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CN117174457A - 贴片式变压器 - Google Patents

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CN117174457A
CN117174457A CN202210579513.7A CN202210579513A CN117174457A CN 117174457 A CN117174457 A CN 117174457A CN 202210579513 A CN202210579513 A CN 202210579513A CN 117174457 A CN117174457 A CN 117174457A
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唐佳
丁恩·萨尹
穆罕默德·萨博瑞
杨军
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Mianyang Pulse Electronics Co Ltd
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Mianyang Pulse Electronics Co Ltd
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Abstract

贴片式变压器包括工字磁芯及绕设在工字磁芯的柱状绕线部上的第一线圈至第四线圈，工字磁芯的第一凸缘与第二凸缘分别连接于柱状绕线部的两端。于第一凸缘上沿着第一设置方向依序设有第一焊盘至第四焊盘。于第二凸缘上沿着相反于第一设置方向的第二设置方向依序设有第五焊盘至第八焊盘。第一线圈的两端分别连接于第一焊盘与第七焊盘。第二线圈的两端分别连接于第三焊盘与第五焊盘。第三线圈的两端分别连接于第二焊盘与第八焊盘。第四线圈的两端分别连接于第四焊盘与第六焊盘。本发明的贴片式变压器能够保持一定的电气距离以通过耐压测试。

Description

贴片式变压器
技术领域
本发明是关于一种变压器，且特别是关于一种贴片式变压器。
背景技术
电子产品中，供电通常需要再经过变压器的转换，以符合各个电子元件适切的驱动电能。变压器主要由磁芯及绕设在磁芯上的初级线圈与次级线圈所组成。一般而言，上述两组线圈之间需要保持一定的电气距离，这样才能使得变压器产品能够通过耐压测试。耐压测试时，将对上述两组线圈加上1500伏的高压电，上述两组线圈不得出现短路、电击击穿绝缘层的不良现象。
发明内容
本发明的目的在于提出一种贴片式变压器包括：工字磁芯、第一线圈、第二线圈、第三线圈与第四线圈。工字磁芯具有柱状绕线部以及分别连接于柱状绕线部的相对两端的第一凸缘与第二凸缘。于第一凸缘上沿着第一设置方向依序设有第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘与第四焊盘，于第二凸缘上沿着第二设置方向依序设有第五焊盘、第六焊盘、第七焊盘与第八焊盘，其中第一设置方向相反于第二设置方向。第一线圈绕设在柱状绕线部上，且第一线圈的两端分别连接于第一焊盘与第七焊盘。第二线圈绕设在柱状绕线部上，且第二线圈的两端分别连接于第三焊盘与第五焊盘。第三线圈绕设在柱状绕线部上，且第三线圈的两端分别连接于第二焊盘与第八焊盘。第四线圈绕设在柱状绕线部上，且第四线圈的两端分别连接于第四焊盘与第六焊盘。
在一些实施例中，上述第一线圈与第二线圈的绕设在柱状绕线部上的绕线方向相反于第三线圈与第四线圈的绕设在柱状绕线部上的绕线方向。
在一些实施例中，上述第一焊盘、第二焊盘、第三焊盘与第四焊盘设于工字磁芯的上表面，上述第二线圈的靠近第一凸缘的第一部分与第三线圈的靠近第一凸缘的第二部分于工字磁芯的上表面不呈现彼此交叉。
