專利名稱：變壓器、使用變壓器的電力變換裝置、照明裝置、車用照明裝置和車輛的制作方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明涉及一種變壓器、一種使用該變壓器的電力變換裝置、一種使用該變壓器 的照明裝置、一種使用該變壓器的車用照明裝置以及一種使用該變壓器的車輛。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)上，生產(chǎn)具有如下繞組的各種變壓器，該繞組由片狀基板上的圖案化導體實 現(xiàn)(例如，在專利文獻1與專利文獻2中)。圖四示出構(gòu)成變壓器一部分的片狀基板。現(xiàn)有的變壓器包括兩個片狀基板101、 103以及兩個片狀基板102、104。兩個片狀基板101、103構(gòu)成第一繞組。兩個片狀基板102、 104構(gòu)成第二繞組。片狀基板101、102、103、104的中心分別形成有通孔101a、102a、103a、 104a。通孔 101a、102a、103a、104a 分別穿透片狀基板 101、102、103、104。通孔 101a、102a、 103a、104a分別具有矩形形狀。通孔101a、102a、103a、104a分別被圖案化導體107,108, 109,110 環(huán)繞。此外，變壓器還包括層間連接組件116。層間連接組件116布置在片狀基板101的 圖案化導體107與通孔IOla之間。層間連接組件116還布置在片狀基板103的圖案化導 體109與通孔103a之間。層間連接組件116配置為連接構(gòu)成第二繞組的圖案化導體108 和圖案化導體110。此外，變壓器包括層間連接組件112。層間連接組件112布置在片狀基 板102的圖案化導體108與通孔10 之間。層間連接組件112還布置在片狀基板104的 圖案化導體110與通孔10 之間。層間連接組件112配置為將構(gòu)成第一繞組的圖案化導 體107和圖案化導體109電連接。按序堆疊片狀基板101、102、103、104。隨后，將片狀基板與一對芯lOfe、10 放在 一起，使得芯105之一從上側(cè)連接到片狀基板，另一個芯105從下側(cè)連接到片狀基板。每個 芯10 均具有E形狀。從而組裝變壓器(參見圖29(b)與圖^(c))。專利文獻專利文獻1 日本專利申請公開號9-326315A，尤其是第W008]-W010]段以及圖 1、圖 2。專利文獻2 日本專利申請公開號2003-272929，尤其是第W028]40044]段以及 圖1-圖6。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明解決的技術(shù)問題圖四示出的變壓器包括層間連接組件112與層間連接組件116。層間連接組件 112布置在每一個通孔101a、102a、103a、104a與每一個圖案化導體107、108、109、110之間。 圖案化導體107、108、109、110分別與通孔101a、102a、103a、10 相對應。層間組件116布 置在每一個插孔101a、102a、103a、104a與每一個所述圖案化導體107、108、109、110之間。需要保持每一個層間連接組件112、116與每一個圖案化導體107、108、109、110之間的預定 電氣絕緣距離。為了保持預定電氣絕緣距離，需要使圖案化導體107、108、109、110彎曲。結(jié) 果是，片狀基板101、102、103、104變大。此外，繞組的阻抗值增加。此外，由于第一繞組與 第二繞組的每一繞組與芯組件105保持距離，從而有漏電感增加的可能性。尤其是，當繞組 接收高電壓時，需要增加電氣絕緣距離。大的電氣絕緣距離明顯地造成了上述影響。實現(xiàn)本發(fā)明以解決上述問題。本發(fā)明的一目的是生產(chǎn)一種緊湊型的變壓器，其保 持第一繞組與第二繞組之間的電氣絕緣距離并且防止漏電感增加。此外，本發(fā)明的一目的 是生產(chǎn)一種使用該變壓器的電力變換裝置、照明裝置、車用照明裝置以及車輛。解決問題的手段本發(fā)明的變壓器包括繞組組件以及芯組件。芯組件由磁性材料制成。芯組件圍繞 繞組組件設置，使得芯組件形成磁路。繞組組件包括堆疊的第一基板以及至少兩個第二基 板。第一基板以及第二基板的每個基板設置有插孔以及圖案化導體。圖案化導體環(huán)繞插孔。 插孔設置為用于供芯組件的中腿部(middle leg portion)通過。第一基板的圖案化導體 由匝數(shù)為1的單匝圖案化導體限定，從而第一基板的圖案化導體限定第一繞組。每個第二 基板的圖案化導體限定第二繞組。變壓器還包括層間連接組件，該層間連接組件配置為將 第二基板的多個圖案化導體彼此電連接。層間連接組件位于單匝圖案化導體的內(nèi)側(cè)。層間 連接組件位于單匝圖案化導體的端部側(cè)。在這種配置下，單匝圖案化導體的兩端實質(zhì)上需要在它們之間提供電氣絕緣距離 的空間。第二繞組的層間連接組件布置在該空間內(nèi)。因此，第一繞組與第二繞組能夠共享 此空間作為電氣絕緣空間。結(jié)果是，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠確?！敖^緣連接組件”與“兩個 圖案化導體”之間的電氣絕緣距離，并能夠減小基板的電氣絕緣區(qū)域。從而，能夠減小基板 的尺寸。此外，不需要使第二繞組彎曲。因此，能夠提高第二繞組與芯組件之間的耦合。此 外，由匝數(shù)為1的一個基板實現(xiàn)第一繞組。因此，在芯組件與第一繞組之間的整個長度上具 有高耦合。從而，即使第一繞組的一部分彎曲，這一配置仍難以引起耦合降低。因此，能夠 提高第一繞組與芯組件之間的耦合。優(yōu)選地，第一基板設置有多個第一連接端子，所述多個第一連接端子分別連接到 第一繞組的端部。第二基板設置有多個第二連接端子，所述多個第二連接端子分別連接到 第二繞組的端部。從插孔看過去第一連接端子與第二連接端子相對。由于具有這一配置，從而能夠容易地確保第一連接端子與第二連接端子之間的電 氣絕緣距離。類似的，優(yōu)選地，第一基板設置有多個第一連接端子，所述多個第一連接端子分別 連接到第一繞組的多個端部。第二基板設置有多個第二連接端子，所述多個第二連接端子 分別連接到第二繞組的多個端部。第一連接端子與第二連接端子布置在插孔的同一側(cè)。根據(jù)第一連接端子與第二連接端子布置在插孔的同一側(cè)的這一配置，有一與第一 連接端子相對并且也與第二連接端子相對的空間。這一空間使得能夠采用粗的圖案化導 體。因此，這一配置能夠提高芯組件與每個繞組之間的耦合。此外，如果不采用粗的圖案化 導體，則能夠利用該空間減小基板的尺寸。優(yōu)選地，繞組組件包括偶數(shù)個第二基板。根據(jù)繞組組件包括偶數(shù)個第二基板的這一配置，第二繞組的總匝數(shù)為一整數(shù)。因此，能夠獲得均勻的磁通量，并能夠防止輸出的損耗。優(yōu)選地，層間連接組件布置在由三個平面所環(huán)繞的區(qū)域中。三個平面與第一基板 和第二基板垂直。三個平面包括第一平面、第二平面以及第三平面。第一平面穿過包括第 一點與第二點的兩個點。第二平面穿過包括第二點與第三點的兩個點。第三平面穿過包括 第三點與第一點的兩個點。由從芯組件拉出的第一繞組的第一端的寬度中心限定第一點。 由從芯組件拉出的第一繞組的第二端的寬度中心限定第二點。由通過中腿部形成的磁路的 橫截面的中心限定第三點。當層間連接組件與芯組件之間的距離增加時，需要使連接到層間連接組件的第二 基板的圖案化導體彎曲。第二基板的圖案化導體的彎曲使得第二繞組與芯組件之間的耦合 降低。然而，層間連接組件布置在上述區(qū)域中的這一配置能夠防止第二基板的圖案化導體 彎曲。結(jié)果是，能夠防止第二繞組與芯組件之間的耦合降低。優(yōu)選地，層間連接組件與第三點沿預定方向排列。將第一點連接到第二點的連接 線與芯組件沿預定方向間隔開第一距離。該連接線位于沿第一基板的表面的平面內(nèi)。第一 距離大于等于中腿部中的磁路的橫截面寬度的一半。由于具有這一配置，與第一距離小于中腿部中的磁路的橫截面寬度的一半的情況 相比，能夠增加層間連接組件的設置的自由度。優(yōu)選地，層間連接部布置為，使得中腿部側(cè)的層間連接部的端部與層間連接組件 側(cè)的中腿部的端部之間的距離大于等于0. 5mm。優(yōu)選地，層間連接組件布置在屬于第一基板或第二基板的預定基板中。預定基板 與鄰近第一基板和第二基板的基板不同。