本发明公开了一种可调节平面变压器，包括磁芯组件和绕组组件；磁芯组件是一对具有相互对应贴合构成一个完整磁芯组件的磁芯；绕组组件由PCB绕组板、夹层板和导引板堆叠成一整体，绕组组件的中间部分开设有通孔，磁芯贯穿通孔相互贴合，且与绕组组件构成完整平面变压器。本发明提出的可调节平面变压器，在传统的PCB绕组板上覆盖一层导引板，该导引板设有铜箔凸点，铜箔凸点与PCB绕组板上的铜制电路贴合接触，利用铜箔凸点形成的绕组环数来改变平面变压器的匝数比，从而改变平面变压器的变比，同时，生产该种可调节变比的平面变压器，仅在原平面变压器生产过程中加入一导引板，且该导引板在PCB印刷板基础上改进即可。
1.一种可调节平面变压器，包括磁芯组件（1）和绕组组件（2），其特征在于：
磁芯组件（1）由一对能够相互对应贴合的磁芯构成，所述磁芯包括底板、设置在底板中部的芯柱（11）和设置在底板两侧的横梁（10）；
绕组组件（2），由PCB绕组板（3）、夹层板（4）和导引板（5）堆叠成为一个整体，在PCB绕组板（3）上布设有呈环绕状的圈绕铜箔电路（12），绕组组件（2）的中间部分开设有通孔（6），两块磁芯的芯柱（11）从两端分别贯穿绕组组件（2）中间的通孔（6）后相互贴合；
所述PCB绕组板（3）包括初级绕组板（7）和次级绕组板（8），所述夹层板（4）共有多块，分别设置在初级绕组板（7）和次级绕组板（8）之间，以及磁芯组件（1）与绕组组件（2）之间；
所述导引板（5）共有多块，分别贴装在初级绕组板（7）和次级绕组板（8）的外侧，在导引板（5）上设有多个铜箔凸点（9），所述铜箔凸点（9）与PCB绕组板（3）上布设的圈绕铜箔电路（12）电连接；
所述圈绕铜箔电路（12）嵌入布设在初级绕组板（7）和次级绕组板（8）上，在初级绕组板（7）和次级绕组板（8）的中间部分均开设有一通孔（6），在夹层板（4）和导引板（5）上均开设有与该通孔（6）相对应的通孔，该通孔（6）与磁芯的芯柱（11）的形状及尺寸相匹配，芯柱（11）能完全贯穿夹层板（4）、导引板（5）、初级绕组板（7）和次级绕组板（8）中部开设的通孔；
在初级绕组板（7）和次级绕组板（8）上设置的圈绕铜箔电路（12）的首尾端均设置有接触点，所述接触点通过导体引出PCB绕组板（3），该接触点的引出端作为平面变压器的接线端（13）。
2.根据权利要求1所述的一种可调节平面变压器，其特征在于：所述绕组组件（2）依次由夹层板（4）、导引板（5）、初级绕组板（7）、夹层板（4）、次级绕组板（8）、导引板（5）和夹层板（4）堆叠构成。
3.根据权利要求1所述的一种可调节平面变压器，其特征在于：所述夹层板（4）为用于隔断初级绕组板（7）与次级绕组板（8），以及磁芯组件（1）和绕组组件（2）的绝缘板。
4.根据权利要求1所述的一种可调节平面变压器，其特征在于：导引板（5）上的多个铜箔凸点（9），对应设置在圈绕铜箔电路（12）每一环的弯曲处，铜箔凸点（9）与圈绕铜箔电路（12）的弯曲处紧密接触。
5.根据权利要求4所述的一种可调节平面变压器，其特征在于：所述导引板（5）上设有接线端（13），每个铜箔凸点（9）都对应连接一个接线端（13），铜箔凸点（9）与其对应的接线端（13）电连接。
6.权利要求1至5中任一项所述的可调节平面变压器的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1：加工制作磁芯组件（1）和绕组组件（2）的各个部件；
