变压器及具有其的电源模块的制作方法

本发明涉及一种变压器及具有其的电源模块，具体地说，尤其涉及一种具有增强散热功能的变压器及具有其的电源模块。

背景技术：

在电源模块的开发中，水冷散热是一个惯用的方法，也比较有效。但水冷散热，需要通过一连串的热传导过程，才能把热从发热元件传递到水媒，如热量从变压器传输至散热胶再至灌胶腔体再至散热冷板再至水媒管管壁最后至水媒，热量最终通过水媒带走。

为了增强散热能力，可以在发热元件上加散热片或其它易于导热的材料，但会相应的增大器件的体积、重量，并增加成本。

变压器由铁芯、绕线骨架和绕组等组成，绕组包括原边绕组及副边绕组，其中原边绕组与副边绕组是最主要的发热部件，因此除了减小变压器本身损耗外，如何增大变压器主要发热部分与散热胶的接触面积将是一个有效的减小热阻、提升散热能力的方法。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种变压器，其中，包括：

相对设置的两个第一铁芯；

一原边绕组；以及

一副边绕组，包括：

第一段部，具有第一出线端、第二出线端、第一连接端以及第一开口，所述第一出线端和所述第二出线端在所述第一段部的一侧，所述第一连接端在所述第一段部的另一侧；

第二段部，具有第三出线端、第四出线端、第二连接端以及第二开口，所述第三出线端和所述第四出线端在所述第二段部的一侧，所述第二连接端在所述第二段部的另一侧，所述第二段部平行于所述第一段部，且所述第二连接端的至少部分与所述第一连接端的至少部分相连接形成连接部；

所述原边绕组的至少部分位于所述副边绕组的所述第一段部和所述

第二段部之间。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第三出线端相对设置，所述第二出线端与所述第四出线端相对设置。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第二出线端构成第一线圈的第一对外连接端口，所述第三出线端与所述第四出线端构成第二线圈的第二对外连接端口，所述第一对外连接端口和所述第二对外连接端口分别与一外电路连接。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第四出线端构成第一线圈的第三对外连接端口，所述第二出线端与所述第三出线端构成第二线圈的第四对完连接端口，所述第三对外连接端口和所述第四对外连接端口分别与一外电路连接。

本发明还提供一种变压器，其中，包括：

相对设置的两个第一铁芯；

至少一原边绕组；以及

至少一副边绕组，包括：

第一段部，具有第一出线端、第二出线端、第一连接端以及第一开口，所述第一出线端和所述第二出线端在所述第一段部的一侧，所述第一连接端在所述第一段部的另一侧；

第二段部，具有第三出线端、第四出线端、第二连接端以及第二开口，所述第三出线端和所述第四出线端在所述第二段部的一侧，所述第二连接端在所述第二段部的另一侧，所述第二段部平行于所述第一段部，且所述第二段部的第二连接侧的至少部分与所述第一段部的第一连接侧的至少

部分相连接形成连接部；

至少一所述原边绕组的至少部分位于所述至少一副边绕组的所述第

一段部和所述第二段部之间。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第三出线端相对设置，所述第二出线端与所述第四出线端相对设置。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第二出线端构成第一线圈的第一对外连接端口，所述第三出线端与所述第四出线端构成第二线圈的第二对外连接端口，所述第一对外连接端口和所述第二对外连接端口分别与一外电路连接。

上述的变压器，其中，所述第一出线端与所述第四出线端构成第一线圈的第三对外连接端口，所述第二出线端与所述第三出线端构成第二线圈的第四对外连接端口，所述第三对外连接端口和所述第四对外连接端口分别与一外电路连接。

上述的变压器，其中，所述副边绕组由单片的金属导电片一体冲压成型后弯折形成。

上述的变压器，其中，所述金属导电片为铜金属片。

上述的变压器，其中，所述副边绕组还包括绝缘层，所述绝缘层在所述第一段部及/或所述第二段部与所述第一铁芯之间。

上述的变压器，其中，所述副边绕组还包括至少一延伸部，设置且连接于所述连接部的至少一侧。

上述的变压器，其中，所述连接部及所述延伸部为一体成型件。

上述的变压器，其中，所述第一段部，所述至少一原边绕组，所述第二段部依次排列。

上述的变压器，其中，所述变压器包括第一副边绕组，第二副边绕组，第一原边绕组，第二原边绕组和第三原边绕组，所述第一副边绕组的所述第一段部，所述第一原边绕组，所述第一副边绕组的第二段部，所述第二原边绕组，所述第二副边绕组的第一段部，所述第三原边绕组，所述第二副边绕组的第二段部依次排列。

