Микротрансформатор

Полезная модель относится к области электротехники и может быть использована в качестве отдельного схемного элемента в блоках питания и силового привода изделий спецтехники.
В общем случае трансформатор содержит магнитную систему (магнитопровод), обмотки, представляющие совокупность витков, образующих электрическую цепь, в которой суммируются ЭДС, наведённые в витках, и выводы обмоток, обеспечивающие соединение трансформатора с другими элементами электрической схемы (https://ru.wikipedia.org/wiki/Трансформатор#конструкция).
В случаях использования трансформаторов в качестве отдельных элементов в микроэлектронике, важной задачей является обеспечение технологичности и надежности их монтажа в электросхемах.
Известны миниатюрные плоские трансформаторы (см., например, патенты RU: 60296, МПК H05K 3/46, опубликован 10.01.2007; 234510, МПК H05K 3/46, опубликован 27.01.2009; 94790, МПК H05K 3/46, опубликован 27.05.2010; 109 908, МПК H01F 27/28, опубликован 27.10.2011), обмотки которых выполнены в виде многослойной печатной платы, содержащей пакет изолированных друг от друга жестких диэлектрических подложек с отверстиями и двухсторонней металлизацией.
Известные трансформаторы имеют малые габаритные размеры, а их выводы обмоток, представляющие собой электропроводящие контактные площадки, позволяют осуществлять их поверхностный монтаж на плоские  электросхемные платы.
Однако в случаях, когда необходимо размещение таких микротрансформаторов на изогнутых поверхностях (особенно если предъявляются жесткие требования к габариту высоты электросхемы), надежность монтажа резко снижается.
Известен принятый в качестве прототипа твердотельный коммутатор с гальванической трансформаторной развязкой (см. патент RU 154973, МПК H01L 21/00, опубликован 20.09.2015), содержащий малогабаритный герметичный металлокерамический корпус с электропроводящими выводами, в котором размещены печатная плата для монтажа компонентов с вырезом под микротрансформатор и непосредственно микротрансформатор.
Наличие в прототипе электропроводящих выводов, обладающих определенной подвижностью, позволяет осуществлять его монтаж на платы с небольшим изгибом, однако не обеспечивает возможности менять степень изгиба (уменьшение радиуса) платы после закрепления твердотельного коммутатора на ней (это может привести к отрыву части выводов).
Кроме того, твердотельный коммутатор, является по своей сути готовым электросхемным решением с заданными характеристиками, а не отдельным схемным элементом.
Технический результат, обеспечиваемый при помощи заявляемого технического решения, заключается в повышении технологичности его поверхностного монтажа на изгибаемых платах.
Технический результат достигается тем, что микротрансформатор содержит гибкую диэлектрическую подложку прямоугольной формы с размещенными на ней двухсторонними контактными электропроводящими площадками, количество которых соответствует количеству выводов обмоток микротрансформатора и каждый из выводов обмоток микротрансформатора закреплен на одной из контактных площадок.
Кроме того, толщина подложки может составлять не более 5 % минимального габаритного размера (высоты) микротрансформатора.
В тексте данной заявки выражение «двухсторонняя контактная электропроводящая площадка» означает, что электропроводящая контактная площадка, выполненная на одной стороне подложки, электрически соединена (например, посредством металлизированного отверстия) с противоположной ей электропроводящей площадкой на другой стороне подложки.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено схематичное изображение микротрансформатора, вид сверху, на фиг. 2а – вид сбоку при монтаже на плату, 2б – вид сбоку после монтажа на плату и ее изгиба.
Микротрансформатор содержит магнитопровод 1 с размещенными в нем функциональными элементами, подложку 2 с контактными площадками 3, на которых закреплены выводы 4 обмоток.
Данная конструкция микротрансформатора обеспечивает простоту его сборки, заключающуюся в присоединении подложки 2 к выводам 4 обмоток путем закрепления последних любым известным способом (пайкой, лазерной сваркой, диффузионным методом и т.д.) на контактных площадках 3.
Монтаж микротрасформатора на плате осуществляют путем поверхностной установки и закрепления таким образом, чтобы через нижние поверхности контактных площадок 3 обеспечивалось электрическое соединение с образованием общего электросхемного решения. После монтажа на плате всех схемных элементов (в том числе микротрансформатора) ее изгибают в соответствии с техническими требованиями (например, в кольцо).
Подложка 2 микротрансформатора также изгибается вместе с платой, обеспечивая стабильную надежность электрического соединения микротрансформатора с другими элементами схемного решения.
При этом заявляемый микротрансформатор остается отдельным электронным компонентом с возможностью его поверхностного монтажа на печатные платы различной конфигурации в радиотехнических и электронных устройствах.
Заявляемая полезная модель успешно применена в цилиндрических блоках питания приборов ночного видения. При этом габаритные размеры каждого микротрансформатора составляют 9*5*4мм, при радиусе внешней обоймы блока питания 20мм и расстоянием между внешней и внутренней обоймами блока питания ≈ 5мм. Микротрансформаторы (и другие схемные элементы) устанавливаются на плате, которую затем сворачивают в кольцо, образующее внешнюю обойму блока питания. Затем внутрь нее устанавливают внутреннюю обойму таким образом, чтобы обоймы являлись концентрическими. После этого пространство между обоймами заливается диэлектрическим компаундом. Конструкция заявляемого микротрансформатора позволяет минимизировать внешние размеры блока питания при заданных параметрах центрального отверстия (предназначенного для оптической системы прибора ночного видения).