一种集成电感变压器、控制电路及PCB板的制作方法

一种集成电感变压器、控制电路及pcb板
技术领域
1.本实用新型涉及电感器技术领域，特别涉及一种集成电感变压器、控制电路及pcb板。


背景技术：

2.变压器是利用串联谐振或并联谐振的原理，产生大电流和高电压的装置，一般用于大电容或大电感负载；利用负载和设备的并联谐振，可以用较小的激励电流取得较大的负载电流；利用负载和设备的串联谐振，可以用较低的激励电压在负载上取得高电压；而电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。
3.变压器和电感器是开关电源设计中必不可少的元件，现有的开关电源中，变压器和电感器是分开单独设置的，占用空间多，且两者分开设置会降低电路的工作效果。
4.可见，现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

5.鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种集成电感变压器，可提高空间利用率，并提高工作效果。
6.为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
7.一种集成电感变压器，包括壳体、隔离盖以及设置于壳体内的电感器、变压器和磁芯；所述隔离盖与所述壳体固定连接，所述变压器设置于所述隔离盖内，所述变压器与所述电感器相对；所述隔离盖的顶部开设有散热孔，所述壳体的底部设置有多个连接脚。
8.所述的集成电感变压器中，所述变压器包括绕线骨架，所述绕线骨架上缠绕有第一绕组、第二绕组、第三绕组和第四绕组。
9.所述的集成电感变压器中，所述第一绕组为采用漆包线绕制而成的第一绕组，所述第一绕组的外侧设置有两层绝缘层；所述第二绕组为采用漆包线绕制而成的第二绕组，所述第二绕组的外侧设置有两层绝缘层；所述第三绕组为采用漆包线绕制而成的第三绕组，所述第三绕组的外侧设置有三层绝缘层；所述第四绕组为采用绝缘线绕制而成的第四绕组，所述第四绕组的外侧设置有三层绝缘层。
10.所述的集成电感变压器中，所述壳体的一端设置有五个连接脚，所述壳体的另一端设置有四个连接脚。
11.本实用新型还相应地提供了一种集成电感变压器的控制电路，所述控制电路用于实现如上任一所述的集成电感变压器的工作控制；所述控制电路包括保护单元、整流单元、控制单元和输出单元；所述保护单元分别与外部输入电源、整流单元以及输出单元连接；所述整流单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述输出单元连接；所述整流单元用于对保护单元输出的电压进行整流；所述控制单元用于对控制电路的工作状态进行调控。
12.所述的集成电感变压器的控制电路中，所述保护单元包括第一插接口j1、热继电器fr1、压敏电阻z1、第一抗干扰电容cx1以及安规电容cy1；所述第一插接口j1与外部输入
电源连接，插接口j1的引脚1分别与压敏电阻z1的另一端、第一抗干扰电容cx1的另一端以及整流单元连接，所述第一插接口j1的引脚2与热继电器fr1的一端连接；所述热继电器fr1的另一端分别与压敏电阻z1的一端、第一抗干扰电容cx1的一端、安规电容cy1的一端以及整流单元连接，所述安规电容cy1的另一端与所述输出单元连接。
13.所述的集成电感变压器的控制电路中，所述整流单元包括整流桥堆br1；所述整流桥堆br1的引脚3与热继电器fr1的另一端连接，整流桥堆br1的引脚1与第一插接口j1的引脚1连接，整流桥堆br1的引脚2与所述控制单元连接，整流桥堆br1的引脚4接地。
14.所述的集成电感变压器的控制电路中，所述控制单元包括第一控制芯片u1、第二控制芯片u2和变压器t1的第一绕组和第三绕组，所述输出单元包括变压器t1的第二绕组和第四绕组；所述整流单元分别与所述第一绕组的引脚5、所述第一控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8以及第二控制芯片u2的引脚1连接，所述第一控制芯片u1的引脚1分别与所述第二控制芯片u2的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8连接，所述第一控制芯片u1的引脚1和引脚3与所述第二控制芯片u2的引脚2连接，所述第一控制芯片u1的引脚4与所述第一绕组的引脚6连接；所述第二控制芯片u2的引脚2还与所述第三绕组的引脚8连接，所述第三绕组的引脚9接地；所述第一绕组和第三绕组分别与所述第二绕组和第四绕组互感，所述第二绕组和所述第四绕组串联。
