转换器电路和电源适配器的制作方法

文档序号:16571634发布日期:2019-01-13 17:05阅读:304来源:国知局
转换器电路和电源适配器的制作方法

本申请要求于2017年3月24日提交的、并且标题为 COMMON-MODE NOISE REDUCTION(共模噪声降低)的美国临时专利申请No.62/476,650的优先权,其全部内容在此通过引用并入本文。

技术领域

本说明书一般地涉及电气电路中的共模噪声的降低。本说明书特别地描述了转换器和变压器中的共模噪声降低。



背景技术:

电源适配器用于从诸如电网的电源向诸如膝上型计算机、智能电话和平板的电子装置提供电力。电源适配器可以将由电源提供的电力转换为电子装置所需要的形式。例如,电源适配器可以将120V交流 (AC)电力转换为5V直流(DC)电力。

电源适配器可以包括变压器以使电源与变换电压电隔离。变压器是通过电磁感应将一个电路中的电能变换为第二个电路中的电能的电气装置。电源适配器也可以包括诸如二极管电桥的整流器以将AC电流转换为DC电流。



技术实现要素:

在一个总体方面中,一种转换器电路包括磁芯和线圈组件。所述线圈组件包括初级绕组组件、次级绕组组件和辅助绕组组件。所述初级绕组组件包括布置在至少一个初级绕组层中的导电介质。所述次级绕组组件包括布置在至少一个次级绕组层中的导电介质。所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质。所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述至少一个初级绕组层的层相邻并且与所述至少一个次级绕组层的层相邻。

在另一总体方面中,一种电源适配器包括整流器电路和转换器电路。所述转换器电路包括磁芯和线圈组件。所述线圈组件包括初级绕组组件、次级绕组组件和辅助绕组组件。所述初级绕组组件包括布置在多个初级绕组层中的导电介质,所述多个初级绕组层包括第一初级绕组层、第二初级绕组层和第三初级绕组层。所述次级绕组组件包括布置在多个次级绕组层中的导电介质,所述多个次级绕组层包括第一次级绕组层和第二次级绕组层。所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述初级绕组层的一个相邻并且与所述次级绕组层的一个相邻。

在又一个总体方面中,一种系统包括计算装置和电源适配器。所述便携式计算装置包括处理装置、存储器装置和显示装置。所述电源适配器包括整流器电路和转换器电路。所述转换器电路包括磁芯和线圈组件。所述线圈组件包括初级绕组组件、次级绕组组件、辅助绕组组件、附加辅助绕组组件。所述初级绕组组件包括布置在多个初级绕组层中的导电介质,所述多个初级绕组层包括第一初级绕组层、第二初级绕组层和第三初级绕组层。所述次级绕组组件包括布置在多个次级绕组层中的导电介质,所述多个次级绕组层包括第一次级绕组层和第二次级绕组层。所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质。所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述初级绕组层的层相邻并且与所述次级绕组层的层相邻。所述附加辅助绕组组件包括布置在至少一个附加辅助绕组层中的导电介质。所述至少一个附加辅助绕组层被设置在所述线圈组件的外侧。

在以下附图和描述中阐述了一个或多个实现方式的细节。其它特征将根据说明书和附图并根据权利要求书显而易见。

附图说明

图1是用于降低共模噪声的示例系统的示意图。

图2是图示用于实现包括图1的CM噪声降低转换器电路的实施例的示例电源适配器(电源)的示例系统的示意图。

图3A示出图1的CM噪声降低转换器电路的示例的示意电路图。

图3B示出图1的CM噪声降低转换器电路的示例回扫转换器组件的绕组的示意图。

图4A示出图3A的回扫转换器组件的示例的线圈的示意电路图。

图4B示出图3A的示例回扫转换器组件的一部分的横截面的示意图。

图5A示出图3A的回扫转换器组件的示例的线圈的示意电路图。

图5B示出图3A的示例回扫转换器组件的一部分的横截面的示意图。

图6是图3A的回扫转换器电路组件的另一实施例的示意电路图。

图7示出图3A的示例回扫转换器组件的示意电路图。

图8示出可用于实现这里所描述的技术的计算机装置和移动计算机装置的示例。

在各个附图中相同的附图标记指示相同的元件。

具体实施方式

用于电子装置的电源适配器将第一形式的电力(例如,壁式插座处提供的市电)适配为可由电子装置安全地使用的第二形式的电力。该电力然后可被用于操作电子装置以及对电子装置中的电池进行充电中的一个或两者。