如果為與芯組件相鄰的基板設置層間連接組件，則需要采用在芯組件與層間連接 組件之間插入電氣絕緣組件的方法來確保電氣絕緣距離。這導致成本增加以及變壓器的尺 寸增加。根據(jù)為除了與芯組件相鄰的基板之外的基板設置層間連接組件的這一配置，不需 要采用上述電氣絕緣組件。這導致成本降低并且防止變壓器的尺寸增大。優(yōu)選地，繞組組件包括多個所述第一基板與多種所述第二基板。多個第二基板的 匝數(shù)彼此不同，從而第二基板包括最多匝數(shù)基板。最多匝數(shù)基板具有最多匝數(shù)。最多匝數(shù) 基板布置在多個第一基板之間。與具有較少匝數(shù)的第二基板插入到多個第一基板之間的情況相比，最多匝數(shù)基板 布置在多個第一基板之間的這一配置能夠提高第一繞組與第二繞組之間的耦合。優(yōu)選地，電力變換裝置包括上述變壓器的電力變換電路。第一基板與第二基板的 至少一個基板安裝有構(gòu)成電力變換電路的電路元件。采用變壓器的這一配置能夠生產(chǎn)小尺寸的電力變換裝置并能夠防止電力的輸出 損耗。而且，第一基板與第二基板中的至少一個基板能夠安裝有構(gòu)成電力變換電路的電路 元件。這導致了熱輻射的尺寸增加。因此，能夠提高在第一繞組與第二繞組中所產(chǎn)生的熱 的熱輻射性能。優(yōu)選地，本發(fā)明中的照明裝置包括采用上述變壓器的照明電路。第一基板與第二 基板中的至少一個基板安裝有構(gòu)成照明電路的電路元件。由于具有這一配置，從而能夠通過采用變壓器來生產(chǎn)具有小尺寸的照明裝置并能 夠防止輸出損耗。而且，能夠在第一基板與第二基板中的至少一個基板上安裝有構(gòu)成照明電路的電路元件。這導致了熱輻射的尺寸增加。也就是說，這一配置能夠提高在第一繞組 與第二繞組中所產(chǎn)生的熱的熱輻射性能。本發(fā)明中的車用照明裝置能夠安裝上述照明裝置。由于具有這一配置，從而能夠?qū)崿F(xiàn)具有小尺寸的照明裝置并能夠提高熱輻射性 能。本發(fā)明中的車輛采用了上述車用照明裝置。由于具有這一配置，從而能夠在具有高溫的空間如引擎室內(nèi)布置車用照明裝置。


圖1 (a)示出第一實施例中的變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖1 (b)示出第一實施例中的變壓器的繞組組件的立體圖。圖2示出上述組件的電路圖。圖3(a)示出在另一實施例中用作上述繞組組件的片狀基板的正視圖。圖3(b)示出在另一實施例中用作上述繞組組件的片狀基板的正視圖。圖4示出說明片狀基板的絕緣距離的說明圖。圖5(a)示出第二實施例中的變壓器的分解立體圖。圖5(b)示出第二實施例中的變壓器的立體圖。圖6 (a)示出上述組件的電路圖。圖6(b)示出DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖7示出第一實施例1與第二實施例2中的變壓器的DC-DC轉(zhuǎn)換器的電路圖。圖8(a)示出第一實施例中的變壓器的DC-DC轉(zhuǎn)換器的安裝實例。圖8(b)示出第二實施例中的變壓器的DC-DC轉(zhuǎn)換器的安裝實例。圖9示出另一實施例中的變壓器的立體圖。圖10(a)示出第三實施例中的變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖10(b)示出第三實施例中的變壓器的立體圖。圖11示出上述組件的電路圖。圖12示出第四實施例中的變壓器的立體圖。圖13示出上述的變壓器的正視圖。圖14(a)示出另一實施例中的上述組件的正視圖。圖14(b)示出另一實施例中的上述組件的正視圖。圖15示出上述的變壓器的正視圖。圖16(a)示出變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖16(b)示出變壓器的繞組組件的立體圖。圖17(a)示出上述的變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖17(b)示出上述的變壓器的繞組組件的立體圖。圖18示出另一實施例的分解立體圖。圖19(a)示出第七變壓器中的變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖19(b)示出第七變壓器中的變壓器的繞組組件的分解立體圖。圖20(a)示出說明在上述的層間連接組件與芯組件之間形成絕緣距離的方法的說明圖。圖20(b)示出說明在上述的層間連接組件與芯組件之間形成絕緣距離的方法的 說明圖。圖20(c)示出說明在上述的層間連接組件與芯組件之間形成絕緣距離的方法的 說明圖。圖21 (a)示出第八實施例中的變壓器的繞組的分解立體圖。圖21(b)示出第八實施例中的變壓器的繞組的分解立體圖。圖22示出上述組件的電路圖。圖23 (a)示出上述的繞組組件的分解立體圖。圖23 (b)示出上述的繞組組件的分解立體圖。圖24(a)示出第九實施例的變壓器的繞組的分解立體圖。圖M(b)示出第九實施例的變壓器的繞組的分解立體圖。圖25(a)示出第十實施例中的電力變換裝置的電路圖。圖25(b)示出第十實施例中的電力變換裝置的電路圖。圖26(a)示出照明裝置的電路圖。圖^(b)示出構(gòu)成照明裝置的電子元件的安裝實例。圖^(C)示出構(gòu)成照明裝置的電子元件的安裝實例。圖27示出車用照明裝置的示意側(cè)視圖。圖觀示出上述的車輛的局部立體圖。圖29(a)示出現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器的繞組組件的正視圖。圖^(b)示出現(xiàn)有技術(shù)中的變壓器的繞組組件的立體圖。圖^Kc)示出沿變壓器的縱向的剖視圖。其中，對附圖標記說明如下1基板(第一基板)2基板(第二基板)3基板(第一基板)4基板(第二基板)Ia 插孔2a 插孔3a 插孔4a 插孔5芯組件6繞組組件7圖案化導體(第一繞組)8圖案化導體(第二繞組)9圖案化導體(第一繞組)10圖案化導體(第二繞組)16層間連接組件
具體實施例方式在下文中，以如下實施例與

本發(fā)明的變壓器、電力變換裝置、照明裝置、 車用照明裝置以及車輛。(第一實施例)圖1 (a)與圖1 (b)示出本實施例的變壓器。該變壓器包括繞組組件6、芯組件5、 連接銷18以及連接銷19。該芯組件5連接到繞組組件，從而繞組組件夾在芯組件5的上側(cè) 與芯組件5的下側(cè)之間。每一個連接銷18連接到每一個連接端子11、12以及13，從而每一 個連接銷18穿過每一個連接端子11、12以及13。每一個連接銷19連接到每一個連接端 子14、15，從而每一個連接銷19穿過每一個連接端子14、15。每個連接銷18插入到連接端 子11、12以及13的通孔中，并通過例如焊料的材料固定到基板。每個連接銷19插入到每 個連接端子14、15的通孔中，并通過例如焊料的材料固定到基板。如圖1(a)所示，繞組組件6包括基板1、基板3、基板2以及基板4。基板1與基 板3構(gòu)成第一繞組。基板2與基板4構(gòu)成第二繞組?；?、基板2、基板3以及基板4依 序從上往下堆疊?；?例如為具有矩形形狀的片狀基板，從而片狀基板在水平上呈長形?；?的 中心形成有穿過基板1的插孔la。插孔Ia設置為供芯組件5的中腿部(附圖中未示出) 通過。此外，基板1設置有包圍基板1的插孔Ia的圖案化導體7。圖案化導體7具有等于 1的匝數(shù)。此外，基板1設置有一個縱向端，其被限定為第一端，且另一縱向端被限定為第 二端。第一端與圖1(a)的左端相對應。第一端設置有連接端子12。連接端子12設置為 用于將連接端子11、13電連接到圖案化導體9和圖案化導體7。連接端子11、13分別連接 到第一繞組的端部。要注意，在下文中說明基板3的圖案化導體9。此外，基板1的第二端 形成有連接端子14、15。連接端子14、15分別連接到第二繞組的端部。也就是說，在本實 施例中，連接端子11、13設置于如下位置使得從插孔Ia看過去連接端子11、13與連接端 子14、15相對。因此，沿基板1的縱向?qū)?gòu)成第一繞組的圖案化導體7、9拉到與構(gòu)成第二 繞組的圖案化導體8、10相對的位置。要注意，在下文中說明圖案化導體8、10。此外，基板1設置有層間連接組件16。該層間連接組件16位于圖案化導體7之 內(nèi)，并位于圖案化導體7的端部(在圖1(a)中，將圖案化導體7的端部限定為圖1(a)的左 側(cè))。該層間連接組件16配置為電連接基板2的圖案化導體和基板4的圖案化導體10。