磁芯，所述磁芯被容納在空腔中并且具有第一區(qū)段和第二區(qū)段； 第一電繞組，所述第一電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第一區(qū)段布置；以及 第二電繞組，所述第二電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第二區(qū)段布置； 第一電繞組和第二電繞組中的每一個包括: 設(shè)置在所述絕緣基板的第一側(cè)上的上導(dǎo)電跡線； 設(shè)置在所述絕緣基板的第二側(cè)上的下導(dǎo)電跡線； 內(nèi)導(dǎo)電連接器，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的內(nèi)周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接；以及 外導(dǎo)電連接器，所述外導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的外周緣處貫穿絕緣基板，所述外導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接； 其中，第一繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器排列成多個彎曲排，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離； 其中，第二繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器排列成第一彎曲排，該第一彎曲排被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離，該基本恒定的距離足夠大以允許第二彎曲排的內(nèi)導(dǎo)電連接器被容納在第一彎曲排和空腔的內(nèi)周緣之間；以及 其中，第二繞組的外導(dǎo)電連接器排列成第一彎曲排，該第一彎曲排被定位成與空腔的外周緣相距基本恒定的距離，該基本恒定的距離足夠大以允許第二彎曲排的外導(dǎo)電連接器被容納在第一彎曲排和空腔的外周緣之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的嵌入式變壓器裝置，其中: 第一繞組的最靠近空腔的內(nèi)周緣的彎曲排上的內(nèi)導(dǎo)電連接器被設(shè)置在具有第一半徑的第一大致圓形弧線上； 第二繞組的第一彎曲排上的內(nèi)導(dǎo)電連接器被設(shè)置在第二大致圓形弧線上，該第二大致圓形弧線與第一大致圓形弧線同心，并且具有第二半徑； 并且第一半徑大于第二半徑。3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的嵌入式變壓器裝置，其中，第一繞組與第二繞組隔開，以使得在第一繞組和第二繞組之間提供電隔離。4.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置，還包括: 第一隔離屏障，所述第一隔離屏障形成在絕緣基板的第一側(cè)上，以至少覆蓋第一側(cè)的位于第一電繞組和第二電繞組之間的第一電繞組和第二電繞組彼此最接近的部分，并與絕緣基板的第一側(cè)形成緊密結(jié)合連接；以及 第二隔離屏障，所述第二隔離屏障形成在絕緣基板的第二側(cè)上，以至少覆蓋第二側(cè)的位于第一電繞組和第二電繞組之間的第一電繞組和第二電繞組彼此最接近的部分，并與絕緣基板的第二側(cè)形成緊密結(jié)合連接。5.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置，還包括: 輔助電繞組，所述輔助電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯設(shè)置；所述輔助電繞組包括: 設(shè)置在所述絕緣基板的第一側(cè)上的上導(dǎo)電跡線； 設(shè)置在所述絕緣基板的第二側(cè)上的下導(dǎo)電跡線； 內(nèi)導(dǎo)電連接器，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的內(nèi)周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接；以及 外導(dǎo)電連接器，所述外導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的外周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接； 其中，輔助繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器排列成多個彎曲排，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的嵌入式變壓器裝置，其中，輔助繞組與第二繞組隔開，以使得在輔助繞組和第二繞組之間提供電隔離。7.