电源适配器通常至少包括整流器电路和转换器电路(例如,回扫转换器电路)。整流器电路将周期性地反转其电流流动方向的交流(AC) 电力转换为仅在一个方向上流动的直流(DC)电力。转换器电路对输入电力的电压和/或电流中的一个或多个进行转换。例如,转换器可以将输入电力的电压电平增加或者减少到目标输出电压电平。

转换器电路可以在输出电力中产生共模噪声(CM噪声)。如果未被减轻,则此CM噪声可以使电源适配器或与其连接的装置产生不可接受高电平的干扰其它电子装置的电磁干扰(EMI)并且/或者不能遵照与电磁干扰(EMI)有关的法规或行业标准。附加地,CM噪声可干扰已连接的电子装置的操作。可以用EMI滤波器至少部分地减轻CM 噪声。

本文中所描述的实施例包括CM噪声降低转换器电路。该CM噪声降低转换器电路被配置成对输入电压进行转换同时减少产生的CM 噪声量。在一些实施例中,该CM噪声降低转换器电路降低电源适配器的CM噪声并且不需要包括具有CM噪声扼流器的EMI滤波器以遵照适用的法规和行业标准。通过去除EMI滤波器或者通过消除CM噪声扼流器来减小EMI滤波器的大小,可使电源适配器变得更小、更轻且更紧凑。

CM噪声降低转换器电路的实施例包括磁芯、线圈组件以及连接到该线圈组件的多条引线。磁芯是由诸如铁氧体的磁材料形成的结构,所述铁氧体用于改变转换器中的感应产生的磁场。在一些实施例中,芯具有“EE”形状。尽管替代方案是可能的,然而线圈通常缠绕着绕芯的一部分(例如,绕EE芯的中心柱)设置的绕线管。

线圈组件包括布置在绕组组件(初级绕组组件和次级绕组组件) 中的至少两个导体的绕组。初级绕组组件包括第一初级端子连接和第二初级端子连接,并且次级绕组组件包括第一次级端子连接和第二端子连接。初级绕组组件经由初级端子连接直接或间接电连接到电源(即,初级绕组组件由输入电源来驱动),并且次级绕组组件经由次级端子连接直接或间接电连接到负载电子装置(即,负载装置从次级绕组组件接收电力)。

导体是导电材料的细长股线。导体的示例包括各种仪表的电线。尽管替代方案是可能的,然而至少一些导体包括绝缘电线。

经由初级绕组组件的端子施加到初级绕组组件的电压在次级绕组组件中与初级绕组组件中的匝数(即,初级导体缠绕芯的次数)和次级绕组组件中的匝数之比成比例地升压或者降压。初级绕组组件和次级绕组组件中的每一个可以包括绕组的一个或多个层。

附加地,线圈的一些实施例包括一个或多个辅助绕组组件,包括辅助导体的绕组的一个或多个层。每个辅助绕组组件包括第一辅助端子连接和第二辅助端子连接。辅助绕组组件的一些实施例也包括第三辅助端子连接。例如,辅助绕组组件可向电源适配器的诸如控制芯片的部件提供电力。附加地,一些实施例包括开路或浮置的辅助绕组组件(例如,端子连接未连接到任何东西)。

