专利名称：变压器结构及充电器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种变压器结构及具有变压器结构的充电器，尤其是具有原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组以及副边绕组，可满足各种安全规范对电磁干扰(EMI)、共模噪声(Common Noise)的要求。
背景技术：
携帯型电子装置需要内建的电源，一般是利用一次电池(比如碳锌电池)或二次电池(比如锂电池的充电电池)。而随着环保意识的日益増加，用完即丢的一次电池不仅造成资源浪费，而且会制造额外的废弃物，尤其是含有重金属的污染性有害物质，因此大多以二次电池取代。二次电池可多次充电与放电，具有循环再利用的优点，因而已广泛的应用于各种·手持式装置，比如手机。为了对二次电池进行充电，需具备额外的充电器，或在手机内设置充电器。随着手机功能愈越来越多，且越来越复杂，对充电器的要求也越来越严格，尤其是电容式触控屏幕的智能型手机，充电器需要将共模噪声(Common Noise)降低到IV以内，这对充电器的主要组件变压器而言，是相当具有挑战性，尤其是必需同时解决电磁干扰(EMI)的问题。然而，现有技术的缺点主要在于变压器的绕制エ序复杂，无法节省绕制时间，且很难同时满足电磁干扰及共模噪声的要求，因而造成制造成本増加以及产品可靠度不佳的问题。因此，需要一种变压器结构，利用原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组以及副边绕组缠绕在骨架上，并将磁芯安置在骨架上相对应的孔洞中而以胶带固定，藉以解决上述现有技术的问题。
实用新型内容根据本实用新型的一方面，提供了一种变压器结构，用以提供电压转换功能，其特征在于，该变压器结构包括骨架、磁芯、原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组、副边绕组以及多个绝缘胶带，该磁芯设置于该骨架中，而该原边绕组、该屏蔽绕组、该芯片辅助供电绕组以及该副边绕组依序分别缠绕于该骨架上，且所述绕组之间利用所述绝缘胶带隔离以提供平滑绕制，该屏蔽绕组采用线绕组屏蔽方式或铜皮屏蔽方式，其中对于该线绕组屏蔽方式，该屏蔽绕组的一端连接至该骨架的原边侧的接地接脚，该屏蔽绕组的另一端在绕制完后直接切断，而在该铜皮屏蔽方式中，是将漆包线的一端连接到铜皮的前端、中端或后端，该漆包线的另一端连接到该骨架的原边侧的接地接脚，该副边绕组采用三重绝缘线，置于最外层，并在绕制结束后外加三层胶带以固定。根据本实用新型的另一方面，提供了一种充电器，用于将输入电源转换成对二次电池进行充电的输出电源，其特征在干，该充电器包括交流整流电路，包括保险丝以及由四个整流ニ极管所构成的桥式整流単元，用于对输入电压进行整流；电磁干扰EMI滤波电路，包括电感、ニ高压电解电容以及ESD放电电阻，并联连接该交流整流电路的桥式整流单元，用以抑制EMI及滤波；吸收电路，包括电容、吸收电阻以及ニ极管，该电容及该吸收电阻是并联后再与该ニ极管的负端串接，且该ニ极管的正端为Drain接脚,而该电容未与该ニ极管连接的一端为Buck接脚，该吸收电路用以抑制该Drain接脚的电压尖峰值；输出整流滤波电路，包括 串接的输出整流ニ极管以及输出滤波电容，该输出电压为该输出滤波电容的端电压；反激开关电路，包括晶体管、电流检测电阻，并具有如上所述的变压器结构，所述变压器结构的原边绕组的ニ端分别连接该吸收电路的Buck接脚及Drain接脚，副边绕组的A接脚连接所述输出整流ニ极管的正端，而该副边绕组的B接脚连接该输出滤波电容的接地端，芯片辅助供电绕组的ニ端分别连接接地接脚以及供电端；回馈电路，包括串接的ニ取样电阻，用以提供取样及回馈功能；以及控制电路，包括脉宽调制驱动芯片、供电电容以及供电ニ极管，该供电电容及该供电ニ极管串接于供电端以及该接地接脚之间，而该脉宽调制驱动芯片提供脉宽调制驱动功能，用以驱动该反激开关电路的晶体管。
图I显示本实用新型变压器结构的示意图；图2显示本实用新型具有变压器结构的充电器之示意图；以及图3显示本实用新型变压器结构的另ー绕线示意图。
