DE102020134823A1

DE102020134823A1 - Highly isolated multilayer planar transformer and PCB integration thereof

Info

Publication number: DE102020134823A1
Application number: DE102020134823.1A
Authority: DE
Inventors: Lien-Hsing Chen; Hsiao-Hua CHI; Chun-Ping Chang; Han-Chiang Chen; Chia-Ti Lai; Yung-Chi Chang
Original assignee: P Duke Technology Co Ltd
Current assignee: P Duke Technology Co Ltd
Priority date: 2020-12-23
Filing date: 2020-12-23
Publication date: 2022-06-23
Anticipated expiration: 2040-12-24
Also published as: DE102020134823B4

Abstract

Ein hochisolierter mehrschichtiger Planartransformator (1) umfasst ein Paar von Eisenkernen (20) und eine Leiterplattenintegration (10a). Die Leiterplattenintegration (10a) ist zwischen den Eisenkernen (20) gestapelt und weist ein Durchgangsloch (100a) auf. Die Leiterplattenintegration (10a) umfasst erste bis dritte Isolationsschichten (11a, 12a, 14a) und erste bis zweite Spulenwicklungen (13a, 15a). Die ersten und dritten Isolierschichten (11a, 14a) umfassen jeweils wenigstens zwei Isolierplatten (111a, 141a), die gestapelt sind. Die zweite Isolierschicht (12a) umfasst wenigstens eine Isolierplatte (121a). Die Spulenwicklung (13a, 15a) ist zwischen den benachbarten Isolierschichten angeordnet und umgibt das Durchgangsloch (100a) flächig. Dadurch kann die erhöhte Isolationsanforderung der Sicherheitsvorschriften erreicht werden.

A highly isolated multilayer planar transformer (1) comprises a pair of iron cores (20) and a printed circuit board integration (10a). The circuit board integration (10a) is stacked between the iron cores (20) and has a through hole (100a). The circuit board integration (10a) comprises first to third insulation layers (11a, 12a, 14a) and first to second coil windings (13a, 15a). The first and third insulating layers (11a, 14a) each comprise at least two insulating plates (111a, 141a) stacked. The second insulating layer (12a) comprises at least one insulating plate (121a). The coil winding (13a, 15a) is arranged between the adjacent insulating layers and surrounds the through hole (100a) areally. As a result, the increased insulation requirement of the safety regulations can be achieved.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNGBACKGROUND OF THE INVENTION

Technisches Gebiettechnical field

Das technische Gebiet betrifft einen Transformator, insbesondere einen Planartransformator.The technical field relates to a transformer, in particular a planar transformer.

Beschreibung des Standes der TechnikDescription of the prior art

Die Wicklungen eines Planartransformators adaptieren in der Regel doppellagige oder mehrlagige Leiterplatten oder adaptieren vorgefertigte planare Kupferplatten. Des Weiteren umfassen die Wicklungen eine Primär- und eine Sekundärspule, wobei die Primär- und die Sekundärspule die Sicherheitsvorschriften für Transformatoren wie Freiraum und Kriechstrecken usw. erfüllen müssen.The windings of a planar transformer typically adapt double-layer or multi-layer printed circuit boards or adapt prefabricated planar copper plates. Furthermore, the windings include a primary and a secondary coil, where the primary and the secondary coil must meet the safety regulations for transformers such as clearance and creepage distances, etc.

Des Weiteren müssen die Primär- und die Sekundärspule einen bestimmten Abstand einhalten, um die Anforderungen der Sicherheitsvorschriften für eine verstärkte Isolierung zu erfüllen. Daher ist es schwierig, das Volumen von Planartransformatoren zu reduzieren, um dem Trend zur Miniaturisierung gerecht zu werden.Furthermore, the primary and secondary coils must have a certain distance to meet the requirements of safety regulations for reinforced insulation. Therefore, it is difficult to reduce the volume of planar transformers to meet the trend toward miniaturization.

In Anbetracht der oben genannten Nachteile schlägt der Erfinder die vorliegende Offenbarung auf der Grundlage seines Fachwissens und umfangreicher Forschungsarbeiten vor, um die Probleme des Standes der Technik zu lösen.In view of the above disadvantages, the inventor proposes the present disclosure based on his skill and extensive research to solve the problems of the prior art.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen hochisolierten mehrschichtigen Planartransformator und eine Leiterplattenintegration davon bereitzustellen, um die Sicherheitsvorschriften und die Anforderungen an eine verstärkte Isolierung von Transformatoren zu erfüllen.It is an object of the present disclosure to provide a highly isolated multilayer planar transformer and circuit board integration thereof to meet safety regulations and reinforced insulation requirements of transformers.