上述的变压器，其中，所述变压器包括第一副边绕组，第二副边绕组，第一原边绕组，第二原边绕组和第三原边绕组，所述第一副边绕组的所述第一段部，所述第一原边绕组，所述第二副边绕组的第一段部，所述第二原边绕组，所述第一副边绕组的第二段部，所述第三原边绕组，所述第二副边绕组的第二段部依次排列。

上述的变压器，其中，所述第一出线端，所述第二出线端，所述第三出线端及所述第四出线端具有凸起部，所述凸起部具有一高度。

上述的变压器，其中，所述变压器还包括至少一绕线架，所述原边绕组包含多个线圈分别缠绕于所述绕线架的线槽内，所述绕线架上设置有凸起的定位部，组装时所述第一开口及/或所述第二开口对应地卡合于所述定位部上。

上述的变压器，其中，所述原边绕组的所述线圈由三层绝缘线组成。

上述的变压器，其中，还包括电感，所述电感包括：

第二铁芯，设置于所述至少一第一铁芯的的一侧；

至少一电感绕组，设置于所述第二铁芯及所述第一铁芯之间。

本发明还提供一种电源模块，其中，包括上述中任一项所述的变压器。

上述的电源模块，其中，还包括腔体，所述变压器设置于所述腔体中。

上述的电源模块，其中，还包括散热胶，所述散热胶设置于所述腔体内且至少部分包覆所述变压器。

上述的电源模块，其中，还包括散热板，设置于所述腔体底部和/或四周，传导至所述腔体的热量通过所述散热板传导出。

上述的电源模块，其中，所述散热板为水冷散热板。

针对于现有技术本发明的功效在于：

1、在一定的功率(或损耗)下，散热更容易，温升更低，可适当减小变压器的体积、重量，进而能够实现减小电源模块的体积，便于实现电源模块的轻型化；

2、在维持体积、重量不变的前提下，能够有效提升电源的功率处理能力；

3、通过适当的外部连接还可以形成准三明冶结构，增强原副边之间的耦合，减小损耗，提高效率。

附图说明

图1及图2为本发明副边绕组第一实施例的结构示意图；

图3为本发明变压器第一实施例的爆炸图；

图4为图3绕组组合示意图；

图5为本发明变压器第二实施例的爆炸图；

图6为图5绕组组合示意图；

图7至图8为本发明副边绕组第二实施例的结构示意图；

图9为本发明变压器第三实施例的爆炸图；

图10为图9绕组组合示意图；

图11为本发明变压器第四实施例的爆炸图；

图12为本发明电源模块的磁件部分结构示意图；

图13为图12的a-a’剖视图。

其中，附图标记为：

第一铁芯11

原边绕组12

副边绕组13

第一段部131

第一出线端1311

第二出线端1312

第一连接端1313

第一开口1314

第二段部132

第三出线端1321

第四出线端1322

第二连接端1323

第二开口1324

连接部133

绕线架14

定位部141

绝缘层134

延伸部135

第一副边绕组13a

第二副边绕组13b

第一原边绕组12a

第二原边绕组12b

第三原边绕组12c

凸起部t

凸起部t1

变压器tx

散热板b

腔体q

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例对本发明作进一步详细描述：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了实施方式和操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

请参照图1至图4，图1及图2为本发明副边绕组第一实施例的结构示意图；图3为本发明变压器第一实施例的爆炸图；图4为图3绕组组合示意图。如图1至图4所示，本发明的变压器tx包括：相对设置的二个第一铁芯11及绕组，绕组包括原边绕组12及副边绕组13。其中副边绕组13包括第一段部131及第二段部132，第一段部131具有第一出线端1311、第二出线端1312、第一连接端1313以及第一开口1314，第一出线端1311和第二出线端1312在第一段部131的一侧，第一连接端1313在第一段部131的另一侧；第二段部132具有第三出线端1321、第四出线端1322、第二连接端1323以及第二开口1324，第三出线端1321和第四出线端1322在第二段部132的一侧，第二连接端1323在第二段部132的另一侧，第二段部132平行于第一段部131，且第二连接端1323的至少部分与第一连接端1312的至少部分相连接形成连接部133；原边绕组12位于副边绕组13的第一段部131和第二段部132之间。

