一种用于串联谐振电路的多层板变压器的制作方法

1.本发明涉及变压器技术领域，具体为一种用于串联谐振电路的多层板变压器。


背景技术：

2.传统的串联谐振电路所使用的多层板变压器，通过将线圈画在线路板上，通常使用12层或14层板，以达到所需要的圈数与结构，多层板变压器层数多，线路板的制造工艺复杂，价格较高。
3.由于串联谐振电路的变压器原边绕组是emc的干扰源，为了解决emc的问题，通常会在多层板变压器的原边层与副边层中间添加额外的层，并在上面放置屏蔽线圈来进行对emi噪音进行屏蔽，造成变压器板层数增加，制造成本上升。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种用于串联谐振电路的多层板变压器，通过在多层板变压器的特定层布置特定的线圈与数量，达到不需要使用屏蔽线圈即可实现串联谐振电路的低emi噪音。
5.为实现上述目的，本发明一种多层板变压器采用如下方案，
6.一种多层板变压器，包括磁芯、原边绕组和副边绕组，所述原边绕组和所述副边绕组环绕设置于所述磁芯内的磁柱上，所述原边绕组和所述副边绕组依次层叠放置，所述副边绕组设置于最外层，与其临近的一层，放置与其线圈数相同的原边绕组，其余原边绕组设置于内层。
7.在一具体实施例中，所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相同，所述第二副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相反，所述第一副边绕组设置于其中一个最外层，所述第二副边绕组设置于另一个最外层。
8.在一具体实施例中，所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相同，所述第二副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相反，所述第一副边绕组的一部分与所述第二副边绕组的一部分设置于其中一个最外层，所述第一副边绕组的另一部分与所述第二副边绕组的另一部分设置于另一个最外层。
9.在一具体实施例中，所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相同，所述第二副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相反，所述第一副边绕组的一部分设置于其中一个最外层，所述第二副边绕组的一部分设置于与该所述最外层临近的次外层，所述原边绕组的一部分设置于与该所述次外层临近的内层，该内层上设置的所述原边绕组的线圈数与该所述最外层上的副边绕组的线圈数相同；所述第一副边绕组的另一部分设置于另一个最外层，所述第二副边绕组的另一部分设置于与该所述最外层临近的次外层，所述原边绕组的另一部分设置于与该所述次外
层临近的内层，该内层上设置的所述原边绕组的线圈数与该所述最外层上的副边绕组的线圈数相同。
10.在一具体实施例中，所述副边绕组包括第一副边绕组和第二副边绕组，所述第一副边副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相同，所述第二副边绕组中流过的电流与所述原边绕组相反，所述第一副边绕组的一部分设置于其中一个最外层，所述第二副边绕组的一部分设置于与该所述最外层临近的次外层，所述原边绕组的一部分设置于与该所述次外层临近的内层，该内层上设置的所述原边绕组的线圈数与该所述最外层上的副边绕组的线圈数相同；所述第二副边绕组的另一部分设置于另一个最外层，所述第一副边绕组的另一部分设置于与该所述最外层临近的次外层，所述原边绕组的另一部分设置于与该所述次外层临近的内层，该内层上设置的所述原边绕组的线圈数与该所述最外层上的副边绕组的线圈数相同。
11.在一具体实施例中，与所述副边绕组临近的原边绕组的线圈宽度之和不小于所述副边绕组线圈宽度之和。
12.本发明提供的多层板变压器，可以应用于串联谐振电路中，通过在多层板变压器的特定层布置特定的线圈与数量，从而达到不需要使用屏蔽线圈即可实现串联谐振电路的低emi噪音，变压器线圈损耗降低。
附图说明
13.图1所示为本发明变压器的示意图。
14.图2为本发明变压器实施例一的结构示意图。
15.图3为本发明变压器实施例二的结构示意图。
16.图4为本发明变压器实施例三的结构示意图。
17.图5为一个半桥式的llc线路示意图。
具体实施方式
18.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域的技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