Um die oben genannte Aufgabe zu lösen, gibt diese Offenbarung einen hochisolierten mehrschichtigen Planartransformator und eine Leiterplattenintegration davon an. Der hochisolierte mehrschichtige Planartransformator umfasst ein Paar von Eisenkernen und eine Leiterplattenintegration. Die Leiterplattenintegration ist zwischen dem ersten Eisenkern und dem zweiten Eisenkern gestapelt und umfasst ein Durchgangsloch. Die Leiterplattenintegration umfasst eine erste Isolierschicht, eine zweite Isolierschicht, eine erste Spulenwicklung, eine dritte Isolierschicht und eine zweite Spulenwicklung. Die erste Isolierschicht umfasst wenigstens zwei erste Isolierplatten, die gestapelt sind. Die zweite Isolierschicht umfasst wenigstens eine zweite Isolierplatte. Die erste Spulenwicklung ist zwischen der ersten Isolierschicht und der zweiten Isolierschicht angeordnet, und die erste Spulenwicklung umgibt das Durchgangsloch flächig. Die dritte Isolierschicht umfasst wenigstens zwei gestapelte dritte Isolierplatten. Die zweite Spulenwicklung ist zwischen der zweiten Isolierschicht und der dritten Isolierschicht angeordnet, und die zweite Spulenwicklung umgibt das Durchgangsloch flächig.In order to achieve the above object, this disclosure provides a highly isolated multilayer planar transformer and circuit board integration thereof. The highly isolated multilayer planar transformer includes a pair of iron cores and PCB integration. The circuit board integration is stacked between the first iron core and the second iron core and includes a through hole. The circuit board integration includes a first insulating layer, a second insulating layer, a first coil winding, a third insulating layer, and a second coil winding. The first insulating layer includes at least two first insulating plates that are stacked. The second insulating layer includes at least one second insulating board. The first coil winding is arranged between the first insulating layer and the second insulating layer, and the first coil winding flatly surrounds the through hole. The third insulating layer comprises at least two stacked third insulating plates. The second coil winding is arranged between the second insulating layer and the third insulating layer, and the second coil winding surrounds the through hole in a planar manner.

Im Vergleich zum Stand der Technik umfasst die Leiterplattenintegration dieser Offenbarung eine erste Isolierschicht, eine zweite Isolierschicht, eine erste Spulenwicklung, eine dritte Isolierschicht und eine zweite Spulenwicklung, die gestapelt sind. Die erste Isolierschicht umfasst wenigstens zwei erste Isolierplatten, die übereinander angeordnet sind, wobei die erste Isolierplatte, die auf dem äußeren Abschnitt (der dem Eisenkern zugewandten Seite) angeordnet ist, nicht mit einer Schaltung versehen ist. Außerdem umfasst die dritte Isolierschicht wenigstens zwei dritte Isolierplatten, die gestapelt sind, und die dritte Isolierplatte, die auf dem äußeren Abschnitt (der dem Eisenkern zugewandten Seite) angeordnet ist, ist nicht mit einer Schaltung versehen. Daher kann der hochisolierte mehrschichtige Planartransformator die Anforderung der Sicherheitsvorschriften in Bezug auf eine verstärkte Isolation erfüllen, und das Volumen des Planartransformators kann reduziert werden, um den Trend zur Miniaturisierung zu erfüllen und die Praktikabilität dieser Offenbarung zu verbessern.Compared to the prior art, the circuit board integration of this disclosure includes a first insulating layer, a second insulating layer, a first coil winding, a third insulating layer, and a second coil winding that are stacked. The first insulating layer includes at least two first insulating plates placed one on top of the other, and the first insulating plate placed on the outer portion (the iron core side) is not provided with a circuit. In addition, the third insulating layer includes at least two third insulating plates that are stacked, and the third insulating plate arranged on the outer portion (the iron core-facing side) is not provided with a circuit. Therefore, the highly insulated multilayer planar transformer can meet the requirement of safety regulations for reinforced insulation, and the volume of the planar transformer can be reduced to meet the trend toward miniaturization and improve the practicality of this disclosure.

Figurenlistecharacter list

Die Merkmale der Offenbarung, die als neuartig angesehen werden, sind in den anhängigen Ansprüchen im Einzelnen dargelegt. Die Offenbarung selbst kann jedoch am besten durch Bezugnahme auf die folgende detaillierte Beschreibung der Offenbarung verstanden werden, die eine Reihe von beispielhaften Ausführungsformen der Offenbarung beschreibt, die in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen betrachtet werden, in denen:

1 ist eine perspektivische Explosionsansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung.
2 ist eine perspektivische schematische Ansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung.
3 ist eine Querschnittsansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung.
4 ist eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung.

The features of the disclosure that are believed to be novel are set forth with particularity in the appended claims. However, the disclosure itself may be best understood by reference to the following detailed description of the disclosure, which describes a number of exemplary embodiments of the disclosure considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:

1 12 is an exploded perspective view of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure.
2 12 is a perspective schematic view of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure.
3 12 is a cross-sectional view of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure.
4 12 is an exploded perspective view of another embodiment of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMENDETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Zusammen mit den beigefügten Zeichnungen werden der technische Inhalt und die detaillierte Beschreibung der Offenbarung nachstehend anhand einer Reihe von Ausführungsformen beschrieben, wobei dies nicht dazu dient, den Schutzumfang zu begrenzen. Alle gleichwertigen Variationen und Modifikationen, die gemäß den beigefügten Ansprüchen ausgeführt werden, sind durch die Ansprüche dieser Offenbarung abgedeckt.Together with the accompanying drawings, the technical content and the detailed description of the disclosure are described below in terms of a number of embodiments, which are not intended to limit the scope. All equivalent variations and modifications made according to the appended claims are covered by the claims of this disclosure.