在一些实施例中,初级绕组组件、次级绕组组件和辅助绕组组件的层是交错的。例如,这些层可交错以使漏电感减小或者最小化。

在至少一些实施例中,按照以下次序(从线圈的外侧开始)布置各层:次级绕组组件的第一次级层(Sec1)、初级绕组组件的第一初级层(Pri1)、次级绕组组件的第二次级层(Sec2)、辅助绕组组件的辅助层(Aux)、初级绕组组件的第二初级层(Pri2)以及初级绕组组件的第三初级层(Pri3)(即,Sec1、Pri1、Sec2、Aux、Pri2、Pri3)。一些实施例也包括附加辅助绕组组件,所述附加辅助绕组组件包括设置在次级绕组组件的第一次级层(Sec1)外侧的附加辅助层(AdAux) (即,AdAux、Sec1、Pri1、Sec2、Aux、Pri2、Pri3)。与许多其它绕组布置相比,绕组组件的层的这种布置通过例如布置这些层使得初级绕组组件的层与次级绕组组件的相邻层之间的电压差被减小或者最小化来降低CM噪声。

在一些实施例中,初级绕组组件、次级绕组组件和一个或多个辅助绕组组件的端子连接也被布置成降低CM噪声。例如,端子连接的放置可进一步减小初级绕组组件的层与次级绕组组件的相邻层之间的电压差。

出于说明性目的,以下示例描述端子连接器相对于绕组组件的顶部和绕组组件的底部的布置。然而,应该理解的是,在一些实施例中定向被交换(即,被描述为设置在顶部的端子连接被设置在底部,并且反之亦然)。

在至少一些实施例中,初级层串联连接。尽管替代方案是可能的,然而第一初级端子连接附接到第一初级绕组层的顶端,第一初级绕组层的底端连接到第二初级绕组层的底端,第二初级绕组层的顶端连接到第三初级绕组层的顶端,并且第三初级绕组层的底端连接到第二初级端子连接。次级层并联连接,具有连接到第一次级层和第二次级层两者的底部的第一次级端子以及连接到第一次级层和第二次级层两者的顶部的第二次级端子。附加地,第一辅助端子连接到辅助层的顶部,第二辅助端子在辅助层的顶部和底部之间的位置处(例如,在辅助层的中间、在辅助层的中间10%内、在辅助层的中间20%内、在辅助层的中间50%内)连接到辅助层,并且第三辅助端子连接到辅助层的底部。有利的是,端子连接的这种布置进一步降低初级和次级绕组组件的相邻层之间的电压差以便降低CM噪声。

在包括附加辅助绕组组件的至少一些实施例中,附加辅助绕组层的顶部连接到第二辅助端子连接器并且附加辅助绕组层的底部浮置 (即,未连接)。应该注意的是,AdAux与Sec1之间的电压差是负的,所以存在从Sec1流向AdAux绕组并然后返回到初级侧的位移CM电流。由于Pri1与Sec1之间、Pri1与Sec2之间以及Aux与Sec2层之间的正电压差(因为Aux和Pri1在每层上的匝数比Sec1和Sec2层多),这有助于抵消从Pri1流向Sec1和Sec2以及从Aux流向Sec2的位移 CM电流。因为AdAux位于绕组的外侧,所以易于进行调节。因为以上原因,此技术比常规屏蔽层方法更高效。也可调节AdAux绕组的位置以进行高效抵消。当AdAux绕组从线圈的顶部开始时,AdAux和Sec1 层之间的电压差最高,这意味着当AdAux绕组位于底部上时更少的匝数可具有与更多的匝数相同的抵消效果。

在一些实施例中,CM噪声降低电路也包括绕芯设置的屏蔽结构。例如,该屏蔽结构的一些实施例包括由诸如铜箔的导电箔形成的屏蔽层。在一些实施例中,该屏蔽结构连接到初级地(例如,通过第二辅助端子连接器)。