在一些实施例中，上述第一线圈的靠近第一凸缘的第三部分与第四线圈的靠近第一凸缘的第四部分于工字磁芯的上表面呈绝缘交叉设置，上述第二线圈的靠近第一凸缘的第一部分与第三线圈的靠近第一凸缘的第二部分于工字磁芯的下表面呈绝缘交叉设置。
在一些实施例中，上述第三焊盘是电性连接于第四焊盘，上述第七焊盘是电性连接于第八焊盘。
在一些实施例中，当第一焊盘与第二焊盘用以作为贴片式变压器的输入端时，第五焊盘与第六焊盘用以作为贴片式变压器的输出端；当第五焊盘与第六焊盘用以作为贴片式变压器的输入端时，第一焊盘与第二焊盘用以作为贴片式变压器的输出端。
在一些实施例中，上述第一线圈与第三线圈构成贴片式变压器的初级线圈组，上述第二线圈与该第四线圈构成贴片式变压器的次级线圈组。
在一些实施例中，上述第一凸缘、柱状绕线部与第二凸缘是一体成型。
在一些实施例中，上述第一设置方向与第二设置方向垂直于柱状绕线部的延伸方向。
在一些实施例中，上述贴片式变压器还包括背盖，背盖设于工字磁芯的下表面上以覆盖工字磁芯。
为让本发明的上述特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图作详细说明如下。
附图说明
从以下结合附图所做的详细描述，可对本发明的态样有更佳的了解。需注意的是，根据业界的标准实务，各特征并未依比例绘示。事实上，为了使讨论更为清楚，各特征的尺寸都可任意地增加或减少。
图1是一种已知贴片式变压器的立体示意图；
图2是一种已知贴片式变压器的俯视示意图；
图3是一种已知贴片式变压器的等效电路图；
图4是根据本发明的实施例的贴片式变压器的立体示意图；
图5是根据本发明的实施例的贴片式变压器的俯视示意图；
图6是根据本发明的实施例的贴片式变压器的等效电路图；
图7是根据本发明的实施例的贴片式变压器的成品示意图。
【符号说明】
1:已知贴片式变压器
2:贴片式变压器
10:工字磁芯
11:柱状绕线部
12:第一凸缘
13:第二凸缘
70:背盖
D1:第一设置方向
D2:第二设置方向
P1:第一焊盘
P2:第二焊盘
P3:第三焊盘
P4:第四焊盘
P5:第五焊盘
P6:第六焊盘
P7:第七焊盘
P8:第八焊盘
S1,S5:第一线圈
S2,S6:第二线圈
S3,S7:第三线圈
S4,S8:第四线圈
T,T1,T2,T3:距离
具体实施方式
以下仔细讨论本发明的实施例。然而，可以理解的是，实施例提供许多可应用的概念，其可实施于各式各样的特定内容中。所讨论、揭示的实施例仅供说明，并非用以限定本发明的范围。关于本文中所使用的“第一”、“第二”、…等，并非特别指次序或顺位的意思，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
图1是一种已知贴片式变压器1的立体示意图，图2是一种已知贴片式变压器1的俯视示意图。已知贴片式变压器1包括工字磁芯10、第一线圈S1、第二线圈S2、第三线圈S3与第四线圈S4。工字磁芯10具有柱状绕线部11以及分别连接于柱状绕线部11的相对两端的第一凸缘12与第二凸缘13。第一线圈S1、第二线圈S2、第三线圈S3与第四线圈S4绕设在工字磁芯10的柱状绕线部11上。
已知贴片式变压器1于第一凸缘12上沿着第一设置方向D1依序设有互不接触的第一焊盘P1、第二焊盘P2、第三焊盘P3与第四焊盘P4，且已知贴片式变压器1于第二凸缘13上沿着第二设置方向D2依序设有互不接触的第五焊盘P5、第六焊盘P6、第七焊盘P7与第八焊盘P8，其中第一设置方向D1相反于第二设置方向D2。
已知贴片式变压器1的第一线圈S1的两端分别连接于第一焊盘P1与第八焊盘P8；已知贴片式变压器1的第二线圈S2的两端分别连接于第三焊盘P3与第六焊盘P6；已知贴片式变压器1的第三线圈S3的两端分别连接于第二焊盘P2与第七焊盘P7；已知贴片式变压器1的第四线圈S4的两端分别连接于第四焊盘P4与第五焊盘P5。第一线圈S1与第二线圈S2的绕线方向相反于第三线圈S3与第四线圈S4的绕线方向。