Es wird auf 1 bis 3 verwiesen, die eine perspektivische Explosionsansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators, eine perspektivische schematische Ansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators und eine Querschnittsansicht des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung zeigen. Diese Offenbarung stellt einen hochisolierten mehrschichtigen Planartransformator 1 bereit, der eine Leiterplattenintegration 10 und ein Paar von Eisenkernen 20 umfasst. Die Leiterplattenintegration 10 ist zwischen dem Paar von Eisenkernen 20 angeordnet, um den hochisolierten mehrschichtigen Planartransformator 1 zu bilden.It will be on 1 until 3 which show an exploded perspective view of the highly isolated multilayer planar transformer, a perspective schematic view of the highly isolated multilayer planar transformer, and a cross-sectional view of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure. This disclosure provides a highly isolated multilayer planar transformer 1 comprising a circuit board integration 10 and a pair of iron cores 20 . The circuit board integration 10 is sandwiched between the pair of iron cores 20 to form the highly insulated multilayer planar transformer 1 .

In einer Ausführungsform dieser Offenbarung umfasst das Paar von Eisenkernen 20 einen ersten Eisenkern 21 und einen zweiten Eisenkern 22, die einander gegenüberliegend angeordnet sind. Der erste Eisenkern 21 umfasst eine erste Basis 211 und einen ersten Kernvorsprung 212, der mit der ersten Basis 211 verbunden ist. Des Weiteren umfasst der zweite Eisenkern 22 eine zweite Basis 221 und einen zweiten Kernvorsprung 222, der mit der zweiten Basis 221 verbunden ist. Außerdem ist die Leiterplattenintegration 10 zwischen dem ersten Eisenkern 21 und dem zweiten Eisenkern 22 gestapelt und weist ein Durchgangsloch 100 auf. Der erste Kernvorsprung 212 und der zweite Kernvorsprung 222 des Paares von Eisenkernen 20 sind in das Durchgangsloch 100 eingesetzt.In an embodiment of this disclosure, the pair of iron cores 20 includes a first iron core 21 and a second iron core 22 arranged opposite to each other. The first iron core 21 includes a first base 211 and a first core projection 212 connected to the first base 211 . Furthermore, the second iron core 22 includes a second base 221 and a second core projection 222 connected to the second base 221 . In addition, the board integration 10 is stacked between the first iron core 21 and the second iron core 22 and has a through hole 100 . The first core projection 212 and the second core projection 222 of the pair of iron cores 20 are inserted into the through hole 100 .

Die Leiterplattenintegration 10 umfasst eine erste Isolierschicht 11, eine zweite Isolierschicht 12, eine erste Spulenwicklung 13, eine dritte Isolierschicht 14, eine zweite Spulenwicklung 15, eine dritte Spulenwicklung 16, eine vierte Isolierschicht 17, eine vierte Spulenwicklung 18 und eine fünfte Isolierschicht 19. Außerdem sind die erste Isolierschicht 11, die erste Spulenwicklung 13, die zweite Isolierschicht 12, die zweite Spulenwicklung 15, die dritte Isolierschicht 14, die dritte Spulenwicklung 16, die vierte Isolierschicht 17, die vierte Spulenwicklung 18 und die fünfte Isolierschicht 19 sequentiell gestapelt, um die Leiterplattenintegration 10 zu bilden.The circuit board integration 10 includes a first insulating layer 11, a second insulating layer 12, a first coil winding 13, a third insulating layer 14, a second coil winding 15, a third coil winding 16, a fourth insulating layer 17, a fourth coil winding 18 and a fifth insulating layer 19. Also the first insulating layer 11, the first coil winding 13, the second insulating layer 12, the second coil winding 15, the third insulating layer 14, the third coil winding 16, the fourth insulating layer 17, the fourth coil winding 18 and the fifth insulating layer 19 are sequentially stacked to form the Circuit board integration 10 to form.

Es sollte beachtet werden, dass die Mitte der ersten Isolierschicht 11, die Mitte der zweiten Isolierschicht 12, die Mitte der ersten Spulenwicklung 13, die Mitte der dritten Isolierschicht 14, die Mitte der zweiten Spulenwicklung 15, die Mitte der dritten Spulenwicklung 16, die Mitte der vierten Isolierschicht 17, die Mitte der vierten Spulenwicklung 18 und die Mitte der fünften Isolierschicht 19 separat und entsprechend mit einem zentralen Loch 100' versehen sind, und das Durchgangsloch 100 der integrierten Leiterplatte 10 durch die zentralen Löcher 100' konfiguriert ist.It should be noted that the center of the first insulating layer 11, the center of the second insulating layer 12, the center of the first coil winding 13, the center of the third insulating layer 14, the center of the second coil winding 15, the center of the third coil winding 16, the center of the fourth insulating layer 17, the center of the fourth coil winding 18 and the center of the fifth insulating layer 19 are separately and respectively provided with a center hole 100', and the through hole 100 of the integrated circuit board 10 is configured through the center holes 100'.

