二端(基板60的第一端与图21 (a)的左端相对应)。基板60的第一端设置有连接端子 11-13。基板60的第二端设置有连接端子14、15、56、57，其位于与基板1中类似的位置。基板60设置有层间连接组件62。层间连接组件62位于与层间连接组件16、17相 对应的位置处。层间连接组件62配置为将层间连接组件16电连接到层间连接组件17。基 板60设置有层间连接组件65。层间连接组件65位于与层间连接组件63、64的位置相对应 的位置处。层间连接组件65配置为将层间连接组件63电连接到层间连接组件64。图案化导体61设置有连接到连接端子56的第一端。图案化导体61以逆时针方向环绕插孔60a。 图案化导体61设置有连接到层间连接组件65的第二端。在本实施例中，“构成具有最高电势的第三绕组的基板58、60”被设置在最下层。 因此，能够降低在基板堆叠方向上电气绝缘材料的厚度。因此，能够获得薄型化的变压器。 要注意，图22示出变压器的电路图。其次，图23(a)示出具有如下特征的变压器的一个实例(a)构成第三绕组的基板 58、60布置为内层；(b)为基板58、60设置第三绕组的层间连接组件。在本实例中，由电气 绝缘材料环绕图案化导体59、61，从而电气绝缘材料填充图案化导体59、61。这一配置能够 降低图案化导体58与初级绕组之间的电气绝缘距离。这一配置能够降低图案化导体61与 次级绕组之间的电气绝缘距离。这使得变压器的尺寸变小。而且，图23(b)示出将“需要层间连接组件的基板2、4(次级绕组)与基板58、60” 布置为内层的一个实例。根据本实例，与图23(a)中示出的实例类似的，能够减小变压器的 尺寸。此外，与图17中示出的变压器类似的，还能够防止成本增加。要注意，本实施例中的变压器包括三个绕组其包括第一绕组、第二绕组以及第三 绕组。然而，绕组的数目不限于本实施例。即，变压器能够采用等于或多于四个绕组。在本 实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采用构成具有“一个基板” 或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。还能够采用构成第三级绕组的基板，使其具 有“一个基板”或“等于或多于三个基板”。(第九实施例)参见图M说明本实施例中的变压器。在第一实施例到第八实施例中，分别由具有 图案化导体的多个基板构成次级绕组。限定次级绕组的基板的图案化导体的匝数彼此相 同。相反，在本实施例中，依次由包括多种基板的基板来构成次级绕组(依次由包括两种 基板的基板来构成次级绕组)。要注意，元件与第一实施例的元件相同。因此，由相同的附 图标记表示与第一实施例中的元件相同的元件。省略与第一实施例的元件相同的元件的说 明。根据图可理解的是，本实施例中的变压器包括基板2以及与基板2协同构 成次级绕组的基板4。基板2设置有匝数为3. 5的图案化导体8。基板4设置有匝数为2. 5 的图案化导体10。在构成初级绕组的基板1与基板3之间布置具有最多匝数的基板2。在 这种情况下，次级绕组的总匝数为6。因此，与第一实施例到第八实施例中的变压器类似，具 有这种配置的变压器配置成产生均勻磁通量。此外，这一配置能够防止输出损耗。此外，在本实施例中，在基板1与基板3之间插入具有最多匝数的基板2。因此，与 在基板1与基板3之间插入最少匝数的基板4的情况相比，能够提高初级绕组与次级绕组 之间的电感耦合。其次，图对…)示出另一实施例。基板1与基板3、基板38协同构成初级绕组。在 基板1与基板3之间插入基板2。在基板3与基板38之间插入基板4。在这种情况下，在 构成初级绕组的基板1、3以及38之间的空间中布置构成次级绕组的所有基板2、4。因此， 与图24(a)的情况相比，这一配置能够提高初级绕组与次级绕组之间的耦合。无需多言，在本实施例中，构成次级绕组的基板也需要具有至少两个基板。能够采 用构成具有“一个基板”或“等于或多于三个基板”的初级绕组的基板。