附加地,CM噪声降低电路的一些实施例包括连接在初级绕组组件和次级绕组组件之间的平衡电容器。在一些实施例中,该平衡电容器连接在第一初级端子连接器与第一次级端子连接器之间。可替选地,该平衡电容器连接在第二初级端子连接器与第二次级端子连接器之间。本文中所描述的技术可用于确定该平衡电容器的位置和电容。

图1是用于降低共模噪声的示例系统100的示意图。在此示例中,系统100包括电源适配器102和电子装置104。电源适配器102包括整流器电路106和共模噪声降低转换器电路108。另外在图1中示出的是 AC电源。

电源适配器102连接到AC电源并且对从其接收到的电力进行转换以供由电子装置104使用。在一些实施例中,电源适配器102将电力从AC转换为DC并且使电压降压,例如从120伏或240伏降至在5 伏与20伏之间。电源适配器102可提供用于操作电子装置104并且/ 或者对电子装置104的电池进行充电。

电子装置104可以是任何类型的电子装置。电子装置的示例是计算装置。计算装置可包括但不限于膝上型计算机、笔记本计算机、平板、上网本、智能电话、个人数字助理、台式计算机、移动电话、游戏控制台和移动计算装置。电子装置的其它非限制性示例包括电视、收音机或其它类型的音频回放系统、器具和其它类型的电子装置。

在一些实施例中,电源适配器102与电子装置104分离并且经由电缆连接到电子装置。电缆可被配置成可拆卸地附接到电子装置104 上的端口。电缆也可被固定到电子装置104。类似地,在一些实施例中电缆被配置成可拆卸地附接到电源适配器102上的端口,然而在其它实施例中电缆被固定到电源适配器。可替选地,电源适配器102并入电子装置104。

AC电源可以是例如市电。电源适配器102可以经由带插头的电缆连接到AC电源,所述插头被配置成适配连接到AC电源的插座。

整流器电路106对从AC源接收到的电力信号进行整流以将交流电转换为直流电。在一些实施例中,整流器电路106包括二极管电桥。

CM噪声降低转换器电路108是将从整流器电路106接收到的电力的电压转换为不同的电压电平的电路。CM噪声降低转换器电路108 并入本文中所描述的一种或多种技术以减少CM噪声,诸如优化包括屏蔽结构和/或包括平衡电容器的绕组的布置。

电源适配器102也可包括其它部件。例如,一些实施例包括电磁干扰(EMI)滤波器。EMI滤波器可用于降低CM噪声。然而,本文中所描述的CM噪声降低转换器电路108的一些实施例充分地降低CM 噪声,使得不需要EMI滤波器。

图2是示出用于实现包括CM噪声降低转换器电路的示例电源适配器202(电源)的示例系统200的示意图。电源适配器202是电源适配器102的示例。

参考图1,在一些实现方式中,电子装置104可使用电源适配器 202来将交流(AC)电力信号转换为直流(DC)电力信号以供由电子装置104使用。例如,电源适配器202可包括一个或多个端口(例如,端口210)。

系统200可包括可从电源适配器202向电子装置供应电力的第一电缆204。第一电缆204可包括第一连接器212和第二连接器214。在图2中所示的示例中,第二连接器214可连接到包括在电源适配器202 上的端口210(与其接口连接)。参考图1,在一些实现方式中,第一连接器212可连接到电子装置104的端口(与其接口连接)。

电源适配器202可经由第二电缆206从AC电源接收AC电力信号。第二电缆206可包括用于电连接到AC电源(例如,家用插座接受器)的插头208。在一些实现方式中,插头(例如,插头208)可被包括在电源适配器202中(与其集成在一起)。在这些实现方式中,不需要第二电缆206并且使用插头208的电源适配器202可电连接到AC 电源(例如,家用插座接受器)。在一些实现方式中,电源适配器202 可向包括在电子装置中的电力存储部件(例如,电池)供应充电电力。电源适配器202可通过第一电缆204将充电电力供应给电力存储部件。

