Электрический трансформатор Советский патент 1983 года по МПК H01F27/02 H01F27/30 

О1 Од

ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР, содержащий проводники на изоляционном основании, магнитный сердечник с изоляционным покрытием, на котором расположены С-образные проводящие дорожки, имеющие на концах шариковые выводы, соединенные с проводниками основания так, что один конец С-образной про- вод5Ш1ей дорржки соединён с концом проводника на основании, а второй конец-- с другим соседним концом рядом расположенного на этом-же основании, причём длина проводников на основании меньше ширины магнитного сердечника, отличающийся тем, что, с целью увеличения возможности унификации и увеличения максимальной индуктивности, он снабжён расположенным над сердечником пополнительным изоляционным основанием, на котором расположены дополнительные проводники, причём концы с шариковыми выводами части С-образных проводящих дорожек, размещенных через одну, расположены с опорной стороны (сердечника и соединены с проводниками основного изоляционного основания, а конць с шариковыми выводами остальных С-образных (Л проводящих дорожек расположены со стороны верхнего основания сердечника и сое. аинены с дополнитеш ными проводниками ;дополнитепьным изоляционным основанием, о

фиг. 7 110 Изобретение относится к электротехнике, к конструированию радиотехнических эпементов, используемых в гибридных интегральных микросхемах (МИС), в частности к трансформаторам, Известен трасформатор ,имеющий диэлектрическое основание с плоской поверхностью, где расположены радиально несколько проводников определенной длины, выполненные в вице металлического покрытия. К основанию, поверх проводников, приклеен кольцевой, покрытый слоом диэлектрика и имеющий специальное изолирующее устройство,магнитный сердечник,Обмот ,ки трансформатора образованы проволочными проводниками, охватывающими маг- нитный сердечник и имеющими соединения с проводниками на основании таким образом, что один конец провопочиого проводника соединен с одним концом проводника на основании, а второй конец с другим соседним концом рядом расположенного проводника на основании. Такое соединение образует обмотки трансформатора (Ij Однако известный трансформатор не позволяет унифицировать конструкцию, так как изготовителю ГИС приходится полностью, кроме магнитного сердечника, изготавливать трансформатор, который имеет сложную технологию изготовления, так как автоматизировать операцию соединения проволочных проводников с проводниками на основании практически невозможно и приходится производить ее вручную. Неплотное прилегание прово лочных провод ников к магнитному сердечнику снижает КЩ и уменьшает индуктивность обмоток, так как за счёт зазоров уменьшается коэффициент связи магнитного поля провод ника с магнитным сердечником. Необходимость соединения проволочных проводников- с проводник81ми на основании заставляет выполнять последние выступающими за габариты магнитного сердечника, что в цером увеличивает габариты трансформатора. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является электриче ский трансформатор, содержащий проводники на изоляционном основании, магнитный сердечник с изоляционным покры Т1ем и проводящие С-образные дорожки, охватывающие его. На опорной поверхности сердечника С-образные дорожки имеют по два конца с шариковыми выводами, сое,диненными с проводниками lia основании аким образом, что один конец С-юбраз- ной дорожки соединен с концом проводника на основании, в второй конец с дру2гим соседним концом рядом расположенно го проводника, причём длина проводников на основании меньше ширины магнитного сердечника C2J . Однако трансформатор при заданном магнитном сердечнике имеет ограниченные возможности унификации и ограниченную максимальную индуктивность обмоток, так как расположение пррвод ших С-образных дорожек с концами на одной опорной поверхности сердечника заставляет выполнять зазор между проводящими дорожками и неполностью использовать поверхность сердечника для проводящих С- образных дорожек, что значительно уменьшает максимальное ..количество витков трансформатора, а для получения ,необходимой индуктивности приходится увеличивать сечение сердечника, что ведёт к увеличению габаритов. Цель изобретения - увеличение возможности унификации и увеличение максимальной индуктивности обмоток транс ормато- ра. Поставленная цель достигается тем, что электрический трансформатор, содержащий проводники на изоляционном основании, магнитный сердечник с изоляционным покрытием, на котором расположены С- образные проводящие дорожки, имею щие на концах шариковые выводы, соединенные с проводниками основания так, что один конец С-образной проводящей дорожки соединен с концом проводника на основании« а второй конец- с другим соседним концом рядом расположенного проводника на этом же основании, причём длина проводников на основании меньше ширины магнитного сердечника, сийабжен расположенной Над сердеч1щком дополнительным изоляционным основанием, на котором расположены дополнительные проводники, причём концы с шариковыми выводами части С-образных проводящих дорожек, размещенных через одну, расположены с опорной стороны сердечника и соединены с проводниками основного изоляционного основания, а концы с шариковыми выводами С-образных проводящих дорожек расположены со стороны верхнего основания сердечника и соединены с дополнительными проводниками дополнительным изоляционным основанием. На фиг, 1 изображен электрический трансформатор, общий видГ на фиг. 2 - электрический трансформатор, сечение; на фиг, 3 - расположение проводников на основании; на фиг, 4,- магнитный серценник с С-образными проводящими цо рожками.