图3是一种已知贴片式变压器1的等效电路图。连接于第一焊盘P1与第八焊盘P8的第一线圈S1以及连接于第二焊盘P2与第七焊盘P7的第三线圈S3作为已知贴片式变压器1的输入端或输出端使用，而连接于第四焊盘P4与第五焊盘P5的第四线圈S4以及连接于第三焊盘P3与第六焊盘P6的第二线圈S2作为已知贴片式变压器1的输出端或输入端使用。
请回到图2，已知贴片式变压器1的第一线圈S1、第二线圈S2、第三线圈S3与第四线圈S4为绝缘漆皮铜线，因此在将绝缘漆皮铜线的一端通过焊接方式连接至焊盘的过程中，由于高温的作用，难以避免地会使绝缘漆皮铜线的漆皮(绝缘层)融化的比预想的还要更长，这种现象被称为回烧(burn back)。
而在进行耐压测试时，当产品的电气距离越短，产品越容易有耐压不良的现象。举例而言，如果没有回烧，则已知贴片式变压器1的电气距离为第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。然而，由于回烧的影响，将会导致已知贴片式变压器1的电气距离缩短为连接于第二焊盘P2的第三线圈S3的裸露铜线(在图2中以虚线表示)以及连接于第三焊盘P3的第二线圈S2的裸露铜线(在图2中以虚线表示)之间的最短距离T1。并且，当回烧越严重则产品的电气距离越短，产品越容易有耐压不良的现象。换言之，已知贴片式变压器1容易因为回烧导致距离T1缩短而招致耐压不良。为了改善上述的已知贴片式变压器1的缺陷，本发明提出了改良的贴片式变压器2。
图4是根据本发明的实施例的贴片式变压器2的立体示意图，图5是根据本发明的实施例的贴片式变压器2的俯视示意图。贴片式变压器2包括工字磁芯10、第一线圈S5、第二线圈S6、第三线圈S7与第四线圈S8。工字磁芯10具有柱状绕线部11以及分别连接于柱状绕线部11的相对两端的第一凸缘12与第二凸缘13。在本发明的实施中，第一凸缘12、柱状绕线部11与第二凸缘13是一体成型而构成了工字磁芯10。第一线圈S5、第二线圈S6、第三线圈S7与第四线圈S8绕设在工字磁芯10的柱状绕线部11上。
贴片式变压器2于第一凸缘12上沿着第一设置方向D1依序设有互不接触的第一焊盘P1、第二焊盘P2、第三焊盘P3与第四焊盘P4，且贴片式变压器2于第二凸缘13上沿着第二设置方向D2依序设有互不接触的第五焊盘P5、第六焊盘P6、第七焊盘P7与第八焊盘P8，其中第一设置方向D1相反于第二设置方向D2。在本发明的实施中，如图4所示，第一设置方向D1与第二设置方向D2垂直于柱状绕线部11的延伸方向。
贴片式变压器2的第一线圈S5的两端分别连接于第一焊盘P1与第七焊盘P7；贴片式变压器2的第二线圈S6的两端分别连接于第三焊盘P3与第五焊盘P5；贴片式变压器2的第三线圈S7的两端分别连接于第二焊盘P2与第八焊盘P8；贴片式变压器2的第四线圈S8的两端分别连接于第四焊盘P4与第六焊盘P6。
图6是根据本发明的实施例的贴片式变压器2的等效电路图。贴片式变压器2的第一线圈S5与第三线圈S7构成贴片式变压器2的初级线圈组，而贴片式变压器2的第二线圈S6与第四线圈S8构成贴片式变压器2的次级线圈组。
贴片式变压器2的第一线圈S5与第二线圈S6的绕设在工字磁芯10的柱状绕线部11上的绕线方向一致，在本文中定义为正向。贴片式变压器2的第三线圈S7与第四线圈S8的绕设在工字磁芯10的柱状绕线部11上的绕线方向一致，在本文中定义为反向。具体而言，第一线圈S5与第二线圈S6的绕设在柱状绕线部11上的绕线方向相反于第三线圈S7与第四线圈S8的绕设在柱状绕线部11上的绕线方向。
于使用贴片式变压器2时，第七焊盘P7是电性连接于第八焊盘P8且第三焊盘P3是电性连接于第四焊盘P4，换言之，第七焊盘P7短接第八焊盘P8且第三焊盘P3短接第四焊盘P4。此时，第一焊盘P1、第二焊盘P2以及第五焊盘P5、第六焊盘P6可以作为贴片式变压器2的输入输出端使用，换言之，当第一焊盘P1与第二焊盘P2用以作为贴片式变压器2的输入端时，第五焊盘P5与第六焊盘P6用以作为贴片式变压器2的输出端；而当第五焊盘P5与第六焊盘P6用以作为贴片式变压器2的输入端时，第一焊盘P1与第二焊盘P2用以作为贴片式变压器2的输出端。