要 注意，該圖案化導體7的第一端連接到連接端子11。該圖案化導體7的第二端連接到連接 端子12。該圖案化導體7環(huán)繞插孔la，從而圖案化導體7圍繞插孔Ia回轉(zhuǎn)一次。從實施 例中可以理解，連接端子11、13限定第一連接端子。連接端子14、15限定第二連接端子?；?為成形為具有矩形形狀的片狀基板?；?的尺寸約等于基板1的尺寸。 基板3成形為在水平上呈長形?；?的中心設置有插孔3。插孔3具有矩形形狀，并穿 過基板3?；?的插孔3位于近似對應于插孔Ia的位置處。此外，基板設置有圖案化導 體9。圖案化導體9環(huán)繞基板3的插孔3a。圖案化導體9具有等于1的匝數(shù)。此外，基板3 具有一個縱向端，其被限定為第一端；并具有另一縱向端，其被限定為第二端(基板3的第 一端對應于圖1(a)的左端)?；?的第一端設置有連接端子11-13，其位于與基板1類 似的位置?；宓牡诙嗽O置有連接端子14、15，其位于與基板1類似的位置。此外，基板 3設置有層間連接組件16。層間連接組件16位于圖案化導體9之內(nèi)。層間連接組件16位于基板1的同一側(cè)(層間連接組件16位于圖1 (a)的左側(cè))。圖案化導體9的第一端連接 到連接端子12。圖案化導體9成形為使得圖案化導體環(huán)繞插孔3a回轉(zhuǎn)一次。圖案化導體 9的第二端連接到連接端子13?；?為具有矩形板形狀的片狀基板，從而基板2在水平上呈長形?；?的尺 寸約等于基板1的尺寸。基板2的中心設置有插孔加。插孔加穿過基板2。插孔加具有 矩形形狀。插孔加成形為尺寸約等于插孔Ia的插孔的尺寸?；?設置有環(huán)繞基板2的 插孔加的圖案化導體8。圖案化導體的匝數(shù)為3. 5。此外，基板2的一個縱向端設置有第 一端，其另一縱向端設置有第二端(第一端對應于圖1(a)的左端)?；?的第一端設置 有連接端子11-13，其位于與基板1類似的位置?；?的第二端設置有連接端子14、15， 其位于與基板1類似的位置?；?設置有層間連接組件17。層間連接組件17位于與層 間連接組件16的位置相對應的位置處。層間連接組件17電連接到層間連接組件16。圖案 化導體8的第一端連接到層間連接組件17。圖案化導體8成形為使得圖案化導體8以逆時 針方向環(huán)繞插孔加。圖案化導體8的第二端連接到連接端子15?；?為具有矩形板形狀的片狀基板，從而基板4在水平上呈長形?；?的尺 寸約等于基板1的尺寸。基板4的中心設置有插孔如。插孔如成形為具有矩形形狀。插 孔如位于與插孔Ia的位置相對應的位置?；?設置有環(huán)繞插孔如的圖案化導體。圖 案化導體的匝數(shù)為3. 5?；?的一個縱向端設置有第一端，在其另一縱向端設置有第二 端(基板4的第一端與圖1 (a)的左端相對應)。基板4的第一端設置有連接端子11-13， 其位于與基板1類似的位置?；?的第二端設置有連接端子14、15，其位于與基板1類似 的位置。基板4設置有層間連接組件17。層間連接組件17位于與層間連接組件16的位置 相對應的位置處。層間連接組件17電連接到層間連接組件16。要注意，圖案化導體10設 置有連接到連接端子14的第一端。圖案化導體10成形為以逆時針方向環(huán)繞插孔如。圖案 化導體10設置有連接到層間連接組件17的第二端。在堆疊基板1、2、3以及4時，基板1的插孔Ia與基板2、3、4的插孔加、3￡1、如在 豎直方向上連通。此外，在堆疊基板1、2、3以及4時，多個連接端子11彼此電連接。此外， 在堆疊基板1、2、3以及4時，多個連接端子12彼此電連接。此外，在堆疊基板1、2、3以及4 時，多個連接端子13彼此電連接。此外，在堆疊基板1、2、3以及4時，多個連接端子14彼 此電連接。此外，在堆疊基板1、2、3以及4時，多個連接端子15彼此電連接。而且，在堆疊 基板1、2、3以及4時，層間連接組件16電連接到層間連接組件17。因此，當堆疊基板1、2、 3以及4時，圖案化導體7通過連接端子12電連接到圖案化導體9，從而圖案化導體9協(xié)同 圖案化導體7 —起構(gòu)成一個圖案化導體。此外，圖案化導體8通過層間介電組件16和層間 介電層組件17電連接到圖案化導體10，以構(gòu)成一個圖案化導體。在本實施例中，利用這一 配置，圖案化導體7協(xié)同圖案化導體9 一起形成限定為初級繞組(也稱為第一繞組)的一 個圖案化導體。此外，圖案化導體8協(xié)同圖案化導體10—起形成限定為次級繞組(也稱為 第二繞組)的一個圖案化導體(初級繞組與次級繞組如圖2所示)。此外，在本實施例中， 基板1協(xié)同基板3—起構(gòu)成第一基板?；?協(xié)同基板4一起構(gòu)成第二基板。在本實施例 中，初級繞組的匝數(shù)為2。次級繞組的匝數(shù)為7。芯組件5包括由如鐵氧體之類的磁性材料制成的兩個芯fe、5a。每一個芯fe、5a 成形為約具有E形狀。芯fe和fe彼此組合，從而堆疊的基板1-4在豎直方向上夾在芯fe與如之間。因此，如圖1(b)所示，芯fe、fe連接到繞組組件6，從而芯fe、fe沿橫向(寬度 方向)環(huán)繞基板1-4。在這種情況下，基板的兩個縱向端向芯組件5外凸出。因此，每個芯 5a的中腿部(附圖中未示出)穿過插孔la_4a，從而中腿部形成磁路。然后，利用本實施例中的變壓器來說明電氣絕緣距離。圖4示出本實施例的變壓 器的剖視圖。堆疊的基板具有一表面(該表面在本實施例中由基板1的表面所限定)。堆 疊的基板的表面設置有抗蝕劑(resist)48，其為抗蝕劑材料(resist material) 0抗蝕 劑48具有大于等于20kV/mm且小于等于30kV/mm的介電強度電壓的有效值。此外，夾層 (interlayer)被電氣絕緣層49封住。在夾層為玻璃環(huán)氧基板的情況下，介電強度電壓的有 效值大于等于30kV/mm且小于等于50kV/mm的預浸料用作電氣絕緣層49。然而，預浸料和抗蝕劑材料由樹脂材料制成。因此，有由于空隙而導致泄露的可能 性。因此，一般而言，預浸料與抗蝕劑材料并不具有作為介電強度電壓的保證值。因此，當 如本實施例設計具有堆疊的片狀基板的變壓器時，需要考慮其不具有電氣絕緣層。因此，需 要設置電氣絕緣距離。當在導體之間具有IkV的電勢差時，需要在“不被電氣絕緣層覆蓋的導體”之間留 出Imm的間隔。然而，當將這一數(shù)值應用于變壓器時，片狀基板的維度(dimension)與厚度 方向變大。結(jié)果是，變壓器的尺寸增加。而且，當導體之間的距離增加時，初級繞組與次級 繞組之間的電感耦合降低。這一結(jié)果增加了輸出功率的損耗。鑒于上述內(nèi)容，在本實施例中，基于由“介電強度電壓(1)”與“介電強度電壓O)” 所限定的參考值，來確定電氣絕緣距離。相對于在外側(cè)設置有圖案化導體的基板1，抗蝕劑 材料的介電強度電壓(1)為“大于等于20kV/mm”且“小于等于30kV/mm”。相對于基板2_4， 預浸料的介電強度電壓O)為“大于等于30kV/mm”且“小于等于50kV/mm”?；?_4的內(nèi) 部設置有圖案化導體。應注意，上述電氣絕緣距離為一實例。因此，能夠基于由介電強度電 壓(1)或介電強度電壓( 所限定的參考值，來確定電氣絕緣距離。要注意，由圖案化導體7的一端與圖案化導體9的一端之間的電勢差來限定導體 之間的電勢差。還由層間連接組件16與每個圖案化導體7、9之間的電勢差來限定導體之 間的電勢差。由基板2的圖案化導體8與鄰近圖案化導體8的基板4的圖案化導體10之 間的電勢差來限定導體之間的電勢差。根據(jù)本實施例，需要在圖案化導體7 (其匝數(shù)為1且設置在基板1上)的一端與圖 案化導體9 (其匝數(shù)為1且設置在基板3上)的一端之間提供一空間。這一空間限定為電 氣絕緣距離。此外，次級繞組的層間連接組件16布置在這一空間中。因此，初級繞組(包 括圖案化導體7與圖案化導體9)與次級繞組(包括圖案化導體8與圖案化導體10)共享 電氣絕緣空間。結(jié)果是，能夠保證“圖案化導體7和圖案化導體9的兩端”與“層間連接組 件16”之間的電氣絕緣距離。此外，與現(xiàn)有技術(shù)相比，能夠減小基板1、3的電氣絕緣區(qū)域。 因此，能夠?qū)崿F(xiàn)減小基板1、3的尺寸。此外，在本實施例中，不需要使次級繞組彎曲。因此， 能夠提高芯組件5與次級繞組之間的電感耦合。此外，初級繞組的匝數(shù)為1，且設置在基板 上。因此，初級繞組在芯組件5的整個長度上高度電感耦合到芯組件5。因此，即使使初級 繞組彎曲，但是電感耦合難以降低。因此，能夠使初級繞組相對于芯組件5高度電感耦合。 