15.所述的集成电感变压器的控制电路中，所述控制单元还包括还包括第一电阻r1、第一电感l1、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1和第二电容c2；所述第一电感l1的一端以及第一电阻r1的一端分别与所述整流单元连接，所诉第一电感l1的另一端以及第一电阻r1的另一端分别与所述第一二极管d1的正极以及第三二极管d3的正极连接；所述第一二极管d1的负极分别与所述第二二极管d2的正极以及第一电容c1的一端连接，所述第三二极管d3的负极分别与第四二极管d4的正极以及第二电容c2的一端连接；所述第一电容c1的另一端以及第二电容c2的另一端分别与第一绕组的引脚5连接；所述第二二极管d2的负极以及第四二极管d4的负极分别与第一控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8连接。
16.本实用新型还相应地提供了一种pcb板，所述pcb板上印刷有如上所述的集成电感变压器的控制电路。
17.有益效果：
18.本实用新型提供了一种集成电感变压器，将电感器和变压器固定于同一壳体内，可减少电感器和变压器所占用的布置空间，提高空间利用率；此外，变压器与电感器之间的距离缩小，可降低磁件损耗，改善电感器和变压器的动态性能，从而提高集成电感变压器的工作效果。
附图说明
19.图1为本实用新型提供的集成电感变压器的结构示意图；
20.图2为本实用新型提供的集成电感变压器的仰视图；
21.图3为本实用新型提供的变压器的剖视图；
22.图4为本实用新型提供的控制电路的结构框图；
23.图5为本实用新型提供的控制电路的电路结构图。
24.主要元件符号说明：1-壳体、2-隔离盖、21-散热孔、3-电感器、4-变压器、41-第一绕组、42-第二绕组、43-第三绕组、44-第四绕组、5-连接脚。
具体实施方式
25.本实用新型提供了一种集成电感变压器、控制电路及pcb板，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型作进一步详细说明。
26.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，不能理解为对本实用新型的限制；此外，术语“安装”、“连接”等应做广义理解，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
27.请参阅图1至图3，本实用新型提供了一种集成电感变压器，包括壳体1、隔离盖2以及设置于壳体1内的电感器3、变压器4和磁芯；所述隔离盖2与所述壳体1固定连接，所述变压器4设置于所述隔离盖2内，所述变压器4与所述电感器3相对；所述隔离盖2的顶部开设有散热孔21，所述壳体1的底部设置有多个连接脚5；所述隔离盖2用于确保集成电感变压器符合安全标准，所述散热孔21用于变压器4工作时的散热，确保变压器4正常工作；所述连接脚5用于实现集成电感变压器与外部机构的连接；在一个实施例中，所述外部机构可以是用于安装集成电感变压器的pcb板，所述隔离盖2与所述壳体1胶接。
28.本技术公开的集成电感变压器，将电感器3和变压器4固定于同一壳体1内，可减少电感器3和变压器4所占用的布置空间，提高空间利用率；此外，变压器4与电感器3之间的距离缩小，可降低磁件损耗，改善电感器3和变压器4的动态性能，从而提高集成电感变压器的工作效果。
29.进一步地，请参阅图3，所述变压器4包括绕线骨架，所述绕线骨架上缠绕有第一绕组41、第二绕组42、第三绕组43和第四绕组44，即四个绕组缠绕与同一绕线骨架上，便于接线。
30.进一步地，请参阅图3，所述第一绕组41为采用漆包线绕制而成的第一绕组41，所述第一绕组41的外侧设置有两层绝缘层；所述第二绕组42为采用漆包线绕制而成的第二绕组42，所述第二绕组42的外侧设置有两层绝缘层；所述第三绕组43为采用漆包线绕制而成的第三绕组43，所述第三绕组43的外侧设置有三层绝缘层；所述第四绕组44为采用绝缘线绕制而成的第四绕组44，所述第四绕组44的外侧设置有三层绝缘层；在一个实施例中，所述第一绕组41、第二绕组42、第三绕组43和第四绕组44通过迈拉胶带包裹以实现绝缘；分别在第一绕组41、第二绕组42、第三绕组43和第四绕组44外侧设置绝缘层，确保集成电感变压器工作时的安全度和可靠性。
