[发明专利]变压器螺旋绕组的生产

说明书

提供了用于生产用于变压器的螺旋绕组的方法和装置。例如，装置包括导电心轴，导电心轴包括细长主体、包括孔眼细节的头部以及沿着细长主体设置的绕组结构。

技术领域

本公开的实施例一般涉及变压器绕组，尤其涉及用于制造扁平螺旋绕组的方法和装置。

背景技术

平面变压器使用“扁平”绕组结构，而非传统的圆形变压器金属线。目前主要有三种不同的技术用于生产平面变压器中使用的扁平绕组结构：印刷电路板(PCB)、箔绕组和螺旋绕组。

PCB绕组结构有两个主要优点：用于形成变压器绕组的PCB可以是用于连接到变压器的其他电子元件的PCB，并且绕组可以做得很薄，这有利于高频操作(典型的PCB铜厚为35微米)。然而，PCB绕组的主要缺点是制造多层绕组具有挑战性。能够支持“盲孔”和“埋孔”的异形PCB制造方法可用于实现多层绕组；然而，这些异形PCB工艺昂贵，即使有盲孔和埋孔，使用这种技术仍有许多设计上的妥协。

箔绕组结构的优点是箔可以非常薄，这有利于高频操作；然而，这种绕组结构在制造多层绕组的设计挑战(设计妥协和成本)方面有缺点。

螺旋绕组结构使用“轧机”工艺来制造螺旋绕组的“扁线”。这种结构的优点是其可以由任意数量的绕组匝构成，每匝都在相邻层上。这种绕线结构的主要缺点是轧机工艺不能生产薄(和宽)的绕组。可以生产的最薄的扁线大约是200μm厚并且仅4mm宽，导致宽度与厚度之比(绕组纵横比)为20:1。

因此，需要一种有效生产具有非常高的宽度与厚度纵横比的螺旋绕组的方法和装置。

发明内容

根据本公开的至少一些实施例，提供了一种用于生产用于变压器的螺旋绕组的装置，包括导电心轴，导电心轴包括细长主体、包括孔眼细节的头部以及沿着细长主体设置的绕组结构。

根据本公开的至少一些实施例，提供了一种用于生产用于变压器的螺旋绕组的系统，包括电源，容纳电解质溶液的容器，阳极，该阳极连接到电源的正端子、设置在容器中并被电解质溶液包围，以及导电心轴，该导电心轴包括细长主体、包括连接到电源的负端子的孔眼细节的头部以及沿着细长主体设置的绕组结构。

根据本公开的至少一些实施例，提供了一种用于制造用于变压器的螺旋绕组的方法，包括将导电心轴浸入电解质溶液中，在电解质溶液中旋转导电心轴的同时从电源向导电心轴供电，以及去除已经电镀到导电心轴的绕组结构上的铜。

附图说明

为了能够详细理解本公开的上述特征的方式，可以参考实施例来对本公开进行具体描述，其中一些实施例在附图中示出。然而，应当注意的是，附图仅示出了本公开的典型实施例，本公开可以允许其他同等有效的实施例，因此附图示出的实施例不应被视为对其范围的限制。

图1是根据本公开的至少一些实施例的用于生产螺旋绕组的心轴的侧视图。

图2是根据本公开的至少一些实施例的使用图1的心轴来生产螺旋绕组的系统的示意图。

图3是根据本公开的至少一些实施例的使用图2的系统来生产螺旋绕组的方法的流程图。

具体实施方式

本公开的实施例包括用于生产单匝或多匝多层螺旋绕组的方法和装置，该螺旋绕组既非常薄(例如，约10μm至约100μm)又非常宽，具有高绕组纵横比(例如，1000:1)。在各个实施例中，采用电沉积(电镀)生产工艺来使用心轴制造螺旋绕组，心轴包括适当尺寸和形状的绕组结构，以生产期望的绕组。该工艺还得益于能够生产高纯度铜绕组，这是变压器绕组的理想特性。