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，通過如下距離的最小距離來提供電隔離: 第一電繞組和第二電繞組之間的最小間隔距離；以及 第二電繞組和磁芯之間的最小間隔距離。8.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，基本恒定的距離足夠大以允許容納第二彎曲排的外導(dǎo)電連接器，以增大變壓器的漏電感。9.根據(jù)前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置，其中，變壓器的漏電感和變壓器繞組的分布電容形成高頻振蕩LC電路，該高頻振蕩LC電路能夠被操作以使得當(dāng)發(fā)生短路時限制第一繞組和第二繞組之間電力的傳遞。10.一種包括前述權(quán)利要求的任一項所述的嵌入式變壓器裝置的電力轉(zhuǎn)換器。11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電力轉(zhuǎn)換器，還包括激勵變壓器繞組的電路，其中該電路是Royer電路。12.一種嵌入式變壓器裝置，包括: 絕緣基板，所述絕緣基板具有第一側(cè)和與第一側(cè)相反的第二側(cè)，并且所述絕緣基板中具有空腔，所述空腔具有內(nèi)周緣和外周緣； 磁芯，所述磁芯被容納在空腔中并且具有第一區(qū)段和第二區(qū)段； 第一電繞組，所述第一電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第一區(qū)段設(shè)置；以及 第二電繞組，所述第二電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第二區(qū)段設(shè)置； 第一電繞組和第二電繞組中的每一個包括: 設(shè)置在所述絕緣基板的第一側(cè)上的上導(dǎo)電跡線； 設(shè)置在所述絕緣基板的第二側(cè)上的下導(dǎo)電跡線； 內(nèi)導(dǎo)電連接器，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的內(nèi)周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接；以及 外導(dǎo)電連接器，所述外導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的外周緣處貫穿絕緣基板，所述外導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接； 其中，第一繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器排列成一個或多個彎曲排，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離； 其中，第二繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器排列成一個或多個彎曲排，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離； 其中，第二繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器和磁芯之間的最小距離大于第一繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器和磁芯之間的最小距離。13.一種用于制造嵌入式變壓器裝置的方法，包括如下步驟: a)制備絕緣基板，所述絕緣基板具有第一側(cè)和與第一側(cè)相反的第二側(cè)，并且所述絕緣基板中具有空腔，所述空腔具有內(nèi)周緣和外周緣； b)將磁芯插入到空腔中； c)形成第一電繞組，所述第一電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第一區(qū)段設(shè)置； d)形成第二電繞組，所述第二電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯的第二區(qū)段設(shè)置； 其中，第一電繞組和第二電繞組中的每一個包括: 設(shè)置在所述絕緣基板的第一側(cè)上的上導(dǎo)電跡線； 設(shè)置在所述絕緣基板的第二側(cè)上的下導(dǎo)電跡線； 內(nèi)導(dǎo)電連接器，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的內(nèi)周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接；以及 外導(dǎo)電連接器，所述外導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的外周緣處貫穿絕緣基板，所述外導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接； e)將第一繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器設(shè)置在多個彎曲排中，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離； f)將第二繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器設(shè)置在第一彎曲排中，該第一彎曲排被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離，該基本恒定的距離足夠大以允許第二彎曲排的內(nèi)導(dǎo)電連接器被容納在第一彎曲排和空腔的內(nèi)周緣之間；并且 g)將第二繞組的外導(dǎo)電連接器設(shè)置在第一彎曲排中，該第一彎曲排被定位成與空腔的外周緣相距基本恒定的距離，該基本恒定的距離足夠大以允許第二彎曲排的外導(dǎo)電連接器被容納在第一彎曲排和空腔的外周緣之間。