結(jié)果是，能夠防止繞組組件6的阻抗增加。此外，還能夠防止繞組組件6的泄露電感增加。層間連接組件16設置在連接端子11-13的一側(cè)的位置處(換言之，在初級繞組的連接端子側(cè)的位置處)。因此，基板2的圖案化導體8和基板4的圖案化導體10 二者中 的每一個的匝數(shù)均為3. 5。S卩，圖案化導體8與圖案化導體10的每一個的殘缺數(shù)(broken number)均為0. 5。因此，如果基板2、4的數(shù)量為奇數(shù)，則次級繞組的總數(shù)的數(shù)量不等于整 數(shù)。這會導致磁通量不均勻，并增加了輸出損耗。然而，在本實施例中，基板2、4的總數(shù)為 兩個。因此，次級繞組的總匝數(shù)為7。由于具有這一配置，從而能夠防止輸出損耗，且不會有 不均勻的磁通量。此外，能夠?qū)ⅰ跋薅榈谝贿B接端子的連接端子11、13”布置為從插孔看 過去與“限定為第二連接端子的連接端子14、15”相對。因此，能夠構(gòu)成“連接端子11、13” 與“連接端子14、15”之間的電氣絕緣距離。在本實施例中，基板1與基板3協(xié)同一起構(gòu)成總匝數(shù)為2的初級繞組。然而，可以 采用如圖3 (a)所示的基板20。即，能夠采用初級繞組總匝數(shù)為1的基板20。此外，還能夠 采用圖3(b)所示的基板22-24。如圖3(b)所示，基板22-M彼此協(xié)同以構(gòu)成總匝數(shù)為3的 初級繞組。同樣在這一情況下，能夠?qū)娱g連接組件布置在位于匝數(shù)為1的圖案化導體內(nèi) 部且位于圖案化導體的一端的位置。因此，如上所述，能夠減小基板的尺寸。而且，能夠防 止繞組組件的阻抗增加，并能夠防止泄露電感增加。在本實施例中，次級繞組由基板2與基板4組成的第二基板構(gòu)成。然而，基板數(shù)目 不限于此。即，第二基板僅需要包括至少兩個基板。此外，第二基板優(yōu)選具有偶數(shù)個基板。 此外，構(gòu)成第一基板(構(gòu)成初級繞組)的基板數(shù)目不限于本實施例。例如，可以采用具有四 個基板的第一基板。此外，無需多言，芯組件5的材料不限于鐵氧體。也就是說，芯組件5 僅需要由磁性材料制成。此外，每個基板1-4具有矩形形狀。然而，能夠采用具有除了矩形 形狀之外的其它形狀的基板1-4。(第二實施例)參見圖5-圖9做出對第二實施例中的變壓器的說明。在第一實施例中，連接端子 11-13位于從插孔看過去與連接端子14、15相對的位置。然而，在本實施例中，從插孔看過 去連接端子11-13與連接端子14、15位于同一側(cè)的位置。要注意，除了上述之外的基本元 件與第一實施例中的基本元件相同。因此，省略了與第一實施例的元件相同的基本元件的 說明。在圖5中示出本實施例的變壓器。如圖5所示，本實施例中的變壓器包括繞組組 件6、芯組件5以及連接銷18、19。通過堆疊基板1-4構(gòu)成繞組組件6。芯組件5連接到繞 組組件6。連接銷18、19通過焊料固定到基板。從插孔看過去連接端子11-13與連接端子 14、15位于同一側(cè)的位置(連接端子11-13位于圖5(a)左側(cè)的位置)。因此，“構(gòu)成初級繞 組的圖案化導體7、9”與“構(gòu)成次級繞組的圖案化導體8、10”兩者被拉到基板的一個縱向 端。此外，在本實施例中，連接銷不連接到與連接端子11-15相對的基板的一個縱向端。因 此，每個芯組件5與基板1-4具有如下長度該長度被設計為使得與連接端子11-15相對的 基板1-4的一端不伸到芯組件5之外。在本實施例中，連接端子13位于與連接端子14的位置相同的位置處。因此，本實 施例的變壓器公開了所謂的自動變壓器(如圖6(a)所示)。自動變壓器的初級繞組的一端 的電勢等于次級繞組的一端的電勢。此外，如圖6(b)所示，自動變壓器應用到配置為向負 載50供電的DC-DC轉(zhuǎn)換器。圖7示出使用變壓器Trl的回掃式(flykick type)DC-DC轉(zhuǎn)換器53的電路圖。圖8(a)示出DC-DC轉(zhuǎn)換器的安裝的實例。構(gòu)成DC-DC轉(zhuǎn)換器53的變壓器Trl、開關(guān)元件Ql以及二極管Dl被布置為彼此相 鄰。這是由于一般考慮到降低電路損耗以及提高關(guān)于噪聲的性能。此外，電容Cl、變壓器 Trl的初級側(cè)、開關(guān)元件Ql以及電容Cl被限定為路徑A。優(yōu)選采用盡可能密集且短的路徑 A。類似的，電容C2、二極管D1、變壓器Trl的次級側(cè)以及電容C2被限定為路徑B。優(yōu)選采 用盡可能密集且短的路徑B。在第一實施例的變壓器Trl中，從插孔看過去連接端子11、13與連接端子14、15 相對。因此，為了滿足上述要求，優(yōu)選將開關(guān)元件Q1、變壓器Trl以及二極管Dl成一排設 置。從變壓器Trl看過去開關(guān)元件Ql與二極管Dl相對。在這種情況下，需要母板PWB的 至少一側(cè)的長度大于Li。相反，圖8(b)示出安裝本實施例中的變壓器Trl的實例。當使用本實施例中的變 壓器Trl時，從插孔看過去連接端子11、13位于與連接端子14、15同一側(cè)的位置處。因此， 能夠在母板PWB的拐角上安裝變壓器Trl。因此，母板PWB彼此相鄰的兩側(cè)的長度大于L2 或L3(L2 < Li，L3 < Li)。因此，與第一實施例相比，能夠減小母板PWB的尺寸。此外，在圖7中所示的回掃式DC-DC轉(zhuǎn)換器53中，回掃式DC-DC轉(zhuǎn)換器53將能量 存儲到變壓器Trl，并將該能量提供給負載52。然而，變壓器Trl的產(chǎn)熱量高。因此，變壓器 Trl提高了設置為與變壓器Trl相鄰的電子元件的溫度。然而，在本實施例中，變壓器Trl 布置在母板PWB的拐角處。如果母板PWB被結(jié)合到金屬殼體(未示出)中，則能夠增加變 壓器Trl的面對金屬殼體的壁的尺寸。結(jié)果是，變壓器Trl中產(chǎn)生的熱被順利地傳遞給金 屬殼體。結(jié)果是，能夠防止熱對電子元件的影響。此外，在本實施例中，從插孔看過去連接端子11、13布置在與連接端子14、15同一 側(cè)的位置處。因此，具有與連接端子11、13相對的空間。這一空間使得能夠采用粗的圖案 化導體7-10。因此，能夠提高芯組件5與每個繞組之間的電感耦合。相反，在不加粗圖案化 導體7-10的情況下，可以利用該空間減小基板1-4的尺寸。在本實施例中，基板1-4的一端設置有連接端子11-15。然而，為了使配重平衡均 勻，如圖9所示，可以將不電連接到圖案化導體7-10的端子51、51布置到與基板1-4的一 端相對的另一端。此外，本實施例說明了所謂的自動變壓器，該自動變壓器包括具有一端的 初級繞組以及具有一端(其具有等于初級繞組的一端的電勢的電勢)的次級繞組。然而， 能夠采用所謂的復合纏繞變壓器(compound-would transformer)，該變壓器包括初級繞組 以及與初級繞組分離并與初級繞組電氣絕緣的次級繞組。不言而喻，構(gòu)成次級繞組的基板 僅需包括至少兩個基板。此外，可以采用構(gòu)成具有一個基板以及多于三個基板的初級繞組 的基板。(第三實施例)參見圖10和圖11說明第三實施例中的變壓器。在第一實施例和第二實施例中， 構(gòu)成初級繞組的圖案化導體7、9被拉到基板的一個縱向端，構(gòu)成次級繞組的圖案化導體8、 10被拉到基板的一個縱向端。然而，在本實施例中，圖案化導體7、9被拉到基板的一個縱向 端。圖案化導體8、10被拉到基板的寬度端。要注意，除了上述之外的元件與第一實施例中 的元件相同。因此，由相同的附圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元件。因此，省略 了與第一實施例中的元件相同的元件的說明。
