Электрический трансформатор

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()951423

Союз Советских

Социалистических

Республик (6l ) Дополнительное к авт. свмд-ву (22) Заявлено 13.06.80 (2I } 2938561/24-07 с присоединением заявки .% (23) Приоритет

Опубликовано 15.08.82. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 19.08.82 (Sl )NL. Кл.

Н 01 T 15/02//

Н 01 F 27/30

9кударатвеннь! и комнтет

СССР ио делаю нвобретеннй н открютнй

РЗ) ДК621 314.225(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Е. Травин и В. Н. Куликов

«J (7I ) Заявитель (54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР

Изобретение относится к конструиро ванию радиотехнических элементов, используемых в гибридных интегральных микросхемах ГИС}, а конкретно к трансформаторам.

Известен электрический импульсный трансформатор, образованный из толстых пленок при последовательном осаждении толстых пленочных слоев токопроводящих участков, тем самым завершается образование первичной обмотки трансформатора. Последовательным осаждением слоев токопроводящих участков, плавкой изоляции, ферритов и снова токопроводящих участков образуется вторичная обмотка трансформатора. Ферритовые пленки выполняются продолговатыми и имеют плоскую листовую форму. Ферритовые пленки соединяются y сcв оoиmх x кKоOнHц оoв, а между концами отделяются одна от другой верхними токо-тй проводящими участками вторичной обмоя

m (1).

Однако трансформатор сложен по конструкции и технологии исполнения и пред-:

2 ставляет многослойную структуру, после довательно наносимую на изоляционную подложку. Помимо малого процента выхода годных структуры диэлектрик - проводник — диэлектрик в данной конструкции наносятся слои магнитомягкого материала сердечника, что вызывает дополнительные сложности получения определенных магнитных характеристик. Пленочный маг» нитный сердечник имеет малую толщину и большое магнитное сопротивление, что снижает КПД и уменьшает индуктивность обмоток. Многослойное расположение обмоток снижает надежность трансформатора и значительно усложняет технологию изготовления.

Известен трансформатор нулевой последовательности, содержащий магнитопровод с первичной и вторичной обмотками, снабженный платой печатного монтажа - проводниками,,а первичная обмотка выполнена в виде проволочных шпилек, охватывающих магнитопровод со вторичной обмоткой и впаянных в плату, причем проводящие

951423 участки на печатной плате образуют перемычки между шпильками (2 ) .

Однако трансформатор имеет большие габариты за счет выступания печатных проводников за габариты магнитопровода и большую трудоемкость изготовления, Наиболее близким к предлагаемому по технической сушности является трансфор, матор, имеюший диэпектрическое основание с плоской поверхностью, где распо-10 ложены радиально несколько проводников определенной длины, выполненные в виде металлического покрытия. К основанию, поверх проводников, приклеен кольцевой, покры-ый слоем диэлектрика и имеюший специальное изолируюшее устройство магнитный сердечник. Обмотки трансформато- ра образованы проволочными проводниками, охватывающими магнитный сердечник и имеюшими соединения с проводниками на 20 основании, таким образом, что один конец проволочного 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 $ 3)

Однако известный трансформатор не позволяет унифицировать конструкцию, так как изготовителю микросхем прихо- 30 дится 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 проволочных проводников к магнитному сердечнику снижает КПД и уменьшает 40 индуктивность обмоток, так как за счет зазоров уменьшается коэффициент связи магнитного поля проводника с магнитным сердечником. Необходимость соединения проволочных проводников с проводниками на основании заставляет выполнять последние выступающими за габариты магнитного сердечника, что в целом увеличивает габариты трансформатора.

11ель изобретения — унификация, повы50 шение КПД и уменьшение габаритов.