In dieser Ausführungsform umfasst die erste Isolierschicht 11 wenigstens zwei miteinander gestapelte erste Isolierplatten 111. Es ist erwähnenswert, dass die erste Isolierschicht 11 so konfiguriert sein kann, dass sie zwei oder drei Lagen der ersten Isolierplatte 111 umfasst, und die Dicke der ersten Isolierschicht 11 nach dem Laminieren gleich oder größer als 0,05 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm sein kann.In this embodiment, the first insulating sheet 11 includes at least two first insulating sheets 111 stacked together. It is worth noting that the first insulating sheet 11 may be configured to include two or three layers of the first insulating sheet 111, and the thickness of the first insulating sheet 11 according to may be equal to or greater than 0.05mm and equal to or less than 1.0mm after lamination.

Die zweite Isolierschicht 12 umfasst wenigstens eine zweite Isolierplatte 121. Die zweite Isolierschicht 12 kann als einlagige Isolierplatte ausgebildet sein oder umfasst wenigstens zwei miteinander gestapelte zweite Isolierplatten 121, wie z. B. doppelte oder dreifache Lagen von zweiten Isolierplatten 121.The second insulating layer 12 comprises at least one second insulating panel 121. The second insulating layer 12 can be designed as a single-layer insulating panel or comprises at least two second insulating panels 121 stacked with one another, such as, for example, B. double or triple layers of second insulating plates 121.

Weiter ist die erste Spulenwicklung 13 zwischen der ersten Isolierschicht 11 und der zweiten Isolierschicht 12 angeordnet. Die erste Spulenwicklung 13 umgibt das Durchgangsloch 100 (das zentrale Loch 100') flächig.Furthermore, the first coil winding 13 is arranged between the first insulating layer 11 and the second insulating layer 12 . The first coil winding 13 surrounds the through hole 100 (the central hole 100') in a planar manner.

Es ist zu beachten, dass die erste Spulenwicklung 13 auf der zweiten Isolierschicht 12 oder auf der ersten Isolierplatte 111 in der ersten Isolierschicht 11, die einer Seitenfläche der zweiten Isolierschicht 12 gegenüberliegt, angeordnet sein kann.It is to be noted that the first coil winding 13 may be arranged on the second insulating layer 12 or on the first insulating plate 111 in the first insulating layer 11 facing a side surface of the second insulating layer 12 .

Die dritte Isolierschicht 14 umfasst wenigstens zwei miteinander gestapelte dritte Isolierplatten 141. Es ist zu beachten, dass die dritte Isolierschicht 14 als einlagige Isolierplatte ausgebildet sein kann oder wenigstens zwei miteinander gestapelte dritte Isolierplatten 141 umfasst. Beispielsweise kann die dritte Isolierschicht 14 so konfiguriert sein, dass sie doppelte oder dreifache Lagen dritter Isolierplatten 141 umfasst, und die Dicke der dritten Isolierschicht 14 nach dem Laminieren ist gleich oder größer als 0,05 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm.The third insulating sheet 14 comprises at least two third insulating sheets 141 stacked together. It should be noted that the third insulating sheet 14 may be formed as a single layer insulating sheet or may comprise at least two third insulating sheets 141 stacked together. For example, the third insulating layer 14 may be configured to include double or triple layers of third insulating plates 141, and the thickness of the third insulating layer 14 after lamination is equal to or larger than 0.05 mm and equal to or smaller than 1.0 mm.

Des Weiteren ist die zweite Spulenwicklung 15 zwischen der zweiten Isolierschicht 12 und der dritten Isolierschicht 14 angeordnet. Die zweite Spulenwicklung 15 umgibt das Durchgangsloch 100 flächig. Es ist zu beachten, dass die zweite Spulenwicklung 15 auf der dritten Isolierschicht 14 oder auf der zweiten Isolierplatte 121 in der zweiten Isolierschicht 12, die einer Seitenfläche der dritten Isolierschicht 14 gegenüberliegt, angeordnet sein kann.Furthermore, the second coil winding 15 is arranged between the second insulating layer 12 and the third insulating layer 14 . The second coil winding 15 surrounds the through hole 100 areally. It should be noted that the second coil winding ment 15 may be disposed on the third insulating layer 14 or on the second insulating plate 121 in the second insulating layer 12 facing a side surface of the third insulating layer 14.

Außerdem umfasst die vierte Isolierschicht 17 wenigstens eine vierte Isolierplatte 171. Ebenso kann die vierte Isolierschicht 17 als einlagige Isolierplatte ausgebildet sein oder wenigstens zwei miteinander gestapelte vierte Isolierplatten 171 umfassen. Beispielsweise kann die vierte Isolierschicht 17 so konfiguriert sein, dass sie zwei Schichten oder drei Schichten von vierten Isolierplatten 171 umfasst, und die Dicke der vierten Isolierschicht 17 nach dem Laminieren ist gleich oder größer als 0,05 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm.In addition, the fourth insulating layer 17 comprises at least one fourth insulating panel 171. The fourth insulating layer 17 can also be designed as a single-layer insulating panel or comprise at least two fourth insulating panels 171 stacked with one another. For example, the fourth insulating layer 17 may be configured to include two layers or three layers of fourth insulating plates 171, and the thickness of the fourth insulating layer 17 after lamination is equal to or larger than 0.05 mm and equal to or smaller than 1.0 mm.

