ПЛОСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

Полезная модель относится к радиотехнике, в частности, к конструкциям плоских трансформаторов на основе многослойных печатных плат.
Известна конструкция плоского трансформатора [Полезная модель. Свидетельство №16318, Кл. Н05К 1/14, 1995], состоящая из сердечника и обмоток, выполненных в виде многослойной печатной платы, содержащей пакет изолированных друг от друга слоев с отверстиями и двухсторонней металлизацией в виде рисунка проводников и контактных площадок. Проводники на каждой из сторон слоя выполнены в виде витков и соединены между собой с помощью металлизированных отверстий. Соединение слоев в пакет осуществляется с помощью прокладок из полуотвердевшей смолы.
Недостатком конструкции данного трансформатора является необходимость применения трех и более прокладок из полуотвердевшей смолы (в зависимости от толщины слоя металлизации) между каждой парой соседних слоев для надежной изоляции их друг от друга, что увеличивает толщину печатной платы и, следовательно, габаритные размеры трансформатора.
Наиболее близким техническим решением является плоский трансформатор, обмотки которого выполнены в виде многослойной печатной платы [Патент РФ на полезную модель №60296, кл. Н05К 3/46, опубликован 10.01.2007]. Каждая обмотка состоит из витков, располагающихся в отдельных слоях многослойной печатной платы и последовательно соединенных между собой металлизированными переходными отверстиями.
При этом четные витки имеют коммутационную составляющую, соединяющую виток с переходным отверстием и занимающую дополнительную площадь. Толщина печатной платы ограничена размерами окон в магнитном сердечнике, в которые вставляется плата в процессе сборки трансформатора.
Недостаток конструкции такого трансформатора заключается в нерациональном использовании площади печатной платы, занимаемой витками, что увеличивает габариты трансформатора.
В основу полезной модели положено требование уменьшения габаритных размеров трансформатора.
Поставленная задача решается тем, что плоский трансформатор, состоит из магнитного сердечника и обмоток, выполненных в виде многослойной печатной платы, каждый слой которой содержит виток обмотки, имеющий коммутационную составляющую витка, выполненную на дополнительной печатной плате. Дополнительная коммутационная печатная плата расположена на поверхности многослойной печатной платы, не закрытой магнитным сердечником. При этом платы соединены механически и электрически и общая толщина плат не превосходит высоту сердечника.
На фиг.1 показана предлагаемая конструкция трансформатора, на фиг.2 - конфигурация витков прототипа. Трансформатор состоит из магнитного сердечника 1, обмоток, выполненных в виде многослойной печатной платы 2 и дополнительной коммутационной печатной платы 3. Каждый слой многослойной платы 2 содержит один виток 4, коммутационная составляющая 5 которого расположена на дополнительной коммутационной плате 3. Плата 3 механически закреплена на поверхности платы 2, не закрытой сердечником 1, и электрически соединена с платой 2. Суммарная толщина плат 2 и 3 не превышает высоту сердечника 1.
Для сравнения на фиг.2 приведена конфигурация нечетных и четных витков прототипа. Четный виток 4 имеет коммутационную составляющую 5, которая занимает дополнительную (заштрихованную), по сравнению с предлагаемой конструкцией, площадь печатной платы 2.
Пример конкретного выполнения.
Обе печатные платы выполнены из заготовок на основе фольгированного стеклотекстолита методом горячего прессования с использованием прокладок из препрега. Суммарная толщина плат при этом не превышает высоту сердечника. Методом фотолитографии в каждом слое одной платы создают рисунок витка, а второй (дополнительной) - рисунок коммутационной составляющей витка. Для коммутации витков и коммутационных составляющих витков в платах формируют металлизированные отверстия.
Затем дополнительную коммутационную плату крепят на поверхности многослойной печатной платы, не закрываемой магнитным сердечником, с помощью металлических штырей, вставленных в соответствующие металлизированные отверстия печатных плат, и электрически соединяют методом пайки. После этого в пазы вставляют магнитный сердечник и производят окончательную сборку трансформатора.
Таким образом, предложенная конструкция позволяет при неизменной высоте трансформатора уменьшить его площадь, т.е. решить поставленную задачу по уменьшению габаритных размеров плоского трансформатора.