平面变压器的制作方法

1.本实用新型，涉及平面变压器，具体的是有利于降低电磁干扰的平面变压器。


背景技术：

2.变压器是基于电磁感应原理，用于电压变换的装置。常规的变压器，通常是以漆包线绕制初级绕组和次级绕组，初级绕组与次级绕组电磁耦合，初级绕组接入的交流电，则次级绕组可以输出变换后的电压。
3.由于常规变压器的绕组尺寸较大，难以应用在手机等便携设备中，因此出现了平面变压器。
4.现有的平面变压器，是在pcb板，即印制电路板的铜箔蚀刻出铜线，铜线在pcb板上呈螺旋延伸布局，类似图4、5所示，形成绕组。将具有不同绕组的pcb板堆叠起来，即可得到耦合的初级绕组和次级绕组，能实现变压器功能。
5.平面变压器的尺寸比常规变压器更小巧，但堆叠的pcb板之间容易形成层间电容，导致原边的共模干扰从层间电容传递到副边，容易带来电磁干扰问题。


技术实现要素：

6.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种平面变压器，可消除或降低原边传来的电磁干扰。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
8.平面变压器，包括堆叠的至少两层导电箔，且各层导电箔之间具有绝缘层，所述导电箔为条形薄片，且条形薄片在该层的平面上呈螺旋状延伸布局，使所有堆叠的导电箔电磁耦合，且所述导电箔分别形成有初级绕组层和次级绕组层；
9.所述导电箔还形成有屏蔽层，所述屏蔽层位于初级绕组层与次级绕组层之间，且屏蔽层的螺旋薄片的一端接通所述初级绕组层的接地的一端，屏蔽层的螺旋薄片的另一端对外留空。
10.进一步的，所述导电箔还形成有供电层，所述供电层位于屏蔽层与次级绕组层之间，所述供电层的螺旋薄片的两端用于连接外部电路，并为外部电路供电。
11.进一步的，所述初级绕组层包括串联的至少两层所述导电箔。
12.进一步的，所述次级绕组层包括串联的至少两层所述导电箔，所述初级绕组层的导电箔，堆叠在次级绕组层的所有导电箔之外。
13.进一步的，包括pcb板，所述pcb板表面具有的金属薄层为所述导电箔。
14.进一步的，包括堆叠的至少两层所述pcb板，且pcb板正、反表面均具有所述金属薄层，相邻pcb板之间设置有绝缘薄片作为所述绝缘层。
15.进一步的，还包括磁芯，所述磁芯穿过所有所述导电箔的螺旋的中心。
16.进一步的，所述次级绕组层包括堆叠的，且依次串联的四层所述导电箔，该四层导电箔的螺旋依次为绕有六圈、七圈、七圈、六圈；
17.所述供电层包括两层串联的所述导电箔，且分别为第一导电箔和第二导电箔，所述第一导电箔和第二导电箔分别位于次级绕组层两侧，第一导电箔和第二导电箔其螺旋合计绕有十二圈；
18.所述初级绕组层包括两层串联的所述导电箔，且两层导电箔分别位于堆叠的所有导电箔的最外的两侧，初级绕组层的每层导电箔的螺旋分别绕有两圈；
19.在初级绕组层的导电箔，以及供电层的导电箔之间，分别具有所述屏蔽层，且屏蔽层的螺旋绕有零点九圈。
20.进一步的，所述第一导电箔其螺旋绕有四圈，所述第二导电箔其螺旋绕有八圈，所述导电箔还形成第二屏蔽层，所述第二屏蔽层与所述第一导电箔位于同一平面，且第二屏蔽层的螺旋薄片绕在第一导电箔的螺旋薄片的外围，第二屏蔽层的螺旋薄片的一端接通所述初级绕组层的接地的一端，且第二屏蔽层的螺旋薄片的另一端对外留空。
21.本实用新型的有益效果是：本方案的平面变压器，其初级绕组层与次级绕组层之间设置有屏蔽层，屏蔽层的导电薄片一端接通，初级绕组层接地的一端，当初级绕组层产生共模干扰，或高频开关导致的尖峰杂波，会被屏蔽层屏蔽，无法传递到副边。
附图说明
22.图1是本实用新型的平面变压器一种实施例的剖面示意图；
23.图2是本实用新型的平面变压器第二种实施例堆叠的导电箔的剖面示意图；
24.图3是本实用新型的平面变压器第三种实施例堆叠的导电箔的剖面示意图；
