本發(fā)明涉及變壓器領(lǐng)域技術(shù)，尤其是指一種大電流平面變壓器及其制作方法。

背景技術(shù)：

二十世紀(jì)90年代中期開(kāi)始，隨著電子通訊和信息處理設(shè)備需求的大量增加，采用表面安裝技術(shù)的裝配，就要求電子變壓器小型化，體積小巧的鐵氧體磁心平面變壓器便應(yīng)運(yùn)而生。與傳統(tǒng)的變壓器相比，平面變壓器最大的區(qū)別在于磁心及其線圈繞組。平面變壓器沒(méi)有銅導(dǎo)線繞組，代之以單層或多層的印刷在PCB板(印刷電路板) 上的導(dǎo)電線路薄層，因而其厚度遠(yuǎn)低于常規(guī)變壓器。在平面變壓器中，由于作為繞組的“導(dǎo)線”實(shí)際上是一些平面的導(dǎo)體，因而可得到很大的電流密度，每層繞組最大電流可達(dá)200A。同時(shí)，由于磁芯小，損耗少，它可得到更高的效率。當(dāng)開(kāi)關(guān)頻率為500kHz時(shí)，其工作效率可達(dá)到97%，其高電流密度和高效率可使單個(gè)變壓器功率高達(dá)5W-20000W。隨著電子信息技術(shù)的發(fā)展，電子變壓器將進(jìn)一步的向小型輕量、高效安全、表面安裝、片式、平面化、高可靠性和生產(chǎn)自動(dòng)化方向發(fā)展。目前，國(guó)外的許多電源產(chǎn)品中都開(kāi)始采用平面變壓器技術(shù)，如蓄電池充電電源、通信設(shè)備分布式電源、UPS等。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在之缺失，其主要目的是提供一種大電流平面變壓器及其制作方法，具有多層PCB板結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)大電流輸入引腳和輸出引腳采用錫絲焊接，提高耐壓要求。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下之技術(shù)方案：

一種大電流平面變壓器，包括導(dǎo)電支撐桿、大電流線圈、PCB板，該導(dǎo)電支撐桿焊接于大電流線圈的一端，該P(yáng)CB板插裝于大電流線圈的另一端；其中，該大電流線圈至少有四層，各層大電流線圈堆疊設(shè)置，各層大電流線圈之間具有間隙；所述PCB板至少有三層，各層PCB板堆疊設(shè)置，各PCB板的繞組部分分別插入大電流線圈的間隙中，各PCB板的電流引出端與大電流輸出引腳焊接。

作為一種優(yōu)選方案，所述PCB板的繞組部分為圓環(huán)形，大電流平面變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組布線在PCB板的不同層上；PCB板的電流引出端上設(shè)有多個(gè)過(guò)孔，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的布線引向過(guò)孔，過(guò)孔中插裝有大電流輸出引腳，各層PCB板的過(guò)孔與大電流輸出引腳焊錫相連。

作為一種優(yōu)選方案，所述大電流線圈為圓弧形，其一側(cè)具有電流引入端，該電流引入端上設(shè)有通孔，通孔中插裝大電流輸入引腳，大電流輸入引腳與通孔焊錫相連。

作為一種優(yōu)選方案，所述大電流線圈與PCB板之間設(shè)置有絕緣片。

作為一種優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電支撐桿為平板片狀體，該導(dǎo)電支撐桿的端部折彎設(shè)置。

作為一種優(yōu)選方案，所述大電流線圈為銅片或鐵片。

基于大電流平面變壓器的制作方法，包括如下步驟：

步驟（1）分別單獨(dú)立生產(chǎn)出多片大電流線圈，使多片大電流線圈層疊設(shè)置，各層大電流線圈之間存在間隙，其中大電流線圈的電流引入端焊接于導(dǎo)電支撐桿上；

步驟（2）分別單獨(dú)生產(chǎn)出多片PCB板，使多片PCB板層疊設(shè)置，不同層PCB板中布線出初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；多片PCB板分別插裝于各層大電流線圈之間存在間隙中；

步驟（3）在PCB板的電流引出端中有多個(gè)過(guò)孔，其中一部分過(guò)孔中插入大電流輸出引腳，大電流輸出引腳與過(guò)孔焊錫相連；

步驟（4）完成PCB板焊錫后，對(duì)大電流線圈的大電流輸入引腳進(jìn)行焊錫作業(yè)，使大電流輸入引腳與各層大電流線圈電相連。

作為一種優(yōu)選方案，在步驟（3）中，各大電流輸出引腳焊錫過(guò)程如下：

A、大電流輸出引腳插入至過(guò)孔之前，需要粘上助焊劑，再插入過(guò)孔，大電流輸出引腳的兩端穿出過(guò)孔；

B、將插裝好大電流輸出引腳的變壓器半成品固定在一夾具中，使夾具靠近助熱冶具，這樣，助熱治具的助熱頭接觸在大電流輸出引腳的一端，而大電流輸出引腳的另一端與電鉻鐵接觸，相當(dāng)于大電流輸出引腳的兩端均低溫受熱；