如圖10所示，本實施例中的變壓器包括繞組組件6、芯組件5以及連接銷18、19。 通過堆疊的基板1-4構(gòu)成該繞組組件。芯組件5連接到繞組組件6。連接銷18、19通過焊 料固定到基板1-4。構(gòu)成初級繞組的圖案化導體7、9被拉到基板的一個縱向端。構(gòu)成次級 繞組的圖案化導體8、10被拉到基板的一個寬度端。即，在本實施例中，連接到初級繞組的 兩端的連接端子11、13沿基板1-4的寬度方向排列。連接到次級繞組的兩端的連接端子 14、15沿基板1-4的縱向方向排列。要注意，圖11示出了本實施例的變壓器的電路圖。在本實施例中的變壓器中，連接端子11、13沿第一側(cè)排列，連接端子14、15沿與第 一側(cè)相鄰的第二側(cè)排列。因此，與第二實施例類似，可以將本實施例中的變壓器安裝在母板 (未示出)的拐角處。結(jié)果是，這一配置能夠減小母板的尺寸。此外，在第二實施例的變壓器中，初級繞組與次級繞組之間的電勢高，從而需要采 用大的基板以確?！斑B接端子11-13”與“連接端子14、15”之間的電氣絕緣距離。在本實施 例中，“連接端子11-13”沿第一側(cè)排列，“連接端子14、15”沿與第一側(cè)不同的第二側(cè)排列。 因此，與安裝第二實施例中的變壓器的基板相比，能夠減小基板的尺寸。無需多言，在本實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采 用構(gòu)成具有一個基板或等于或多于三個基板的初級繞組的基板。此外，拉出圖案化導體的 方向不限于上述內(nèi)容。(第四實施例)參見圖12和圖13說明本實施例中的變壓器。本實施例在如下特征上與第一實施 例、第二實施例以及第三實施例不同。即，在本實施例中，層間連接組件16布置在一區(qū)域內(nèi) 或與一區(qū)域相鄰。這一區(qū)域被通過第一點與第二點的第一平面、通過第二點與第三點的第 二平面以及通過第三點與第一點的第三平面環(huán)繞。第一點限定為從芯組件5拉出的初級繞 組的第一端的寬度中心。第二點限定為從芯組件5拉出的初級繞組的第二端的寬度中心。 第三點限定為芯組件5的中腿部的磁路的橫截面的中心。要注意，除了上述之外的元件與 第一實施例中的元件相同。因此，由相同的附圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元 件。省略與第一實施例的元件相同的元件的說明。圖12所示的本實施例中的變壓器包括繞組組件6與芯組件5。繞組組件6包括堆 疊的基板1-4。芯組件5包括一組芯fe、5a。芯成形為具有E形狀。當芯fe、fe從上側(cè)和 下側(cè)與繞組組件6組合時，芯組件5連接到繞組組件6。因此，裝配了變壓器。要注意，在裝 配變壓器時基板的兩個縱向端向芯組件5外突出。在本實施例中，本實施例中的層間連接組件16布置在被三個平面環(huán)繞的區(qū)域d 內(nèi)。三個平面垂直于基板1-4延伸。三個平面的第一平面經(jīng)過點a與點b。三個平面的第 二平面經(jīng)過點b與點C。三個平面的第三平面經(jīng)過點c與點a。點a被限定為位于從芯組 件5拉出的圖案化導體7(初級繞組)的第一端的寬度中心的第一點。點b被限定為位于 從芯組件5拉出的圖案化導體7(初級繞組)的第二端的寬度中心的第二點。點c位于芯 組件5的中腿部(未示出)的磁路的橫截面的中心。在這種情況下，當層間連接組件16與芯組件5之間的距離增加時，需要使電連接 到層間連接組件16的基板2、4的圖案化導體(未示出)彎曲。結(jié)果是，次級繞組(等同于 基板2、4的圖案化導體)與芯組件5之間的電感耦合降低。相反，由于具有本實施例中的 配置，層間連接組件16布置在區(qū)域d內(nèi)。因此，能夠防止基板2、4的圖案化導體彎曲。結(jié)果是，能夠防止次級繞組與芯組件5之間的電感耦合降低。圖13示出本實施例的改型變壓器。本實施例中的變壓器包括一個基板20，代替圖 12中示出的兩個基板1、3。基板20設置有插孔20a，并且設置有環(huán)繞插孔20a的圖案化導 體21。圖案化導體21的匝數(shù)為1。圖案化導體21的第一端連接到連接端子11。圖案化導 體21的第二端連接到連接端子13。即，在本實施例中，由圖案化導體21構(gòu)成初級繞組(第
一繞組)。層間連接組件16設置在區(qū)域h內(nèi)。區(qū)域h被三個平面所環(huán)繞，其中每個平面均垂 直于基板20。三個平面的第一平面經(jīng)過點e與點f。三個平面的第二平面經(jīng)過點f與點g。 三個平面的第三平面經(jīng)過點g與點e。由從芯組件5拉出的圖案化導體21的第一端的寬度 中心限定點e。由從芯組件5拉出的圖案化導體21的第二端的寬度中心限定點f。由芯組 件5的中腿部恥的磁路的橫截面的中心限定點g。因此，與上述內(nèi)容類似，本配置能夠防止 使構(gòu)成次級繞組的基板上的圖案化導體彎曲。結(jié)果是，本配置防止次級繞組與芯組件5之 間的電感耦合降低。無需多言，在本實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采 用構(gòu)成具有“一個基板”或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。(第五實施例)圖14和圖15示出第五實施例中的變壓器。要注意，元件與第一實施例中的元件 相同。因此，由相同的附圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元件。省略與第一實施 例的元件相同的元件的說明。圖14(a)示出采用形狀與第一實施例到第四實施例中的芯組件5的形狀不同的芯 組件33的變壓器。圖14(b)示出采用形狀與第一實施例到第四實施例中的芯組件5的形狀 不同的芯組件33的變壓器。在圖14(a)的變壓器中，芯組件33的中部形成切口(cutout)， 從而芯組件33的中部從內(nèi)部切除。在圖14(b)的變壓器中，芯形成為寬度約等于中腿部34a 的寬度(在圖14(b)的變壓器中，芯組件34的橫向尺寸約等于中腿部34a的橫向尺寸)。圖14(a)示出包括第四實施例的技術(shù)特征的變壓器。即，層間連接組件(未示出) 位于具有通過連接點i、點j、點k而形成的接近三角形形狀的區(qū)域I內(nèi)。點i被限定為從 芯組件33拉出的圖案化導體31 (初級繞組)的第一端的寬度中心。點j被限定為從芯組 件33拉出的圖案化導體31(初級繞組)的第二端的寬度中心。點k被限定為芯組件33的 中腿部33a的磁路的橫截面的中心。圖14(b)示出包括第四實施例的技術(shù)特征的變壓器。即，層間連接組件(未示出) 布置在具有通過點m、點η、點ο的接近三角形形狀的區(qū)域ρ內(nèi)。點m被限定為從芯組件34 拉出的圖案化導體32的第一端的寬度中心。點η被限定為從芯組件34拉出的圖案化導體 32的第二端的寬度中心。點ο被限定為芯組件34的中腿部3 的磁路的橫截面的中心。然而，在這些情況中，用于布置層間連接組件的空間實際上非常窄。結(jié)果是，布置 層間連接組件的自由度很小。響應于這一問題，如圖15所示，從芯組件5拉出的圖案化導體21的第一端的寬度 中心被限定為點q。從芯組件5拉出的圖案化導體21的第二端的寬度中心被限定為點r。 連接點q與點r的線被限定為線V。因此，芯組件5的一端與線ν間隔開距離L4 (圖15中 的芯組件5的左端與線ν間隔開距離L4)。中腿部恥沿橫向的磁路的橫截面寬度的一半的大小被限定為尺寸L5 (由連接層間連接組件16與芯組件5的中腿部恥的磁路的橫截面中 心的方向來限定橫向)。距離L4大于等于尺寸L5。由于具有這一配置，與距離L4小于等 于尺寸L5的情況相比，可以自由地布置層間連接組件16。結(jié)果是，能夠提高繞組設計的靈 活性。此外，在本實施例中，層間連接組件16布置在區(qū)域t內(nèi)，其中區(qū)域t由與基板20垂 直的三個平面所環(huán)繞。三個平面的第一平面經(jīng)過點q與點r。三個平面的第二平面經(jīng)過點 r與點S。三個平面的第三平面經(jīng)過點s與點q。具有如下情況其中“中腿部恥的位于層間連接組件側(cè)的一端(圖15中的右端)” 與“層間連接組件16中的中腿部恥的一端(圖15中的左端)”之間的距離L6非常小。在 這種情況下，考慮到圖案化導體21的排列的可變性，有導致基板20的產(chǎn)率降低的可能性。 同樣在這種情況下，考慮到圖案化導體21的排列的可變性，有導致層間連接組件16與圖案 化導體21之間絕緣擊穿的可能性。因此，中腿部恥與層間連接組件16之間的距離優(yōu)選大 于等于0. 5mm。此外，中腿部恥與層間連接組件16之間的距離的大小優(yōu)選為不增加基板 20的外部尺寸。無需多言，在本實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采 用構(gòu)成具有“一個基板”或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。(第六實施例)參見圖16、圖17以及圖18說明本實施例中的變壓器。