请回到图5，贴片式变压器2的第一线圈S5、第二线圈S6、第三线圈S7与第四线圈S8为绝缘漆皮铜线，因此在将绝缘漆皮铜线的一端通过焊接方式连接至焊盘的过程中，由于高温的作用，难以避免地会产生回烧(burn back)现象。
举例而言，如果没有回烧，则贴片式变压器2的电气距离为第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。而如果有回烧现象，由图5可知，对于第一凸缘12处的第二线圈S6与第三线圈S7而言，第二线圈S6与第三线圈S7的电气距离为连接于第二焊盘P2的第三线圈S7的裸露铜线(在图5中以虚线表示)以及连接于第三焊盘P3的第二线圈S6的裸露铜线(在图5中以虚线表示)之间的最短距离T2，而T2大于第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。因此即使有回烧的现象，也不会导致贴片式变压器2的电气距离的减小(仍为第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T)，改善了已知贴片式变压器的容易因为回烧导致电气距离缩短而招致耐压不良的缺陷。
另外，如果有回烧现象，对于第一凸缘12处的第一线圈S5与第四线圈S8而言，第一线圈S5与第四线圈S8的电气距离为连接于第一焊盘P1的第一线圈S5的裸露铜线(在图5中以虚线表示)以及连接于第四焊盘P4的第四线圈S8的裸露铜线(在图5中以虚线表示)之间的最短距离T3，此最短距离T3将不会小于第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离TT。换言之，对于第一凸缘12处的第一线圈S5与第四线圈S8而言，由于第一焊盘P1与第四焊盘P4之间的间距较大，即使有回烧的现象，第一凸缘12处的第一线圈S5与第四线圈S8的电气距离也不会小于第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。
详细而言，如图4与图5所示，工字磁芯10具有彼此相对的上表面与下表面，第一焊盘P1、第二焊盘P2、第三焊盘P3与第四焊盘P4设于工字磁芯10的上表面，第二线圈S6的靠近第一凸缘12的第一部分与第三线圈S7的靠近第一凸缘12的第二部分于工字磁芯10的下表面呈绝缘交叉设置，而第一线圈S5的靠近第一凸缘11的第三部分与第四线圈S8的靠近第一凸缘11的第四部分于工字磁芯10的上表面呈绝缘交叉设置(如图4与图5所示)。换言之，第二线圈S6的靠近第一凸缘12的第一部分与第三线圈S7的靠近第一凸缘12的第二部分于工字磁芯10的上表面不呈现彼此交叉。
具体而言，第二线圈S6的靠近第一凸缘12的第一部分与第三线圈S7的靠近第一凸缘12的第二部分于工字磁芯10的上表面不呈现彼此交叉而是在工字磁芯10的下表面呈绝缘交叉设置，因此即使有回烧的现象，也不会导致贴片式变压器2的电气距离的减小，这是因为对于第一凸缘12处的第二线圈S6与第三线圈S7而言，第二线圈S6与第三线圈S7的电气距离仍为第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。
具体而言，第一线圈S5的靠近第一凸缘11的第三部分与第四线圈S8的靠近第一凸缘11的第四部分于工字磁芯10的上表面呈绝缘交叉设置，由于第一焊盘P1与第四焊盘P4之间的间距较大，即使有回烧的现象，第一凸缘12处的第一线圈S5与第四线圈S8的电气距离也不会小于第二焊盘P2与第三焊盘P3之间的最小距离T。换言之，第一线圈S5的靠近第一凸缘11的第三部分与第四线圈S8的靠近第一凸缘11的第四部分于工字磁芯10的上表面呈绝缘交叉设置不会影响产品的耐压性能。
图7是根据本发明的实施例的贴片式变压器的成品示意图。具体而言，本发明还会在工字磁芯10的下表面上加装一个背盖70以使背盖70覆盖工字磁芯10，其中背盖70是用以增加贴片式变压器的电感，从而保证足够的电感。
