绝缘平面电感性装置以及制造和使用方法
【专利说明】绝缘平面电感性装置以及制造和使用方法
[0001]优先权
[0002]本申请案主张具有相同名称的2014年9月3日提交的共同拥有的第14/476，612号美国专利申请案(其主张具有相同名称的2013年9月10日提交的共同拥有的第61/876，125号美国临时专利申请案的优先权)的优先权益，所述申请案中的每一者的内容以全文引用的方式并入本文中。
[0003]臟
[0004]本专利文献的揭示内容的一部分含有受版权保护的材料。版权所有者不反对任何人按专利及商标局专利文件或记录的原样对本专利文件或专利揭示内容进行复制，但保留此外的其它全部权利。
技术领域
[0005]本发明大体上涉及电路元件，且更明确地说，在一个示范性方面中，涉及供用于例如电力变压器或其它应用中的电感性装置，以及其利用和制造方法。
【背景技术】
[0006]现有技术中已知许多不同配置的电感电子装置。例如变压器等许多传统的电感组件利用由彼此绝缘的导体制成的初级及次级绕组。施加到初级绕组的电压指示基于初级与次级绕组之间的线匝比而在次级绕组中产生的电压。
[0007]然而，尤其归因于对降低组件大小和制造成本的不断增加的需要，利用印刷电路板(PCB)技术的所谓平面电感性装置已成为用于形成例如变压器等电感性装置的流行的设计实施方案。
[0008]图1A和IB中说明现有技术平坦线圈平面变压器的一个此种实例。图1A和IB的平坦线圈平面变压器100通常用于需要电流隔离的电力供应器应用或其它电路中。图1A和IB的平坦线圈平面变压器包括直接安置在由下芯体元件104及上芯体元件102形成的平面芯体内的多个缠绕式平坦线圈106。所述平坦线圈绕组垂直对准地堆叠，从而形成交替的初级-次级线圈配置，一个在另一个之上。平坦线圈还经配置以含有端子孔隙，所述端子孔隙经形成以啮合到驻留在管座组合件108上的对应支柱接脚。芯体元件由例如铁氧体等可透磁材料形成，其中平坦线圈绕组包夹在其间。
[0009]尽管业界已认定图1A和IB中的装置足以执行其相应机械及电气功能，但图1A和IB中的装置制造起来相对昂贵，这至少部分地是归因于为实现适当交错以便减少装置的漏电感而需要的平坦线圈绕组的数目(例如，六(6))。众所周知，漏电感是其中绕组看起来具有与彼此耦合的变压器绕组串联的某一电感的电变压器的特性。这部分地归因于绕组在变压器内的不完全耦合。
[0010]然而，图1A和IB中所示的堆叠布置还展现了不可能实现高电位电压情境所需的安全距离。为了尤其解决高电压应用中所需的安全距离，现将需要新的建构方法。
[0011]因此，存在对于成本较低且较易于制造同时解决与高电压应用有关的已知问题的电感性装置的突出需要，此些新装置尤其通过解决如现有技术中已知的与平坦线圈绕组的堆叠相关联的困难而实现。理想地，此些新装置将满足所需的高水平的绝缘，同时对于高电流应用实现较低直流电阻(DCR)，同时还实现低漏电感。
【发明内容】
[0012]在第一方面中，揭示一种电感性装置。在一个实施例中，所述装置包含:管座组合件，其包括多个端子；至少一个芯体；以及交错式平坦线圈绕组布置，其包括两个或两个以上平坦线圈绕组，安置在所述至少一个芯体附近且与所述端子中的相应者电耦合；以及交错式自接合线圈绕组布置。
[0013]在第二方面中，揭示一种管座。在一个实施例中，所述管座包含用于交错式自接合线圈绕组布置的增加的爬电间距。
[0014]在第三方面中，揭示一种供用于前述电感性装置中的交错式平坦线圈布置绕组。
