一種高傳輸速率1553b總線耦合變壓器及其繞制工藝的制作方法
【專利摘要】一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器及其繞制工藝，耦合變壓器包括環(huán)形磁芯(1)、漆包線(2)、聚酰亞胺薄膜膠帶(3)、聚四氟乙烯薄膜(4)組成。采用環(huán)形磁芯(1)，初次級分層繞制方法實現(xiàn)。繞制過程嚴格控制線圈繞組圈數(shù)和間距，初次級之間使用合適的絕緣介質(zhì)降低繞組間的分布電容和漏感，保證產(chǎn)品的分布參數(shù)符合4Mbps～10Mbps傳輸速率的要求。首先使用漆包線(2)在環(huán)形磁芯(1)表面均勻繞制初級繞組1層，然后在初級繞組環(huán)形側(cè)面粘貼3mm寬聚酰亞胺薄膜膠帶(3)，再均勻繞制次級繞組1層，最后使用聚四氟乙烯薄膜(4)將線圈包裹隔離，防止多余物進入線圈內(nèi)部。在引出線上粘貼引腳標識膠帶(5)。
【專利說明】一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器及其繞制工藝

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于4Mbps?10Mbps傳輸速率的1553B總線耦合變壓器。

【背景技術(shù)】
[0002]本發(fā)明涉及一種信號傳輸?shù)臉藴蕝f(xié)議MIL-STD-1553B，1553B總線是符合MIL-STD-1553B標準總線的簡稱，這種數(shù)據(jù)總線被用來為各種系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)和信息交換提供媒介，是一種串行多路數(shù)據(jù)總線，其標準傳輸速率為1Mbps，國內(nèi)目前針對傳輸速率的不足問題，開發(fā)了更高速率的1553B數(shù)據(jù)總線，即傳輸速率從1Mbps提高到4Mbps?10Mbps。本發(fā)明是一種專用于4Mbps?10Mbps傳輸速率的1553B數(shù)據(jù)總線信號傳輸?shù)鸟詈献儔浩鳌?br>

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的技術(shù)解決問題是:克服現(xiàn)有1553B耦合變壓器傳輸速率的不足，提供了一種高傳輸速率的1553B總線耦合變壓器，該變壓器傳輸速率更高、信號帶寬更寬、分布參數(shù)更小、可靠性高，可以有效的提高1553B總線的傳輸速率，提高信號傳輸?shù)目煽啃浴?br> [0004]本發(fā)明的技術(shù)解決方案是:一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，包括環(huán)形磁芯、漆包線、聚酰亞胺薄膜膠帶、聚四氟乙烯薄膜；漆包線均勻繞制在環(huán)形磁芯的外表面構(gòu)成初級繞組，初級繞組的側(cè)面黏貼2?3層聚酰亞胺薄膜膠帶；在聚酰亞胺薄膜膠帶外沿著環(huán)形磁芯均勻繞制一層漆包線作為次級繞組，初級繞組及次級繞組最外層包裹2?3層聚四氟乙烯薄膜。
[0005]所述的初級繞組圈數(shù)為49?70圈，次級繞組圈數(shù)為35?50圈，初級繞組與次級繞組的匝數(shù)比為1.41 ±3% ;初級繞組線圈電感> 10mH，初級繞組線圈漏感< 2μ H，初次級繞組間分布電容< 20pF，在4MHz?10MHz頻率下，輸入阻抗大于3ΚΩ。
[0006]磁芯單圈電感因數(shù)> 5 μ H，磁芯居里溫度> 130°C。
[0007]所述的聚酰亞胺薄膜膠帶寬度最大值不大于磁芯高度，但最小值不低于磁芯高度的80%，厚度為(0.24?0.32)mm除以纏繞圈數(shù)。
[0008]所述的聚四氟乙烯薄膜寬度不小于磁芯直徑的2倍，厚度為0.08mm?0.1mm。