S2：对绕组组件（2）中的夹层板（4）、导引板（5）、初级绕组板（7）和次级绕组板（8）进行贴合组装，构成完整的绕组组件（2）；PCB绕组板（3）采用电路板印刷技术进行阵列环形电路印制，印制的电路形状与盘状蚊香的结构类似；所述PCB绕组板（3）与导引板（5）进行贴合组装时，将导引板（5）上的铜箔凸点（9）与PCB绕组板（3）上铜电路的弯曲处对应接触连接，PCB绕组板（3）与导引板（5）贴合完成后，应进行通电试验，试验合格后再进行下一步组装；
S3：将加工完成的磁芯组件（1）和组装完成的绕组组件（2）进行工艺组装，构成完整的平面变压器；磁芯组件（1）固定安装在绕组组件（2）的外部，同时磁芯组件（1）对绕组组件（2）具有固定的作用，当绕组组件（2）中的各个半层通过粘接固定连接后，磁芯组件（1）进一步对绕组组件（2）起到固定作用；
S4：组装完成的平面变压器进行试验调试，所述试验调试内容为变压器工作效率、漏感、热传导、工作频率、工作温度和绝缘性能，其中工作效率达到99%、漏感低于0.1%、工作频率50千赫兹至20兆赫兹、工作温度-60至150℃以及10000V绝缘隔离，调试完成包装入库。
一种可调节平面变压器及其制造方法
技术领域
[0001] 本发明属于平面变压器技术领域，尤其涉及一种可调节平面变压器及其制造方法。
背景技术
[0002] 为了适应节能和环保的要求，微电子电路正在使用越来越低的工作电压，以要求电路中损耗的能量越来越少。目前的这种朝更低的供电电压和更小型的转变正在迅速地改变着电源的供应和包装技术。另一方面，由于直流开关电源正在朝轻薄短小发展，随着功率半导体和信号半导体器件变得越来越小，如何减小由于电源供应系统中扮演关键角色的功率磁性器件外形尺寸变得至关重要。因为功率变压器和电感器的小型化是最大的难点，一直以来都受到国内外专家们的普遍关注。
[0003] 平面变压器是一种新铁氧体电感元件，由于平面变压器适合于平面贴装，是电子产品实现轻薄小型化的主要产品。与常规的变压器相比，平面变压器不但有结构上的优势，而且还具有功率密度高、效率高、漏电低、散热性好以及成本低等优点。随着电子技术的不断发展，平面变压器的应用已经从单一的通讯领域迅速扩展到笔记本电脑、汽车电子、医疗电子、安全系统、工业控制、数码像机、数字化电视、变频器、逆变器、各种AC/DC、DC/DC变换器以及军用雷达等多种领域。
[0004] 与传统的变压器采用铜导线作为绕组线圈相比，由于平面变压器的绕组线圈采用的是双层印刷电路板或预制成平面的铜板构成，同时也由于平面磁芯的开发获得了成功，从而平面化的变压器设计得以实现。在功率密度得到大大提高的同时，体积却大大的缩小，只相当于常规变压器的20％，所以平面变压器的厚度远低于传统的变压器，只相当于其20％至40％的高度。由于平面变压器的各种明显优势，采用平面变压器代替传统骨架式变压器是当前开关电源的发展趋势之一。
[0005] 现有的平面变压器(尤其是大电流、高功率场合)，大多以铜皮作为原/副边绕组，将多个这种绕组堆叠在一起，然后与磁芯一起组成变压器。由于目前的平面变压器结构设计较为复杂，并且平面变压器在结构上形成固定，因此，现有的平面变比均固定，而许多应用场合均需要利用变压器的变比进行灵活使用，仅仅采用目前的固定变比平面变压器，更换使用成本高，每次更换均需要付出人力和物力，在这种应用环境下，平面变压器的通用性差，应用范围较窄，不能广泛的进行普及使用，制约了平面变压器的推广应用。
发明内容
[0006] 为了解决上述技术问题，本发明提供一种可调节平面变压器，包括磁芯组件和绕组组件；磁芯组件是一对具有相互对应贴合构成一个完整磁芯组件的磁芯；绕组组件由PCB绕组板、夹层板和导引板堆叠成一整体，绕组组件的中间部分开设有通孔，磁芯贯穿通孔相互贴合，且与绕组组件构成完整平面变压器。本发明提出的可调节平面变压器，在传统的PCB绕组板上覆盖一层导引板，该导引板设有铜箔凸点，铜箔凸点与PCB绕组板上的铜制电路贴合接触，利用铜箔凸点形成的绕组环数来改变平面变压器的匝数比，从而改变平面变压器的变比，同时，生产该种可调节变比的平面变压器，仅在原平面变压器生产过程中加入一导引板，且该导引板在PCB印刷板基础上改进即可。