其中，变压器工作时其主要热量传导的方式为，原边绕组12热量大部分传递给副边绕组13，副边绕组13再通过自身的连接部133把热量传导至外部。

进一步地，第一段部131与第二段部132具有相同或相似的轮廓。

再进一步地，第一出线端1311与第三出线端1321相对设置，第二出线端1312与第四出线端1322相对设置。

又进一步地，在一实施例中，第一出线端1311与第二出线端1312构成第一线圈的第一对外连接端口，第三出线端1321与第四出线端1322构成第二线圈的第二对外连接端口。第一对外连接端口和第二对外连接端口分别和外电路连接，外电路在图中没有示出。具体地说，在本实施例中，形成从第一出线端1311到第二出线端1312的流通路径，电流从第一出线端1311流入，从第二出线端1312流出的结构，第三出线端1321与第四出线端1322电性连接后的结构与作用跟第一出线端1311到第二出线端1312相同，因此在此就不再赘述了。

更进一步地，在另一实施例中，第一出线端1311与第四出线端1322构成第一线圈的第三对外连接端口，第二出线端1312与第三出线端1321构成第二线圈的第四对外连接端口。第三对外连接端口和第四对外连接端口分别和外电路连接，外电路在图中没有示出。原边绕组12与副边绕组的第一线圈或/和第二线圈构成准三明冶结构，以此有效改善原副边绕组的耦合情况，减小损耗，提高电源效率。具体地说，在本实施例中，形成从第一出线端1311到第四出线端1322的流通路径，电流从第一出线端1311流入，从第四出线端1322流出的结构，由此与中间所夹的原边绕组12一起构成准三明冶结构，有效增强原副边绕组的耦合，相对于单堆叠结构，能够更进一步的改善电源效率，第二出线端1312与第三出线端1321形成的第四对外连接端口的结构与作用跟第一出线端1311到第四出线端1322相同，因此在此就不再赘述了。

其中，在本实施例中，副边绕组13由单片的金属导电片一体冲压成型后沿图2中虚线位置弯折形成，金属导电片为铜金属片，但本发明并不以此为限。

再请参照图1至2及图5至6，图5为本发明变压器第二实施例的爆炸图；图6为图5绕组组合示意图。如图1至2及图5至6所示，本发明的变压器tx包括：相对设置的二个第一铁芯11及绕组，绕组包括至少一原边绕组12及至少一副边绕组13。其中每一副边绕组13包括第一段部131及第二段部132，第一段部131具有第一出线端1311、第二出线端1312、第一连接端1313以及第一开口1314，第一出线端1311和第二出线端1312在第一段部131的一侧，第一连接端1313在第一段部131的另一侧；第二段部132具有第三出线端1321、第四出线端1322、第二连接端1323以及第二开口1324，第三出线端1321和第四出线端1322在第二段部132的一侧，第二连接端1323在第二段部132的另一侧，第二段部132平行于第一段部131，且第二连接端1323的至少部分与第一连接端1313的至少部分相连接形成连接部133；至少一原边绕组12位于至少一副边绕组13的第一段部131和第二段部132之间。其中，在本实施例中的热量传导方式与前述实施例相同，在此不再赘述。

其中，变压器tx还包括至少一绕线架14，每一原边绕组12包含多个线圈分别缠绕于绕线架14的线槽内，绕线架14上设置有凸起的定位部141，组装时第一开口1314及/或第二开口1324对应地卡合于定位部141上。其中，在本实施例中，以原边绕组的线圈由三层绝缘线组成为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。

在本实施例中，第一段部131与第二段部132可以具有相同或相似的轮廓。

在本实施例中，第一出线端1311与第三出线端1321相对设置，第二出线端1312与第四出线端1322相对设置。

在本实施例中，副边绕组13由单片的金属导电片一体冲压成型后沿图2中虚线位置弯折形成，金属导电片为铜金属片，但本发明并不以此为限。

进一步地，在一较佳实施例中，变压器tx还包括绝缘层134，绝缘层134设置在在第一段部131及/或第二段部132与第一铁芯11之间，本发明并不对绝缘层的位置和数量进行限制。

再进一步地，每一副边绕组13还包括至少一延伸部135，设置且连接于连接部133的至少一侧；其中，在本实施例中，连接部133及延伸部135为一体成型件，但本发明并不以此为限。

更进一步地，如图1至3所示，第一段部131，至少一原边绕组12，第二段部132依次排列，在另一实施例中，如图5和图6所示，变压器tx包括第一副边绕组13a，第二副边绕组13b，第一原边绕组12a，第二原边绕组12b和第三原边绕组12c，第一副边绕组13a的第一段部131、第一原边绕组12a、第一副边绕组13a的第二段部132、第二原边绕组12b、第二副边绕组13b的第一段部131、第三原边绕组13c及第二副边绕组13b的第二段部132依次排列，但本发明并不对绕组的设置顺序进行限制。