Weiter ist die dritte Spulenwicklung 16 zwischen der dritten Isolierschicht 14 und der vierten Isolierschicht 17 angeordnet, und die dritte Spulenwicklung 16 umgibt das Durchgangsloch 100 (das zentrale Loch 100') flächig. In einigen Ausführungsformen kann die dritte Spulenwicklung 16 auf der vierten Isolierschicht 17 oder auf der dritten Isolierplatte 141 in der dritten Isolierschicht 14, die einer Seitenfläche der vierten Isolierschicht 17 gegenüberliegt, angeordnet sein.Further, the third coil winding 16 is interposed between the third insulating layer 14 and the fourth insulating layer 17, and the third coil winding 16 surrounds the through hole 100 (the central hole 100') areally. In some embodiments, the third coil winding 16 may be arranged on the fourth insulating layer 17 or on the third insulating plate 141 in the third insulating layer 14 facing a side surface of the fourth insulating layer 17 .

Es ist zu beachten, dass die erste Spulenwicklung 13 und die dritte Spulenwicklung 16 zum Anschluss bzw. zur Leistungsaufnahme vorgesehen sind. Die erste Spulenwicklung 13 und die dritte Spulenwicklung 16 können in Reihe oder parallel geschaltet sein. Außerdem können die erste Spulenwicklung 13 und die dritte Spulenwicklung 16 gleiche oder unterschiedliche Windungen aufweisen, und ihre Anschlussenden befinden sich auf der gleichen Seite.It should be noted that the first coil winding 13 and the third coil winding 16 are provided for connection and power consumption, respectively. The first coil winding 13 and the third coil winding 16 can be connected in series or in parallel. In addition, the first coil winding 13 and the third coil winding 16 may have the same or different turns, and their terminal ends are on the same side.

Die fünfte Isolierschicht 19 umfasst wenigstens zwei miteinander gestapelte fünfte Isolierplatten 191. Die fünfte Isolierschicht 19 kann so konfiguriert sein, dass sie zwei Lagen oder drei Lagen von fünften Isolierplatten 191 umfasst, und die Dicke der fünften Isolierschicht 19 nach dem Laminieren ist gleich oder größer als 0,05 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm.The fifth insulating layer 19 includes at least two fifth insulating plates 191 stacked together. The fifth insulating layer 19 may be configured to include two layers or three layers of fifth insulating plates 191, and the thickness of the fifth insulating layer 19 after lamination is equal to or greater than 0.05mm and equal to or less than 1.0mm.

Es ist zu beachten, dass die Isolierplatte auf dem äußeren Teil der Isolierschicht, der die Eisenkerne 20 berührt, in einem Bereich, der von den Eisenkernen 20 bedeckt wird, nicht mit einer Schaltung versehen ist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die erste Isolierplatte 111 an der Außenseite (der dem ersten Eisenkern 21 zugewandten Seite) der ersten Isolierschicht 11 in den von den Eisenkernen 20 bedeckten Bereichen nicht mit einer Schaltung versehen. Auch die fünfte Isolierplatte 191 an der Außenseite (die dem zweiten Eisenkern 22 zugewandte Seite) der fünften Isolierschicht 19 ist in den von den Eisenkernen 20 bedeckten Bereichen nicht mit einer Schaltung versehen.It should be noted that the insulating plate is not provided with a circuit on the outer part of the insulating layer which contacts the iron cores 20 in an area covered by the iron cores 20 . Specifically, in this embodiment, the first insulating plate 111 is not provided with a circuit on the outside (the side facing the first iron core 21 ) of the first insulating layer 11 in the areas covered by the iron cores 20 . The fifth insulating plate 191 on the outside (the side facing the second iron core 22) of the fifth insulating layer 19 is not provided with a circuit in the areas covered by the iron cores 20 either.

Weiter ist die vierte Spulenwicklung 18 zwischen der vierten Isolierschicht 17 und der fünften Isolierschicht 19 angeordnet, und die vierte Spulenwicklung 18 umgibt das Durchgangsloch 100 (das zentrale Loch 100') flächig. In einigen Ausführungsformen kann die vierte Spulenwicklung 18 auf der fünften Isolierschicht 17 oder auf der vierten Isolierplatte 171 in der vierten Isolierschicht 17, die einer Seitenfläche der fünften Isolierschicht 19 gegenüberliegt, angeordnet sein.Further, the fourth coil winding 18 is interposed between the fourth insulating layer 17 and the fifth insulating layer 19, and the fourth coil winding 18 surrounds the through hole 100 (the central hole 100') areally. In some embodiments, the fourth coil winding 18 may be arranged on the fifth insulating layer 17 or on the fourth insulating plate 171 in the fourth insulating layer 17 facing a side surface of the fifth insulating layer 19 .