[0007] 本发明解决技术问题，所采用的技术方案是：一种可调节平面变压器，包括磁芯组件和绕组组件，所述磁芯组件由一对能够相互对应贴合的磁芯构成，所述磁芯包括底板、设置在底板中部的芯柱和设置在底板两侧的横梁；绕组组件由PCB绕组板、夹层板和导引板堆叠成为一个整体，在PCB绕组板上布设有呈环绕状的圈绕铜箔电路，在绕组组件的中间部分开设有通孔，两块磁芯的芯柱从两端分别贯穿绕组组件中间的通孔后相互贴合；
[0008] 所述PCB绕组板包括初级绕组板和次级绕组板，所述夹层板共有多块，分别设置在初级绕组板和次级绕组板之间，以及磁芯组件与绕组组件之间；
[0009] 所述导引板共有多块，分别贴装在初级绕组板和次级绕组板的外侧，在导引板上设有多个铜箔凸点，所述铜箔凸点与PCB绕组板上布设的圈绕铜箔电路电连接。
[0010] 进一步地，所述绕组组件依次由夹层板、导引板、初级绕组板、夹层板、次级绕组板、导引板和夹层板堆叠构成。
[0011] 优选的，所述圈绕铜箔电路嵌入布设在初级绕组板和次级绕组板上，在初级绕组板和次级绕组板的中间部分均开设有一通孔，在夹层板和导引板上均开设有与该通孔相对应的通孔，该通孔与磁芯的芯柱的形状及尺寸相匹配，芯柱能完全贯穿夹层板、导引板、初级绕组板和次级绕组板中部开设的通孔。
[0012] 进一步地，在初级绕组板和次级绕组板上设置的圈绕铜箔电路的首尾端均设置有接触点，所述接触点通过导线或导体引出PCB绕组板，该接触点的引出端作为平面变压器的接线端。
[0013] 上述可调节平面变压器，所述夹层板为用于隔断初级绕组板与次级绕组板，以及磁芯组件和绕组组件的绝缘板。
[0014] 上述可调节平面变压器，导引板上的多个铜箔凸点，对应设置在圈绕铜箔电路每一环的弯曲处，铜箔凸点与圈绕铜箔电路的弯曲处紧密接触。
[0015] 优选的，所述导引板上设有接线端，每个铜箔凸点都对应连接一个接线端，铜箔凸点与其对应的接线端电连接。
[0016] 上述可调节平面变压器的制造方法，包括如下步骤：
[0017] S1：加工制作磁芯组件和绕组组件的各个部件；
[0018] S2：对绕组组件中的夹层板、导引板、初级绕组板和次级绕组板进行贴合组装，构成完整的绕组组件；PCB绕组板采用电路板印刷技术进行阵列环形电路印制，印制的电路形状与盘状蚊香的结构类似；所述PCB绕组板与导引板进行贴合组装时，将导引板上的铜箔凸点与PCB绕组板上铜电路的弯曲处对应接触连接，PCB绕组板与导引板贴合完成后，应进行通电试验，试验合格后再进行下一步组装；
[0019] S3：将加工完成的磁芯组件和组装完成的绕组组件进行工艺组装，构成完整的平面变压器；磁芯组件固定安装在绕组组件的外部，同时磁芯组件对绕组组件具有固定的作用，当绕组组件中的各个半层通过粘接固定连接后，磁芯组件进一步对绕组组件起到固定作用；
[0020] S4：组装完成的平面变压器进行试验调试，所述试验调试内容为变压器工作效率、漏感、热传导、工作频率、工作温度和绝缘性能，其中工作效率达到99％、漏感低于0.1％、工作频率50千赫兹至20兆赫兹、工作温度-60至150℃、以及10000V绝缘隔离，调试完成包装入库。
[0021] 进一步的，所述初级绕组板和次级绕组板与导引板进行贴合组装时，将导引板上的铜箔凸点与初级绕组板和次级绕组板上的圈绕铜箔电路的弯曲处对应接触连接，初级绕组板和次级绕组板与导引板贴合完成后进行通电试验，试验合格后再进行下一步组装。