图3A和图3B是示例CM噪声降低转换器电路300的示意图。图 3A示出CM噪声降低转换器电路300的示例的示意电路图。CM噪声降低转换器电路300是CM噪声降低转换器电路108的示例。

CM噪声降低转换器电路300包括回扫转换器组件350。回扫转换器组件350增加或者减少形成整流器电路106的整流线路和中性点之间的电压差。在图4A中图示并且关于图4A描述回扫转换器组件350 的线圈的示例。

回扫转换器组件350的断开阶段或断开状态期间的电压可被向下变换为通过变压器的匝数比所确定的值。回扫转换器组件350的使用可使用最少数目的部件来提供多个电压输出。例如,每个附加输出电压可包括附加变压器绕组、附加二极管和附加电容器。回扫转换器组件350的接通阶段或接通状态期间的电压可以是该电压的近似直流 (DC)分量的值。也可通过调节回扫转换器的占空比来更改输出电压。以这种方式,即便当仅存在单个输出时,也可以在无需修改匝数的情况下调节输出电压。

图3B示出CM噪声降低转换器电路300的示例回扫转换器组件 350的绕组的示意图。回扫转换器组件350包括磁芯352、绕线管354 和线圈组件356。

磁芯352是由诸如铁氧体的磁材料形成的结构,所述铁氧体用于改变由线圈组件356中的电流产生的磁场。虽然替代方案是可能的,然而在此示例中磁芯352具有矩形环形状。其它形状对于磁芯来说也是可能的,诸如椭圆形状、“E”形状、杆形状或其它形状。

在此示例中,线圈组件356缠绕着绕磁芯352的一部分(例如,绕矩形环的一侧)设置的绕线管354。绕线管354通常由绝缘材料形成并且具有线圈组件356的导体缠绕着的圆筒形部分。

线圈组件356包括多个绕组组件。线圈组件包括电连接到CM噪声降低转换器电路300的初级部分的至少一个绕组组件以及连接到CM 噪声降低转换器电路300的次级部分的至少一个绕组组件。线圈组件 356也可包括一个或多个辅助绕组组件。绕组组件可包括缠绕绕线管354的导体的层。绕组组件的层可以是交错的。基于绕组组件中的导体缠绕磁芯352的次数之间的比率,施加到一个绕组组件的电压将在其它绕组组件中感应升压或降压电压。在线圈组件356中,绕组组件的层被布置成降低CM噪声。在图4B中图示并且关于图4B描述线圈组件356的绕组组件的示例布置。

图4A和图4B是CM噪声降低转换器电路300的回扫转换器组件 350的示例的示意图。图4A示出回扫转换器组件350的示例的线圈的示意电路图。

回扫转换器组件350包括初级部分370和次级部分372。初级部分370与AC电源电连接(例如,经由整流器电路106)。次级部分372 与AC电源电隔离并且与诸如电子装置104的负载装置电连接。初级部分370被接地到初级地,同时次级部分372被接地到次级地。

初级部分370包括多个线圈绕组组件,包括初级绕组组件374和辅助绕组组件376。初级部分也包括DC电容器378。

初级绕组组件374包括第一初级端子连接器380和第二初级端子连接器382。第一初级端子连接器380连接到来自整流器电路106的线路信号。第二初级端子连接器382连接到晶体管的漏极。

辅助绕组组件376包括第一辅助端子连接器384、第二辅助端子连接器386和第三辅助端子连接器388。辅助绕组组件376可用于向电源适配器102的一个或多个部件(例如,控制电路、灯等)提供电力。在各种实施例中,第一辅助端子连接器384与第二辅助端子连接器386 之间以及第二辅助端子连接器386与第三辅助端子连接器388之间的导体或辅助绕组组件376的匝数变化(例如,基于辅助绕组组件376 连接到的部件的电力需要)。DC电容器378连接在来自整流器电路106 的线路信号与初级地之间。