[0015]在第四方面中，揭示一种制造前述电感性装置的方法。在一个实施例中，所述制造前述电感性装置的方法包含:提供管座组合件；提供一或多个芯体元件；提供多个平坦线圈绕组；提供多个可自接合线圈绕组；以及将所述多个扁平线圈绕组、所述多个可自接合线圈绕组与所述一或多个芯体元件组装到所述管座组合件。
【附图说明】
[0016]将从下文结合图式所阐述的详细描述更加明白本发明的特征、目标及优点，在图式中:
[0017]图1A和IB是现有技术平面平坦线圈变压器的透视图及分解透视图。
[0018]图2是根据本发明的一个实施例的电感性装置的分解透视图。
[0019]图3是根据本发明的一个实施例的说明于图2中的电感性装置的俯视图。
[0020]图4是说明根据本发明的一个实施例的例示性制造方法的流程图。
[0021]本文所揭示的所有图的版权(2013)属Pulse Electronics公司所有。保留所有权利。
【具体实施方式】
[0022]现参考诸图式，其中相同数字贯穿各图指代相同部分。
[0023]如本文所使用，术语“绕线筒”、“模子”(或“绕线模”)及“绕线支柱”用以指(但不限于)在绕组自身外部的任何结构或(若干)组件，其安置在电感性装置上或电感性装置内或为电感性装置的部分，帮助形成或维持装置的一或多个绕组。
[0024]如本文所使用，术语“电组件”与“电子组件”可互换地使用，且是指适于提供一些电及/或信号调节功能的组件，包含但不限于电感性电抗器(“扼流圈”)、变压器、滤波器、晶体管、带空隙芯体螺旋管、电感器(耦合或其它)、电容器、电阻器、运算放大器，及二极管，不管是离散组件还是集成电路，也不管是单独地还是组合。
[0025]如本文所使用，术语“电感性装置”是指使用或实施电感的任何装置，包含但不限于电感器、变压器及电感性电抗器(或“扼流圈”)。
[0026]如本文所使用，术语“信号调节”或“调节”应理解为包含但不限于信号电压变换、滤波及噪声减轻、信号分裂、阻抗控制及校正、电流限制、电容控制，及时间延迟。
[0027]如本文所使用，术语“顶部”、“底部”、“侧”、“上”、“下”及其类似者仅指示一个组件与另一组件的相对位置或几何形状，且不以任何方式指示绝对参考系或任何所需定向。举例来说，在将组件安裝到另一装置(例如，安裝到PCB的下侧)时，所述组件的“顶部”部分可实际上位于“底部”部分之下。
[0028]概述
[0029]本发明尤其提供改进的电感性装置及其制造和利用方法。本文所述的经改进电感性装置的实施例适于通过提供具有改进的爬电距离及线圈绕组以便满足基本及/或加强的绝缘要求的“平面”电感结构而克服现有技术的不足。此种经改进电感性装置的实施例经由结合传统的平坦线圈绕组使用可自接合绞合漆包线线圈绕组而实现。这些平坦线圈及可自接合线圈绕组还可布置成交错式线圈绕组布置，其消除了现有技术中所见的堆叠式垂直布置。具体来说，本发明的实施例以如下方式使用这些可自接合线圈绕组:成本降低、增加设计灵活性，同时还满足高水平的绝缘要求，例如基本或加强的绝缘。此外，平坦线圈绕组对于高电流应用实现较低直流电阻(DCR)且支持高水平的交错以实现比当前对于传统的平面电感器所见者低的漏电感。
[0030]装置的示范性实施例还适于由自动包装设备(例如取放设备(pick-and-placeequipment)及其它类似的自动制造装置)随时使用。
[0031]本发明的实施例还有利地通过在装置的制造期间限制错误或其它缺陷的机会而提供性能的高水平的一致性及可靠性。
[0032]本发明的电感性装置还尤其适合用于推挽变压器以及DC到DC正激/半桥及全桥拓扑中。
[0033]示范性实施例的详细描述
[0034]现提供本发明的设备和