Es ist zu beachten, dass die zweite Spulenwicklung 15 und die vierte Spulenwicklung 18 für die Ausgabe oder den Anschluss der Last vorgesehen sind. Die zweite Spulenwicklung 15 und die vierte Spulenwicklung 18 können in Reihe oder parallel geschaltet sein. Außerdem können die zweite Spulenwicklung 15 und die vierte Spulenwicklung 18 die gleichen oder unterschiedliche Windungen aufweisen, und ihre Anschlussenden befinden sich auf der gleichen Seite.It should be noted that the second coil winding 15 and the fourth coil winding 18 are provided for the output or connection of the load. The second coil winding 15 and the fourth coil winding 18 can be connected in series or in parallel. In addition, the second coil winding 15 and the fourth coil winding 18 may have the same or different turns, and their terminal ends are on the same side.

Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform Ränder der ersten Spulenwicklung 13 bis zur vierten Spulenwicklung 18 an der gleichen Stelle angeordnet sind. Außerdem befinden sich Ränder der ersten Isolierschicht 11 bis zur fünften Isolierschicht 19 an der gleichen Stelle. Der Abstand H der Ränder der ersten Spulenwicklung 13 bis zur vierten Spulenwicklung 18 in Bezug auf die Ränder der ersten Isolierschicht 11 bis zur fünften Isolierschicht 19 ist wenigstens gleich oder größer als 0,1 mm und gleich oder kleiner als 1,0 mm.It should be noted that in this embodiment, edges of the first coil winding 13 to the fourth coil winding 18 are arranged at the same place. In addition, edges of the first insulating layer 11 to the fifth insulating layer 19 are in the same place. The distance H of the edges of the first coil winding 13 to the fourth coil winding 18 with respect to the edges of the first insulating layer 11 to the fifth insulating layer 19 is at least equal to or larger than 0.1 mm and equal to or smaller than 1.0 mm.

In dieser Ausführungsform weisen die erste Spulenwicklung 13 und die dritte Spulenwicklung 16 unterschiedliche Windungszahlen auf und sind in Reihe geschaltet, um eine Primärspule zu bilden. Des Weiteren weisen die zweite Spulenwicklung 15 und die vierte Spulenwicklung 18 die gleiche Windungszahl auf, um eine Sekundärspule zu bilden. Die erste Spulenwicklung 13 bis zur vierten Spulenwicklung 18 sind gestapelt, um eine Konfiguration zu bilden, bei der die Primär- und Sekundärspulen nebeneinander liegen und miteinander gestapelt sind. In einigen anderen Ausführungsformen kann die Anzahl der Isolierschichten und der Spulenwicklungen sowie die Konfiguration des Stapels angepasst werden.In this embodiment, the first coil winding 13 and the third coil winding 16 have different numbers of turns and are connected in series to form a primary coil. Furthermore, the second coil winding 15 and the fourth coil winding 18 have the same number of turns to form a secondary coil. The first coil winding 13 to the fourth coil winding 18 are stacked to form a configuration in which the primary and secondary coils are juxtaposed and stacked with each other. In some other embodiments, the number of layers of insulation and the number of coil turns and the configuration of the stack can be adjusted.

Es sollte beachtet werden, dass in dieser Ausführungsform der hochisolierte mehrschichtige Planartransformator 1 außerdem einen Isolierkleber 30 umfasst. Der Isolierkleber 30 wird in die Zwischenräume zwischen jeder Spulenwicklung und der Isolierschicht gefüllt, um die Kombination stabiler zu machen, und die Effekte Flammschutz, Korrosionsbeständigkeit, Isolierung und Alterungsbeständigkeit können ebenfalls erreicht werden.It should be noted that the highly insulated multilayer planar transformer 1 also includes an insulating adhesive 30 in this embodiment. The insulating adhesive 30 is filled in the gaps between each coil winding and the insulating layer to make the combination more stable, and the effects of flame retardancy, corro sion resistance, insulation and aging resistance can also be achieved.

Des Weiteren ist in den Sicherheitsvorschriften für Transformatoren ein Mindest-Sicherheitsabstand vorgeschrieben, d.h. der Abstand zwischen der Primär- und der Sekundärspule muss den Sicherheitsvorschriften entsprechen. Auch wenn der Abstand zwischen der Primär- und der Sekundärspule bei dieser Ausführungsform verringert ist, kann der hochisolierte mehrschichtige Planartransformator 1 dieser Offenbarung durch die Verifizierung von Sicherheitsunternehmen immer noch die Sicherheitsvorschriften erfüllen.Furthermore, the safety regulations for transformers stipulate a minimum safety distance, i.e. the distance between the primary and the secondary coil must comply with the safety regulations. Even if the distance between the primary and secondary coils is reduced in this embodiment, the high-insulation multilayer planar transformer 1 of this disclosure can still meet the safety regulations through the verification of safety companies.

