一种开关电源变压器的制作方法

1.本实用新型属于变压器技术领域，特别涉及一种能够解决电磁兼容的开关电源变压器电路结构。


背景技术：

2.目前的小功率开关电源中，基本采用主要功率器件工作在开关状态。变压器采用隔离设计，要求有一个输入绕组（初级绕组）、一个输出绕组（次级绕组）和一个辅助绕组，所有绕组均工作在30~150khz。每一个绕组均感应出快速变化的dv/dt，不同绕组之间，因电压不一样和分布电容的存在，从而在绕组之间存在高频的共模电流，这部分电流通过次级地与大地之间的分布，形成共模干扰，进而产生电磁兼容问题。
3.为了解决开关电源变压器产生的电磁兼容问题，通常的作法是在开关电源的输入端增加共模电感，在电源变压器的输入端和输出端增加y电容，以滤除共模电流，然而在增加y电容和共模电感后，一方面会增加变压器的整体体积，另一方面还提高了电路成本，有待改进，本案由此产生。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的，在于提供一种开关电源变压器，能够简化开关电源的整体结构，避免共模电感和y电容的使用，降低电路成本。
5.为了达成上述目的，本实用新型的解决方案是：
6.一种开关电源变压器，包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，初级绕组和次级绕组均采用顺序绕法，且二者的同名端方向相反，初级绕组和辅助绕组的同名端相邻设置，且初级绕组和辅助绕组的异名端远离；还设置有屏蔽绕组，所述屏蔽绕组采用三线并联的方式，设于次级绕组和辅助绕组之间，屏蔽绕组的同名端与辅助绕组的异名端相连接，且屏蔽绕组和辅助绕组置于同一层。
7.上述屏蔽绕组和辅助绕组采用三线再加一线并联的绕法，绕组挂脚采用静态点相靠近的做法。
8.上述变压器的磁芯通过导线接地。
9.采用上述方案后，本实用新型通过增加屏蔽绕组n3，对次级绕组n2和辅助绕组n4进行屏蔽，有效降低变压器的共模电流，从而降低了电磁兼容的零部件的设计要求，特别是减小共模电感的感值和y电容的容值，进而降低共模电感和y电容的成本和体积；同时，在优化状态下可以去除y电容，进一步降低成本，加强产品的应用范围，如需要漏电流很小的应用场景，例如智能手机、网通设备和医疗设备等。
附图说明
10.图1是本实用新型的应用电路图；
11.图2是本实用新型的原理图；
12.图3是本实用新型的设计图；
13.图4是现有变压器结构不含屏蔽绕组的传导测试波形图；
14.图5是本实用新型的传导测试波形图。
具体实施方式
15.以下将结合附图，对本实用新型的技术方案及有益效果进行详细说明。
16.如图2所示，本实用新型提供一种开关电源变压器，包括初级绕组n1、次级绕组n2和辅助绕组n4，初级绕组n1和次级绕组n2均采用顺序绕法，且二者的同名端方向相反，初级绕组n1和辅助绕组n4的同名端相邻设置，且初级绕组n1和辅助绕组n4的异名端远离。
17.本实用新型的改进点在于：还设置有屏蔽绕组n3，所述屏蔽绕组n3采用三线并联的方式，设于次级绕组n2和辅助绕组n4之间，屏蔽绕组n3的同名端与辅助绕组n4的异名端相连接，且屏蔽绕组n3和辅助绕组n4置于同一层；在本实施例中，屏蔽绕组n3和辅助绕组n4采用三线再加一线并联的绕法，绕组挂脚采用静态点相靠近的做法，变压器的磁芯通过导线接地。
18.如图3所示，本实施例提供的开关电源变压器的绕制过程是：
19.（1）初级绕组n1，起始脚为：变压器骨架的脚位8，终止脚为：脚位1，线径为：0.08*20多股线，顺时针绕制36圈；包三层胶带；
20.（2）次级绕组n2，起始脚为：飞线1，终止脚为：飞线2，线径为：0.1*80多股三层绝缘线，逆时针绕制5圈；包三层胶带；
21.（3）屏蔽绕组n3，起始脚为：变压器骨架的脚位2，终止脚位：悬空，线径为：0.17*3，顺时针绕制10圈；
22.（4）辅助绕组n4，起始脚为：变压器骨架的脚位7，终止脚位：脚位：2，线径为0.17*1，顺时针绕制4圈；包三层胶带；
23.（5）磁芯屏蔽为镀锡线一端接磁芯，一端接变压器的脚位1。
24.综上，本实用新型提供的开关电源变压器，其应用可参考图1所示电路，初级绕组n1与次级绕组n2之间动态电压的压差较小；屏蔽绕组n3与辅助绕组n4组合在一起，节省了空间，变压器的绕线空间能得到充分的利用，同时与次级绕组之间的等效动态压差变小，实测电磁兼容性能，同等情况下，能够下降5~10db，可同时参考图4和图5。
25.变压器静点和动点说明：
26.变压器引脚的电压是恒定不变的为静点，通常是有接电解电容的正极或负极，变压器引脚的电压是快速变化的为动点，通常是接整流二极管或是场效应管。
27.本例中，pin1,pin2,fl1均是静点，pin7,pin8,fl2均是动点。
28.以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型保护范围之内。


技术特征：
1.一种开关电源变压器，包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，初级绕组和次级绕组均采用顺序绕法，且二者的同名端方向相反，初级绕组和辅助绕组的同名端相邻设置，且初级绕组和辅助绕组的异名端远离；其特征在于：还设置有屏蔽绕组，所述屏蔽绕组采用三线并联的方式，设于次级绕组和辅助绕组之间，屏蔽绕组的同名端与辅助绕组的异名端相连接，且屏蔽绕组和辅助绕组置于同一层。2.如权利要求1所述的一种开关电源变压器，其特征在于：所述屏蔽绕组和辅助绕组采用三线再加一线并联的绕法，绕组挂脚采用静态点相靠近的做法。3.如权利要求1所述的一种开关电源变压器，其特征在于：所述变压器的磁芯通过导线接地。

技术总结
本实用新型公开一种开关电源变压器，包括初级绕组、次级绕组和辅助绕组，初级绕组和次级绕组均采用顺序绕法，且二者的同名端方向相反，初级绕组和辅助绕组的同名端相邻设置，且初级绕组和辅助绕组的异名端远离；还设置有屏蔽绕组，所述屏蔽绕组采用三线并联的方式，设于次级绕组和辅助绕组之间，屏蔽绕组的同名端与辅助绕组的异名端相连接，且屏蔽绕组和辅助绕组置于同一层。此种开关电源变压器能够简化开关电源的整体结构，避免共模电感和Y电容的使用，降低电路成本。降低电路成本。降低电路成本。


技术研发人员：吴群民
受保护的技术使用者：厦门科司特电子工业有限公司
技术研发日：2021.07.12
技术公布日：2022/3/8