[0009]一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，步驟如下:
[0010](1)使用漆包線在環(huán)形磁芯表面均勻繞制初級繞組1層，初級繞組圈數(shù)為49?70圈且全部覆蓋環(huán)形磁芯圓周表面并均勻分布；
[0011](2)在初級繞組環(huán)形側(cè)面粘貼2?3層聚酰亞胺薄膜膠帶；
[0012](3)在步驟(2)的基礎(chǔ)上，在環(huán)形磁芯表面再使用漆包線均勻繞制次級繞組1層，次級繞組圈數(shù)35?50圈；
[0013](4)在步驟(3)繞制后的線圈外包裹2?3層聚四氟乙烯薄膜。
[0014]所述的初級繞組圈數(shù)為49?70圈，次級繞組圈數(shù)為35?50圈，初級繞組與次級繞組的匝數(shù)比為1.41 ±3% ;初級繞組線圈電感> 10mH，初級繞組線圈漏感< 2μ H，初次級繞組間分布電容< 20pF，在4MHz?10MHz頻率下，輸入阻抗大于3ΚΩ。
[0015]磁芯單圈電感因數(shù)> 5 μ H，磁芯居里溫度> 130°C。
[0016]所述的聚酰亞胺薄膜膠帶寬度最大值不大于磁芯高度，但最小值不低于磁芯高度的80%，厚度為(0.24?0.32)mm除以纏繞圈數(shù)。
[0017]所述的聚四氟乙烯薄膜寬度不小于磁芯直徑的2倍，厚度為0.08mm?0.1mm。
[0018]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比的優(yōu)點在于:
[0019]1、本發(fā)明由于采用初次級分層繞制和絕緣膠帶隔離初次級的方法，有效的降低了變壓器的漏感和分布電容等分布參數(shù)，提高了變壓器的傳輸速率和信號帶寬。
[0020]2、本發(fā)明使用聚四氟乙烯薄膜對線圈進行包裹，有效的預(yù)防金屬多余物進入繞組內(nèi)部，造成線圈絕緣下降。另外，也可以防止灌封膠進入繞組縫隙內(nèi)部，增加線圈的分布電容，從而影響線圈的高頻傳輸特性。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0021]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0022]下面結(jié)合實例對本發(fā)明做詳細說明。
[0023]實施例1
[0024]如圖1所示，本發(fā)明包括環(huán)形磁芯1、漆包線2、聚酰亞胺薄膜膠帶3、聚四氟乙烯薄膜4組成。
[0025]首先選用外徑9.5mm,內(nèi)徑5mm,高3mm ;單圈電感因數(shù)> 5uH,居里溫度〉130°C的環(huán)形磁芯，磁芯表面使用C型派瑞林進行真空涂覆，厚度不小于30um，要求涂層均勻，過渡圓滑，無破損、脫落現(xiàn)象。絕緣電阻彡1000ΜΩ (250V DC)，介質(zhì)耐電壓500Vrms。
[0026]然后繞制初級繞組，準備好繞線夾，夾口用醫(yī)用白色布膠帶纏繞，保護線圈不被夾壞；將繞線夾垂直固定于臺式虎鉗上。將磁芯輕輕夾于繞線夾靠左側(cè)一邊，繞線夾口位置應(yīng)在磁芯一半的位置，將準備好的初級漆包線一頭從磁芯內(nèi)圈穿過，另一頭留60_用左手輕壓于磁芯左側(cè)平齊繞線夾口的位置，然后右手輕捏穿過磁芯漆包線按順時針從磁芯內(nèi)圈穿線繞制，要求漆包線在磁芯的外圓周表面上間距相同緊密不松散。漆包線牌號為QY-2/220，直徑為0.11mm。
[0027]先繞一半圈數(shù)，磁芯上半圓周表面應(yīng)被漆包線均勻緊密覆蓋。將磁芯逆時針旋轉(zhuǎn)180度，磁芯輕輕夾于繞線夾靠左側(cè)一邊，繞線夾口位置應(yīng)在磁芯一半的位置。然后右手輕捏已繞一半的初級漆包線順時針繞制，要求漆包線在磁芯的外圓周表面上間距相同緊密不松散。再繞剩余圈數(shù)，磁芯上半圓周表面應(yīng)被漆包線緊密覆蓋。將初級引線長度剪為30mm。
