一种平面变压器及其磁芯的制作方法

本发明涉及平面变压器结构，具体涉及一种平面变压器及其磁芯。

背景技术：

1、平面变压器是一种具有高频，低造型，高度很小而工作频率很高等特点的变压器，平面变压器的功率可以由5w到20kw、频率自20khz到2mhz，效率通常可达98%，广泛应用于电信、电焊机、计算机和外设、网络、医疗电子、工业控制、安全系统和电子设备。

2、平面变压器与传统的变压器相比最大的区别在于铁芯及线圈绕组，平面变压器采用小尺寸的e型、rm型或环型铁氧体磁芯，通常是由高频功率铁氧体材料制成，在高频下有较低的磁芯损耗；绕组采用多层印刷电路板迭绕而成，绕组或铜片迭在平面的高频铁芯上构成变压器的磁回路，这种设计有低的直流铜阻、低的漏感和分布电容，可满足谐振电路的设计要求，而且由于磁芯良好的磁屏蔽，可抑制射频干扰。

3、现有技术中，平面变压器的上下磁芯是通过胶液黏合固定，但是平面变压器的需求趋向集成化、小型化发展，上下磁芯的安装空间越来越小，与pcb绕组上的周边电子件之间的安全距离越来越小，要求上下磁芯居中安装，且上下对齐安装，不能偏到一边，以保证上下磁芯吸收谐振电路产生的温度热量一致，如公开号为cn102360787b的“一种平面变压器及其磁芯”，是将上磁芯盖在下磁芯上，确认位置对齐后采用胶水将上下磁芯黏合，安装时存在以下缺陷：在安装上磁芯和下磁芯时，上下挤压胶液为向上下磁芯结合面的两边侧溢流，容易发生上下磁芯黏合偏移发生，此外上下磁芯之间的窗口槽内因谐振电路工作集热，容易引起生上下磁芯黏合胶液软化，进而增加了上下磁芯安装的偏移量，从而使窗口槽内因谐振电路产生的漏感增大以及电容分布不均匀，且严重时导致上下磁芯因温度变化影响容易开裂，影响平面变压器的使用寿命。

4、现有技术中，平面变压器的绕组采用多层印刷电路板迭绕而成，具体是在pcb基板上印刷迭绕线路，印刷电路板上喷涂绝缘层，并露出印刷迭绕线路，可以减少迭绕的线路之间发生集肤感应，但在使用过程中存在以下缺陷：印刷迭绕线路与pcb基板表面的爬电距离较短，耐压性能差，会在pcb基板表面的绝缘层上集热量，散热性能差，容易引起pcb基板表面的绝缘涂层出现受热局部破损情况，易造成局部迭绕的线路之间发生集肤感应增加，严重时影响平面变压器的安全性能。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种平面变压器的磁芯，用于解决安装上下磁芯及使用时上下磁芯容易发生偏移的问题；本发明还提供一种平面变压器，用于解决pcb基板表面的绝缘涂层容易出现受热局部破损的问题。

2、本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

3、一种平面变压器的磁芯，包括：

4、e型结构状的上芯体，所述上芯体的两侧边分布设有一体结构上边柱，中部位置分布设有一体结构的上中心柱；

5、上插板一，插设连接在所述上边柱开设的上伸缩槽一内，且所述上插板一的插接顶端通过若干弹簧连接所述上边柱；

6、上插板二，插设连接在所述上中心柱开设的上伸缩槽二内，且所述上插板二的插接顶端通过若干弹簧连接所述上中心柱；

7、e型结构状的下芯体，所述下芯体的两侧边分布设有一体结构下边柱，中部位置分布设有一体结构的下中心柱；

8、下插板一，插设连接在所述下边柱开设的下伸缩槽一内，且所述下插板一的插接底端通过若干弹簧连接所述下边柱；

9、下插板二，插设连接在所述上中心柱开设的下伸缩槽二内，且所述下插板二的插接底端通过若干弹簧连接所述下中心柱；

10、其中，所述上芯体和所述下芯体安装时，所述上插板一的底端插设连接所述下边柱开设的下插槽一内，所述下插板一的顶端插设连接所述上边柱开设的上插槽一内，且所述上插板一、所述下插板一、所述上边柱和所述下边柱之间围成注胶液孔；

11、所述上插板二的底端插设连接所述下中心柱开设的下插槽二内，所述下插板二的顶端插设连接所述上中心柱开设的上插槽二内，且所述上插板二、所述下插板二、所述上中心柱和所述下中心柱围成气隙散热孔。