Поставленная цель достигается тем, что в электрическом трансформаторе, содержашем проводники, расположенные на плоском изоляционном основании и провод- 5 ! ники, охватываюшие покрытый слоем изоляции сердечник, расположенный на проводниках основания, причем проводники, охватываюшие сердечник, соединены с проводниками основания таким образом, что один конец проводника, охватываюшего сердечник, соединен с одним концом про водника на основании, а второй конец — с другим концом соседнего проводника ос. нования, проводники, охватывающие сер- де ник, выполнены в виде отдельных проводяших дорожек С-образной формы, имеюших на концах, расположенных на опорной поверхности сердечника, шариковые выводы, соединяющие проводящие дорожки с проводниками основания, причем длина проводников основания меньше ширины магнитного сердечника.

На фиг. 1 и 2 изображен магнитный сердечник со стороны опорной поверхности; на фиг. 3 — сечение электрического трансформатора; на фиг. 4 — расположение проводников на основании и схема соединения с С-образными проводяшими дорожками тороидального сердечника.

Трансформатор содержит тороидальный сердечник 1, покрытый слоем изоляции 2, на котором расположено множество отдельных проводяших дорожек 3 С-образной формы, каждая из которых имеет на концах, расположенных на опорной поверхности сердечника шариковые выводы 4, соединяющие проводящие дорожки 3 с металлическими проводниками 5, радиально расположенными на плоском изоляционом основании 6, и выводы 7 обмоток W è

% .

Проводящие дорожки 3 С-образной формы соединены с проводниками 5 основания 6 таким образом, что один конец проводяшей дорожки соединен через шариковый вывод 4 с концом проводника основания, а другой конец проводяшей дорожки соединен с противоположным концом соседнего проводника основания, Таким образом образуются спиральные витки обмотки вокруг магнитного сердечника.

Выполнение электрического трансформатора в виде множества отдельных проводяших дорожек С-образной формы, расположенных на магнитном сердечнике с шариковыми выводами на концах, позволяет произвести унификацию и сократить номенклатуру выпускаемых трансформаторов, так как изготовитель сeðäå÷íèêîâ одновременно выполняет на них максимальное число проводяших дорожек С-образной формы с шариковыми выводами.

Выполнение на изоляционном основании различной топологии проводников позволяет получать различные схемы трансформа1 торов, дросселей с различным количеством

5 9514 обмоток, витков в обмотках и различные сечения по меди обмоток, что значитель но сокращает номенклатуру выпускаемых трансформаторов. Выполнение проводящих

С-образных дорожек, охватывающих сердечник без зазора, повышает КПД трансформатора за счет максимальной:связи магнитного потока обмоток с магнитным сердечником и обмотками между собой. Выполнение проводящих С-образных дорожек 16 способом нанесения металлопленочного покрытия с последующей фотолитографией позволяет производить групповую обработ ку и значительно сокращает объем ручного труда, что упрощает технологию и сни- 15 жает стоимость готовых изделий. Выполнение проводников на основании по длине меньше ширины магнитного сердечника уменьшает плошадь, занимаемую трансформатором, что уменьшает габариты. 20

Организация серийного изготовления унифицированных электрических трансформаторов дает большой экономический эффект для народного хозяйства страны.

2$

Формула изобре тения

Электрический трансформатор, содержащий проводники, расположенные на плоском изоляционном основании, и проводники, охватывающие покрытый слоем изоляции сердечник, расположенный на проводниках основания, причем проводники, охватывающие сердечник, соединены с проводниками основания таким образом, что один конец проводника, охватывающего сердечник, соединен с одним концом проводника на основании, а второй конец - с другим концом соседнего проводника основания, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью унификации, повышения KHjl и уменьшения габаритов, проводники, охватывающие сердечники, выполнены в виде отдельных проводящих дорожек С-образной формы, имеющих на концах, расположенных на опорной поверхности сердечника, шариковые выводы, соединяющие проводящие дорожки с проводниками основания, причем длина проводников основания меньше ширины магнитного сердечника.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3659240, кл. Н 01K 27/30, 1972.

2. Авторское свидетельство СССР № 653630, кл. Н 01 г 40/00, 1979.

3. Патент США М 4103267,, кл. 336-65; 1978.

951423иг.

Составитель Ф. Чиркина

Редактор С. Запесочный Техред М,Рейвес Корректор Ю. Макаренко

Заказ 5960/6 1 Тираж 761 П одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, R-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4