要注意，元件與第一實施例 中的元件相同。因此，由相同的附圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元件。省略與 第一實施例的元件相同的元件的說明。在第一實施例到第五實施例中，構(gòu)成初級繞組的基板1位于使得基板1用作表面 層的位置。因此，如果初級繞組與次級繞組之間的電勢大，則需要充分地確保圖案化導體7 與層間連接組件16之間的爬電距離(ere印ingdistance)。此外，如果初級繞組與次級繞組 之間的電勢大，則需要充分地確?！皥D案化導體7”與“連接端子14、15”之間的爬電距離。 結(jié)果是，基板可能需要具有很大尺寸。鑒于上述內(nèi)容，在本實施例中，如圖16所示，構(gòu)成初級繞組的基板1、3用作內(nèi)層。 此外，電氣絕緣材料填充在基板1與基板3之間。因此，電氣絕緣材料確保了爬電距離。結(jié) 果是，能夠防止基板尺寸增加。此外，在第一實施例到第五實施例中，第二繞組的層間連接組件用作表面層。為了 確保芯組件5與層間連接組件16之間的電氣絕緣具有高電勢，需要在插入電氣絕緣組件 (未示出)的情況下組合芯組件5。這樣導致成本增加并且變壓器尺寸增加。鑒于上述內(nèi)容，在本實施例中，如圖17所示，僅對布置作為內(nèi)層的基板2與4設置 層間連接組件。由于對基板2、4而不是布置為與芯組件5相鄰的基板設置層間連接組件17 的配置，從而能夠保證每個層間連接組件17與芯組件5之間的電氣絕緣。結(jié)果是，不需要 在繞組組件6與芯組件5之間插入電氣絕緣組件。因此，能夠防止成本增加，并且能夠防止 變壓器尺寸變大。而且，圖18示出如下情況中的實例其中對安裝如半導體M、55的電子元件的母 板PWBl到PWB4設置構(gòu)成初級繞組與次級繞組的圖案化導體7到10。母板PWB2與母板 PWB3布置為使得對母板PWB2與母板PWB3設置層間連接組件17。由于具有這一配置，從而 能夠獲得與圖17中的變壓器相同的效果。此外，能夠布置與圖案化導體7間隔開的次級繞組的連接端子14。因此，能夠確保圖案化導體7與連接端子14之間的爬電距離。在本實施例中，連接端子(等同于第一實施例中的連接端子1 通過母板上的圖 案化布線連接到電子元件。因此，如在第一實施例到第五實施例中所說明的，不需要形成通 孔。要注意，在母板1-4的每個母板上由虛線所繪的電路表示連接端子11、13與連接端子 14、15的位置。無需多言，在本實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采 用構(gòu)成具有“一個基板”或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。(第七實施例)參見圖19與圖20對本實施例中的變壓器做出說明。本實施例與第一實施例到第 六實施例的區(qū)別在于層間連接組件與芯組件之間的電氣絕緣距離。要注意，元件與第一實 施例的元件相同。因此，由相同的附圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元件。省略 與第一實施例的元件相同的元件的說明。圖19示出的本實施例中的變壓器包括繞組組件6、芯組件47以及連接銷18、19。 繞組組件6包括堆疊的基板1-4。芯組件47連接到繞組組件6。連接銷18、19通過焊料固 定到基板1-4。芯組件47包括芯35與芯36。芯35成形為具有接近E形的形狀。芯36成形為具 有接近I型的形狀。芯組件47具有在堆疊方向足以堆疊基板的高度(堆疊方向與圖19(b) 的豎直方向?qū)?。芯35與芯36配置為當芯35與芯36組合時確保芯組件47與布置為下 層的基板4之間的電氣絕緣距離。由于具有這一配置，能夠降低繞組組件6的泄露電感。在本實施例中，以降序堆疊基板1、基板2、基板3以及基板4。構(gòu)成次級繞組的基 板2、4設置有層間連接組件17。此外，僅構(gòu)成初級繞組的基板3設置有層間連接組件16。 也就是說，在本實施例中，沿堆疊方向離芯組件47最近的基板1不具有層間連接組件。此 外，當堆疊基板1-4時，層間連接組件16、17將基板2的圖案化導體8電連接到基板4的圖 案化導體10。因此，構(gòu)成了次級繞組。而且，在本實施例中，“僅有除了與芯組件47相鄰的基板1之外的基板2-4”設置 有層間連接組件16、17 (換言之，“僅有除了離芯組件47最近的基板1之外的基板2-4”設 置有層間連接組件16、17)。從而，能夠確保芯組件47與每個層間連接組件16、17之間的電 氣絕緣距離。因此，不需要在基板與芯組件之間插入電氣絕緣組件。這可以防止成本增加。 此外，這可以防止變壓器尺寸增加。其次，圖20示出確保芯組件5與用作表面層的基板1上的層間連接組件16之間 的電氣絕緣距離的方法的實例。如從圖20(a)和圖20(b)所能理解的，芯組件5布置為使 得芯組件5在基板的堆疊方向上與層間連接組件16重疊(堆疊方向等同于與圖20(b)的 頁面垂直的方向)。芯組件5具有面對層間連接組件16的面對部。芯組件5的面對部設 置有切口 37。切口 37確保芯組件5與層間連接組件16之間的電氣絕緣距離。而且，在圖 20(c)中，芯組件5布置為使得芯組件5與層間連接組件16在基板的堆疊方向上具有非重 疊的關(guān)系。這一配置能夠確保芯組件5與層間連接組件16之間的電氣絕緣距離。不言而 喻，確保芯組件5與層間連接組件16之間的電氣絕緣距離的含義不限于此。而且，無需多 言，可以將這一技術(shù)應用于在第一實施例到第六實施例中說明的變壓器中。在本實施例中， 構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采用構(gòu)成具有“一個基板”或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。(第八實施例)參見圖21-圖23對第八實施例中的變壓器做出說明。第一實施例到第七實施例 中的變壓器包括初級繞組與次級繞組。然而，本實施例的變壓器包括除了初級繞組與次級 繞組之外的第三級繞組。要注意，元件與第一實施例的元件相同。因此，由相同的附圖標記 表示與第一實施例中的元件相同的元件。省略與第一實施例的元件相同的元件的說明。本實施例的變壓器包括基板1、3，基板2、4以及基板58、60。基板1、3構(gòu)成初級繞 組?；?、4構(gòu)成次級繞組?；?8、60構(gòu)成第三級繞組?；?、2、3、4、58以及60堆疊， 從而基板1、2、3、4、58以及60構(gòu)成繞組組件6。圖21 (a)示出的基板1、3設置有層間連接組件63。層間連接組件63配置為將圖 案化導體59(在下文中將做出說明)電連接到與圖案化導體59協(xié)同構(gòu)成第三級繞組的圖 案化導體61 (在下文中將做出說明)。此外，基板2、4設置有層間連接組件64。層間連接組 件64配置為將圖案化導體59電連接到圖案化導體61?；?-4設置有連接端子56、57。 連接端子56、57位于連接端子14與連接端子15之間。連接端子56、57分別連接到第三繞 組的端部。在本實施例中，每一個圖案化導體8、10的匝數(shù)均為2. 5。如圖21(a)所示，基板58為具有矩形板形狀的板狀基板?；?8成形為尺寸約 等于基板1的尺寸?；?8成形為在水平上呈長形?；?8的中心處設置有插孔58a。 插孔58a位于與插孔Ia的位置類似的位置。插孔58a成形為具有矩形形狀。插孔58a的 尺寸約等于插孔Ia的尺寸。插孔58a穿過基板58?；?8設置有圖案化導體59。圖案 化導體59環(huán)繞基板58的插孔58a。圖案化導體59的匝數(shù)均為3. 5?；?8的一個縱向 端設置有第一端，另一縱向端設置有第二端(第一端與圖21 (a)的左端相對應)?；?8 的第一端設置有連接端子11-13，其位于與基板1中類似的位置。基板58的第二端設置有 連接端子14、15、56、57，其位于與基板1中類似的位置?；?8設置有層間連接組件62，層間連接組件62位于與層間連接組件16、17相 對應的位置處。層間連接組件62配置為電連接到層間連接組件16、17?；?8設置有層 間連接組件65，層間連接組件65位于與層間連接組件63、64相對應的位置處。層間連接組 件65配置為將層間連接組件63電連接到層間連接組件64。圖案化導體59具有連接到層 間連接組件65的第一端。圖案化導體59以逆時針方向環(huán)繞插孔。圖案化導體59具有連 接到連接端子57的第二端。圖21 (a)所示的基板60成形為尺寸約等于基板1的尺寸?