Трансформатор содержит иэоП5Шионное основание 1, на котором расположены проводники 2, магнитнЬтй сердечник 3,. выпопнешый из ферромагнитного материала любой формы и сечения, поЛ- рытый изоляционным слоем 4, С-обраа- ные проводящие дорожки 5, охватывающие сердечник 3, на концах которых рас- положены шариковые выводы 6, допопнительное изоляционное .основание. 7, на кото- ром. расположены дополнительные проводники 8, С-образные проводящие дорож ки 5 своим шариковыми выводами 6 соединены с проводниками изоляционного основания так, что один конец С-образной проводящей дорожки соединение, концом проводника на основании, а второй конец - с другим соседним концом рядом ресположенного проводника,Концы с шарико выми выводами части С-образных проводящик дорожек, размещенных через оаяу, расположены с опорной сторонь сердеччи ка и соединены с проводниками 2 изоп ционного оснований 1, а концы с шариковыми выводами остальных С-образных проводящих дорожек, расположенных со стороны верхнего основания сердечника 3, соединены с дополнительными проводник ми 8, расположенными на дополнительном изоляционном основании 7,

Длина проводников на основании меньше ширины магнитного сердечника.

При определении количества проводя- щих С-образных дорожек для первичной обмотки учитывают магнитные характеристики сердечника с.учетом больщой плотности тока в обмотке, исходя из уравнения электромагнитно.и модности.

Выполнение электрического трансформатора с дополнительной печатной йЛатой позволяет коммутировать различным образом С-ч)бразные проводящие дорожки, расположенные своими концами на втсфой торцовой поверхности магнитного сердечника, что увеличивает возможность уни- фикации. Расположение О-образных провог дящих дороже ч таким образом, что ду чётнь1ми расположены нечетные, отц0ленHbie от друга тонким изоляционным спо ем и заполняющие всю поверхность сердечнв- ка.позволяет в два раза увеличить о&цееколичество дорожек .без увеличения габаритов, а это в свою очередь увеличивает максик альную индуктивность обмоток в значительное число раз, так как

I

W - количество витков;

где

ммагнитное сопротивление цепИ и увеличило возможности унификации.

При расчете возможности унификации, т, е. максимального возможного количества типоног иналов, образующихся по конструкции прототипа для одного сердечника, например со 100 проводящими С-образными дорожками N 1,0, а при аналогичном расчёте для. предлагаемого электрического трансформатора, где для того же сердечника количество проводящих С-образных дорожек составляет 20О, количество возможных типономиналов составляет ,N 1О. Из этого следует, что при изготовлении предлагаемых магнитных сердечников со стандартным максимальным количеством проводящих С-образных дорожек с шариковыми выводами на концах централизованно, на вновь организованных или реконструированных предприятиях-изготовителях сердечников, анулируются намоточные участки на всех

предприятиях изготовителях аппаратуры. Это псйволит разработчикам просто создавать Г1юбые типономиналы трансформаторов путем создания необходимой типолгии печатных схем. Кроме того, внедрени Предлагаемого электрического трансформатора в масштабе страны позволяет сократить на 7О-8О% .производство тонкой I медной обмоточной, проволоки использую- |щейся в настоящее время ля намотки I катушек трансформатора малой мощности.

Предлагаемая конструкция электрического трансформатора позволяет сократить потребление меди на создание проводящих С-образных .дорожек, так как они располагаются на сердечнике ,JB один спой, что обеспечивает хорошее охлаждение и облегчает тепловой режим работы трансформатора и в свою очередь допускает повыше ние плотности тока в обмотках до ЗОО350 А/мм и выше.

8

А-А

.г