14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的方法，還包括如下步驟: 將第一繞組的最靠近空腔的內(nèi)周緣的彎曲排上的內(nèi)導(dǎo)電連接器設(shè)置在具有第一半徑的第一大致圓形弧線上； 將第二繞組的第一彎曲排上的內(nèi)導(dǎo)電連接器設(shè)置在第二大致圓形弧線上，該第二大致圓形弧線與第一大致圓形弧線同心，并且具有第二半徑； 其中，第一半徑大于第二半徑。15.根據(jù)權(quán)利要求13或14所述的方法，還包括如下步驟:使得第一繞組與第二繞組隔開，從而在第一繞組和第二繞組之間提供電隔離。16.根據(jù)權(quán)利要求13至15中的任一項所述的方法，還包括如下步驟: 提供第一隔離屏障，所述第一隔離屏障形成在絕緣基板的第一側(cè)上，以至少覆蓋第一側(cè)的位于第一電繞組與第二電繞組之間的第一電繞組與第二電繞組彼此最接近的部分，并與絕緣基板的第一側(cè)形成緊密結(jié)合連接；并且 提供第二隔離屏障，所述第二隔離屏障形成在絕緣基板的第二側(cè)上，以至少覆蓋第二側(cè)的位于第一電繞組與第二電繞組之間的第一電繞組與第二電繞組彼此最接近的部分，并與絕緣基板的第二側(cè)形成緊密結(jié)合連接。17.根據(jù)權(quán)利要求13至16中的任一項所述的方法，還包括如下步驟: 形成輔助電繞組，所述輔助電繞組貫穿絕緣基板并且圍繞磁芯設(shè)置； 所述輔助電繞組包括: 設(shè)置在所述絕緣基板的第一側(cè)上的上導(dǎo)電跡線； 設(shè)置在所述絕緣基板的第二側(cè)上的下導(dǎo)電跡線； 內(nèi)導(dǎo)電連接器，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的內(nèi)周緣處貫穿絕緣基板，所述內(nèi)導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接；以及 外導(dǎo)電連接器，所述外導(dǎo)電連接器在鄰近磁芯的外周緣處貫穿絕緣基板，所述外導(dǎo)電連接器分別在相應(yīng)的上導(dǎo)電跡線和相應(yīng)的下導(dǎo)電跡線之間形成電連接； 并且將輔助繞組的內(nèi)導(dǎo)電連接器設(shè)置在多個彎曲排中，每一排都被定位成與空腔的內(nèi)周緣相距基本恒定的距離。18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的方法，還包括如下步驟:使輔助繞組與第二繞組隔開，從而在輔助繞組和第二繞組之間提供電隔離。19.根據(jù)權(quán)利要求13至18中的任一項所述的方法，其中，通過如下距離的最小距離來提供電隔離: 第一電繞組和第二電繞組之間的最小間隔距離；以及 第二電繞組和磁芯之間的最小間隔距離。20.根據(jù)權(quán)利要求13至19中的任一項所述的方法，其中，在步驟g)中，基本恒定的距離足夠大以允許容納第二彎曲排的外導(dǎo)電連接器，從而增大變壓器的漏電感。21.根據(jù)權(quán)利要求13至20中的任一項所述的方法，還包括如下步驟:由變壓器的漏電感和變壓器繞組的分布電容形成高頻振蕩LC電路，該高頻振蕩LC電路能夠被操作以使得當(dāng)發(fā)生短路時限制第一繞組和第二繞組之間電力的傳遞。22.根據(jù)權(quán)利要求13至21中的任一項所述的方法，還包括如下步驟:提供電路以激勵變壓器繞組，其中，所述電路是Royer電路。
【專利摘要】本申請涉及一種嵌入式變壓器裝置。變壓器裝置包括第一、第二和輔助繞組，通過將導(dǎo)電導(dǎo)通孔用導(dǎo)電跡線連接在一起而在絕緣基板中形成該第一、第二和輔助繞組。導(dǎo)電導(dǎo)通孔的位置被設(shè)置為最優(yōu)化變壓器的隔離特性，并且通過增大漏電感而降低變壓器的耦合。因此，本發(fā)明提供輸入側(cè)繞組和輸出側(cè)繞組之間的更好隔離，并且允許在短路的情況下建立振蕩LC電路，防止高電力在輸入端子和輸出端子之間傳遞，并且由此避免對所連接的電力部件造成損壞。
【IPC分類】H01F27/30, H01F27/28, H01F27/29
【公開號】CN105529157
【申請?zhí)枴緾N201510671674
【發(fā)明人】王靜, 奎恩·內(nèi)勒, 斯科特·帕里什
【申請人】株式會社村田制作所
【公開日】2016年4月27日
【申請日】2015年10月16日
【公告號】US20160111965