25.图4是本实用新型的平面变压器的导电箔第一种实施例的俯视示意图；
26.图5是本实用新型的平面变压器的导电箔第二种实施例的俯视示意图；
27.图6是本实用新型的平面变压器的导电箔第三种实施例的俯视示意图；
28.附图标记为：第一pcb板1、基板10、初级绕组层11、屏蔽层12、第二屏蔽层122、第二pcb板2、次级绕组层21、第三pcb板3、供电层31、第四pcb板4、第五pcb板5、磁芯8、绝缘薄片9。
具体实施方式
29.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明，典型的可以是：
30.平面变压器，包括堆叠的至少两层导电箔，且各层导电箔之间具有绝缘层，所述导电箔为条形薄片，且条形薄片在该层的平面上呈螺旋状延伸布局，使所有堆叠的导电箔电磁耦合，且所述导电箔分别形成有初级绕组层11和次级绕组层21；
31.所述导电箔还形成有屏蔽层12，所述屏蔽层12位于初级绕组层11与次级绕组层21之间，且屏蔽层12的螺旋薄片的一端接通所述初级绕组层11的接地的一端，屏蔽层12的螺旋薄片的另一端对外留空。
32.本方案的平面变压器，在初级绕组与次级绕组之间添加屏蔽层，以此来屏蔽变压器原边送来的共模干扰。
33.具体的，本方案的平面变压器有堆叠的两层或更多层的导电箔，导电箔是导电薄片在平面上螺旋延伸形成。
34.例如可以是如现有技术的，利用pcb板制造工艺形成导电箔。pcb板表面的金属薄
层，通常是铜箔，可以蚀刻出如图4、5所示的螺旋布局的铜线，一条螺旋铜线即为一层导电箔。将多层导电箔堆叠，且导电箔之间设置绝缘层，则导电箔之间可形成电磁耦合。也可以采用其他方式形成导电箔，例如在绝缘材料表面3d打印出螺旋形的导电薄层。
35.为实现变压器功能，导电箔需分别形成有初级绕组层11和次级绕组层21，例如降压用的变压器，初级绕组层11的导电箔，其螺旋圈数更少，次级绕组层21的螺旋圈数更多。初级绕组层11接输入的交变电压，为变压器的原边，次级绕组层21为变压器的副边，基于电磁感应，可实现降压输出。
36.例如图3所示的，为堆叠的第一pcb板1和第二pcb板2，第一pcb板1和第二pcb板2，其中间部分为绝缘的基板10。基板10的上下表面均覆有铜箔，第一pcb板1上表面蚀刻出如图5所示的导电箔，形成初级绕组层11，其下表面蚀刻出如图4所示的导电箔，形成屏蔽层12。
37.同理，第二pcb板2下表面也蚀刻出导电箔，其导电箔的螺旋比初级绕组层11饶有更多圈数，形成次级绕组层21。
38.第一pcb板1与第二pcb板2之间有绝缘薄片9，使其上下的导电箔绝缘。
39.所谓的导电箔的螺旋绕有一圈，是指以电箔的螺旋中心为圆心，导电薄片绕圆心螺旋环绕延伸360
°
为一圈。例如图4所示其导电薄片绕圆心螺旋环绕略微小于360
°
，可以认为是绕有0.9圈，图5所示的导电薄片绕圆心螺旋环绕有720
°
，可以认为是绕有2圈。
40.屏蔽层12位于初级绕组层11与次级绕组层21之间，用于消除电磁干扰。
41.屏蔽层12的螺旋薄片的一端接通所述初级绕组层11的接地的一端，屏蔽层12的螺旋薄片的另一端对外留空，即不做任何连接。
42.当初级绕组层11产生共模干扰，或高频开关导致的尖峰杂波，会被屏蔽层12屏蔽，无法传递到副边。
43.更优选的，可以是所述导电箔还形成有供电层31，所述供电层31位于屏蔽层12与次级绕组层21之间，所述供电层31的螺旋薄片的两端用于连接外部电路，并为外部电路供电。
44.例如图3所示的，第二pcb板2上表面蚀刻出导电箔用于形成供电层31，当初级绕组层11接入交变电压，基于电磁感应，供电层31可以对外输出交变电压，通常的，供电层31的输出电可以是转换为直流电后为变压器的芯片供电。
45.优选的，几层导电箔可以串联，来得到更多的绕制圈数。例如可以是，所述初级绕组层11包括串联的至少两层所述导电箔，次级绕组层21包括串联的至少两层所述导电箔。