；?0為具有矩形板 形狀的片狀基板，從而基板60成形為在水平上呈長形。基板的中心處設置有矩形形狀的 插孔60a。插孔穿過基板60。此外，基板60設置有環(huán)繞基板60的插孔60a的圖案化導體 61。圖案化導體61的匝數(shù)為3. 5?；?0的一個縱向端設置有第一端，另一縱向端設置有 第二端(基板60的第一端與圖21 (a)的左端相對應)?；?0的第一端設置有連接端子 11-13?；?0的第二端設置有連接端子14、15、56、57，其位于與基板1中類似的位置?；?0設置有層間連接組件62。層間連接組件62位于與層間連接組件16、17相 對應的位置處。層間連接組件62配置為將層間連接組件16電連接到層間連接組件17?；?板60設置有層間連接組件65。層間連接組件65位于與層間連接組件63、64的位置相對應 的位置處。層間連接組件65配置為將層間連接組件63電連接到層間連接組件64。圖案化導體61設置有連接到連接端子56的第一端。圖案化導體61以逆時針方向環(huán)繞插孔60a。 圖案化導體61設置有連接到層間連接組件65的第二端。在本實施例中，“構(gòu)成具有最高電勢的第三繞組的基板58、60”被設置在最下層。 因此，能夠降低在基板堆疊方向上電氣絕緣材料的厚度。因此，能夠獲得薄型化的變壓器。 要注意，圖22示出變壓器的電路圖。其次，圖23(a)示出具有如下特征的變壓器的一個實例(a)構(gòu)成第三繞組的基板 58、60布置為內(nèi)層；(b)為基板58、60設置第三繞組的層間連接組件。在本實例中，由電氣 絕緣材料環(huán)繞圖案化導體59、61，從而電氣絕緣材料填充圖案化導體59、61。這一配置能夠 降低圖案化導體58與初級繞組之間的電氣絕緣距離。這一配置能夠降低圖案化導體61與 次級繞組之間的電氣絕緣距離。這使得變壓器的尺寸變小。而且，圖23(b)示出將“需要層間連接組件的基板2、4(次級繞組)與基板58、60” 布置為內(nèi)層的一個實例。根據(jù)本實例，與圖23(a)中示出的實例類似的，能夠減小變壓器的 尺寸。此外，與圖17中示出的變壓器類似的，還能夠防止成本增加。要注意，本實施例中的變壓器包括三個繞組其包括第一繞組、第二繞組以及第三 繞組。然而，繞組的數(shù)目不限于本實施例。即，變壓器能夠采用等于或多于四個繞組。在本 實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采用構(gòu)成具有“一個基板” 或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。還能夠采用構(gòu)成第三級繞組的基板，使其具 有“一個基板”或“等于或多于三個基板”。(第九實施例)參見圖M說明本實施例中的變壓器。在第一實施例到第八實施例中，分別由具有 圖案化導體的多個基板構(gòu)成次級繞組。限定次級繞組的基板的圖案化導體的匝數(shù)彼此相 同。相反，在本實施例中，依次由包括多種基板的基板來構(gòu)成次級繞組(依次由包括兩種 基板的基板來構(gòu)成次級繞組)。要注意，元件與第一實施例的元件相同。因此，由相同的附 圖標記表示與第一實施例中的元件相同的元件。省略與第一實施例的元件相同的元件的說 明。根據(jù)圖可理解的是，本實施例中的變壓器包括基板2以及與基板2協(xié)同構(gòu) 成次級繞組的基板4?；?設置有匝數(shù)為3. 5的圖案化導體8?；?設置有匝數(shù)為2. 5 的圖案化導體10。在構(gòu)成初級繞組的基板1與基板3之間布置具有最多匝數(shù)的基板2。在 這種情況下，次級繞組的總匝數(shù)為6。因此，與第一實施例到第八實施例中的變壓器類似，具 有這種配置的變壓器配置成產(chǎn)生均勻磁通量。此外，這一配置能夠防止輸出損耗。此外，在本實施例中，在基板1與基板3之間插入具有最多匝數(shù)的基板2。因此，與 在基板1與基板3之間插入最少匝數(shù)的基板4的情況相比，能夠提高初級繞組與次級繞組 之間的電感耦合。其次，圖對…)示出另一實施例。基板1與基板3、基板38協(xié)同構(gòu)成初級繞組。在 基板1與基板3之間插入基板2。在基板3與基板38之間插入基板4。在這種情況下，在 構(gòu)成初級繞組的基板1、3以及38之間的空間中布置構(gòu)成次級繞組的所有基板2、4。因此， 與圖24(a)的情況相比，這一配置能夠提高初級繞組與次級繞組之間的耦合。無需多言，在本實施例中，構(gòu)成次級繞組的基板也需要具有至少兩個基板。能夠采 用構(gòu)成具有“一個基板”或“等于或多于三個基板”的初級繞組的基板。
(第十實施例)基于圖25，本實施例說明了電力變換裝置。電力變換裝置包括使用在第一實施例 到第九實施例的任一實施例中說明的變壓器的電力變換電路。圖25(a)示出本實施例中的電力變換裝置。本實施例中的電力變換裝置包括前向 型(forward type)的AC-DC轉(zhuǎn)換器電路40與輸出濾波器41。AC-DC轉(zhuǎn)換器電路40包括 在上述實施例中示出的變壓器Trl。AC-DC轉(zhuǎn)換器電路40配置為將從交流電源供應的電源 電壓轉(zhuǎn)換成具有預定電壓值的直流電壓。輸出濾波器41連接到跨過輸出濾波器41的輸出 端子的負載42。此外，變壓器Trl的初級繞組與開關(guān)元件Sl串聯(lián)連接。開關(guān)元件Sl配置 為通過未示出的控制電路以預定周期打開和關(guān)閉。在本實施例中，AC-DC轉(zhuǎn)換器電路40設 置有連接到PFC電路67的輸入端子。PFC電路67配置為提高功率因數(shù)。此外，圖25(b)示出電力變換裝置的另一實施例。電力變換裝置包括回掃式DC-DC 轉(zhuǎn)換器電路40，以及輸出濾波器41，。DC-DC轉(zhuǎn)換器電路40，包括變壓器Trl。DC-DC轉(zhuǎn)換 器電路40’配置為將直流電源E的供電電壓變換成具有預定電壓值的直流電壓。輸出濾波 器41’的輸出端子與負載42連接。此外，變壓器Trl的初級繞組與開關(guān)元件Sl串聯(lián)連接。 開關(guān)元件Sl配置為由控制電路68以預定周期打開和關(guān)閉。此外，在本實施例中，控制電路 68設置有電源電路69，其配置為產(chǎn)生用于激活控制電路68的操作電壓。電源電路69配 置為從通過圖案化導體提供的直流電壓產(chǎn)生操作電壓，該圖案化導體從次級繞組的中部拉 出ο當從繞組的中部提取電源之時，包括線軸(bcAbin)、芯以及繞組的變壓器需要設 計的顯著變化，還需要附加的端子。這導致成本增加以及變壓器尺寸變大。然而，上述的片 狀變壓器能夠通過在基板上纏繞(wire)圖案化導體獲得設計的變化。因此，能夠防止成本 增加，還能夠防止變壓器尺寸變大。而且，在本實施例中，在第一實施例到第九實施例的任一實施例中的變壓器能夠 制造具有小尺寸的電力變換裝置，并能夠防止輸出損耗。此外，在于構(gòu)成變壓器的基板上安 裝構(gòu)成電力變換電路的電路元件的情況下，能夠增加用于散熱的尺寸。因此，能夠提高初級 繞組與次級繞組中所產(chǎn)生的熱的散熱性能。無需多言，電力變換裝置的使用不限于本實施例。也就是說，采用電力變換裝置作 為用于向如放電燈和LED的光源提供照明電壓的裝置是示例性的。此外，電力變換裝置的 配置不限于本實施例。S卩，電力變換裝置僅需要采用變壓器。此外，在本實施例中，從次級 繞組的中部拉出的圖案化導體用于產(chǎn)生電源。然而，可以使用從次級繞組的中部拉出以檢 測表示變壓器Trl的操作的信號的圖案化導體。(第^^一實施例)參見圖沈-圖觀，說明本實施例中的照明裝置、車用照明裝置以及車輛。本實施例 中的照明裝置為包括在第一實施例到第九實施例的任一實施例所說明的變壓器且為車輛 的頭燈所設置的照明裝置。本實施例的照明電路如圖沈(a)所示。本實施例的照明電路包括回掃式的DC-DC 轉(zhuǎn)換器電路43、反相電路44以及點火電路45。DC-DC轉(zhuǎn)換器電路43包括變壓器Trl，且配 置為將由直流電源E所產(chǎn)生的電源電壓變換成具有預定電壓值的直流電壓。反相電路44配 置為將直流電壓變換成具有高頻率的交流電。點火電路45配置為產(chǎn)生用于啟動放電燈的燈泡的高電壓脈沖。要注意，本實施例中的照明電路除了變壓器Trl之外均為公知的。因 此，省略了對照明電路的詳細說明。圖^(b)示出了本實施例中的照明裝置的一個實施例。