31.进一步地，请参阅图2，所述壳体1的一端设置有五个连接脚，所述壳体1的另一端设置有四个连接脚，五个所述连接脚位于所述电感器3与所述壳体1相接的一端，四个所述连接脚位于所述隔离盖2与所述壳体1相接的一端；壳体1底部的两端的连接脚的个数不一致，可避免集成电感变压器在安装过程中出现反接的问题，实现集成电感变压器与外部机构的快速安装。
32.请参阅图4和图5，本实用新型还相应地提供了一种集成电感变压器的控制电路，
所述控制电路用于实现如上任一所述的集成电感变压器的工作控制；所述控制电路包括保护单元、整流单元、控制单元和输出单元；所述保护单元分别与外部输入电源、整流单元以及输出单元连接；所述整流单元与所述控制单元连接，所述控制单元与所述输出单元连接；所述保护单元用于对后级电路进行保护；所述整流单元用于对保护单元输出的电压进行整流；所述控制单元用于对控制电路的工作状态进行调控；本技术公开的控制电路，可实现高pf并降低工作时的电流纹波，确保集成电感变压器的正常有效工作。
33.进一步地，请参阅图4和图5，所述保护单元包括第一插接口j1、热继电器fr1、压敏电阻z1、第一抗干扰电容cx1以及安规电容cy1；所述第一插接口j1与外部输入电源连接，插接口j1的引脚1分别与压敏电阻z1的另一端、第一抗干扰电容cx1的另一端以及整流单元连接，所述第一插接口j1的引脚2与热继电器fr1的一端连接；所述热继电器fr1的另一端分别与压敏电阻z1的一端、第一抗干扰电容cx1的一端、安规电容cy1的一端以及整流单元连接，所述安规电容cy1的另一端与所述输出单元连接，具体的，所述安规电容cy1的另一端与第二绕组的引脚3连接；所述保护单元用于防浪涌并用于确保后级电路工作时的安全性。
34.进一步地，请参阅图4和图5，所述整流单元包括整流桥堆br1；所述整流桥堆br1的引脚3与热继电器fr1的另一端连接，整流桥堆br1的引脚1与第一插接口j1的引脚1连接，整流桥堆br1的引脚2与所述控制单元连接，整流桥堆br1的引脚4接地。
35.进一步地，请参阅图4和图5，所述控制单元包括第一控制芯片u1、第二控制芯片u2和变压器t1的第一绕组和第三绕组，所述输出单元包括变压器t1的第二绕组和第四绕组；所述整流单元分别与所述第一绕组的引脚5、所述第一控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8以及第二控制芯片u2的引脚1连接，所述第一控制芯片u1的引脚1分别与所述第二控制芯片u2的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8连接，所述第一控制芯片u1的引脚1和引脚3与所述第二控制芯片u2的引脚2连接，所述第一控制芯片u1的引脚4与所述第一绕组的引脚6连接；所述第二控制芯片u2的引脚2还与所述第三绕组的引脚8连接，所述第三绕组的引脚9接地；所述第一绕组和第三绕组分别与所述第二绕组和第四绕组互感，所述第二绕组和所述第四绕组串联，具体地，所述第二绕组的引脚3与第四绕组的引脚4连接；在一个实施例中，所述第一控制芯片u1的型号可以是sy59516，所述第二控制芯片u2的型号可以是sy59515。
36.进一步地，请参阅图4和图5，所述控制单元还包括还包括第一电阻r1、第一电感l1、第一二极管d1、第二二极管d2、第三二极管d3、第四二极管d4、第一电容c1和第二电容c2；所述第一电感l1的一端以及第一电阻r1的一端分别与所述整流单元连接，所诉第一电感l1的另一端以及第一电阻r1的另一端分别与所述第一二极管d1的正极以及第三二极管d3的正极连接；所述第一二极管d1的负极分别与所述第二二极管d2的正极以及第一电容c1的一端连接，所述第三二极管d3的负极分别与第四二极管d4的正极以及第二电容c2的一端连接；所述第一电容c1的另一端以及第二电容c2的另一端分别与第一绕组的引脚5连接；所述第二二极管d2的负极以及第四二极管d4的负极分别与第一控制芯片u1的引脚5、引脚6、引脚7和引脚8连接。
37.进一步地，请参阅图4和图5，所述输出单元包括第七二极管d7、第八二极管d8、第二钽电容ce2、第七电阻r7和第二插接口j2；所述第七二极管d7的正极与第二绕组的引脚1连接，第七二极管d7的负极与第二钽电容ce2的正极、第八二极管d8的负极、第七电阻r7的一端以及第二插接口j2的引脚1连接；所述第八二极管d8的正极与第四绕组的引脚2连接；
所述第二钽电容ce2的负极、第七电阻r7的另一端以及第二插接口j2的引脚2接地。
38.本实用新型还相应地提供了一种pcb板，所述pcb板上印刷有如上所述的集成电感变压器的控制电路。
39.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型的保护范围。