Электрический трансформатор

ОП ИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 951423 Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик(5)Я. Кл, Н 01 Г 15/02// Н 01 Г 27/30 9 кударственай комнтет СССР ао делам нзобретеннй н открмтнй(54) ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ ТРАНСФОРМАТОР 1Изобретение 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 токопроводяших участков, тем самым завершается образование первичной обмотки трансформатора. Последовательным осаждением слоев токопроводящих участков, плавкой изоляции, ферритов и снова токопроводяших участков образуется вторичная обмотка трансформатора. Ферритовые пленки выполняются продолговатыми и имеют плоскую листовую форму. Ферритовые пленки соединяются у своих концов, а между концами отделяются одна от другой верхними токопроводящими участками вторичной обмоэ ки Г 13.Однако трансформатор сложен по конструкции и технологии исполнения и пред-: 2ставляет 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 матънитный 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 с проводникамиа первичная обмотка выполнена в виде проволочных шпилек, охватывающих магнитопровод со вторичной обмоткой и впаянных в плату, причем проводящиеучастки на печатной плате образуют перемычки между шпильками 2 ,Однако трансформатор имеет большиегабариты за счет выступания печатныхпроводников за габариты магнитопроводаи большую трудоемкость изготовления,Наиболее близким к предлагаемому потехнической сущности является трансфор, матор, имеющий диэпектрическое основание с плоской поверхностью, где распо ложены радиально несколько проводниковопределенной длины, выполненные в видеметаллического покрытия, К основанию,поверх проводников, приклеен кольцевой,покры-ый слоем диэлектрика и имеющийспециальное изолирующее устройство магнитный сердечник. Обмотки трансформато-.ра образованы проволочными проводниками,охватывающими магнитный сердечник иимеющими соединения с проводниками на 20основании, таким образом, что один конец проволочного проводника соединен содним концом проводника на основании,а второй конец - с другим соседним концом рядом расположенного проводника на 25основании, Такое соединение образует обмотки трансформатора 1 3Однако известный трансформатор непозволяет унифицировать конструкцию,так как изготовителю микросхем 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 прилеганиепроволочных проводников к магнитномусердечнику снижает КПД и уменьшает 40индуктивность обмоток, так как за счетзазоров уменьшается коэффициент связимагнитного поля проводника с магнитнымсердечником, Необходимость соединенияпроволочных проводников с проводникамина основании заставляет выполнять последние выступающими за габариты магнитного сердечника, что в целом увеличиваетгабариты трансформатора.11 ель изобретения - унификация, повы 50 шение КПД и уменьшение габаритов.Поставленная цель достигается тем, что в электрическом трансформаторе, содержащем проводники, расположенные на плоском изоляционном основании и провод 1ники, 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 просводника на основании, а второй конец - сдругим концом соседнего проводника ос, нования, проводники, охватывающие сер-де;ник, выполнены в виде отдельных проводящих дорожек С-образной формы, имеющих на концах, расположенных на опорнойповерхности сердечника, шариковые выводы, соединяющие проводящие дорожки спроводниками основания, причем длинапроводников основания меньше ширинымагнитного сердечника,На фиг. 1 и 2 изображен магнитныйсердечник со стороны опорной поверхности; на фиг, 3 - сечение электрическоготрансформатора; на фиг. 4 - расположение проводников на основании и схемасоединения с С-образными проводящимидорожками тороидального сердечника.Трансформатор содержит тороидальныйсердечник 1, покрытый слоем изоляции 2,на котором расположено множество отдельных проводящих дорожек 3 С-образнойформы, каждая из которых имеет на концах, расположенных на опорной поверхности сердечника шариковые выводы 4,соединяющие проводящие дорожки 3 с металлическими проводниками 5, радиальнорасположенными на плоском изоляциономосновании 6, и выводы 7 обмоток Фи%.Проводящие дорожки 3 С-образной формы соединены с проводниками 5 основания 6 таким образом, что один конецпроводящей дорожки соединен через шари -ковый вывод 4 с концом проводника основания, а другой конец проводящей дорожки соединен с противоположным концом соседнего проводника основания, Таким образом образуются спиральные витки обмотки вокруг магнитного сердечника.Выполнение электрического трансформатора в виде множества отдельных проводящих дорожек С-образной формы, расположенных на магнитном сердечнике сшариковыми выводами на концах, позволяет произвести унификацию и сократитьноменклатуру выпускаемых трансформаторов, так как изготовитель сердечниководновременно выполняет на них максимальное число проводящих дорожек С-образнойформы с шариковыми выводами.Выполнение на изоляционном основанииразличной топологии проводников позволяетполучать различные схемы трансформаторов, дросселей с различным количеством5 9514 обмоток, витков в обмотках и различные сечения по меди обмоток, что значитель но сокращает номенклатуру выпускаемых трансформаторов. Выполнение проводящих С-образных дорожек, охватывающих сер дечник без зазора, повышает КПД трансформатора за счет максимальной:связи магнитного потока обмоток с магнитным сердечником и обмотками между собой. Выполнение проводящих С-образных дорожек 10 способом нанесения металлопленочного покрытия с последуюшей фотолитографией позволяет производить групповую обработку и значительно сокращает объем ручного труда, что упрощает технологию и сни жает стоимость готовых изделий. Выполнение проводников на основании по длине меньше ширины магнитного сердечника уменьшает плошадь, занимаемую трансформатором, что уменьшает габариты. 20Организация серийного изготовления унифицированных электрических трансформаторов дает большой экономический эффект для народного хозяйства страны.25формула изобре тения Электрический трансформатор, содержащий проводники, расположенные на плоском изоляционном основании, и проводники,охватывающие покрытый слоем изоляциисердечник, расположенный на проводникахоснования, причем проводники, охватывающие сердечник,. соединены с проводникамиоснования таким образом, что один конецпроводника, охватывающего сердечник,соединен с одним концом проводника наосновании, а второй конец - с другим концом соседнего проводника основания, о тл и ч а ю ш и й с я тем, что, с цельюунификации, повышения КП 11 и уменьшениягабаритов, проводники, охватывающие сердечники, выполнены в виде отдельныхпроводящих дорожек С-образной формы,имеющих на концах, расположенных наопорной поверхности сердечника, шариковые выводы, соединяющие проводящие дорожки с проводниками основания, причемдлина проводников основания меньше ширины магнитного сердечника.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США3659240,кл. Н 01 Г 27/30, 1972.2. Авторское свидетельство СССР653630, кл. Н 01 г 40/00, 1979.3. Патент США М 4103267кл. 336-65; 1978.