變壓器的基板1的表面安 裝有包括電容C1、C2，二極管Dl，開關(guān)元件Ql的DC-DC轉(zhuǎn)換器電路43以及反相電路44。此 外，圖^Uc)示出本實施例的照明電路的另一實施例。這一情況示出布置在基板1的拐角 上的變壓器。從而，能夠容易地將芯裝配到基板1上。此外，能夠通過固定裝置(如膠帶) 容易地將芯固定到基板1。DC-DC轉(zhuǎn)換器電路43配置為在從“等于或高于幾百kHz”到“小于等于幾MHz”的頻 率處進行操作。當直流電源E為車輛的直流電源(電池)時，車輛的直流電源具有從“等于 或高于5V”到“等于或低于20V”的電壓變化。相反，放電燈具有從等于或高于幾十伏特到 小于等于數(shù)百伏特的額定電壓。因此，從初級繞組到次級繞組的匝數(shù)比為“大于等于1 3 的級別”到“小于等于1 10的級別”。而且，近來，具有車輛頭燈的尺寸小于IOOcc的需 求。鑒于頭燈的尺寸，變壓器需要具有小于IOcc的尺寸。根據(jù)變壓器的尺寸限制，確定變 壓器的操作頻率與變壓器的匝數(shù)比。圖27示出采用頭燈的照明裝置C的車用照明裝置。圖觀示出具有頭燈的照明裝 置C的車輛。圖27示出本實施例的車用照明裝置。車用照明裝置包括頭燈的照明裝置C、近光 切換電源70以及頭燈LP。近光切換電源70配置為將電源提供給頭燈的照明裝置C。頭燈 LP配置為從頭燈的照明裝置C接收點亮頭燈的電源，從而頭燈LP開啟。如圖觀所示，一個 車輛D具有兩組頭燈LP以及頭燈的照明裝置C，以及近光切換電源70。頭燈的照明裝置C 電連接到具有電纜72的近光切換電源70。每一個用于頭燈的照明裝置C電連接到具有電 線71的對應的頭燈LP。當開啟開關(guān)(未示出)時，近光切換電源70開始向頭燈的照明裝置C提供電源。 在這種情況下，頭燈的照明裝置C施加燈電壓以穩(wěn)定地開啟對應的頭燈LP。因此，兩個頭燈 穩(wěn)定地開啟。也就是說，根據(jù)本實施例，能夠?qū)崿F(xiàn)配置為使用第一實施例到第九實施例的任一 實施例所示的變壓器的具有高操作頻率以及配置為具有低輸出損耗的小尺寸的照明裝置。 此外，構(gòu)成變壓器的基板1安裝有構(gòu)成照明電路的電路元件。因此，能夠提高熱輻射尺寸。 結(jié)果是，能夠提高輻射在第一繞組與第二繞組中產(chǎn)生的熱的熱輻射特性。此外，頭燈的照明 裝置C能夠使車用照明裝置提高車用照明裝置的熱輻射特性。因此，這種車用照明裝置能 夠布置在具有高溫的空間如引擎室內(nèi)。盡管在本實施例中對電路元件安裝在基板的上表面上的情況做出說明，然而在基 板1上安裝電路元件的安裝位置不限于本實施例。也就是說，能夠在基板1的下表面上安 裝電路元件。而且，還能夠在布置于基板1的下側(cè)的基板的上表面或下表面上安裝電路元 件。此外，在本實施例中，放電燈用作負載。然而，連接的負載不限于本實施例。也就是說， 可以將LED用作負載。
權(quán)利要求
1.一種變壓器，包括 繞組組件，由磁性材料制成的芯組件，所述芯組件圍繞所述繞組組件設置，從而所述芯組件形成磁路， 其中所述繞組組件包括堆疊的第一基板以及至少兩個第二基板，所述第一基板和所述第二基板中的每個基板均設置有插孔以及環(huán)繞所述插孔的圖案 化導體，所述插孔設置為供所述芯組件的中腿部通過，所述第一基板的所述圖案化導體由匝數(shù)為1的單匝圖案化導體限定，從而所述第一基 板的所述圖案化導體限定第一繞組，每個所述第二基板的所述圖案化導體限定第二繞組， 其中所述變壓器還包括層間連接組件，該層間連接組件配置為將堆疊的所述第二基板的所 述圖案化導體彼此電連接，所述層間連接組件位于所述單匝圖案化導體的內(nèi)側(cè)，以及 所述層間連接組件位于所述單匝圖案化導體的端部側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中所述第一基板設置有多個第一連接端子，所述多個第一連接端子分別連接到所述第一 繞組的多個端部，所述第二基板設置有多個第二連接端子，所述多個第二連接端子分別連接到所述第二 繞組的多個端部，從所述插孔看過去所述第一連接端子與所述第二連接端子相對。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器，其中所述第一基板設置有多個第一連接端子，所述多個第一連接端子分別連接到所述第一 繞組的多個端部，所述第二基板設置有多個第二連接端子，所述多個第二連接端子分別連接到所述第二 繞組的多個端部，所述第一連接端子和所述第二連接端子設置在所述插孔的同一側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器，其中 所述繞組組件包括偶數(shù)個所述第二基板。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器，其中所述層間連接組件布置在由三個平面所環(huán)繞的區(qū)域中，所述三個平面包括第一平面、 第二平面以及第三平面，所述三個平面垂直于所述第一基板和所述第二基板， 所述第一平面通過第一點、第二點以及第三點中的兩個點， 所述第二平面通過第一點、第二點以及第三點中的兩個點， 所述第三平面通過第一點、第二點以及第三點中的兩個點， 所述第一點由從所述芯組件拉出的所述第一繞組的第一端的寬度中心限定，所述第二點由從所述芯組件拉出的所述第一繞組的第二端的寬度中心限定， 所述第三點由通過所述中腿部形成的磁路的橫截面的中心限定。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的變壓器，其中所述層間連接組件與所述第三點沿預定方向排列，將所述第一點連接到所述第二點的位于基板的平面中的連接線與所述芯組件沿所述 預定方向間隔開第一距離，所述第一距離大于等于所述中腿部中的磁路的橫截面寬度的一半。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器，其中所述層間連接部布置為，使得所述中腿部側(cè)的所述層間連接部的端部與所述層間連接 組件側(cè)的所述中腿部的端部之間的距離大于等于0. 5mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器，其中所述層間連接部布置在所述第一基板與所述第二基板的預定基板中， 所述預定基板為除了所述第一基板與所述第二基板中的與所述芯組件相鄰布置的基 板之外的基板。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器，其中所述繞組組件包括多個所述第一基板和多種所述第二基板，多種所述第二基板的匝數(shù)彼此不同，從而所述第二基板包括具有最多匝數(shù)的最多匝數(shù) 基板，所述最多匝數(shù)基板布置在所述第一基板之間。
10.一種電力變換裝置，包括具有如權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器的電力變換 電路，其中所述第一基板和所述第二基板的至少一個基板安裝有構(gòu)成所述電力變換電路的電路 元件。
11.一種照明裝置，包括具有如權(quán)利要求1-3的任一項所述的變壓器的照明電路，其中所述第一基板和所述第二基板的至少一個基板安裝有構(gòu)成所述照明電路的電路元件。
12.—種車用照明裝置，包括如權(quán)利要求11所述的照明裝置。
13.—種車輛，包括如權(quán)利要求12所述的車用照明裝置。
全文摘要
一種變壓器，包括構(gòu)成初級繞組的基板(1、3)、構(gòu)成次級繞組的基板(2、4)以及環(huán)繞基板(1-4)布置的芯組件(5)?；?1、3)包括插孔(1a、3a)，所述插孔(1a、3a)分別允許芯組件(5)的中腿部插入其中；以及導電圖案(7、9)，分別環(huán)繞插孔(1a、3a)形成，并且導電圖案(7、9)的匝數(shù)各為一。在基板(1、3)的每個基板中，在導電圖案(7、9)內(nèi)側(cè)的每一個導電圖案(7、9)的端部形成層間連接部(16)，層間連接部(16)將分別形成在基板(2、4)上的導電圖案(8、10)彼此電連接。
文檔編號H01F17/00GK102077307SQ20098012435
公開日2011年5月25日 申請日期2009年4月16日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月24日
發(fā)明者中村俊朗, 中野智之, 田中壽文, 菅沼和俊 申請人:松下電工株式會社