感應(yīng)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及感應(yīng)裝置，并且更具體地涉及根據(jù)電磁感應(yīng)進(jìn)行操作并且適于用作為例如絕緣電力變換器的感應(yīng)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在絕緣電力變換器中，由變壓器對電力進(jìn)行變換。日本專利申請公開2010-153724公開了作為絕緣電力變換器之一的開關(guān)電源裝置。開關(guān)電源裝置具有下述線圈基板結(jié)構(gòu):所述線圈基板結(jié)構(gòu)通過包含具有初級變壓器線圈部件的第一線圈基板和被布置成與該第一線圈基板重疊并且具有次級變壓器部件的第二線圈基板來形成。在該線圈基板結(jié)構(gòu)中，初級變壓器線圈部件和次級變壓器線圈部件分別包括在基板的厚度方向上看到的螺旋延伸的導(dǎo)體圖案。第一線圈基板和第二線圈基板以下述重疊關(guān)系布置為一個基板在另一個基板之上:在基板厚度方向上看，初級變壓器線圈部件和次級變壓器線圈部件彼此重合。
[0003]混合動力車輛已投入到實(shí)際應(yīng)用中，混合動力車輛的驅(qū)動輪在起動時以及在低速范圍中由電機(jī)來驅(qū)動，在中速和高速范圍中由內(nèi)燃機(jī)來驅(qū)動，以降低燃料消耗和廢氣排放。這樣的混合動力車輛具有主電池，該主電池向牽引電機(jī)提供具有200伏至300伏電壓的電力。然而，200伏至300伏的電壓需要被降壓至12伏以驅(qū)動車輛的電動輔助設(shè)備，該電動輔助設(shè)備的額定電壓通常為12伏。
[0004]當(dāng)變壓器的初級線圈和次級線圈的匝數(shù)分別由N1、N2來表示，并且變壓器的初級線圈和次級線圈的電壓分別由V1、V2來表示時，如果來自初級線圈的全部磁通量穿過次級線圈，則N1/N2 = V1/V2成立。此外，如果來自初級線圈的全部磁通量中的比率k的磁通量穿過次級線圈，則N1/N2 = k*(Vl/V2)成立。比率k的值為I或更小。如果來自初級線圈的全部磁通量穿過次級線圈而無磁通量泄漏，則比率k為I。因此，在將200伏至300伏的電壓降低至12伏時，通過取決于比率k的值，初級線圈的匝數(shù)需要為次級線圈的匝數(shù)的10倍或更多倍。
[0005]存在著通過使用諸如壓制或蝕刻的方法而制成的線圈的任何兩個相鄰匝之間的間隔距離的限制。增加線圈的匝數(shù)使線圈在其徑向方向上擴(kuò)大。另一方面，存在著對增加線圈匝數(shù)而不使其尺寸擴(kuò)大的需求，以滿足增長的電力消耗。
[0006]考慮上述問題而做出的本發(fā)明涉及一種增加線圈的匝數(shù)而不擴(kuò)大其尺寸的感應(yīng)
目.ο

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]提供了一種感應(yīng)裝置，該感應(yīng)裝置包括:第一線圈，該第一線圈是通過將覆蓋有絕緣層的導(dǎo)線進(jìn)行多次纏繞來形成的；第二線圈，該第二線圈由金屬圖案形成；以及線圈支承構(gòu)件，該線圈支承構(gòu)件布置在第一線圈與第二線圈之間。第一線圈與第二線圈彼此磁性連接。還提供了一種變壓器，該變壓器包括:初級線圈，該初級線圈是通過將覆蓋有絕緣層的導(dǎo)線進(jìn)行多次纏繞來形成的；次級線圈，該次級線圈由金屬圖案形成；以及絕緣片，該絕緣片布置在初級線圈與次級線圈之間。初級線圈與次級線圈彼此磁性連接。
[0008]結(jié)合附圖，從下文中本發(fā)明的其他方面和優(yōu)點(diǎn)將變得明顯，附圖通過示例的方式示出了本發(fā)明的原理。
【附圖說明】
[0009]參照目前優(yōu)選實(shí)施方式的以下描述以及附圖可以更好地理解本發(fā)明及其目的和優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0010]圖1是示出根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的絕緣DC-DC變換器的電氣配置的電路圖；
[0011]圖2是圖1的DC-DC變換器的變壓器及其相關(guān)部件的示意性截面圖；
[0012]圖3是示出圖2的變壓器及其相關(guān)部件的透視圖；
[0013]圖4是示出圖2的變壓器的初級線圈的布置的示意性平面圖；
[0014]圖5A是示出圖1的絕緣DC-DC變換器的初級基板的布置的示意性平面圖；
[0015]圖5B是沿圖5A的B-B線取得的示意性截面圖；
[0016]圖6是示出圖2的變壓器的次級線圈的布置的示意性平面圖；以及