C、兩端加熱后，取錫絲分別在各層電路板的過(guò)孔與大電流輸出引腳之間焊錫，使每層電路板均與對(duì)應(yīng)的大電流輸出引腳電相連；這樣，便完成PCB板的焊錫作業(yè)，將變壓器半成品及用于定位的夾具一起從助熱冶具取走。

作為一種優(yōu)選方案，在步驟（3）的過(guò)程B中，助焊頭的發(fā)熱溫度控制在300℃左右，而電烙鐵的加熱溫度約為350-360℃，使溫度控制在低于PCB板所能承載的溫度范圍內(nèi)，不會(huì)破壞電路板的性能及損壞電路板內(nèi)部的電路。

作為一種優(yōu)選方案，在步驟（4）中，各層大電流線圈輸入引腳焊錫過(guò)程如下：

A、將大電流輸入引腳插入大電流線圈的通孔中，大電流輸入引腳的兩端穿出通孔；

B、大電流輸入引腳有三個(gè)，位于中間的一個(gè)大電流輸入引腳采用兩邊同時(shí)焊錫的方式，兩邊同時(shí)焊錫的方式是：大電流輸入引腳的兩端分別與兩條電烙鐵接觸，兩側(cè)同時(shí)取錫絲焊錫對(duì)大電流輸入引腳的兩端焊錫；

C、當(dāng)焊完位于中間的一個(gè)大電流輸入引腳后，對(duì)位于兩側(cè)邊的大電流輸入引腳進(jìn)行單邊焊錫作業(yè)，作業(yè)人員將兩側(cè)邊的大電流輸入引腳的一面進(jìn)行焊錫，翻轉(zhuǎn)到另一面后再對(duì)的另一面焊錫。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體而言，由上述技術(shù)方案可知，其主要是由于大電流平面變壓器包括了導(dǎo)電支撐桿、大電流線圈、PCB板，電源從導(dǎo)電支撐桿進(jìn)入，通過(guò)大電流線圈連接至PCB板上的初級(jí)繞組和次組繞組，產(chǎn)生升壓或降壓后，從輸出引腳輸出；再藉由大電流線圈至少有四層，PCB板至少有三層，以形成多層平面變壓器，相對(duì)于傳統(tǒng)只有單層或雙層PCB板，本方案為三層以上結(jié)構(gòu)，扁平PCB板具有較大的表面積和磁路長(zhǎng)度比，既提高耐壓要求，增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵(lì)磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率；扁平的大電流線圈還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于：本發(fā)明方法在焊錫電路板時(shí)，采用助熱治具和電烙鐵分別接觸大電流輸出引腳的兩端，使大電流輸出引腳內(nèi)部的溫度達(dá)到可以熔化錫絲，這樣，作業(yè)人員可以將錫絲插入到相鄰兩層PCB板內(nèi)的縫隙中，使各層PCB板的過(guò)孔與大電流輸出引腳焊接后導(dǎo)通，提高耐壓要求；此外，在焊錫大電路線圈時(shí)，采用兩條電烙鐵同時(shí)接觸大電流線圈的電流輸入引腳的兩端，再同時(shí)用錫絲焊接，從而可以確保焊錫后的導(dǎo)電性能。

為更清楚地闡述本發(fā)明的結(jié)構(gòu)特征和功效，下面結(jié)合附圖與具體實(shí)施例來(lái)對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明之實(shí)施例的組裝結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明之實(shí)施例的分解結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的主視圖。

附圖標(biāo)識(shí)說(shuō)明：

10、導(dǎo)電支撐桿 11、折彎設(shè)置

20、大電流線圈 21、間隙

22、電流引入端 23、通孔

24、大電流輸入引腳 30、PCB板

31、繞組部分 32、電流引出端

321、過(guò)孔 33、大電流輸出引腳

40、絕緣片。

具體實(shí)施方式

請(qǐng)參照?qǐng)D1至圖3所示，其顯示出了本發(fā)明之較佳實(shí)施例的具體結(jié)構(gòu)，是一種大電流平面變壓器，包括導(dǎo)電支撐桿10、大電流線圈20、PCB板30，該導(dǎo)電支撐桿10焊接于大電流線圈的一端，該P(yáng)CB板30插裝于大電流線圈的另一端。

