磁芯，所述磁芯被容纳在空腔中并且具有第一区段和第二区段； 第一电绕组，所述第一电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第一区段布置；以及 第二电绕组，所述第二电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第二区段布置； 第一电绕组和第二电绕组中的每一个包括: 设置在所述绝缘基板的第一侧上的上导电迹线； 设置在所述绝缘基板的第二侧上的下导电迹线； 内导电连接器，所述内导电连接器在邻近磁芯的内周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接；以及 外导电连接器，所述外导电连接器在邻近磁芯的外周缘处贯穿绝缘基板，所述外导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接； 其中，第一绕组的内导电连接器排列成多个弯曲排，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离； 其中，第二绕组的内导电连接器排列成第一弯曲排，该第一弯曲排被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离，该基本恒定的距离足够大以允许第二弯曲排的内导电连接器被容纳在第一弯曲排和空腔的内周缘之间；以及 其中，第二绕组的外导电连接器排列成第一弯曲排，该第一弯曲排被定位成与空腔的外周缘相距基本恒定的距离，该基本恒定的距离足够大以允许第二弯曲排的外导电连接器被容纳在第一弯曲排和空腔的外周缘之间。2.根据权利要求1所述的嵌入式变压器装置，其中: 第一绕组的最靠近空腔的内周缘的弯曲排上的内导电连接器被设置在具有第一半径的第一大致圆形弧线上； 第二绕组的第一弯曲排上的内导电连接器被设置在第二大致圆形弧线上，该第二大致圆形弧线与第一大致圆形弧线同心，并且具有第二半径； 并且第一半径大于第二半径。3.根据权利要求1或2所述的嵌入式变压器装置，其中，第一绕组与第二绕组隔开，以使得在第一绕组和第二绕组之间提供电隔离。4.根据前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置，还包括: 第一隔离屏障，所述第一隔离屏障形成在绝缘基板的第一侧上，以至少覆盖第一侧的位于第一电绕组和第二电绕组之间的第一电绕组和第二电绕组彼此最接近的部分，并与绝缘基板的第一侧形成紧密结合连接；以及 第二隔离屏障，所述第二隔离屏障形成在绝缘基板的第二侧上，以至少覆盖第二侧的位于第一电绕组和第二电绕组之间的第一电绕组和第二电绕组彼此最接近的部分，并与绝缘基板的第二侧形成紧密结合连接。5.根据前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置，还包括: 辅助电绕组，所述辅助电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯设置；所述辅助电绕组包括: 设置在所述绝缘基板的第一侧上的上导电迹线； 设置在所述绝缘基板的第二侧上的下导电迹线； 内导电连接器，所述内导电连接器在邻近磁芯的内周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接；以及 外导电连接器，所述外导电连接器在邻近磁芯的外周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接； 其中，辅助绕组的内导电连接器排列成多个弯曲排，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离。6.根据权利要求5所述的嵌入式变压器装置，其中，辅助绕组与第二绕组隔开，以使得在辅助绕组和第二绕组之间提供电隔离。7.根据前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置，其中，通过如下距离的最小距离来提供电隔离: 第一电绕组和第二电绕组之间的最小间隔距离；以及 第二电绕组和磁芯之间的最小间隔距离。8.根据前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置，其中，基本恒定的距离足够大以允许容纳第二弯曲排的外导电连接器，以增大变压器的漏电感。9.根据前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置，其中，变压器的漏电感和变压器绕组的分布电容形成高频振荡LC电路，该高频振荡LC电路能够被操作以使得当发生短路时限制第一绕组和第二绕组之间电力的传递。10.一种包括前述权利要求的任一项所述的嵌入式变压器装置的电力转换器。11.根据权利要求10所述的电力转换器，还包括激励变压器绕组的电路，其中该电路是Royer电路。12.一种嵌入式变压器装置，包括: 绝缘基板，所述绝缘基板具有第一侧和与第一侧相反的第二侧，并且所述绝缘基板中具有空腔，所述空腔具有内周缘和外周缘； 磁芯，所述磁芯被容纳在空腔中并且具有第一区段和第二区段； 第一电绕组，所述第一电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第一区段设置；以及 第二电绕组，所述第二电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第二区段设置； 第一电绕组和第二电绕组中的每一个包括: 设置在所述绝缘基板的第一侧上的上导电迹线； 设置在所述绝缘基板的第二侧上的下导电迹线； 内导电连接器，所述内导电连接器在邻近磁芯的内周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接；以及 外导电连接器，所述外导电连接器在邻近磁芯的外周缘处贯穿绝缘基板，所述外导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接； 其中，第一绕组的内导电连接器排列成一个或多个弯曲排，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离； 其中，第二绕组的内导电连接器排列成一个或多个弯曲排，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离； 其中，第二绕组的内导电连接器和磁芯之间的最小距离大于第一绕组的内导电连接器和磁芯之间的最小距离。