開關電源變壓器制造技術

本實用新型專利技術公開了一種可以有效地抑制其初、次級繞組之間的分布電容產生的電磁干擾、提高開關電源的電磁兼容性的開關電源變壓器，包括：器身以及初級繞組和次級繞組，初級繞組由首尾相連、圈數相當的初級內側繞組和初級外側繞組構成，初級內側繞組繞設在器身上，次級繞組繞設在初級內側繞組上，初級外側繞組繞設在次級繞組上。本實用新型專利技術的初、次級繞組的這種布置結構，可使大部分噪聲電流相互抵消，大大降低了最終耦合到次級的噪聲電流強度，從而降低了傳導電磁干擾(EMI)的強度，提高了整個開關電源的電磁兼容性。（*該技術在2022年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及到變壓器，尤其涉及到一種開關電源變壓器。
技術介紹
隨著半導體技術的飛速發展，開關電源在現代生活中得到廣泛應用，但隨著開關頻率的不斷提高，開關電源的電磁兼容性(EMC)問題日益引起人們的關注和重視。EMC設計已成為開關電源開發設計中必不可少的重要環節。 傳導電磁干擾(EMI)噪聲的抑制必須在產品開發初期就加以考慮。通常情況下，在電源輸入端加裝濾波器可以有效地抑制傳導(EMI)噪聲，但是會增加成本；而且濾波器會占用較大的空間，使得開關電源的體積也增大不少。噪聲源通過變壓器初、次級繞組之間的分布電容(或者叫寄生電容)耦合是產生傳導電磁干擾的主要途徑之一，直接影響到開關電源的電磁兼容性。傳統的變壓器EMC的設計方法，是通過在變壓器的初、次級繞組(或者叫初、次級線圈)間設置隔離層，金屬隔離層直接連接地線的方法來減小變壓器初、次級繞組之間的分布電容產生的電磁干擾。但是，這樣的設計會增大共模噪聲電流，使得開關電源的EMC性能變差。
技術實現思路
本技術所要解決的技術問題是提供一種可以有效地抑制其初、次級繞組之間的分布電容產生的電磁干擾、提高開關電源的電磁兼容性的開關電源變壓器。為解決上述的技術問題，本技術所采用的技術方案為開關電源變壓器，包括器身、初級繞組和次級繞組，初級繞組由首尾相連、圈數相當的初級內側繞組和初級外側繞組構成，初級內側繞組繞設在器身上，次級繞組繞設在初級內側繞組上，初級外側繞組繞設在次級繞組上。所述的初級內側繞組與次級繞組之間繞設有內輔助繞組，次級繞組與初級外側繞組之間繞設有外輔助繞組。所述的內、外輔助繞組的圈數相當。所述的內、外輔助繞組串接在一起構成輔助繞組。所述的器身包括鐵氧體磁芯和設置在鐵氧體磁芯上的骨架。本技術的有益效果是本技術的初、次級繞組的布置結構，可使得大部分噪聲電流相互抵消，可以大大降低最終耦合到次級繞組的噪聲電流強度，尤其是共模噪聲電流強度，從而降低了傳導電磁干擾(EMI)的強度，提高了電磁兼容性；這樣可不安裝濾波器或安裝較小的濾波器，從而可以降低了成本，減小開關電源的體積。除此之外，還可將內輔助繞組分別置于初級內側繞組與次級繞組之間、外輔助繞組置于次級繞組與初級外側繞組之間，通常情況下，內、外輔助繞組串接在一起作為一個輔助繞組為電路提供能量，而不用單獨為輔助繞組配套器身和初級繞組了，從而可以降低制造成本。附圖說明圖I是本技術所述變壓器的局部剖視結構示意圖。圖中1、骨架，2、PC40鐵氧體磁芯，3、初級內側繞組，4、初級外側繞組，5、內輔助繞組，6、外輔助繞組，7、次級繞組。圖2是變壓器改進前后的噪聲頻譜圖。其中(a)為改進前的變壓器的噪聲頻譜圖，(b)為改進后的變壓器的噪聲頻譜圖；(a)和(b)中兩條平行線分別為CISPR22標準中B級要求的準峰值檢波限值和平均值檢波限值，曲線為開關電源的傳導噪聲頻譜。 具體實施方式以下結合附圖，詳細描述本技術的具體實施方案。如圖I所示，本技術所述的開關電源變壓器，包括由PC40鐵氧體磁芯2和設置在PC40鐵氧體磁芯2上的骨架I構成的器身、圈數相當(相等或者差一圈，最好相等)的初級內側繞組3和初級外側繞組4、以及次級繞組7，初級內側繞組3的尾端與初級外側繞組4的首端相連形成初級繞組，初級內側繞組3繞設在骨架I上，次級繞組7繞設在初級內側繞組3上，初級外側繞組4繞設在次級繞組7上。本實施例中，還可以繞制用于給開關電源的控制電路IC供電的輔助繞組(或者叫輔助線圈)，其具體設置方式為將輔助繞組的一半作為內輔助繞組5繞設在初級內側繞組3與次級繞組7之間，將輔助繞組的另一半作為外輔助繞組6繞設在次級繞組7與初級外側繞組4之間。為了方便線圈線頭的引出，實際繞制時，初、次級繞組和輔助繞組，均從同名端繞至另一端，且繞制方向相同。加裝了輔助繞組后，一方面，由于輔助繞組的存在給噪聲電流的傳播提供了額外的途徑，但另一方面，構成輔助繞組的內輔助繞組5和外輔助繞組6增大了初級內側繞組3與次級繞組7以及次級繞組7與初級外側繞組4之間的距離，從而就減小了初級內側繞組3和初級外側繞組4與次級繞組7之間的層間寄生電容，使得噪聲電流得以減小。因此，輔助繞組的增加對于最終耦合到次級繞組7的噪聲電流強度影響很小。從圖2所示的實驗結果可以看出，與傳統變壓器相比，本技術所述的變壓器具有更加有效的共模噪聲抑制能力，尤其在中頻1-5MHZ的頻段。在較低頻段，傳導干擾主要是由差模干擾引起；而在中、高頻段，共模干擾起主導作用；在IOMHz以上的頻段，主要由電路中的其他寄生參數決定EMC性能，與變壓器關系不大。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
開關電源變壓器，包括：器身、初級繞組和次級繞組，其特征在于：所述初級繞組由首尾相連、圈數相當的初級內側繞組和初級外側繞組構成，初級內側繞組繞設在器身上，次級繞組繞設在初級內側繞組上，初級外側繞組繞設在次級繞組上。

【技術特征摘要】
1.開關電源變壓器，包括器身、初級繞組和次級繞組，其特征在于所述初級繞組由首尾相連、圈數相當的初級內側繞組和初級外側繞組構成，初級內側繞組繞設在器身上，次級繞組繞設在初級內側繞組上，初級外側繞組繞設在次級繞組上。2.如權利要求I所述的開關電源變壓器，其特征在于所述的初級內側繞組與次級繞組之間繞設有內輔助繞組，次級繞組...

【專利技術屬性】
技術研發人員：袁周紅，季偉源，王乾，錢科，
申請(專利權)人：江蘇索爾光電科技有限公司，
類型：實用新型
國別省市：