Es wird weiter auf die 4 Bezug genommen, die eine perspektivische Explosionsansicht einer anderen Ausführungsform des hochisolierten mehrschichtigen Planartransformators dieser Offenbarung zeigt. Diese Ausführungsform ähnelt der vorherigen Ausführungsform, wobei der Unterschied darin besteht, dass die Anzahl der Isolierschichten und Spulenwicklungen sowie die Konfiguration des Stapels unterschiedlich sind. In dieser Ausführungsform weist die Leiterplattenintegration 10a ein Durchgangsloch 100a auf und umfasst eine erste Isolierschicht 11a, eine zweite Isolierschicht 12a, eine erste Spulenwicklung 13a, eine dritte Isolierschicht 14a und eine zweite Spulenwicklung 15a. Des Weiteren sind die erste Isolierschicht 11a, die erste Spulenwicklung 13a, die zweite Isolierschicht 12a, die zweite Spulenwicklung 15a und die dritte Isolierschicht 14a sequentiell gestapelt, um die Leiterplattenintegration 10a zu bilden.It will continue to the 4 Reference is made, which shows an exploded perspective view of another embodiment of the highly isolated multilayer planar transformer of this disclosure. This embodiment is similar to the previous embodiment, the difference being that the number of insulating layers and coil turns and the configuration of the stack are different. In this embodiment, the board integration 10a has a through hole 100a and includes a first insulating layer 11a, a second insulating layer 12a, a first coil winding 13a, a third insulating layer 14a, and a second coil winding 15a. Further, the first insulating layer 11a, the first coil winding 13a, the second insulating layer 12a, the second coil winding 15a, and the third insulating layer 14a are sequentially stacked to form the board integration 10a.

Insbesondere umfasst die erste Isolierschicht 11a wenigstens zwei erste Isolierplatten 111a, die miteinander gestapelt sind. Die zweite Isolierschicht 12 umfasst wenigstens eine zweite Isolierplatte 121a. Die erste Spulenwicklung 13a ist zwischen der ersten Isolierschicht 11a und der zweiten Isolierschicht 12a angeordnet, und die erste Spulenwicklung 13a umgibt das Durchgangsloch 100 flächig. Die dritte Isolierschicht 14a umfasst wenigstens zwei miteinander gestapelte dritte Isolierplatten 141a. Die zweite Spulenwicklung 15a ist zwischen der zweiten Isolierschicht 12a und der dritten Isolierschicht 14a angeordnet, und die zweite Spulenwicklung 15a umgibt das Durchgangsloch 100a flächig.Specifically, the first insulating layer 11a includes at least two first insulating plates 111a stacked together. The second insulating layer 12 includes at least one second insulating plate 121a. The first coil winding 13a is arranged between the first insulating layer 11a and the second insulating layer 12a, and the first coil winding 13a surrounds the through hole 100 in a planar manner. The third insulating layer 14a includes at least two third insulating plates 141a stacked together. The second coil winding 15a is arranged between the second insulating layer 12a and the third insulating layer 14a, and the second coil winding 15a surrounds the through hole 100a extensively.

Es ist erwähnenswert, dass diese Ausführungsform mit der vorherigen Ausführungsform insofern übereinstimmt, als die Isolierplatte auf dem äußeren Abschnitt der Isolierschicht, der die Eisenkerne 20 kontaktiert, in den von den Eisenkernen 20 bedeckten Bereichen nicht mit einer Schaltung versehen ist. Insbesondere ist in dieser Ausführungsform die erste Isolierplatte 111a an der Außenseite (der dem ersten Eisenkern 21 zugewandten Seite) der ersten Isolierschicht 11a in den von den Eisenkernen 20 bedeckten Bereichen nicht mit einer Schaltung versehen. Außerdem ist die dritte Isolierplatte 141a an der Außenseite (der Seite, die dem zweiten Eisenkern 22 zugewandt ist) der dritten Isolierschicht 14a in den von den Eisenkernen 20 bedeckten Bereichen nicht mit einer Schaltung versehen.It is worth noting that this embodiment is the same as the previous embodiment in that the insulating plate on the outer portion of the insulating layer contacting the iron cores 20 is not provided with a circuit in the areas covered by the iron cores 20 . Specifically, in this embodiment, the first insulating plate 111a is not provided with a circuit on the outside (the side facing the first iron core 21) of the first insulating layer 11a in the areas covered by the iron cores 20. FIG. In addition, the third insulating plate 141a is not provided with a circuit on the outside (the side facing the second iron core 22) of the third insulating layer 14a in the areas covered by the iron cores 20. FIG.

Eine weitere Sache, die zu beachten ist, ist, dass in dieser Ausführungsform die erste Spulenwicklung 13a eine Primärspule und eine Sekundärspule umfasst. Des Weiteren umfasst die zweite Spulenwicklung 15a ebenfalls eine Primärspule und eine Sekundärspule. Des Weiteren sind in einigen Ausführungsformen die Anzahl der Isolierschichten und der Spulenwicklungen, die Konfiguration des Stapels und die Anordnung der Primär- und Sekundärspulen hier nicht begrenzt und können angepasst werden.Another thing to note is that in this embodiment, the first coil winding 13a includes a primary coil and a secondary coil. Furthermore, the second coil winding 15a also includes a primary coil and a secondary coil. Furthermore, in some embodiments, the number of insulating layers and coil turns, the configuration of the stack, and the arrangement of the primary and secondary coils are not limited here and can be adjusted.