[0028]用3mm寬聚酰亞胺膠帶(厚度為0.076mm)對線圈外圈進行纏繞，纏繞3層，膠帶平整不松散。
[0029]再繞制次級繞組，將準備好的次級漆包線一頭從磁芯內(nèi)圈穿過，另一頭留60_用左手輕壓于磁芯左側(cè)平齊繞線夾口的位置，然后右手輕捏穿過磁芯漆包線按順時針從磁芯內(nèi)圈穿線繞制，要求漆包線在磁芯的外圓周表面上間距相同緊密不松散。先繞一半圈數(shù)，磁芯上半圓周表面應(yīng)被漆包線緊密覆蓋。將磁芯逆時針旋轉(zhuǎn)180度，磁芯輕輕夾于繞線夾靠左側(cè)一邊，繞線夾口位置應(yīng)在磁芯一半的位置。然后右手輕捏已繞一半的次級漆包線順時針繞制，要求漆包線在磁芯的外圓周表面上間距相同緊密不松散。再繞剩余圈數(shù)，磁芯上半圓周表面應(yīng)被漆包線緊密覆蓋。將次級引線長度剪為30mm。
[0030]最后使用P1000細砂紙輕輕砂掉漆包線外部漆膜，漆膜保留長度為8_，要求漆包線的漆膜去除部分應(yīng)露出光亮的金屬導(dǎo)線，不應(yīng)有殘留漆膜，導(dǎo)線不能有腐蝕或機械損傷等現(xiàn)象。將去漆膜導(dǎo)線蘸取適量的助焊劑，垂直浸入錫鍋進行引腳搪錫處理，錫鍋中焊料溫度不高于290°C，搪錫時間約為1秒?2秒。然后用聚四氟乙烯薄膜4將線圈包裹隔離3層，防止多余物進入線圈內(nèi)部。在引出線上粘貼引腳標識膠帶5，初級粘貼引腳1和引腳2，次級粘貼引腳3和引腳4。聚四氟乙烯薄膜型號為4FD2，寬度為20mm，厚度為0.08mm。
[0031]對上述纏繞后得到的耦合變壓器進行高頻分布參數(shù)測試，實際測得初級線圈電感12.lmH( > 10mH);初級線圈漏感1.58μΗ( < 2 μ Η);初次級繞組間分布電容
15.0pF( < 20pF)。滿足傳輸4Mbps?lOMps帶寬信號的要求。
[0032]實施例2
[0033]按照實施例1的工藝方法進行耦合變壓器繞制，用3mm寬聚酰亞胺膠帶(厚度為0.076mm)對線圈外圈纏繞2層，用聚四氟乙烯薄膜將線圈包裹隔離2層，其他工藝參數(shù)都一致，對纏繞后得到的耦合變壓器進行高頻分布參數(shù)測試，實際測得初級線圈電感12.6mH( > 10mH);初級線圈漏感1.26μΗ( < 2 μ Η);初次級繞組間分布電容
16.5pF( < 20pF)。滿足傳輸4Mbps?10Mbps帶寬信號的要求。
[0034]實施例3
[0035]按照實施例1的工藝方法進行耦合變壓器繞制，用3mm寬聚酰亞胺膠帶(厚度為0.076mm)對線圈外圈纏繞1層，用聚四氟乙烯薄膜將線圈包裹隔離1層，其他工藝參數(shù)都一致，對纏繞后得到的耦合變壓器進行高頻分布參數(shù)測試，實際測得初級線圈電感
12.5mH( > 10mH);初級線圈漏感1.13 μ H( < 2 μ H);初次級繞組間分布電容21.2pF(不滿足< 20pF)。不滿足傳輸4Mbps?10Mbps帶寬信號的要求。
[0036]實施例4
[0037]按照實施例1的工藝方法進行耦合變壓器繞制，用3mm寬聚酰亞胺膠帶(厚度為0.076mm)對線圈外圈纏繞4層，用聚四氟乙烯薄膜將線圈包裹隔離4層，其他工藝參數(shù)都一致，對纏繞后得到的耦合變壓器進行高頻分布參數(shù)測試，實際測得初級線圈電感12.2mH( > 10mH);初級線圈漏感2.16 μ H(不滿足< 2 μ H);初次級繞組間分布電容
13.5pF( < 20pF)。不滿足傳輸4Mbps?10Mbps帶寬信號的要求。
[0038]本發(fā)明說明書中未作詳細描述的內(nèi)容屬本領(lǐng)域技術(shù)人員的公知技術(shù)。
【權(quán)利要求】