次级绕组组件390包括第一次级端子连接器392和第二次级端子连接器394。第一次级端子连接器392为负载(例如,电子装置104) 提供正电力信号并且第二次级端子连接器394是中性点电力信号(即,次级地)。

图4B示出示例回扫转换器组件350的一部分的横截面的示意图。在该图中,线圈的外侧被示出在左边并且线圈的内侧被示出在右边。

如上面所讨论的,线圈组件356包括初级绕组组件374、次级绕组组件390和辅助绕组组件376。线圈组件356的绕组缠绕绕线管354,所述绕线管354被绕磁芯352设置。

每个绕组组件包括绕组的至少一个层。如下面进一步描述的,绕组从绕线管的任一端(例如,自顶向下或者自底向上)不同地开始。绕组由一股或多股细长导电材料(例如,铜电线)形成,所述细长导电材料可以被覆盖有绝缘壳(例如,电线绝缘体)或者涂覆有绝缘层。

在此示例中,初级绕组组件374包括第一初级绕组层410、第二初级绕组层412和第三初级绕组层414。次级绕组组件390包括第一次级绕组层420和第二次级绕组层422。辅助绕组组件376包括辅助绕组层430。

在图4B的示例中,初级绕组组件374、次级绕组组件390和辅助绕组组件376的层是交错的。例如,这些层可交错以使漏电感减小或者最小化。在一些实施例中,绕组组件的层被诸如绝缘带或纸的绝缘体分开。

例如,在图4B中按照以下次序(从线圈的外侧开始)布置各层:第一次级绕组层420、第一初级绕组层410、第二次级绕组层422、辅助绕组层430、第二初级绕组层412和第三初级绕组层414。

与许多其它绕组布置相比,绕组组件的层的这种布置通过例如布置这些层使得初级绕组组件的层与次级绕组组件的相邻层之间的电压差被减小或者最小化来降低CM噪声。

在一些实施例中,初级绕组组件374、次级绕组组件390和辅助绕组组件376的端子连接器被布置成降低CM噪声。例如,端子连接器的放置可进一步减小初级绕组组件374的层与次级绕组组件390的相邻层之间的电压差。

在至少一些实施例中,初级绕组组件374的层串联连接。第一初级绕组层410包括在线圈组件356的第一端(在图4B中示出为顶部) 处开始并延续到线圈组件356的第二端(在图4B中示出为顶部)的绕组,第二初级绕组层412包括在线圈组件356的第二端处开始并延续到线圈组件356的第一端的绕组,第三初级绕组层414包括在线圈组件356的第一端处开始并延续到线圈组件356的第二端的绕组。第一初级端子连接器380在绕组的开始处附接到第一初级绕组层410并且第二初级端子连接器382在绕组的末端处附接到第三初级绕组层414。

在至少一些实施例中,次级绕组组件390的层并联连接。第一次级绕组层420包括在线圈组件356的第一端处开始并延续到线圈组件 356的第二端的绕组,第二次级绕组层422包括在线圈组件356的第一端处开始并延续到线圈组件356的第二端的绕组。第一次级端子连接器392在绕组的开始处附接到第一次级绕组层420并且在绕组的开始处附接到第二次级绕组层422,并且第二次级端子连接器394既在绕组的末端处附接到第一次级绕组层420也在绕组的末端处附接到第二次级绕组层422。

附加地,辅助绕组层430包括在线圈组件356的第一端处开始并延续到线圈组件356的第二端的绕组。第一辅助端子连接器384在绕组的开始处附接到辅助绕组层430,第二辅助端子连接器386在绕组的开始与绕组的末端之间附接到辅助绕组层430,并且第三辅助端子连接器388在绕组的末端处附接到辅助绕组层430。第二辅助端子连接器 386可在辅助绕组层430的顶部和底部之间的位置处(例如,在辅助绕组层430的中间、在辅助绕组层430的中间10%内、在辅助绕组层430 的中间20%内、在辅助绕组层430的中间50%内)连接到辅助绕组层 430。有利的是,端子连接的这种布置进一步减小初级和次级绕组组件的相邻层之间的电压差以便降低CM噪声。

