复合器件及其所用的DC-DC变换器
2005-09-07 09:02:49
来源：《国际电子变压器》第9期
1引言
本发明提供的复合器件及其所用的DC-DC变换器，具有损耗小、线圈间的耦合高、绝缘耐压高和体积小等特点。
为构成DC-DC变换器，在由铁氧体组成的长方形线路板（图1~图3）11的主面上贴装输入输出平滑电容器14、开关用半导体元件15和控制IC16，在另一主面上形成绕有融着性铜线的线圈17。为使构成的磁路提高电力-磁力-电力的转换效率，用铁氧体E型磁心18覆盖线圈17，为避免磁饱和，在磁心18的中心腿下部设有间隙20。利用线圈17和磁心18的中心腿19构成线圈21。
2本发明实例
用图1~图3说明本发明第一实例的复合器件。图1、图2和图3分别表示复合器件10的上面、侧面和下面的示意图。11是由铁氧体等磁性材料构成的线路板，在线路板11的上面采用厚膜印刷工艺形成布线12和电阻13。为了构成DC-DC变换器，在线路板11的布线12上贴装输入输出平滑电容器14、开关用半导体元件15和控制IC16，并连上电极。
在线路板11的另一面上有融着性绝缘被膜的铜线，即构成绕有融着性铜线的线圈17。形成线圈17的融着性铜线的一端或其它端采用压接或焊接的方式与线路板11的其它面上的线路（没有图示）连接。
为了提高电力-磁力-电力的转换效率，构成线圈17的磁路，利用带有中心腿19的铁氧体E型磁心18覆盖。这是为了避免磁饱和，磁心18的中心腿19与线路板11之间应设有间隙20。通过调整间隙20的尺寸，来调整变压器或电感器的电感量。
线圈17与铁氧体磁心18构成线圈21。这时，磁心18的中心腿19就成了线圈21的绕轴。把构成的线圈21用作变压器时，要在同一轴上配制线圈17。
以上实例因使用铁氧体磁心18覆盖线圈17，故可使高效率的线圈与电路实现了一体化。因变压器或电感器的绕线是采用的印刷和薄膜技术，故降低了损耗。
由于小型化的复合器件具有DC-DC的转换功能，使DC-DC变换器实现了小型和扁平化。该变压器因使用的是铁氧体基片，故易向基片表面进行厚膜印刷。
作为铁氧体材料，因具有磁导率高、饱和磁通密度高和磁心功耗低等特点，故提高了变压器和电感器的性能。磁心18使用的是铁氧体材料，可加工成任意的形状，磁心18的中心腿19的间隙20加工精度也很高，可精确调整电感量，提高变压器或电感器的性能。
使用的绕线线材是融着性铜线，绕完线后，利用通电或药品等可熔融固定线材的被膜。这样不会破坏绕线形状，容易嵌入到磁心上，大大提高了生产效率。
图4、图5表示本发明复合器件的第二实例。分别表示复合器件25的上面示意图和截面图。它同第一实例的符号相同，详细说明略。
在本发明中，复合器件25同第一实例的复合器件10比较，不同的是磁心26上由加了磁粉的树脂构成。
线圈17和铁氧体磁心26的中心腿27构成线圈28。这时，同第一实例一样，26的中心腿27变成线圈28的线轴。
第二实例，因磁心26上使用的是加了磁粉的树脂材料，故改变磁粉的含量，就可改变有效磁导率。图6是复合器件分解图。
图1~图6的符号说明：
10、12：复合器件；11：线路板；17：线圈；18、26：磁心；19、27：中心腿；50：复合器件；51：多层磁性基片；52：导电带；53：通孔；54：线圈；55：各种元件
本发明提供的复合器件及其所用的DC-DC变换器，具有损耗小、线圈间的耦合高、绝缘耐压高和体积小等特点。
为构成DC-DC变换器，在由铁氧体组成的长方形线路板（图1~图3）11的主面上贴装输入输出平滑电容器14、开关用半导体元件15和控制IC16，在另一主面上形成绕有融着性铜线的线圈17。为使构成的磁路提高电力-磁力-电力的转换效率，用铁氧体E型磁心18覆盖线圈17，为避免磁饱和，在磁心18的中心腿下部设有间隙20。利用线圈17和磁心18的中心腿19构成线圈21。
2本发明实例
用图1~图3说明本发明第一实例的复合器件。图1、图2和图3分别表示复合器件10的上面、侧面和下面的示意图。11是由铁氧体等磁性材料构成的线路板，在线路板11的上面采用厚膜印刷工艺形成布线12和电阻13。为了构成DC-DC变换器，在线路板11的布线12上贴装输入输出平滑电容器14、开关用半导体元件15和控制IC16，并连上电极。
在线路板11的另一面上有融着性绝缘被膜的铜线，即构成绕有融着性铜线的线圈17。形成线圈17的融着性铜线的一端或其它端采用压接或焊接的方式与线路板11的其它面上的线路（没有图示）连接。
为了提高电力-磁力-电力的转换效率，构成线圈17的磁路，利用带有中心腿19的铁氧体E型磁心18覆盖。这是为了避免磁饱和，磁心18的中心腿19与线路板11之间应设有间隙20。通过调整间隙20的尺寸，来调整变压器或电感器的电感量。
线圈17与铁氧体磁心18构成线圈21。这时，磁心18的中心腿19就成了线圈21的绕轴。把构成的线圈21用作变压器时，要在同一轴上配制线圈17。
以上实例因使用铁氧体磁心18覆盖线圈17，故可使高效率的线圈与电路实现了一体化。因变压器或电感器的绕线是采用的印刷和薄膜技术，故降低了损耗。
由于小型化的复合器件具有DC-DC的转换功能，使DC-DC变换器实现了小型和扁平化。该变压器因使用的是铁氧体基片，故易向基片表面进行厚膜印刷。
作为铁氧体材料，因具有磁导率高、饱和磁通密度高和磁心功耗低等特点，故提高了变压器和电感器的性能。磁心18使用的是铁氧体材料，可加工成任意的形状，磁心18的中心腿19的间隙20加工精度也很高，可精确调整电感量，提高变压器或电感器的性能。
使用的绕线线材是融着性铜线，绕完线后，利用通电或药品等可熔融固定线材的被膜。这样不会破坏绕线形状，容易嵌入到磁心上，大大提高了生产效率。
图4、图5表示本发明复合器件的第二实例。分别表示复合器件25的上面示意图和截面图。它同第一实例的符号相同，详细说明略。
在本发明中，复合器件25同第一实例的复合器件10比较，不同的是磁心26上由加了磁粉的树脂构成。
线圈17和铁氧体磁心26的中心腿27构成线圈28。这时，同第一实例一样，26的中心腿27变成线圈28的线轴。
第二实例，因磁心26上使用的是加了磁粉的树脂材料，故改变磁粉的含量，就可改变有效磁导率。图6是复合器件分解图。
图1~图6的符号说明：
10、12：复合器件；11：线路板；17：线圈；18、26：磁心；19、27：中心腿；50：复合器件；51：多层磁性基片；52：导电带；53：通孔；54：线圈；55：各种元件
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