(第十实施例)基于图25，本实施例说明了电力变换装置。电力变换装置包括使用在第一实施例 到第九实施例的任一实施例中说明的变压器的电力变换电路。图25(a)示出本实施例中的电力变换装置。本实施例中的电力变换装置包括前向 型(forward type)的AC-DC转换器电路40与输出滤波器41。AC-DC转换器电路40包括 在上述实施例中示出的变压器Trl。AC-DC转换器电路40配置为将从交流电源供应的电源 电压转换成具有预定电压值的直流电压。输出滤波器41连接到跨过输出滤波器41的输出 端子的负载42。此外，变压器Trl的初级绕组与开关元件Sl串联连接。开关元件Sl配置 为通过未示出的控制电路以预定周期打开和关闭。在本实施例中，AC-DC转换器电路40设 置有连接到PFC电路67的输入端子。PFC电路67配置为提高功率因数。此外，图25(b)示出电力变换装置的另一实施例。电力变换装置包括回扫式DC-DC 转换器电路40，以及输出滤波器41，。DC-DC转换器电路40，包括变压器Trl。DC-DC转换 器电路40’配置为将直流电源E的供电电压变换成具有预定电压值的直流电压。输出滤波 器41’的输出端子与负载42连接。此外，变压器Trl的初级绕组与开关元件Sl串联连接。 开关元件Sl配置为由控制电路68以预定周期打开和关闭。此外，在本实施例中，控制电路 68设置有电源电路69，其配置为产生用于激活控制电路68的操作电压。电源电路69配 置为从通过图案化导体提供的直流电压产生操作电压，该图案化导体从次级绕组的中部拉 出ο当从绕组的中部提取电源之时，包括线轴(bcAbin)、芯以及绕组的变压器需要设 计的显著变化，还需要附加的端子。这导致成本增加以及变压器尺寸变大。然而，上述的片 状变压器能够通过在基板上缠绕(wire)图案化导体获得设计的变化。因此，能够防止成本 增加，还能够防止变压器尺寸变大。而且，在本实施例中，在第一实施例到第九实施例的任一实施例中的变压器能够 制造具有小尺寸的电力变换装置，并能够防止输出损耗。此外，在于构成变压器的基板上安 装构成电力变换电路的电路元件的情况下，能够增加用于散热的尺寸。因此，能够提高初级 绕组与次级绕组中所产生的热的散热性能。无需多言，电力变换装置的使用不限于本实施例。也就是说，采用电力变换装置作 为用于向如放电灯和LED的光源提供照明电压的装置是示例性的。此外，电力变换装置的 配置不限于本实施例。S卩，电力变换装置仅需要采用变压器。此外，在本实施例中，从次级 绕组的中部拉出的图案化导体用于产生电源。然而，可以使用从次级绕组的中部拉出以检 测表示变压器Trl的操作的信号的图案化导体。(第^^一实施例)参见图沈-图观，说明本实施例中的照明装置、车用照明装置以及车辆。本实施例 中的照明装置为包括在第一实施例到第九实施例的任一实施例所说明的变压器且为车辆 的头灯所设置的照明装置。本实施例的照明电路如图沈(a)所示。本实施例的照明电路包括回扫式的DC-DC 转换器电路43、反相电路44以及点火电路45。DC-DC转换器电路43包括变压器Trl，且配 置为将由直流电源E所产生的电源电压变换成具有预定电压值的直流电压。反相电路44配 置为将直流电压变换成具有高频率的交流电。点火电路45配置为产生用于启动放电灯的灯泡的高电压脉冲。要注意，本实施例中的照明电路除了变压器Trl之外均为公知的。因 此，省略了对照明电路的详细说明。