[发明专利]一种大功率平面变压器的装联方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种大功率平面变压器的装联方法，大功率是指功率在50W以上，尤其涉及宇航用电子单机直流直流变换器中大功率平面变压器的高可靠装联办法，属于电子装联技术领域。

背景技术

随着航天技术的发展，卫星和航天飞行器的供配电系统发生了很大的变化，由传统的机箱集中供电方式逐步向分散的模块电源供电方式过渡，模块电源己经在卫星和航天飞行器电源中得到了非常广泛的应用。模块电源的特点是体积小、功率大，因此研制卫星和空间飞行器用模块电源需要优化电路设计，提高开关频率，减小模块电源的功率变压器的体积和重量。特别对于中功率和大功率模块电源显得更为重要，需要使用一种小体积、高效率、大功率的薄形功率变压器，平面变压器正好满足了这一要求。

平面变压器是一种呈低高度扁平状或超薄形的变压器，采用小尺寸的EI形、EE形铁氧体磁芯，通常由高频功率铁氧体材料制成，在高频下磁芯损耗较低；其绕组一般由折叠式铜箔、印制电路板上的印制铜线或直接沉积于磁性薄膜上的铜线条构成，高度远小于传统的变压器。平面变压器也可以直接与印制电路板的电路板集成为一体，印制板中间被挖空用于安装磁芯，各印制板之间由绝缘材料绝缘，磁芯直接将印制板夹在中间，然后通过胶或金属夹固定。

由于宇航产品发射、在轨的特殊环境，常规磁环绕制漆包线的变压器及民品平面变压器无法有效保证其在宇航正常工作环境下的散热、绝缘等性能要求，进而影响整个卫星电源的可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种大功率平面变压器的装联方法，满足宇航电源产品严苛工作环境要求。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的。

本发明的一种大功率平面变压器的装联方法，大功率平面变压器包括：上下两部分磁芯即上磁芯和下磁芯组成的铁氧体磁芯、印制电路板和多层绝缘膜；铁氧体磁芯结构为平面E形(包括EI配对和EE配对两种形式)，即铁氧体磁芯上有两个窗口；印制电路板为单层或多层印制板，印制电路板采用FR4基材制作，印制电路板内导电层使用铜箔作为变压器绕组，印制电路板上有电气连接孔；绝缘膜采用聚酰亚胺材料制作；印制电路板与绝缘膜的中央位置处均有与铁氧体磁芯相匹配的窗口。

步骤为：

1)在印制电路板的正面印制导线处和反面印制导线处均刷涂聚氨脂清漆绝缘漆，并室温固化；

2)在铁氧体磁芯中的上磁芯上覆盖一层绝缘膜A，将步骤1)中刷涂了聚氨脂清漆绝缘漆的印制电路板放置在绝缘膜A上；

3)在步骤2)中得到的印制电路板上覆盖一层绝缘膜B，然后在绝缘膜B上放置另一块印制电路板，然后在印制电路板上放置绝缘膜C，最后在绝缘膜C上放置下磁芯。

根据需要可放置多块印制电路板；

印制电路板和绝缘膜在上磁芯和下磁芯之间为紧密压实状态；

4)将步骤3)得到的印制电路板间上下对应的电气连接孔用导线进行焊接，并引出；

5)将上磁芯的上表面和下磁芯的下表面用环氧胶进行粘结。

有益效果

本发明的方法在印制电路板正反面进行刷漆处理，之后按照印制电路板、绝缘膜堆叠的方式将印制电路板填满铁氧体磁芯的窗口，既保证了整个变压器的绝缘指标，也能满足真空条件下散热的需要；本发明的方法采用多层PCB板叠加、绕组集成及电气连接部分通孔焊接的方式，使变压器高度集成、功率密度增大、制作工艺标准化。另外通过PCB板叠加前正反面刷涂绝缘漆及PCB板间和PCB板与磁芯间加入绝缘膜保证绝缘耐压性能、磁芯窗口完全填充且内部结构完全紧密接触保证工作状态良好的散热通道等装联方法满足宇航电源使用要求。

附图说明

图1为上磁芯的立体图；

图2为上磁芯的侧视及俯视图；

图3为印制电路板平面图；

图4为绝缘膜平面图；

图5为组装后的图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

实施例

如图1-图5所示，大功率平面变压器包括上下两部分磁芯即上磁芯5和下磁芯6组成的铁氧体磁芯、印制电路板7和多层绝缘膜8；铁氧体磁芯结构为平面E形，为EI配对形式，铁氧体磁芯上有两个窗口A1，两个窗口A1之间形成凸台2；印制电路板7为多层印制板，印制电路板7采用FR4基材制作，印制电路板7内导电层使用铜箔作为变压器绕组，印制电路板7上有电气连接孔4；绝缘膜8采用聚酰亚胺材料制作；印制电路板7与绝缘膜8的中央位置处均有窗口B3，窗口B3与铁氧体磁芯上的凸台2相匹配。