具体实施方式
以下配合图示及组件符号对本实用新型的实施方式做更详细的说明，以使得本领域技术人员在研读本说明书后能据以实施。參阅图1，本实用新型变压器结构的示意图，为了具体说明本实用新型的特征，请配合參阅图2，本实用新型具有变压器结构的充电器的示意图。如图I及图2所示，本实用新型的变压器结构包括骨架K、磁芯(图中未显示)、原边绕组NP、屏蔽绕组匪、芯片辅助供电绕组NAUX、副边绕组NS以及多层绝缘胶带T，可用以提供电压转换功能，比如将输入电压AC转换成输出电压Vo，其中磁芯设置于骨架K中，而原边绕组NP、屏蔽绕组匪、芯片辅助供电绕组NAUX以及副边绕组NS依序分别缠绕于骨架K上，且各绕组间利用绝缘胶带T隔离以提供平滑绕制。图2的充电器可包括交流整流电路10、EMI滤波电路20、吸收电路30、回馈电路40、反激开关电路50、输出整流滤波电路60以及控制电路70，且图I的变压器结构包含于反激开关电路50中，藉以将输入电源AC转换成输出电源Vo而对二次电池(图中未显不)进行充电。交流整流电路10包括保险丝以及由四个整流ニ极管所构成的桥式整流単元，用于对交流的输入电压AC进行整流。EMI滤波电路20包括电感、ニ高压电解电容以及ESD放电电阻，并联连接该交流整流电路的桥式整流単元，用以抑制EMI及滤波。吸收电路30是用以抑制该Drain接脚的电压尖峰值，并包括电容、吸收电阻以及ニ极管，且电容及吸收电阻是并联后再与ニ极管的负端串接，且ニ极管的正端为Drain接脚，而电容中未与ニ极管连接的一端为Buck接脚。回馈电路40包括ニ取样电阻，用以提供取样及回馈功能给控制电路70。反激开关电路50包括本实用新型的变压器、晶体管Ql以及电流检测电阻Rs。输出整流滤波电路60包括输出整流ニ极管以及滤波电容Co，可针对不同的输出纹波要求，额外增加π型滤波电路或共模滤波电路。控制电路70主要包括脉宽调制驱动芯片U1、供电电容以及供电ニ极管，且供电电容及供电ニ极管串接于供电端C以及接地接脚Gnd之间，而脉宽调制驱动芯片Ul提供脉宽调制驱动功能。比如，脉宽调制驱动芯片Ul可选用一般市售的0Β2550控制芯片或类似功能的控制芯片。脉宽调制驱动芯片可包括以下接脚接脚I :为回馈信号接脚，用于输出电压检测而与回馈电路40中二取样电阻的串接点相连；接脚2 :连接接地接脚Gnd ；接脚3 :为电流检测接脚，用于检测电压信号，以提供断电保护功能；接脚4 :为内部使能接脚，用于控制内部金属氧化物半导体(MOS)晶体管的导通及关闭；接脚5 :为晶体管驱动接脚，用于驱动晶体管Ql ;以及接脚6 :为供电接脚，用于提供工作电压，连接至控制电路70的供电电容及供电ニ极管的串接点。变压器结构的原边绕组NP分别和吸收电路30的吸收电阻的Buck接脚及Drain接脚相连。副边绕组NS的A接脚连接输出ニ极管Do的正端，而副边绕组NS的B接脚连接输出滤波电容Co的接地端，且副边绕组NS是采用三重绝缘线，置于最外层，并在绕制结束后外加三层胶带T以固定。芯片辅助供电绕组NAUX的ニ端分别连接控制电路70的接地端Gnd以及供电端C。屏蔽绕组匪及芯片辅助供电绕组NAUX的Gnd相连。屏蔽绕组匪可采用两种屏蔽方式，分别为线绕组屏蔽及铜皮(copper)屏蔽，而本实施例是以铜皮屏蔽进行说明。对于线绕组屏蔽方式，屏蔽绕组匪的一端连接至骨架的原边侧的Gnd接脚，且屏蔽绕组NM的另一端在绕制完后直接切断。在铜皮屏蔽方式中，主要是将漆包线的一端连接到铜皮的前端、中端或后端，且漆包线的另一端连接到骨架K的原边侧的Gnd接脚。图3为本实用新型变压器结构的另ー绕线示意图，类似于图I的实施例，其中主要不同点在于绕制方向相反，其中图3的实施例是将原边绕组NP的Buck接脚及Drain接脚的位置互換，而同时芯片辅助供电绕组NAUX的Gnd接脚及Vdd接脚的位置、副边绕组NS的A接脚及B接脚的位置也互換，其余特征相同于图I的实施例，在此不再赘述。本实用新型的特点在于可减少了绕制的エ序次数、大幅提高生产效率，并降低成本，还能同时解决电磁干扰及共模噪声的问题，因此非常适合应用于充电器，尤其是智能型手机用的充电器。以上所述者仅为用以解释本实用新型的较佳实施例，并非企图据以对本实用新型做任何形式上的限制，因此，凡有在相同的实用新型精神下所作有关本实用新型的任何修饰或变更，皆仍应包括在本实用新型意图保护的范畴。