图^(b)示出了本实施例中的照明装置的一个实施例。变压器的基板1的表面安 装有包括电容C1、C2，二极管Dl，开关元件Ql的DC-DC转换器电路43以及反相电路44。此 外，图^Uc)示出本实施例的照明电路的另一实施例。这一情况示出布置在基板1的拐角 上的变压器。从而，能够容易地将芯装配到基板1上。此外，能够通过固定装置(如胶带) 容易地将芯固定到基板1。DC-DC转换器电路43配置为在从“等于或高于几百kHz”到“小于等于几MHz”的频 率处进行操作。当直流电源E为车辆的直流电源(电池)时，车辆的直流电源具有从“等于 或高于5V”到“等于或低于20V”的电压变化。相反，放电灯具有从等于或高于几十伏特到 小于等于数百伏特的额定电压。因此，从初级绕组到次级绕组的匝数比为“大于等于1 3 的级别”到“小于等于1 10的级别”。而且，近来，具有车辆头灯的尺寸小于IOOcc的需 求。鉴于头灯的尺寸，变压器需要具有小于IOcc的尺寸。根据变压器的尺寸限制，确定变 压器的操作频率与变压器的匝数比。图27示出采用头灯的照明装置C的车用照明装置。图观示出具有头灯的照明装 置C的车辆。图27示出本实施例的车用照明装置。车用照明装置包括头灯的照明装置C、近光 切换电源70以及头灯LP。近光切换电源70配置为将电源提供给头灯的照明装置C。头灯 LP配置为从头灯的照明装置C接收点亮头灯的电源，从而头灯LP开启。如图观所示，一个 车辆D具有两组头灯LP以及头灯的照明装置C，以及近光切换电源70。头灯的照明装置C 电连接到具有电缆72的近光切换电源70。每一个用于头灯的照明装置C电连接到具有电 线71的对应的头灯LP。当开启开关(未示出)时，近光切换电源70开始向头灯的照明装置C提供电源。 在这种情况下，头灯的照明装置C施加灯电压以稳定地开启对应的头灯LP。因此，两个头灯 稳定地开启。也就是说，根据本实施例，能够实现配置为使用第一实施例到第九实施例的任一 实施例所示的变压器的具有高操作频率以及配置为具有低输出损耗的小尺寸的照明装置。 此外，构成变压器的基板1安装有构成照明电路的电路元件。因此，能够提高热辐射尺寸。 结果是，能够提高辐射在第一绕组与第二绕组中产生的热的热辐射特性。此外，头灯的照明 装置C能够使车用照明装置提高车用照明装置的热辐射特性。因此，这种车用照明装置能 够布置在具有高温的空间如引擎室内。尽管在本实施例中对电路元件安装在基板的上表面上的情况做出说明，然而在基 板1上安装电路元件的安装位置不限于本实施例。也就是说，能够在基板1的下表面上安 装电路元件。而且，还能够在布置于基板1的下侧的基板的上表面或下表面上安装电路元 件。此外，在本实施例中，放电灯用作负载。然而，连接的负载不限于本实施例。也就是说， 可以将LED用作负载。
权利要求
1.一种变压器，包括 绕组组件，由磁性材料制成的芯组件，所述芯组件围绕所述绕组组件设置，从而所述芯组件形成磁路， 其中所述绕组组件包括堆叠的第一基板以及至少两个第二基板，所述第一基板和所述第二基板中的每个基板均设置有插孔以及环绕所述插孔的图案 化导体，所述插孔设置为供所述芯组件的中腿部通过，所述第一基板的所述图案化导体由匝数为1的单匝图案化导体限定，从而所述第一基 板的所述图案化导体限定第一绕组，每个所述第二基板的所述图案化导体限定第二绕组， 其中所述变压器还包括层间连接组件，该层间连接组件配置为将堆叠的所述第二基板的所 述图案化导体彼此电连接，所述层间连接组件位于所述单匝图案化导体的内侧，以及 所述层间连接组件位于所述单匝图案化导体的端部侧。
