本發(fā)明涉及變壓器技術領域，具體是一種高效率平面變壓器。

背景技術：

平面變壓器是在20世紀80年代開始研制，并在90年代中期開始投入使用的一種新鐵氧體電感元件。由于平面變壓器適合于平面貼裝，是電子產品實現輕薄小型化的主要產品。同時，與常規(guī)的變壓器相比，平面變壓器不但有結構上的優(yōu)勢，而且還具有功率密度高、效率高、漏電低、散熱性好以及成本低等優(yōu)點。所以，隨著電子技術的不斷發(fā)展，平面變壓器的應用已經從單一的通訊領域迅速擴展到筆記本電腦、汽車電子、醫(yī)療電子、安全系統(tǒng)、工業(yè)控制、數碼像機、數字化電視、變頻器、逆變器、各種AC/DC、DC/DC變換器以及軍用雷達等多種領域。

現在，平面變壓器的生產品種已經涉及到常規(guī)變壓器(用插針)的各個方面，如功率變壓器、寬帶變壓器和阻抗匹配變壓器等。目前，平面變壓器有三種不同的制造方式：1、繞線式平面變壓器，這種方式與常規(guī)的變壓器繞線方式一樣，適合于高頻、高壓變壓器的制作；2、銅箔式平面變壓器，這種方式是利用銅箔作繞組，折疊成多層線圈，適合于制造低壓、大電流的變壓器；3、多層印刷板式平面變壓器，這種變壓器是采用印刷電路板制造工藝，在多層板上形成螺旋式線圈，適合于制造性能比較穩(wěn)定的中小功率的變壓器。然而，當電流流過圖案時，生成熱。從在多個堆疊的襯底中的每一個上形成的這樣的圖案而生成的熱超過用戶所需要的最佳水平。

中國專利公開號為CN104882260A的專利文獻公開了一種發(fā)明創(chuàng)造名稱為平面變壓器的專利產品，其包括上磁芯、下磁芯和多塊PCB板，多塊PCB板位于上磁芯和下磁芯之間，每塊PCB板的一面印制作為原邊線圈的導電金屬線，另一面印制作為副邊線圈的導電金屬線，且每塊PCB板的原邊線圈均面朝上磁芯，每塊PCB板的副邊線圈均面朝下磁芯，原邊線圈的引出端和副邊線圈的引出端位于PCB板的相對兩側，每兩塊PCB板之間設置絕緣層，每一PCB板的相對兩側分別設置有用于放置焊針的導電通孔，原邊線圈的引出端連接PCB板一側的導電通孔，副邊線圈的引出端連接PCB板另一側的導電通孔，每一PCB板相同一側的導電通孔通過焊針連接，上磁芯與最上層的PCB板之間以及下磁芯與最下層的PCB板之間均填充有高導熱絕緣發(fā)泡料，但是現有平面變壓器存在著漏感值大，功率密度不高，散熱條件差，組裝復雜，制作成本高，使用性能不穩(wěn)定的問題。

技術實現要素：

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供一種高效率平面變壓器，以解決現有平面變壓器存在著漏感值大，功率密度不高，散熱條件差，組裝復雜，制作成本高，使用性能不穩(wěn)定的問題。

本發(fā)明解決技術問題，所采用的技術方案是：一種高效率平面變壓器，包括核芯部、襯底部、圖案部以及開口部，所述核芯部具有彼此電磁耦合的核芯對，所述核芯對包括第一核芯和第二核芯，所述襯底部具有被設置在所述核芯對之間的至少一個襯底，所述襯底部的所述至少一個襯底具有耦合到所述核芯部的過孔，所述圖案部在所述至少一個襯底上形成并且包括具有可調整寬度的導體，所述圖案部圍繞所述至少一個襯底的所述過孔被環(huán)繞的形成，所述開口部包括非導體、第一開口和第二開口，所述第一開口被設置在與核芯部重疊的圖案部的部分上，所述第二開口被設置在沒有與核芯部重疊的圖案部的部分上，且第一開口和所述第二開口彼此連接。

進一步的，所述圖案部圍繞所述至少一個襯底的過孔以螺旋形狀被環(huán)繞的形成。

進一步的，所述襯底部包括堆疊的第一襯底和第二襯底，所述圖案部包括在所述第一襯底上形成的初級導體以及在所述第二襯底上形成的次級導體，并且所述初級導體和所述次級導體在其之間具有預設的繞組比。

