变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件,当初级线圈中通有交流电流时,铁芯(或磁芯)中便产生交流磁通,使次级线圈中感应出电压(或电流)。
变压器一般包括有铁芯(或磁芯)和线圈,现有技术中,通常是采用铜导线来绕制线圈,线圈被紧密绕制在铁芯(或磁芯)上,由于铁芯(或磁芯)和线圈均没有任何支撑,因此,需要设置支架,该支架主要用于承载铁芯(或磁芯),如此便使得变压器的厚度变大,并且产品的整体体积也变大,占据了较大的安装空间,同时,由于线圈的绕制存在着不规则性和不稳定性,使得产生的磁通存在一致性和稳定性都较差的问题,从而影响产品的使用性能,此外,由于线圈的密集叠合绕制,使得容易出现分布电容大、漏感大、应用频宽窄的现象。
(一)项目主要内容及关键技术:
本项目研发的主要是一种PCB板结构宽频超薄型变压器产品,本项目采用的技术方案为如下:
一种超薄型变压器,包括有磁芯以及至少一PCB板该PCB板的上下表面贯穿形成有通孔,且PCB板的至少一表面上蚀刻形成有螺旋状的绕组线路,绕组线路围绕于通孔的外围;该磁芯包括有基座以及盖板,该基座包括有基板以及于基板表面上延伸出的芯柱,该芯柱与通孔相适配并穿过通孔而与盖板固定连接,该PCB板夹设于基板和盖板之间。
PCB板的上下表面贯穿形成有两弧形通槽,该两弧形通槽径向对称设置于通孔的两侧,且两弧形通槽均位于绕组线路的外围,该基板的两端均延伸出有弧形块,弧形块与弧形通槽相适配并穿过弧形通槽而与盖板固定连接。
(二)技术创新点:
1、基板表面采用凹设的方式进行定位槽结构设计,使芯柱的端部嵌于定位槽内部,使结构更稳定,位置更准确,有利于提升稳定性;
2、通过在PCB板的至少一表面上形成螺旋状的绕组线路,取代了传统之采用铜导线绕制线圈的方式,PCB板与磁芯牢固结合并可对磁芯起到支撑作用,无需另外设置支架来承载磁芯,如此使得变压器的厚度变得更薄;
3、在PCB板的表面设置有一层绝缘薄膜,并覆盖住绕组线路,使得分布电容小、漏感小、应用频宽更宽。
(三)主要技术指标或经济指标:
1、结构:包括磁芯、PCB板;
2、PCB板数量:≥1;
3、绕组线路方式:蚀刻行程;
4、绕组线路形状:螺旋状;
5、基板结构:表面凹设定位槽;
6、通孔形状:圆形;
7、芯柱形状:圆柱体;
8、盖板形状:表面凹设弧形定位槽;
9、绝缘方式:覆盖绝缘薄膜。
经济社会效益及应用前景
1、本项目的研发是根据目前市场上使用的电压器是通过支架进行承载磁芯进行实现的,造成体积大,厚度大,需要占据较大的安装空间,并且由于存在绕制的不规律性,使存在一致性和稳定性不足的问题,影响了使用性能等情况进行的一项研发,本项目研发的超薄变压器实现了体积小,稳定性强的要求,满足市场使用的需求;
2、本项目在结构上对传统的变压器进行了改善和优化,实现了性能的提升。本项目的研发是基于传统的基础上进行的,是对传统技术的升级和完善,适应了市场发展的需要,市场的适应性强,容易受到市场接受和认可。生产制作的方式和工艺均可以在原有的基础上进行,已经形成完整的生产工艺规程,市场推广应用条件成熟,市场应用前景可观;
3、经过生产的测试,本项目可以提升产品的使用稳定性17%以上,节约生产和后期的使用维护成本13%以上。