[0022] 与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明提出的一种可调节平面变压器，在传统的PCB绕组板上再覆盖一层导引板，该导引板设有大量的铜箔凸点，铜箔凸点与PCB绕组板上的铜箔电路贴合接触，利用铜箔凸点到处的绕组环数，来改变平面变压器的匝数比，达到改变平面变压器的变比，同时，生产该种可调节变比的平面变压器，仅仅在原先平面变压器的生产过程中加入一块导引板，且该导引板在PCB印刷板的基础上改进即可，因此，制造工艺简单，采用最低的成本，生产出高性价比的可调平面变压器，大大提高了生产技术和生产工艺的水平。
附图说明
[0023] 图1为示出根据本发明示例性实施例的变压器的示意性分解透视图；
[0024] 图2为示出根据本发明示例性实施例的变压器的示意性侧视图；
[0025] 图3为示出根据本发明示例性实施例的变压器的PCB绕组板结构图；
[0026] 图4为示出根据本发明示例性实施例的变压器的导引板结构图；
[0027] 图5为示出根据本发明示例性实施例的变压器制造方法流程图。
[0028] 图中：1、磁芯组件，2、绕组组件，3、PCB绕组板，4、夹层板，5、导引板，6、通孔，7、初级绕组板，8、次级绕组板，9、铜箔凸点，10、横梁，11、芯柱，12、圈绕铜箔电路，13、接线端。
具体实施方式
[0029] 以下结合附图对本发明做进一步描述：
[0030] 请参阅图1至图4，本发明提供一种可调节平面变压器，包括磁芯组件1和绕组组件2，磁芯组件1由一对能够相互对应贴合的磁芯构成，所述磁芯包括底板、设置在底板中部的芯柱11和设置在底板两侧的横梁10；绕组组件2由PCB绕组板3、夹层板4和导引板5堆叠成为一个整体，在PCB绕组板3上布设有呈环绕状的圈绕铜箔电路12，绕组组件2的中间部分开设有通孔6，两块磁芯的芯柱11从两端分别贯穿绕组组件2中间的通孔6后相互贴合；所述PCB绕组板3包括初级绕组板7和次级绕组板8，所述夹层板4共有多块，夹层板4为绝缘隔断层，分别设置在初级绕组板7和次级绕组板8之间，以及磁芯组件1与绕组组件2之间；所述导引板5共有多块，分别贴装在初级绕组板7和次级绕组板8的外侧，在导引板5上设有多个铜箔凸点9，所述铜箔凸点9与PCB绕组板3上布设的圈绕铜箔电路12电连接。
[0031] 绕组组件2依次由夹层板4、导引板5、初级绕组板7、夹层板4、次级绕组板8、导引板5和夹层板4堆叠构成，各个板体相互叠加，通过粘接剂粘接固定，或通过磁芯组件1固定叠加在一起，绕组板叠加在平面的高频铁芯上构成变压器的磁回路，可满足谐振电路的设计要求，而且由于磁芯良好的磁屏蔽，可抑制射频干扰。
[0032] 平面变压器的磁芯采用小尺寸的E型、RM型或环型铁氧体磁芯，在本实施方式中优先采用E型磁芯，优选的磁芯的高度为0.1cm-10cm，优选的磁芯长度为1cm-20cm，优选的磁芯长度为1cm-15cm，通常是由高频功率铁氧体材料制成，在高频下有较低的磁芯损耗。
[0033] 在本实施方式中，圈绕铜箔电路12嵌入布设在初级绕组板7和次级绕组板8上，在初级绕组板7和次级绕组板8的中间部分均开设有一通孔6，在夹层板4和导引板5上均开设有与该通孔6相对应的通孔，该通孔6与磁芯的芯柱11的形状及尺寸相匹配，芯柱11能完全贯穿夹层板4、导引板5、初级绕组板7和次级绕组板8中部开设的通孔6。
[0034] 在本实施方式中，构成PCB绕组板3的初级绕组板7和次级绕组板8均采用多层印刷电路板迭绕而成，绕组或铜片迭在平面的高频铁芯上构成变压器的磁回路，该设计方案有低的直流铜阻、低的漏感和分布电容，可满足谐振电路的设计要求，而且由于磁芯良好的磁屏蔽，可抑制射频干扰。
