[实用新型]脉冲变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及脉冲变压器，特别是涉及通过使用鼓型芯和板型芯来配置的表面安装的脉冲变压器。

背景技术

当装置例如个人计算机连接到网络例如LAN或电话网时，必需保护装置免受经由电缆的ESD(静电放电)和高压的影响。因此，脉冲变压器用于在电缆和装置之间构成连接点的连接器。

近年来，适合于高密度安装的表面安装脉冲变压器频繁用作如上所述的脉冲变压器。通过使用鼓型芯和板型芯来配置表面安装脉冲变压器。鼓型芯是磁体，并包括卷芯部以及在卷芯部的两端形成的一对凸缘部，其中卷芯部和该对凸缘部彼此形成为一体。构成线圈的四条导线缠绕卷芯部。这些导线连接到在该对凸缘部的每个底面上形成的它们的各自的端子电极。板型芯是固定到该对凸缘部的每个顶面的磁体。板型芯和鼓型芯在其间构成闭合磁路。日本专利申请公开No.2009-302321公开了如上所述的表面安装脉冲变压器的例子。

根据结合到以太网联盟标准“IEEE-802.3”第25章的美国国家标准协会标准“ANSI X3.263：1995(TP-PMD)”，用于100Base-TX的脉冲变压器需要在0mA至8mA的偏置电流下实现350μH或更高的电感。该电感值对于小尺寸脉冲变压器来说是非常巨大的。为了实现该电感，需要各种改善。在日本专利申请公开No.2009-302321中描述的技术是改善中的一种，并且通过使用板型芯和鼓型芯来实现上述标准值，该板型芯和鼓型芯在它们的接触面上施以镜面加工以减小磁路中的磁阻。

以下，参考图12来说明通过日本专利申请公开No.2009-302321中的技术获得满足上述标准值的电感的原理。图12示出在偏置电流和电感之间的假想关系，该假想关系由本申请的实用新型人创造并且未示出实际测量结果。

图12中的曲线“a”示出在脉冲变压器中电感和偏置电流之间的关系的例子，其中镜面加工没有在板型芯和鼓型芯的接触面上实施，并且粘合剂施加到整个接触面。如图12所示，在该例子中的电感不管偏置电流值如何均低于350μH。即，电感完全不满足上述标准。这是因为没有在板型芯和鼓型芯上实施磨削，因此在其间形成间隙，此外，该间隙甚至由粘合剂的厚度而扩大。如果存在该间隙，则磁阻相应地增大，这导致电感减小。

图12中的曲线“b”示出在脉冲变压器中电感和偏置电流之间的关系的例子，其中在板型芯和鼓型芯的接触面上实施镜面加工，并且粘合剂施加到整个接触面。尽管在该例子中电感相比于曲线“a”的例子中的电感更高，但是不管偏置电流值如何仍然低于350μH。这是因为对应于粘合剂的厚度而在板型芯和鼓型芯之间形成间隙。

与这些例子相反，图12中的曲线“c”示出在日本专利申请公开No.2009-302321中的脉冲变压器中电感和偏置电流之间的关系。在日本专利申请公开No.2009-302321中的脉冲变压器中，在鼓型芯的接触面上设置槽以仅将粘合剂施加到槽内部，此外，镜面加工在板型芯和鼓型芯的接触面上实施。因此，除了槽部分之外，板型芯和鼓型芯彼此紧密接触。在日本专利申请公开No.2009-302321中的脉冲变压器中将接触面上的磁阻抑制到低水平。其结果，如图12所示，在0mA至8mA的偏置电流下实现了超过350μH的电感。

然而，在日本专利申请公开No.2009-302321中的技术存在问题，即，在日本专利申请公开No.2009-302321中描述的具有尺寸(4.5mm×3.2mm×2.9mm)的脉冲变压器可以实现满足上述标准值的电感，具有较小尺寸(例如3.3mm×3.3mm×2.7mm)的脉冲变压器无法获得足够的电感，特别是在偏置电流较高时。以下，详细地说明该问题。

如图12所示，当偏置电流在0mA至8mA之间的范围内增大时，电感沿着曲线“c”减小。这是因为，作为通过镜面加工使板型芯和鼓型芯彼此紧密接触的结果，磁饱和更可能在日本专利申请公开No.2009-302321中的脉冲变压器中发生。随着偏置电流增大，磁饱和的量变大，相应地，电感减小。因此，在使板型芯和鼓型芯彼此紧密接触以增大电感的情况下，必需在设计脉冲变压器中考虑该电感减小。

对于设计这样的脉冲变压器而言，一个重要因素是当偏置电流为0mA时获得的电感(在下文中，“电感初始值”)。假设电感初始值充分大，则即使当电感由磁饱和而与偏置电流的增大成反比例地减小时，如图12中的曲线“c”所示，该电感可以在8mA的偏置电流下仍维持在350μH或更高。