13.一种用于制造嵌入式变压器装置的方法，包括如下步骤: a)制备绝缘基板，所述绝缘基板具有第一侧和与第一侧相反的第二侧，并且所述绝缘基板中具有空腔，所述空腔具有内周缘和外周缘； b)将磁芯插入到空腔中； c)形成第一电绕组，所述第一电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第一区段设置； d)形成第二电绕组，所述第二电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯的第二区段设置； 其中，第一电绕组和第二电绕组中的每一个包括: 设置在所述绝缘基板的第一侧上的上导电迹线； 设置在所述绝缘基板的第二侧上的下导电迹线； 内导电连接器，所述内导电连接器在邻近磁芯的内周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接；以及 外导电连接器，所述外导电连接器在邻近磁芯的外周缘处贯穿绝缘基板，所述外导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接； e)将第一绕组的内导电连接器设置在多个弯曲排中，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离； f)将第二绕组的内导电连接器设置在第一弯曲排中，该第一弯曲排被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离，该基本恒定的距离足够大以允许第二弯曲排的内导电连接器被容纳在第一弯曲排和空腔的内周缘之间；并且 g)将第二绕组的外导电连接器设置在第一弯曲排中，该第一弯曲排被定位成与空腔的外周缘相距基本恒定的距离，该基本恒定的距离足够大以允许第二弯曲排的外导电连接器被容纳在第一弯曲排和空腔的外周缘之间。14.根据权利要求13所述的方法，还包括如下步骤: 将第一绕组的最靠近空腔的内周缘的弯曲排上的内导电连接器设置在具有第一半径的第一大致圆形弧线上； 将第二绕组的第一弯曲排上的内导电连接器设置在第二大致圆形弧线上，该第二大致圆形弧线与第一大致圆形弧线同心，并且具有第二半径； 其中，第一半径大于第二半径。15.根据权利要求13或14所述的方法，还包括如下步骤:使得第一绕组与第二绕组隔开，从而在第一绕组和第二绕组之间提供电隔离。16.根据权利要求13至15中的任一项所述的方法，还包括如下步骤: 提供第一隔离屏障，所述第一隔离屏障形成在绝缘基板的第一侧上，以至少覆盖第一侧的位于第一电绕组与第二电绕组之间的第一电绕组与第二电绕组彼此最接近的部分，并与绝缘基板的第一侧形成紧密结合连接；并且 提供第二隔离屏障，所述第二隔离屏障形成在绝缘基板的第二侧上，以至少覆盖第二侧的位于第一电绕组与第二电绕组之间的第一电绕组与第二电绕组彼此最接近的部分，并与绝缘基板的第二侧形成紧密结合连接。17.根据权利要求13至16中的任一项所述的方法，还包括如下步骤: 形成辅助电绕组，所述辅助电绕组贯穿绝缘基板并且围绕磁芯设置； 所述辅助电绕组包括: 设置在所述绝缘基板的第一侧上的上导电迹线； 设置在所述绝缘基板的第二侧上的下导电迹线； 内导电连接器，所述内导电连接器在邻近磁芯的内周缘处贯穿绝缘基板，所述内导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接；以及 外导电连接器，所述外导电连接器在邻近磁芯的外周缘处贯穿绝缘基板，所述外导电连接器分别在相应的上导电迹线和相应的下导电迹线之间形成电连接； 并且将辅助绕组的内导电连接器设置在多个弯曲排中，每一排都被定位成与空腔的内周缘相距基本恒定的距离。18.根据权利要求17所述的方法，还包括如下步骤:使辅助绕组与第二绕组隔开，从而在辅助绕组和第二绕组之间提供电隔离。19.根据权利要求13至18中的任一项所述的方法，其中，通过如下距离的最小距离来提供电隔离: 第一电绕组和第二电绕组之间的最小间隔距离；以及 第二电绕组和磁芯之间的最小间隔距离。20.根据权利要求13至19中的任一项所述的方法，其中，在步骤g)中，基本恒定的距离足够大以允许容纳第二弯曲排的外导电连接器，从而增大变压器的漏电感。21.根据权利要求13至20中的任一项所述的方法，还包括如下步骤:由变压器的漏电感和变压器绕组的分布电容形成高频振荡LC电路，该高频振荡LC电路能够被操作以使得当发生短路时限制第一绕组和第二绕组之间电力的传递。22.根据权利要求13至21中的任一项所述的方法，还包括如下步骤:提供电路以激励变压器绕组，其中，所述电路是Royer电路。
【专利摘要】本申请涉及一种嵌入式变压器装置。变压器装置包括第一、第二和辅助绕组，通过将导电导通孔用导电迹线连接在一起而在绝缘基板中形成该第一、第二和辅助绕组。导电导通孔的位置被设置为最优化变压器的隔离特性，并且通过增大漏电感而降低变压器的耦合。因此，本发明提供输入侧绕组和输出侧绕组之间的更好隔离，并且允许在短路的情况下建立振荡LC电路，防止高电力在输入端子和输出端子之间传递，并且由此避免对所连接的电力部件造成损坏。
【IPC分类】H01F27/30, H01F27/28, H01F27/29
【公开号】CN105529157
【申请号】CN201510671674
【发明人】王静, 奎恩·内勒, 斯科特·帕里什
【申请人】株式会社村田制作所
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2015年10月16日
【公告号】US20160111965