[0035] 在本实施方式中，在初级绕组板7和次级绕组板8上设置的圈绕铜箔电路12的首尾端均设置有接触点，所述接触点通过导线或导体引出PCB绕组板3，该接触点的引出端作为平面变压器的接线端13。所述夹层板4为用于隔断初级绕组板7与次级绕组板8，以及磁芯组件1和绕组组件2的绝缘板，夹层板4优选使用树脂绝缘板。
[0036] 在本实施方式中，导引板5上的多个铜箔凸点9，对应设置在圈绕铜箔电路12每一环的弯曲处，铜箔凸点9与圈绕铜箔电路12的弯曲处紧密接触。在导引板5上设有接线端13，每个铜箔凸点9都对应连接一个接线端13，铜箔凸点9与其对应的接线端电连接。当导引板5和PCB绕组板3叠加贴合时，铜箔凸点9与圈绕铜电路12的弯曲处紧密接触，每个铜箔凸点9均通过导线引出，内圈的铜箔凸点9含有的线圈越少，因此变比也就越小，外圈的铜箔凸点9含有的线圈越多，因此变比也就越大。
[0037] PCB绕组板3可省去绕组骨架，能增大散热面积，能减小在高频工作时由集肤效应和邻近效应所引起的涡流损耗，也能增大电流密度，其电流密度最高可达20A/mm2，功率大，工艺简单，使用PCB板具有较好的窗口利用率，可达0.25～0.3，且具有体积小的优点；PCB型变压器其功率可高达20kW，频率可达兆赫数量级；采用pulse的平面技术，多层PCB夹在磁芯之间，薄型高效铁氧体平面变压器，其底部面积小，高度只有7.4mm，工作频率为150～750kHz，工作温度为-400～1300℃。
[0038] 请参阅图5，一种可调节平面变压器，其制造方法包括如下步骤：
[0039] S1：加工制作磁芯组件1和绕组组件2的各个部件；
[0040] S2：对绕组组件2中的夹层板4、导引板5、PCB绕组板3进行贴合组装，构成完整的绕组组件2；PCB绕组板3采用电路板印刷技术进行阵列环形电路印制，印制的电路形状与盘状蚊香的结构类似；所述PCB绕组板3与导引板5进行贴合组装时，将导引板5上的铜箔凸点9与PCB绕组板3上铜电路的弯曲处对应接触连接，PCB绕组板3与导引板5贴合完成后，应进行通电试验，试验合格后再进行下一步组装；
[0041] S3：将加工完成的磁芯组件1和组装完成的绕组组件2进行工艺组装，构成完整的平面变压器；磁芯组件1固定安装在绕组组件2的外部，同时磁芯组件1对绕组组件2具有固定的作用，当绕组组件2中的各个半层通过粘接固定连接后，磁芯组件1进一步对绕组组件2起到固定作用；
[0042] S4：组装完成的平面变压器进行试验调试，所述试验调试内容为变压器工作效率、漏感、热传导、工作频率、工作温度和绝缘性能，其中工作效率达到99％、漏感低于0.1％、热传导良好、工作频率50千赫兹至20兆赫兹、工作温度-60至150℃、以及10000V绝缘隔离，调试完成包装入库。
[0043] 所述PCB绕组板3与导引板5进行贴合组装时，需将导引板5上的铜箔凸点9与PCB绕组板3上铜电路的弯曲处对应接触连接，PCB绕组板3与导引板5贴合完成后，需进行通电试验，试验合格后再进行下一步组装。
[0044] 综上所述，本发明的一种可调节平面变压器，在传统的PCB绕组板3上在覆盖一层导引板5，该导引板5设有大量的铜箔凸点9，铜箔凸点9与PCB绕组板3上的铜制电路贴合接触，利用铜箔凸点9到处的绕组环数，来改变平面变压器的匝数比，达到改变平面变压器的变比，同时，生产该种可调节变比的平面变压器，仅仅在原先平面变压器的生产过程中加入一块导引板5，且该导引板5在PCB印刷板的基础上改进即可，因此，制造工艺简单，采用最低的成本，生产出高性价比的可调平面变压器，大大提高了生产技术和生产工艺的水平。
[0045] 尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