其中，該大電流線圈20至少有四層，各層大電流線圈20堆疊設(shè)置，各層大電流線圈20之間具有間隙21；所述PCB板30至少有三層，各層PCB板30堆疊設(shè)置，各PCB板30的繞組部分31分別插入各大電流線圈20之間的間隙21中，各PCB板30的電流引出端32與大電流輸出引腳33焊接。這樣，形成多層平面變壓器，相對(duì)于傳統(tǒng)只有單層或雙層PCB板，本方案為三層以上結(jié)構(gòu)，扁平PCB板具有較大的表面積和磁路長(zhǎng)度比，既提高耐壓要求，增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵(lì)磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率；扁平的大電流線圈20還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

所述PCB板30的繞組部分31為圓環(huán)形，大電流平面變壓器的初級(jí)繞組和次級(jí)繞組布線在PCB板30的不同層上，能夠增加初級(jí)繞組間的耦合，減小了漏電感，同時(shí)使得電流平均分布，減小變壓器損耗。例如，如果在初級(jí)繞組與次級(jí)繞組的匝數(shù)比沒(méi)有變化的情況下，將初級(jí)繞組等分設(shè)置在兩塊PCB板上的兩個(gè)繞組，并將設(shè)置有次級(jí)繞組的PCB板夾在中間，運(yùn)用此種結(jié)構(gòu)的變壓性能更好。例如，還可以將兩個(gè)并聯(lián)的初級(jí)繞組分設(shè)在上下兩塊PCB板上，次級(jí)繞組設(shè)在一塊PCB板上，并夾在初級(jí)繞組上下兩塊PCB板的中間，通過(guò)這種并聯(lián)的初級(jí)繞組，導(dǎo)電線路的電流可以很大，使平面變壓器可以成為一種大功率變壓器。當(dāng)然，還可以按需要并聯(lián)或串聯(lián)兩塊帶有次級(jí)繞組的PCB板，使設(shè)置了初級(jí)繞組的PCB板夾在兩塊次組繞組的PCB板之間。

各層PCB板30的電流引出端32上設(shè)有多個(gè)過(guò)孔321，初級(jí)繞組和次級(jí)繞組的布線導(dǎo)向過(guò)孔321，過(guò)孔321中插裝有大電流輸出引腳33，大電流輸出引腳33與各層PCB板30的過(guò)孔321焊錫相連，這樣，實(shí)現(xiàn)變壓器的輸出。

所述大電流線圈20為圓弧形，是由銅片或鐵片制成。大電流線圈20的一端具有電流引入端22，該電流引入端22上設(shè)有通孔23，通孔23中插裝大電流輸入引腳24，大電流輸入引腳24與各層的通孔23焊錫相連，以及按需求與導(dǎo)電支撐桿10相連，這樣，實(shí)現(xiàn)變壓器的輸入。

此外，各層大電流線圈20與PCB板30之間設(shè)置有絕緣片40，以確保平面變壓器的耐壓性能。還有，所述導(dǎo)電支撐桿10為平板片狀體，該導(dǎo)電支撐桿10的端部折彎設(shè)置11。

本發(fā)明之大電流平面變壓器的工作原理如下：電源從導(dǎo)電支撐桿10進(jìn)入，通過(guò)大電流線圈20連接至PCB板30上的初級(jí)繞組和次組繞組，產(chǎn)生升壓或降壓后，從輸出引腳輸出。

基于以上結(jié)構(gòu)的大電流平面變壓器，其制作方法如下：

步驟（1）分別單獨(dú)立生產(chǎn)出多片大電流線圈20，使多片大電流線圈20層疊設(shè)置，各層大電流線圈20之間存在間隙21。其中大電流線圈20的電流引入端焊接于導(dǎo)電支撐桿上。

步驟（2）分別單獨(dú)生產(chǎn)出多片PCB板30，使多片PCB板30層疊設(shè)置，不同層PCB板中布線出初級(jí)繞組和次級(jí)繞組；多片PCB板30分別插裝于各層大電流線圈之間存在間隙21中。

步驟（3）在PCB板30的電流引出端中有多個(gè)過(guò)孔321，其中一部分過(guò)孔中插入大電流輸出引腳33，大電流輸出引腳與各層過(guò)孔焊錫相連。本發(fā)明的制作工藝中，各大電流輸出引腳焊錫過(guò)程如下：