[0017]圖7是示出圖1的絕緣DC-DC變換器的次級基板的布置的示意性平面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面將參照附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的絕緣DC-DC變換器的變壓器。參照圖1，絕緣DC-DC變換器是正激型(forward type)，并且通常由附圖標(biāo)記10來表示。絕緣DC-DC變換器具有下述變壓器11:所述變壓器11包括作為第一線圈的初級線圈IlA和作為第二線圈的次級線圈11B。絕緣DC-DC變換器10用于車輛，并且安裝在例如混合動力車輛上。絕緣DC-DC變換器10從例如300伏降壓至12伏。
[0019]初級線圈IlA的一個端子連接至絕緣DC-DC變換器10的輸入端子，該輸入端子再連接至電池12的正極端子。初級線圈IlA的另一端子通過初級電路的開關(guān)元件13接地。功率MOSFET被用于開關(guān)元件13。
[0020]平滑電容器14在其正電極處連接至變壓器11的輸入端子與初級線圈IlA之間的接合點(diǎn)。平滑電容器14的負(fù)電極接地。電解電容器用于平滑電容器14。初級電路到變壓器11的輸入電壓由平滑電容器14進(jìn)行平滑。
[0021]變壓器11的次級線圈IlB的一端通過包括二極管16和線圈17的串聯(lián)電路連接至絕緣DC-DC變換器的輸出端子。二極管16的陽極電極連接至變壓器11的次級線圈IlB的一端，而二極管16的陰極電極通過線圈17連接至輸出端子。變壓器11的次級線圈IlB的另一端連接至絕緣DC-DC變換器的輸出端子。電容器18連接至線圈17與輸出端子之間的接合點(diǎn)以及變壓器11的次級線圈IlB的另一端與輸出端子之間的接合點(diǎn)。二極管19連接至變壓器11的次級線圈IlB的另一端與二極管16的陰極之間的接合點(diǎn)。二極管19的陽極電極和陰極電極分別連接至變壓器11的次級線圈IlB的另一端和二極管16的陰極電極。
[0022]控制IC 15連接至開關(guān)元件13的柵極端子?？刂艻C 15向開關(guān)元件13的柵極端子發(fā)送脈沖信號。開關(guān)元件13的開關(guān)由脈沖信號來控制。當(dāng)開關(guān)元件13接通時，初級電路的輸入電壓被提供至次級電路。當(dāng)開關(guān)元件13關(guān)斷時，累積在線圈17中的電力輸出。具體地，直流電壓通過平滑電容器14被提供至變壓器11的初級線圈11A，并且開關(guān)元件13由控制IC 15進(jìn)行通斷控制，結(jié)果在開關(guān)元件13的接通時間期間初級電流流入初級線圈11A，并且由于變壓器11的電動勢，次級電流相應(yīng)地流動。當(dāng)開關(guān)元件13關(guān)斷時，由于線圈17的反電動勢，線圈17的電流通過二極管19流至輸出端子。
[0023]檢測電路20連接至控制IC 15，并且測量輸出電壓Vout。檢測電路20將指示所測量的輸出電壓Vout的檢測信號傳送至控制IC 15?？刂艻C15通過使用輸出電壓Vout的測量結(jié)果作為用于反饋控制的數(shù)據(jù)來控制開關(guān)元件13的開關(guān)占空比(switching duties)，使得輸出電壓Vout被改變至期望的恒定值。
[0024]附圖標(biāo)記21指示第一基板，該第一基板包括變壓器11的初級線圈11A、開關(guān)元件
13、平滑電容器14、控制IC 15和檢測電路20。附圖標(biāo)記22指示第二基板，該第二基板包括變壓器11的次級線圈11B、二極管16、二極管19、線圈17和電容器18。
[0025]下面將描述變壓器11及其相關(guān)部件的結(jié)構(gòu)。如圖2和圖3所示，變壓器11被布置在鋁殼30中，并且變壓器11具有作為第一線圈的初級線圈41和作為第二線圈的次級線圈51，以及布置在初級線圈41與次級線圈51之間的線圈支承60。初級線圈41與次級線圈51分別與圖1的初級線圈IlA和次級線圈IlB相對應(yīng)。要指出的是，圖2是沿在鋁殼30的縱向方向(圖3的箭頭方向A)和厚度方向上延伸的假想平面而取得的示意性截面圖。為了說明起見，在圖2中，初級線圈41的導(dǎo)線直徑被示出為大于實(shí)際導(dǎo)線直徑，并且初級線圈41的匝數(shù)被示出為小于實(shí)際匝數(shù)。鋁殼30還用作散熱器和接地。
[0026]具體地，初級線圈41安裝在由絕緣基板形成的第一基板40上，在該第一基板40中形成有初級電路。次級線圈51被支承在由絕緣基板形成的第二基板50上，在該第二基板50中形成由次級電路。第一基板40被布置在與鋁殼30鄰近的位置處，并且第二基板50被布置在第一基板40的上方。第一基板40在其與第二基板50相對的一側(cè)上支承初級線圈41。第一基板40在初級線圈41的徑向內(nèi)部具有開口，通過該開口設(shè)置變壓器11的芯。
[0027]在第一基板40的初級線圈41與鋁殼30之間設(shè)置有絕緣片42。除了安裝初級線圈41的部分之外，第一基板40與鋁殼30相接觸地固定至該鋁殼30。絕緣片42還用作散熱器和壓力吸收物以及絕緣體。第二基板50的次級線圈51被布置在與第一基板40鄰近的位置