在本发明的另一实施例中，变压器tx包括第一副边绕组13a，第二副边绕组13b，第一原边绕组12a，第二原边绕组12b和第三原边绕组12c，第一副边绕组13a的第一段部131、第一原边绕组12a、第二副边绕组13b的第一段部131、第二原边绕组12b、第一副边绕组13a的第二段部132、第三原边绕组13c、第二副边绕组13b的第二段部132依次排列。

需要说明的是，在本实施例中，第一出线端1311、第二出线端1312、第三出线端1321及第四出线端1321分别具有凸起部t和凸起部t1，凸起部t和凸起部t1具有一高度，凸起部t和凸起部t1用以插装于印刷电路板上，通过调节凸起部尺寸从而可适应不同的pcb板厚，或也可控制连接部133与外部散热器的距离。

请参照图7至图8，图7及图8为本发明副边绕组第二实施例的结构示意图。图7及图8所示的副边绕组的结构与图1及图2所示的副边绕组的结构大致相同，因此相同部分在此就不再赘述了，现将不同部分说明如下。在本实施例中，第二连接端1323的部分与第一连接端1312的部分相连接形成连接部133，延伸部135设置且连接于连接部133的一侧。请参照图9及图10，图9为本发明变压器tx第三实施例的爆炸图；图10为图9绕组组合示意图。图9及图10所示的变压器的结构与图5及图6所示的变压器的结构大致相同，因此相同部分在此就不再赘述了，现将不同部分说明如下。在本实施例中，变压器tx包括第一副边绕组13a，第二副边绕组13b，第一原边绕组12a，第二原边绕组12b和第三原边绕组12c，第一副边绕组13a的第一段部131，第一原边绕组12a，第二副边绕组13b的第一段部131，第二原边绕组12b，第一副边绕组13a的第二段部132，第三原边绕组12c，第二副边绕组13b的第二段部132依次排列。

需要说明的是，在本实施例中以采用图7及图8所示的副边绕组的结构为较佳的实施方式，但本发明并不以此为限。

请参照图11，图11为本发明变压器第四实施例的爆炸图。图11所示的变压器的结构与图5及图6所示的变压器的结构大致相同，图11所示的变压器的结构也可为如图9和图10所示的变压器的结构，因此相同部分在此就不再赘述了，现将不同部分说明如下。在本实施例中，变压器tx还包括电感15，电感15包括第二铁芯151及至少一电感绕组152；第二铁芯151设置于至少一第一铁芯11的一侧；至少一电感绕组152设置于第二铁芯151及第一铁芯11之间。

请参照图12及图13，图12为本发明电源模块的磁件部分结构示意图；图13为图12的a-a’剖视图。如图12及图13，电源模块的磁件部分包括：腔体q及前述实施例中任一项的变压器tx，变压器tx设置于腔体q中。

进一步地，电源模块的磁件部分还包括散热胶，散热胶设置于腔体q内且至少部分包覆变压器tx。

更进一步地，电源模块的磁件部分还包括散热板b，设置于腔体q的底部和/或四周，传导至腔体q的热量通过散热板b传导出。在本实施例中，散热板b为水冷散热板，但本发明并不以此为限。

其中，连接部133和散热胶充分接触，大大减小了发热体与冷媒之间的热阻，同时副边绕组本身产生的热量和部分原边绕组产生的热量都很容易传导到连接部133及延伸部135，极有利于热量的散出和降低变压器线圈的内部温度。在本实施例中，热量传导主要有两条路径，第一条为原边绕组从内圈到外圈依次传导直到与散热胶接触，第二条路径为原边绕组内层的热通过绕线骨架传递给副边导电铜片，或者原边绕组内层的热传递给副边导电铜片，副边导电铜片再通过自身把热量传导到连接部133及延伸部135并与散热胶接触，第二条传热路径将成为主要的路径。因此，不管是原边绕组还是副边绕组生成的热量都可通过一定的传热路径传递到连接部133及延伸部135并进入散热胶体，再通过散热板传导出。

综上所述，本发明的变压器及电源模块，能够在一定的功率(或损耗)下，散热更容易，温升更低，即可适当减小变压器的体积、重量，进而能够实现减小电源模块的体积，便于实现电源模块的轻型化；或在维持体积、重量不变的前提下，能够有效提升电源的功率处理能力；通过适当的外部连接还可以形成准三明冶结构，增强原副边耦合，减小损耗，提高电源效率。

需要说明的是：以上实施例仅仅用以说明本发明，而并非限制本发明所描述的技术方案；同时，尽管本说明书参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本发明进行修改或等同替换；因此，一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进，均应涵盖在本发明所附权利要求的保护范围之内。