進一步的，所述襯底部還包括至少一個接地襯底，所述接地襯底具有在所述接地襯底表面上形成的接地圖案，所述接地圖案由導體形成，并且所述接地圖案電連接到至少一個襯底上形成的所述圖案部的地。

進一步的，所述襯底一個繞組為扁平絕緣線繞制，另一個繞組為PCB板，且所述初級導體和次級導體交叉設置。

進一步的，所述核芯對的外圍包覆有絕緣膠帶。

進一步的，所述初級導體為扁平線繞組，次級導體為PCB板，且初級導體與次級導體交叉放置。

進一步的，所述PCB板中一塊PCB板上的引腳采用多PIN插針形式，而另一塊PCB板上對應的引腳采用小孔形式，每一插針形式的引腳插入到對應引腳的小孔中，使這兩塊PCB板中對應的線圈相連而形成一個閉合線圈。

進一步的，所述引腳向垂直于PCB板表面的方向延伸，且引腳延伸至不超出核芯對下表面或上表面所在的平面。

進一步的，所述PCB板為多層PCB板。

與現有技術相比，本發(fā)明具有如下有益效果：本發(fā)明提出的一種高效率平面變壓器，是一種采用PCB板的平面變壓器，與傳統(tǒng)繞線變壓器相比，具有較好的高頻特性，絕緣性能好，散熱佳，繞組間的耦合好，成本低、易生產等優(yōu)點，在通訊、計算機、汽車電子、數碼相機、數字電視等領域都可應用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明整體結構示意圖；

圖2為本發(fā)明襯底部表面結構示意圖；

圖3為本發(fā)明接地襯底結構示意圖；

圖4為本發(fā)明襯底部側面結構示意圖。

圖中標號為：1-核芯部；11-核心對、111-第一核芯、112-第二核芯、2-襯底部；21-襯底、211-第一襯底、212-第二襯底、3-接地襯底；31-接地圖案、4-開口部；41-第二開口、42-第一開口、43-非導體、5-引腳；6-圖案部；61-初級導體、62-次級導體、7-過孔。

具體實施方式

以下結合附圖對本發(fā)明做進一步描述：

如圖1-4所示的一種高效率平面變壓器，包括核芯部1、襯底部2、圖案部6以及開口部4，所述核芯部1具有彼此電磁耦合的核芯對11，所述核芯對包括第一核芯111和第二核芯112，所述襯底部2具有被設置在所述核芯對之間的至少一個襯底21，所述襯底部2的所述至少一個襯底21具有耦合到所述核芯部1的過孔7，所述圖案部6在所述至少一個襯底21上形成并且包括具有可調整寬度的導體，所述開口部4包括非導體43、第一開口42和第二開口41，所述第一開口42被設置在與核芯部1重疊的圖案部6的部分上，所述第二開口41被設置在沒有與核芯部1重疊的圖案部6的部分上，且第一開口42和所述第二開口41彼此連接，第一開口41和第二開口42可以物理地彼此連接。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，所述圖案部6圍繞所述至少一個襯底21的過孔7以螺旋形狀被環(huán)繞的形成，為了具有期望數目的繞組，初級導體61和次級導體62可以被形成為具有圍繞過孔7的螺旋形狀，初級導體61在每個層面都采取了螺旋形的走向。所述襯底部2包括堆疊的第一襯底211和第二襯底212，所述圖案部6包括在所述第一襯底211上形成的初級導體61以及在所述第二襯底212上形成的次級導體62，圖案部6在多個襯底的每一個上形成，可以由電流可以流過的導體形成，該導體可以具有可調整的寬度，圖案部6可以用作其間具有繞組比的通用變壓器的初級線圈和次級線圈，并且所述初級導體61和所述次級導體62在其之間具有預設的繞組比。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，開口部4可以在圖案部6上形成。也就是說，開口部4可以由非導體43形成，以允許圖案部6的導體的寬度變化?？梢酝ㄟ^使用蝕刻工藝移除圖案部6的部分導體以便于使寬度可變，來形成開口部4。開口部可以被形成為圖案部6的導體上的第一開口42和第二開口41。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，第一開口42和第二開口41物理地彼此連接。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，圖案部6的初級導體61被形成在第一襯底211上，并且次級導體62被形成在第二襯底212上。在此，初級導體61和次級導體62可以在其間具有預設的繞組比，初級導體61和次級導體可以在襯底21上環(huán)繞地形成，為了具有期望數目的繞組，初級導體61和次級導體62可以被形成為具有圍繞過孔7的螺旋形狀，當需要大量的繞組時，初級導體61和次級導體62可以被單獨地形成在多個襯底21上，可以提供通孔，以在單獨襯底的初級導體61之間形成電連接或者在單獨襯底21的次級導體62之間形成電連接。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，所述接地圖案31由導體形成，并且所述接地圖案31連接到至少一個襯底21上，所述襯底21一個繞組為扁平絕緣線繞制，另一個繞組為PCB板，且所述初級導體61和次級導體62交叉設置，所述核芯對11的外圍包覆有絕緣膠帶，所述初級導體61為扁平線繞組，次級導體62為PCB板，且初級導體61與次級導體62交叉放置，所述PCB板中一塊PCB板上的引腳5采用多PIN插針形式，而另一塊PCB板上對應的引腳5采用小孔形式，每一插針形式的引腳5插入到對應引腳5的小孔中，使這兩塊PCB板中對應的線圈相連而形成一個閉合線圈，所述引腳5向垂直于PCB板表面的方向延伸，且引腳5延伸至不超出核芯對下表面或上表面所在的平面，所述PCB板為多層PCB板。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，開口部4可以由非導體形成43，以允許圖案部6的導體的寬度變化，可以通過使用蝕刻工藝移除圖案部6的部分導體以便于使寬度可變，來形成開口部4，開口部4減小了電流流過的面積，所以由此造成的對電流流動的限制可能導致增加的熱生成。