权利要求1.一种变压器结构，用以提供电压转换功能，其特征在干，该变压器结构包括骨架、磁芯、原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组、副边绕组以及多层绝缘胶带，该磁芯设置于该骨架中，而该原边绕组、该屏蔽绕组、该芯片辅助供电绕组以及该副边绕组依序分别缠绕于该骨架上，且所述绕组之间利用所述绝缘胶带隔离以提供平滑绕制，该屏蔽绕组采用线绕组屏蔽方式或铜皮屏蔽方式，其中对于该线绕组屏蔽方式，该屏蔽绕组的一端连接至该骨架的原边侧的接地接脚，该屏蔽绕组的另一端在绕制完后直接切断，而在该铜皮屏蔽方式中，是将漆包线的一端连接到铜皮的前端、中端或后端，该漆包线的另一端连接到该骨架的原边侧的接地接脚，该副边绕组采用三重绝缘线，置于最外层，并在绕制结束后外加三层胶带以固定。
2.—种充电器，用于将输入电源转换成对二次电池进行充电的输出电源，其特征在于，该充电器包括 交流整流电路，包括保险丝以及由四个整流ニ极管所构成的桥式整流単元，用于对输 入电压进行整流； 电磁干扰EMI滤波电路，包括电感、ニ高压电解电容以及ESD放电电阻，并联连接该交流整流电路的桥式整流単元，用以抑制EMI及滤波； 吸收电路，包括电容、吸收电阻以及ニ极管，该电容及该吸收电阻是并联后再与该ニ极管的负端串接，且该ニ极管的正端为Drain接脚,而该电容未与该ニ极管连接的一端为Buck接脚,该吸收电路用以抑制该Drain接脚的电压尖峰值； 输出整流滤波电路，包括串接的输出整流ニ极管以及输出滤波电容，该输出电压为该输出滤波电容的正端电压； 反激开关电路，包括晶体管、电流检测电阻，并具有依据权利要求I所述的变压器结构，所述变压器结构的原边绕组的ニ端分别连接该吸收电路的Buck接脚及Drain接脚，副边绕组的A接脚连接所述输出整流ニ极管的正端，而该副边绕组的B接脚连接该输出滤波电容的接地端，芯片辅助供电绕组的ニ端分别连接接地接脚以及供电端； 回馈电路，包括串接的ニ取样电阻，用以提供取样及回馈功能；以及控制电路，包括脉宽调制驱动芯片、供电电容以及供电ニ极管，该供电电容及该供电ニ极管串接于供电端以及该接地接脚之间，而该脉宽调制驱动芯片提供脉宽调制驱动功能，用以驱动该反激开关电路的晶体管。
3.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于，该输出整流滤波电路进一歩包括π型滤波电路或共模滤波电路。
4.根据权利要求2所述的充电器，其特征在于，该脉宽调制驱动芯片至少包括接脚I、接脚2、接脚3、接脚4、接脚5以及接脚6，其中该接脚I为回馈信号接脚，用于输出电压检测而与该回馈电路中二取样电阻的串接点相连，该接脚2连接该接地接脚，该接脚3为电流检测接脚，用于检测电压信号以提供断电保护功能，该接脚4为内部使能接脚，用于控制内部金属氧化物半导体MOS晶体管的导通及关闭，该接脚5为晶体管驱动接脚，用于驱动该反激开关电路的晶体管，该接脚6为供电接脚，用于提供工作电压，连接至该供电电容及该供电ニ极管的串接点。
专利摘要本实用新型公开了变压器结构及充电器，该变压器结构包括骨架、磁芯、原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组、副边绕组以及绝缘胶带，其中磁芯设置于骨架中，原边绕组、屏蔽绕组、芯片辅助供电绕组以及副边绕组依序缠绕于骨架上，且各绕组间利用绝缘胶带隔离以提供平滑绕制。原边绕组采用单根线绕三层，中间不加绝缘胶带，芯片辅助供电绕组采用单根或双根线绕制，屏蔽绕组采用铜皮屏蔽，铜皮的前端、中端或后端连接漆包线，且漆包线接在骨架的原边侧的接地接脚上，副边绕组采用三重绝缘线，置于最外层，并外加三层胶带而固定。
文档编号H01F27/32GK202487372SQ20122006131
公开日2012年10月10日 申请日期2012年2月16日 优先权日2012年2月16日
发明者唐炎, 陈小奎 申请人:广州昂宝电子有限公司