Es ist erwähnenswert, dass die Isolierplatte dieser Offenbarung aus Glasfaser bestehen kann, oder die Isolierplatte ist ein Prepreg (PP), das durch Trocknen einer Glasfaser nach dem Eintauchen der Glasfaser in Epoxid gebildet wird.It is worth noting that the insulation board of this disclosure can be made of fiberglass, or the insulation board is a prepreg (PP) formed by drying a glass fiber after dipping the glass fiber in epoxy.

Obwohl diese Offenbarung unter Bezugnahme auf die Ausführungsform beschrieben wurde, ist die Offenbarung nicht auf deren Details beschränkt. Verschiedene Substitutionen und Verbesserungen wurden in der vorangegangenen Beschreibung vorgeschlagen, und andere werden dem Fachmann offensichtlich sein. Daher sind alle derartigen Substitutionen und Verbesserungen im Rahmen der Offenbarung, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, zu berücksichtigen.Although this disclosure has been described with reference to the embodiment, the disclosure is not limited to the details thereof. Various substitutions and improvements have been suggested in the foregoing description and others will be apparent to those skilled in the art. Therefore, all such substitutions and improvements are to be considered within the scope of the disclosure as defined in the appended claims.

Claims

PCB integration of a highly isolated multilayer planar transformer, where the PCB integration includes: a first insulating layer (11a) comprising at least two first insulating plates (111a) stacked; a second insulating layer (12a) comprising at least one second insulating plate (121a); a first coil winding (13a) which is arranged between the first insulating layer (11a) and the second insulating layer (12a) and surrounds a through hole (100a) areally; a third insulating layer (14a) comprising at least two stacked third insulating plates (141a); and a second coil winding (15a) which is arranged between the second insulating layer (12a) and the third insulating layer (14a) and surrounds the through hole (100a) in a planar manner.

PCB integration after claim 1 , wherein the first coil winding (13a) on the two th insulating layer (12a) is arranged; and the second coil winding (15a) is arranged on the third insulating layer (14a).

PCB integration after claim 1 or 2 wherein a thickness of the first insulating layer (11a), a thickness of the second insulating layer (12a), and a thickness of the third insulating layer (14a) are equal to or larger than 0.05 mm and equal to or smaller than 1 mm; and the first insulating board (purple), the second insulating board (121a), and the third insulating board (141a) comprise fiberglass.

Circuit board integration according to any one of the preceding claims, wherein the second insulating layer (12a) comprises a single-layer insulating board or at least two stacked second insulating boards (121a).

Board integration according to any one of the preceding claims, wherein a distance of an edge of the first coil winding (13a) to an edge of the first insulating layer (11a) is equal to or larger than 0.1 mm and equal to or smaller than 1 mm; and a distance from an edge of the second coil winding (15a) to an edge of the second insulating layer (12a) is equal to or larger than 0.1 mm and equal to or smaller than 1 mm.

The circuit board integration of any preceding claim, further comprising a third coil winding (16), a fourth insulating layer (17), a fourth coil winding (18), and a fifth insulating layer (19) sequentially disposed outside of the third insulating layer (14). ; and wherein the fourth insulating layer (17) and the fifth insulating layer (19) comprise at least two stacked insulating plates.

PCB integration after claim 6 wherein the third coil winding (16) is arranged on the fourth insulating layer (17); the fourth coil winding (18) is arranged on the fifth insulating layer (19); a thickness of the fourth insulating layer (17) and a thickness of the fifth insulating layer (19) are equal to or larger than 0.05 mm and equal to or smaller than 1 mm; and a distance from an edge of the fourth coil winding (18) to an edge of the fourth insulating layer (17) and to an edge of the fifth insulating layer (19) is equal to or larger than 0.1 mm and equal to or smaller than 1.0 mm.

PCB integration after claim 6 or 7 , wherein a number of turns of the first coil winding (13) and a number of turns of the third coil winding (16) are the same or different, and the first coil winding (13) and the third coil winding (16) are connected in series or in parallel; and a number of turns of the second coil winding (15) and a number of turns of the fourth coil winding (18) are the same or different, and the second coil winding (15) and the fourth coil winding (18) are connected in series or in parallel.

A highly isolated multi-layered planar transformer comprising: a pair of iron cores (20) comprising a first iron core (21) and a second iron core (22) arranged opposite each other, the first iron core (21) having a first base (211) and a first core boss (212) connected to the first base (211), and the second iron core (22) comprises a second base (221) and a second core boss (222) connected to the second base (221). ; and a printed circuit board integration (10, 10a) according to one of Claims 1 until 8th wherein the circuit board integration (10, 10a) is stacked between the first iron core (21) and the second iron core (22), and the first core boss (212) and the second core boss (222) are inserted into the through hole (100, 100a). .

Highly isolated multilayer planar transformer according to claim 9 wherein the insulating plate is free of a circuit at an outer portion of the insulating layer contacting the iron cores (20) in an area covered by the iron cores (20).