所述圖案部6之間設置有至少一個次級絕緣層，以使該具有至少兩個或更多個電感部件的金屬薄圖案部6絕緣。所述初級導體61和次級導體62包括具有電感部件的金屬薄膜圖案層。該具有電感部件的金屬薄膜圖案層為具有高導電率的金屬材料，從而平穩(wěn)且高效地輸出經該至少一個次級導體62所變換的功率信號。

需要說明的本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，所述接地襯底3被設置在堆疊的多個襯底21之間并且在其最上面的襯底上或者在其最下面的襯底上，接地圖案31可以由接地襯底3表面上的導體形成。接地圖案31可以電連接到圖案部6的地。當電流流過圖案部6時生成的熱輻射到在接地襯底3表面上大范圍形成的接地圖案31，使得從平面變壓器生成的熱可以進一步減少。

本發(fā)明的原理及優(yōu)點：本發(fā)明公開了一種高效率平面變壓器，平面變壓器是變換交流電壓、交變電流和阻抗的器件，當初級線圈中通有交流電流時，磁芯中便產生交流磁通，使次級線圈中感應出電壓，變壓器由磁芯和線圈組成，線圈有兩個或兩個以上的繞組，其中初級導體接電源的繞組，通過將第一核芯111的第一腿部至第三腿部耦合到第二核芯112的第一腿部至第三腿部耦合，來使核芯對彼此電磁耦合，多個襯底21的每一個中形成過孔7，使得核芯對11的腿部可以被插入多個襯底21中，襯底21是一個繞組由扁平的銅線或扁平的鋁線繞成，扁平導線有有利于避免高頻交流電產出的趨膚效應，增強繞組的導電性能，減小變壓器的電能損耗，引腳5延伸至不超出核芯部1下表面或上表面所在的平面，有效降低了平面變壓器的高度，縮小了設備體積，在初級導體61和次級導體62中，一個繞組為扁平絕緣線繞制，另一個繞組為PCB板印刷線路繞組，使初級導體61與次級導體62均可承載較大的電流，從而在保證其體積依然非常小巧緊湊的前提下，大大提高了變壓器的效率和功率。

采用PCB板的平面變壓器與傳統(tǒng)繞線變壓器相比，變壓器中初級繞組和次級繞組中的一種繞組(初級繞組或次級繞組)用扁平線繞組，另一個繞組為PCB板印刷線路繞組一種繞組(初級或次級)為PCB板印刷線路繞組，使平面變壓器的初級繞組與次級繞組均可以使平面變壓器聽加工工藝簡單，一致性好，可靠性高，在保證變壓器體積小巧、結構緊湊的前提下大大提高了變壓器的工作效率節(jié)約了生產成本具有極好的高頻特性，絕緣性能好，散熱佳，繞組間的耦合好，成本低、易生產等優(yōu)點。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。