A、大電流輸出引腳33插入至過(guò)孔321之前，需要粘上助焊劑，再插入過(guò)孔，大電流輸出引腳的兩端穿出過(guò)孔；

B、將插裝好大電流輸出引腳33的變壓器半成品固定在一夾具（未示圖）中，使夾具靠近助熱冶具（未示圖），這樣，助熱治具的助熱頭接觸在大電流輸出引腳33的一端，而大電流輸出引腳33的另一端與電鉻鐵（未示圖）接觸，相當(dāng)于大電流輸出引腳的兩端均低溫受熱，其中，助焊頭的發(fā)熱溫度控制在300℃左右，而電烙鐵的加熱溫度約為350-360℃，這樣，溫度控制在低于PCB板所能承載的溫度范圍內(nèi)，不會(huì)破壞電路板的性能及損壞電路板內(nèi)部的電路；

C、兩端加熱后，取錫絲分別在各層電路板的過(guò)孔321與大電流輸出引腳33之間焊錫，使每層電路板均與對(duì)應(yīng)的大電流輸出引腳電相連；這樣，便完成PCB板的焊錫作業(yè)，進(jìn)而將變壓器半成品及用于定位的夾具一起從助熱冶具取走。

步驟（4），完成PCB板30焊錫后，對(duì)大電流線圈20的大電流輸入引腳24進(jìn)行焊錫作業(yè)，使大電流輸入引腳24與各層大電流線圈電相連。本發(fā)明的制作工藝中，各層大電流線圈輸入引腳焊錫過(guò)程如下：

A、將大電流輸入引腳24插入大電流線圈的通孔23中，大電流輸入引腳的兩端穿出通孔；

B、大電流輸入引腳24有三個(gè)，位于中間的一個(gè)大電流輸入引腳采用兩邊同時(shí)焊錫的方式進(jìn)行焊接，兩邊同時(shí)焊錫的方式是：大電流輸入引腳的一端與其中一條電烙鐵接觸，另一端與另一條電烙鐵接觸，兩端同時(shí)取錫絲焊錫對(duì)大電流輸入引腳的兩端焊錫，通常雙邊焊錫是兩個(gè)人同時(shí)焊接以完成作業(yè)；兩邊同時(shí)焊錫的電烙鐵加熱溫度控制在350-360℃之間；

C、當(dāng)焊完位于中間的一個(gè)大電流輸入引腳后，進(jìn)而，對(duì)于兩側(cè)邊的大電流輸入引腳可以單邊焊錫作業(yè)，只需要一個(gè)人完成焊接作業(yè)，就是一個(gè)人將兩側(cè)邊的大電流輸入引腳的一面進(jìn)行焊錫，翻轉(zhuǎn)到另一面后再對(duì)大電流輸入引腳的另一面焊錫。這樣，便完成了大電流線圈的焊接工作，從而得到成品。

綜上所述，本發(fā)明的設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于，其主要是由于大電流平面變壓器包括了導(dǎo)電支撐桿10、大電流線圈20、PCB板30，電源從導(dǎo)電支撐桿10進(jìn)入，通過(guò)大電流線圈20連接至PCB板30上的初級(jí)繞組和次組繞組，產(chǎn)生升壓或降壓后，從輸出引腳輸出；再藉由大電流線圈20至少有四層，PCB板30至少有三層，以形成多層平面變壓器，相對(duì)于傳統(tǒng)只有單層或雙層PCB板30，本方案為三層以上結(jié)構(gòu)，扁平PCB板30具有較大的表面積和磁路長(zhǎng)度比，既增加了散熱面積，減小了熱阻，提高了功率密度，又增大了勵(lì)磁電流，減小了空載損耗，減小了漏感，提高了效率。扁平的大電流線圈20還能夠提高散熱性能，以及提供更好的屏蔽。

本發(fā)明的另一個(gè)設(shè)計(jì)重點(diǎn)在于：本發(fā)明方法在焊錫電路板30時(shí)，采用助熱治具和電烙鐵分別接觸大電流輸出引腳33的兩端，使大電流輸出引腳內(nèi)部的溫度達(dá)到可以熔化錫絲，這樣，作業(yè)人員可以將錫絲插入到各層PCB板內(nèi)的縫隙中，使各層PCB板的過(guò)孔321與大電流輸出引腳33焊接后導(dǎo)通；此外，焊錫大電流線圈20時(shí)，采用兩條電烙鐵同時(shí)接觸大電流線圈的電流輸入引腳24的兩端，再同時(shí)用錫絲焊接，從而可以確保焊錫后的導(dǎo)電性能。

以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本發(fā)明的技術(shù)范圍作任何限制，故凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何細(xì)微修改、等同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。