1.一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，其特征在于:包括環(huán)形磁芯(I)、漆包線(2)、聚酰亞胺薄膜膠帶(3)、聚四氟乙烯薄膜(4)； 漆包線(2)均勻繞制在環(huán)形磁芯(I)的外表面構(gòu)成初級繞組，初級繞組的側(cè)面黏貼2?3層聚酰亞胺薄膜膠帶(3);在聚酰亞胺薄膜膠帶(3)外沿著環(huán)形磁芯(I)均勻繞制一層漆包線(2)作為次級繞組，初級繞組及次級繞組最外層包裹2?3層聚四氟乙烯薄膜⑷。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，其特征在于:所述的初級繞組圈數(shù)為49?70圈，次級繞組圈數(shù)為35?50圈，初級繞組與次級繞組的匝數(shù)比為1.41±3% ;初級繞組線圈電感〉10mH，初級繞組線圈漏感< 2 μ H，初次級繞組間分布電容< 20pF，在4MHz?1MHz頻率下，輸入阻抗大于3ΚΩ。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，其特征在于:磁芯單圈電感因數(shù)> 5 μ H，磁芯居里溫度> 130°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，其特征在于:所述的聚酰亞胺薄膜膠帶(3)寬度最大值不大于磁芯高度，但最小值不低于磁芯高度的80%，厚度為(0.24?0.32)mm除以纏繞圈數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器，其特征在于:所述的聚四氟乙烯薄膜⑷寬度不小于磁芯直徑的2倍,厚度為0.08mm?0.1mm。
6.一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，其特征在于步驟如下: (1)使用漆包線在環(huán)形磁芯表面均勻繞制初級繞組I層，初級繞組圈數(shù)為49?70圈且全部覆蓋環(huán)形磁芯圓周表面并均勻分布； (2)在初級繞組環(huán)形側(cè)面粘貼2?3層聚酰亞胺薄膜膠帶； (3)在步驟(2)的基礎(chǔ)上，在環(huán)形磁芯表面再使用漆包線均勻繞制次級繞組I層，次級繞組圈數(shù)35?50圈； (4)在步驟(3)繞制后的線圈外包裹2?3層聚四氟乙烯薄膜。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，其特征在于:所述的初級繞組圈數(shù)為49?70圈，次級繞組圈數(shù)為35?50圈，初級繞組與次級繞組的匝數(shù)比為1.41±3% ;初級繞組線圈電感> 10mH，初級繞組線圈漏感< 2 μ H，初次級繞組間分布電容< 20pF，在4MHz?1MHz頻率下，輸入阻抗大于3ΚΩ。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，其特征在于:磁芯單圈電感因數(shù)> 5 μ H，磁芯居里溫度> 130°C。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，其特征在于:所述的聚酰亞胺薄膜膠帶寬度最大值不大于磁芯高度，但最小值不低于磁芯高度的80%，厚度為(0.24?0.32)mm除以纏繞圈數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種高傳輸速率1553B總線耦合變壓器繞制工藝，其特征在于:所述的聚四氟乙烯薄膜寬度不小于磁芯直徑的2倍,厚度為0.08mm?0.1mm。
【文檔編號】H01F27/32GK104392828SQ201410706860
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月27日
【發(fā)明者】王祥, 李翔, 劉飛南, 陳繼偉 申請人:中國航天時代電子公司