2.根据权利要求1所述的变压器，其中所述第一基板设置有多个第一连接端子，所述多个第一连接端子分别连接到所述第一 绕组的多个端部，所述第二基板设置有多个第二连接端子，所述多个第二连接端子分别连接到所述第二 绕组的多个端部，从所述插孔看过去所述第一连接端子与所述第二连接端子相对。
3.根据权利要求1所述的变压器，其中所述第一基板设置有多个第一连接端子，所述多个第一连接端子分别连接到所述第一 绕组的多个端部，所述第二基板设置有多个第二连接端子，所述多个第二连接端子分别连接到所述第二 绕组的多个端部，所述第一连接端子和所述第二连接端子设置在所述插孔的同一侧。
4.根据权利要求1-3的任一项所述的变压器，其中 所述绕组组件包括偶数个所述第二基板。
5.根据权利要求1-3的任一项所述的变压器，其中所述层间连接组件布置在由三个平面所环绕的区域中，所述三个平面包括第一平面、 第二平面以及第三平面，所述三个平面垂直于所述第一基板和所述第二基板， 所述第一平面通过第一点、第二点以及第三点中的两个点， 所述第二平面通过第一点、第二点以及第三点中的两个点， 所述第三平面通过第一点、第二点以及第三点中的两个点， 所述第一点由从所述芯组件拉出的所述第一绕组的第一端的宽度中心限定，所述第二点由从所述芯组件拉出的所述第一绕组的第二端的宽度中心限定， 所述第三点由通过所述中腿部形成的磁路的横截面的中心限定。
6.根据权利要求5所述的变压器，其中所述层间连接组件与所述第三点沿预定方向排列，将所述第一点连接到所述第二点的位于基板的平面中的连接线与所述芯组件沿所述 预定方向间隔开第一距离，所述第一距离大于等于所述中腿部中的磁路的横截面宽度的一半。
7.根据权利要求1-3的任一项所述的变压器，其中所述层间连接部布置为，使得所述中腿部侧的所述层间连接部的端部与所述层间连接 组件侧的所述中腿部的端部之间的距离大于等于0. 5mm。
8.根据权利要求1-3的任一项所述的变压器，其中所述层间连接部布置在所述第一基板与所述第二基板的预定基板中， 所述预定基板为除了所述第一基板与所述第二基板中的与所述芯组件相邻布置的基 板之外的基板。
9.根据权利要求1-3的任一项所述的变压器，其中所述绕组组件包括多个所述第一基板和多种所述第二基板，多种所述第二基板的匝数彼此不同，从而所述第二基板包括具有最多匝数的最多匝数 基板，所述最多匝数基板布置在所述第一基板之间。
10.一种电力变换装置，包括具有如权利要求1-3的任一项所述的变压器的电力变换 电路，其中所述第一基板和所述第二基板的至少一个基板安装有构成所述电力变换电路的电路 元件。
11.一种照明装置，包括具有如权利要求1-3的任一项所述的变压器的照明电路，其中所述第一基板和所述第二基板的至少一个基板安装有构成所述照明电路的电路元件。
12.—种车用照明装置，包括如权利要求11所述的照明装置。
13.—种车辆，包括如权利要求12所述的车用照明装置。
全文摘要
一种变压器，包括构成初级绕组的基板(1、3)、构成次级绕组的基板(2、4)以及环绕基板(1-4)布置的芯组件(5)。基板(1、3)包括插孔(1a、3a)，所述插孔(1a、3a)分别允许芯组件(5)的中腿部插入其中；以及导电图案(7、9)，分别环绕插孔(1a、3a)形成，并且导电图案(7、9)的匝数各为一。在基板(1、3)的每个基板中，在导电图案(7、9)内侧的每一个导电图案(7、9)的端部形成层间连接部(16)，层间连接部(16)将分别形成在基板(2、4)上的导电图案(8、10)彼此电连接。
文档编号H01F17/00GK102077307SQ20098012435
公开日2011年5月25日 申请日期2009年4月16日 优先权日2008年4月24日
发明者中村俊朗, 中野智之, 田中寿文, 菅沼和俊 申请人:松下电工株式会社