综合上述，本发明提出一种贴片式变压器，其不会因为回烧现象而导致电气距离的减小从而使得产品容易有耐压不良的现象，意即，本发明的贴片式变压器能够保持一定的电气距离，能使产品通过耐压测试。
以上概述了数个实施例的特征，因此熟悉此技艺者可以更了解本发明的态样。熟悉此技艺者应了解到，其可轻易地把本发明当作基础来设计或修改其他的工艺与结构，借此实现和在此所介绍的这些实施例相同的目标及/或达到相同的优点。熟悉此技艺者也应可明白，这些等效的建构并未脱离本发明的精神与范围，并且他们可以在不脱离本发明精神与范围的前提下做各种的改变、替换与变动。

Claims (10)

1.一种贴片式变压器，其特征在于，包括：
一工字磁芯，具有一柱状绕线部以及分别连接于该柱状绕线部的相对两端的一第一凸缘与一第二凸缘，其中于该第一凸缘上沿着一第一设置方向依序设有一第一焊盘、一第二焊盘、一第三焊盘与一第四焊盘，其中于该第二凸缘上沿着一第二设置方向依序设有一第五焊盘、一第六焊盘、一第七焊盘与一第八焊盘，其中该第一设置方向相反于该第二设置方向；
一第一线圈，绕设在该柱状绕线部上，其中该第一线圈的两端分别连接于该第一焊盘与该第七焊盘；
一第二线圈，绕设在该柱状绕线部上，其中该第二线圈的两端分别连接于该第三焊盘与该第五焊盘；
一第三线圈，绕设在该柱状绕线部上，其中该第三线圈的两端分别连接于该第二焊盘与该第八焊盘；及
一第四线圈，绕设在该柱状绕线部上，其中该第四线圈的两端分别连接于该第四焊盘与该第六焊盘。
2.如权利要求1所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一线圈与该第二线圈的绕设在该柱状绕线部上的绕线方向相反于该第三线圈与该第四线圈的绕设在该柱状绕线部上的绕线方向。
3.如权利要1所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一焊盘、该第二焊盘、该第三焊盘与该第四焊盘设于该工字磁芯的一上表面，其中该第二线圈的靠近该第一凸缘的一第一部分与该第三线圈的靠近该第一凸缘的一第二部分于该工字磁芯的该上表面不呈现彼此交叉。
4.如权利要求3所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一线圈的靠近该第一凸缘的一第三部分与该第四线圈的靠近该第一凸缘的一第四部分于该工字磁芯的该上表面呈绝缘交叉设置，其中该第二线圈的靠近该第一凸缘的该第一部分与该第三线圈的靠近该第一凸缘的该第二部分于该工字磁芯的一下表面呈绝缘交叉设置。
5.如权利要求1所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第三焊盘是电性连接于该第四焊盘，其中该第七焊盘是电性连接于该第八焊盘。
6.如权利要求5所述的贴片式变压器，其特征在于，其中当该第一焊盘与该第二焊盘用以作为该贴片式变压器的输入端时，该第五焊盘与该第六焊盘用以作为该贴片式变压器的输出端；其中当该第五焊盘与该第六焊盘用以作为该贴片式变压器的输入端时，该第一焊盘与该第二焊盘用以作为该贴片式变压器的输出端。
7.如权利要求6所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一线圈与该第三线圈构成该贴片式变压器的初级线圈组，其中该第二线圈与该第四线圈构成该贴片式变压器的次级线圈组。
8.如权利要求1所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一凸缘、该柱状绕线部与该第二凸缘是一体成型。
9.如权利要求1所述的贴片式变压器，其特征在于，其中该第一设置方向与该第二设置方向垂直于该柱状绕线部的延伸方向。
10.如权利要求4所述的贴片式变压器，其特征在于，还包括：
一背盖，设于该工字磁芯的该下表面上以覆盖该工字磁芯。
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