46.例如图1所示的，从上到下依次为第一pcb板1、第二pcb板2、第三pcb板3、第四pcb板4、第五pcb板5，且五层pcb板堆叠起来。
47.第一pcb板1上表面的导电箔以及第五pcb板5下表面的导电箔其螺旋均为绕制二圈，两者串联形成初级绕组层11，即是绕制四圈。导电箔串联，例如可以是采用飞线连接来实现，更优选的，例如pcb板蚀刻出的导电箔可以通过pcb板的过孔来实现层间串联。
48.同理，第二pcb板2下表面、第三pcb板3上下表面以及第四pcb板4上表面的导电箔依次串联形成次级绕组层21，来得到更多的绕制圈数。
49.图1所示实施例中，初级绕组层11的导电箔，堆叠在次级绕组层21的所有导电箔之外。因为初级绕组层11的绕制的圈数少，运行时电流大，将初级绕组层11的导电箔配置在堆
叠结构的外层，有利于变压器散热。
50.为增加变压器绕组的磁通量，可以为变压器配置磁芯，例如让磁芯穿过所有所述导电箔的螺旋薄片的中心。
51.或者如图1所示的，设置截面为e字形的磁芯8，两个e字形磁芯8，镜像布局，磁芯8中部穿过导电箔的螺旋薄片的中心，导电箔位于e字形内的空间中。可以将磁场集中在磁芯范围内，防止对外干扰。
52.更具体的，可以是次级绕组层21包括堆叠的，且依次串联的四层所述导电箔，该四层导电箔的螺旋依次为绕有六圈、七圈、七圈、六圈；
53.所述供电层31包括两层串联的所述导电箔，且分别为第一导电箔和第二导电箔，所述第一导电箔和第二导电箔分别位于次级绕组层21两侧，第一导电箔和第二导电箔其螺旋合计绕有十二圈；
54.所述初级绕组层11包括两层串联的所述导电箔，且两层导电箔分别位于堆叠的所有导电箔的最外的两侧，初级绕组层11的每层导电箔的螺旋分别绕有两圈；
55.在初级绕组层11的导电箔，以及供电层31的导电箔之间，分别具有所述屏蔽层12，且屏蔽层12的螺旋绕有零点九圈。
56.如图1所示实施例，第一pcb板1、第二pcb板2、第三pcb板3、第四pcb板4和第五pcb板5的上下面均有导电箔，各导电箔形成不同功能。
57.第二pcb板2下表面、第三pcb板3的上下表面、第四pcb板4的上表面的导电箔依次为绕有六圈、七圈、七圈、六圈，且依次串联，形成次级绕组层21，次级绕组层21为合计绕有26圈。
58.第二pcb板2上表面、第四pcb板4下表面的导电箔串联形成供电层31，其合计绕有十二圈。例如可以是第一导电箔绕四圈，第二导电箔绕八圈；或者第一导电箔、第二导电箔各绕6圈。
59.第一pcb板1上表面、第五pcb板5下表面的导电箔串联形成初级绕组层11，初级绕组层11的每层导电箔的螺旋薄片分别绕有两圈，则初级绕组层11合计绕有4圈。
60.以上的配置方案，形成初级绕组层11绕4圈、次级绕组层21绕26圈、供电层31绕12圈的匝数比，可实现变压器的降压功能。
61.由于初级绕组层11和供电层31的匝数少，电流大，将供电层31的导电箔分别位于次级绕组层21两侧，初级绕组层11的导电箔位于所有导电箔的最外两侧，有利于变压器对外散热。
62.在第一pcb板1下表面、第五pcb板5上表面，分别具有导电箔形成屏蔽层12，屏蔽层12的螺旋薄片绕有零点九圈，即如图4所示的，首位不相接的环形。
63.更优选的，可以在同一层面，同时设置两种功能的导电箔，可缩减产品尺寸。
64.例如可以是，所述第一导电箔其螺旋绕有四圈，所述第二导电箔其螺旋绕有八圈，所述导电箔还形成第二屏蔽层122，所述第二屏蔽层122与所述第一导电箔位于同一平面，且第二屏蔽层122的螺旋薄片绕在第一导电箔的螺旋薄片的外围，第二屏蔽层122的螺旋薄片的一端接通所述初级绕组层11的接地的一端，且第二屏蔽层122的螺旋薄片的另一端对外留空。
65.如图2、6所示，第二pcb板2上表面的导电箔，其外围为第二屏蔽层122，内部为供电
层31的第一导电箔。第二屏蔽层122与屏蔽层12的功能相同，用于进一步防止初级绕组层11的干扰信号传递到次级绕组层21。