12、作为本发明进一步的方案：所述上芯体和所述下芯体之间通过定位机构连接。

13、作为本发明进一步的方案：所述定位机构包括有上支板和下支板，所述上支板安装在所述上芯体的两侧外壁上，所述下支板安装在所述下芯体的两侧外壁上，且所述下支板上设置的丝套螺纹连接调节丝杆，所述调节丝杆的顶端与所述上支板上设置的抵套套接。

14、作为本发明进一步的方案：所述上插板一、所述下插板一、所述上插板二和所述下插板二的厚度一致设置，且为2—5mm。

15、作为本发明进一步的方案：所述上插板一、所述下插板一、所述上插板二、所述下插板二、所述上芯体和所述下芯体的材料均采用铁氧体材料制成。

16、一种平面变压器，包括多个pcb绕组和上述所述的磁芯，所述pcb绕组包括有pcb基板、绕组线圈和绝缘薄板，所述pcb基板上迭绕设置绕组线圈，并在所述pcb基板的表面上喷涂绝缘层，所述绝缘薄板可拆卸连接在pcb基板上，且所述绕组线圈贯穿所述绝缘薄板开设的线圈安装槽且向上凸起。

17、作为本发明进一步的方案：相邻迭绕的所述绕组线圈之间均布设有若干气孔，所述气孔位于所述绝缘薄板的上表面上开设，且沿所述绝缘薄板长度方向上贯穿开设有气隙孔道，所述气隙孔道与所述气孔相连通。

18、作为本发明进一步的方案：所述绕组线圈电镀设置在所述pcb基板上的印刷电路槽内。

19、作为本发明进一步的方案：位于所述上芯体和所述下芯体之间的多个pcb绕组自下至上依次贴合组装。

20、作为本发明进一步的方案：所述pcb绕组的中心位置处开设有与所述上中心柱和所述下中心柱插接的中心柱插孔。

21、本发明的有益效果：

22、（1）上芯体和下芯体安装时，上插板一、下插板一、上边柱和下边柱之间围成注胶液孔，注胶液孔内用于填充黏合剂，上芯体和下芯体通过上插板一和下插板一阻挡胶液向两侧溢流，可以避免上边柱和下边柱之间的黏合胶液厚度不一致，以使注胶液孔内填充黏合剂厚度均匀一致，用于减少组合磁芯的侧边端漏磁现象；

23、（2）在磁芯使用过程中，窗口内因谐振电路产生高温热量，通过上插板一和下插板一对上下磁体结合面的黏合胶液进行阻挡隔热，可以避免因黏合胶液乳动而引起上芯体和下芯体偏移，从而解决了安装上下磁芯及使用时上下磁芯容易发生偏移的问题，以确保窗口槽内因谐振电路产生的漏感减少以及电容分布均匀，且可以避免上下磁芯因温度变化影响容易开裂，延长平面变压器的使用寿命；

24、（3）在磁芯使用过程中，因谐振电路产生高温热量，上插板二、下插板二、上中心柱和下中心柱围成气隙散热孔，通过上插板二和下插板二减少磁芯中心位置漏磁，且中心位置处所围成的气隙散热孔便于进行散热，避免温度过高造成上中心柱和下中心柱开裂情况发生；

25、（4）上芯体和下芯体安装时，上插板一插接限位下边柱，下插板一插接限位上边柱，上插板二插接限位下中心柱，下插板二插接限位上中心柱，以使上芯体和下芯体对齐安装方便，且牢靠，有助于减少安装时产生的偏移量；

26、（5）通过在pcb基板上设置绝缘薄板，绝缘薄板卡扣固定绕组线圈，以确保绕组线圈的安装稳定性，且在使用过程中，可以减少迭绕的线路之间发生集肤感应，设置的绝缘薄板增长与绕组线圈之间的爬电距离，且耐压性能高，绝缘薄板上集热便于散出，避免pcb基板表面的绝缘涂层出现受热局部破损情况，有助于提升平面变压器的安全性能；

27、（6）通过在绝缘薄板上设置气孔和气隙孔道，以使磁芯内产生的噪音便于进入气孔和气隙孔道排出，起到降低噪音，减缓振动的作用；

28、（7）气孔和气隙孔道可以用于保持磁芯内的预期电感量，以确保磁芯内电流和温度不会饱和，平面变压器在使用过程中，上中心柱和下中心柱为共同磁通部分，上中心柱和下中心柱周围的气隙在较强磁场作用下产生边缘效应或从中心柱向边缘扩散，进入绕组线圈之间，进入绕组线圈之间的公共磁场容易发生涡流效应，造成损耗浪费，通过在相邻迭绕的绕组线圈之间均布设若干气孔，从而减弱所产生的边缘效应和涡流效应，降低损耗，与气孔连通的气隙孔道增强散热排出性能。