19.须知，本说明书所附图式，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域的技术人员了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义。
20.图1所示为本发明变压器的示意图，变压器t1的原边具有原边绕组n1，变压器的副边具有副边绕组n2和n3，副边绕组n2的非同名端与副边绕组n3的同名端连接，副边绕组n2和n3的方向相反。
21.图2为本发明实施例一的结构示意图，t11为变压器t1的磁芯，变压器t1的原边和副边绕组使用六层pcb板来实现，副边绕组n2设置在第一层pcb板上，副边绕组n3设置在第六层pcb板上，原边绕组n1设置在副边绕组n2和副边绕组n3之间，原边绕组n1被拆分成绕组n11、绕组n12、绕组n13和绕组n14四个部分，依次设置在第二层、第三层、第四层和第五层pcb板上，绕组n11与绕组n2的线圈数相同，线圈绕向相同，绕组n14的线圈数应不大于绕组n3的线圈数，例如绕组n14与绕组n3的线圈数相等。
22.在一些实施例中，绕组n11的线圈宽度之和不小于绕组n2的线圈宽度之和，绕组
n14的线圈宽度之和不小于绕组n3的线圈宽度之和。最外层绕组为副边绕组，磁芯t11归集为副边，如果原边绕组被最外层的副边绕组全部挡在内部，则emi的效果一致性较好。如果原边绕组没有被副边绕组全部挡在内部，则会引入额外的emi的干扰。此干扰与铁芯的安装、变压器在产品的位置都相关，一致性较难控制。
23.图3为本发明实施例二的结构示意图，变压器t1的原边和副边绕组也使用六层pcb板来实现，绕组n21为副边绕组n2的一部分，绕组n22为副边绕组n2的其余部分，绕组n31为副边绕组n3的一部分，绕组n32为副边绕组n3的其余部分，绕组n21与绕组n31均设置在第一层pcb板上，绕组n22与绕组n32均设置在第六层pcb板上，原边绕组的四个部分绕组n11、绕组n12、绕组n13和绕组n14依次设置在第二层、第三层、第四层和第五层pcb板上，绕组n11的线圈数等于绕组n21和绕组n31的线圈数之和，绕组n14的线圈数等于绕组n22和绕组n32的线圈数之和。
24.在一些实施例中，绕组n11与绕组n14的线圈宽度之和应不小于绕组n21、绕组n22、绕组n31和绕组n32的线圈宽度之和。
25.图4为本发明实施例三的结构示意图，变压器t1的原边和副边绕组使用八层pcb板来实现，绕组n21为副边绕组n2的一部分，n22为副边绕组n2的其余部分，绕组n31为副边绕组n3的一部分，绕组n32为副边绕组n3的其余部分，n21设置在第一层pcb板上，n31设置在第二层pcb板上，n22设置在第七层pcb板上，n32设置在第八层pcb板上，两个副边绕组交错以后，两个绕组的位置相对来说比较对称，使两个副边对原边的共模干扰更加容易直接抵消，同时降低两个副边绕组之间的漏感，提高效率。原边绕组的四个部分绕组n11、绕组n12、绕组n13和绕组n14依次设置在第三层、第四层、第五层和第六层pcb板上，绕组n11的线圈数应不大于绕组n31的线圈数例如等于绕组n31的线圈数，绕组n14的线圈数等于绕组n22的线圈数，线圈绕向相同。
26.在一些实施例中，绕组n11线圈宽度之和应不小于n22的线圈宽度之和，绕组n14的线圈宽度之和应不小于绕组n31的线圈宽度之和。
27.上述变压器t1中的绕组n11与绕组n14为原边绕组n1的一部分，通过设置特定的线圈数与位置排列，无需添加额外的屏蔽绕组，提高了电能转换的效率，减少了线路板的层数，降低了成本。
28.图5为一个半桥式的llc线路示意图，变压器t1采用图2、图3或图4所示的结构，通过llc线路与变压器t1的组合，通过在变压器t1的特定层布置特定的线圈与数量，从而达到不需要使用屏蔽线圈即可实现串联谐振电路的低emi噪音。
29.已知技术中，半桥式的llc线路中，变压器t1在原边与副边之间，会放一圈的屏蔽绕组，并接在原边地上，用于屏蔽原边对副边的emi干扰。本发明的技术方案，一个副边绕组与原边绕组的方向相同，并按副边的绕组形状，放置相同的原边绕组，这样原边对副边的干扰与副边对原边的干扰幅值相同，且相位相同，可以天然抵消。
30.由于这一层的绕组n11或n14属于原边的一部分，所以相比传统使用屏蔽绕组的做法，这样的变压器线圈损耗非常低。
31.对于另外一个与原边绕组方向相反的副边绕组n3，本发明用尽量少的原边绕组圈数，放置在靠近此副边绕组的边上。这样在emi最小的情况下，最大程度地降低变压器的线圈损耗。
32.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。