图5A和图5B是回扫转换器组件450的另一示例的示意图。回扫转换器组件450是回扫转换器组件350的示例并且可被用在CM噪声降低转换器电路300的实施例中。除了回扫转换器组件450包括附加辅助绕组组件452之外,回扫转换器组件450与回扫转换器组件350 类似。

图5A示出回扫转换器组件450的线圈的示意电路图。回扫转换器组件450包括初级绕组组件374、次级绕组组件390、辅助绕组组件376 和附加辅助绕组组件452。

附加辅助绕组组件452包括附加辅助端子连接器454。在一些实施例中,附加辅助端子连接器454在回扫转换器组件450的初级部分 370上连接到地并且附加辅助附加绕组组件的其它端开路(即,未连接到任何东西)。

图5B示出包括线圈组件460的示例回扫转换器组件450的一部分的横截面的示意图。在该图中,线圈的外侧被示出在左边并且线圈的内侧被示出在右边。

附加辅助绕组组件452包括附加辅助层462。在此示例中,附加辅助层462被设置在第一次级绕组层420的外侧。总体上,在图5B中按照以下次序(从线圈的外侧开始)布置线圈组件460的各层:附加辅助层462、第一次级绕组层420、第一初级绕组层410、第二次级绕组层422、辅助绕组层430、第二初级绕组层412和第三初级绕组层414。

附加辅助层462与第一次级绕组层420之间的电压差产生从第一次级绕组层420流向附加辅助层462并然后返回到初级部分370的位移CM电流。此位移CM电流可至少部分地抵消由于第一初级绕组层 410与第一次级绕组层420之间以及第一初级绕组层410与第二次级绕组层422之间的正电压差(例如,当第一初级绕组层410具有比第一次级绕组层420和第二次级绕组层422更多的匝数时)而从第一初级绕组层410流向第一次级绕组层420并流向第二次级绕组层422的位移CM电流。由附加辅助层462与第一次级绕组层420之间的此电压差产生的CM电流也可至少部分地抵消由于辅助绕组层430与第二次级绕组层422之间的正电压差(例如,当辅助绕组层430具有比第二次级绕组层422更多的匝数时)而导致的辅助绕组层430与第二次级绕组层422之间的CM电流。

因为附加辅助层462被设置在线圈组件460的外侧,所以与线圈组件460的其它层相比更易于调节绕组的数目。因为附加辅助绕组位于线圈组件460的外侧,所以附加辅助绕组不会产生涡流损耗。附加地,因为附加辅助绕组位于线圈组件460的外侧,所以与常规屏蔽技术相比附加辅助绕组减小漏电感。在一些实施例中,可相对于线圈组件460的第一侧和第二侧来调节附加辅助层462的位置以使抵消更高效。例如,附加辅助层462的绕组可在线圈组件460的第一端处开始并且向线圈组件460的第二端前进。在此布置中,附加辅助层462与第一次级绕组层420之间的电压差比当附加辅助层462绕组从第二端开始时大从而允许更少的匝数具有更大的抵消效果。由于以上原因,此技术比使用屏蔽层更高效。另外此技术可降低变压器的成本和大小。

图6是回扫转换器电路组件510的另一实施例的示意电路图。回扫转换器组件510是回扫转换器组件350的示例并且可被用在CM噪声降低转换器电路300的实施例中。除了回扫转换器组件510包括屏蔽结构512之外,回扫转换器组件510与回扫转换器组件450类似。屏蔽结构512由导电材料形成。例如,在一些实施例中,屏蔽结构512 包括铜箔。在一些实施例中,屏蔽结构512与初级地电接触。在至少一些实现方式中,屏蔽结构512在变压器芯外侧并且消除或者使来自回扫转换组件350附接到的电路板上的散热器的路径的CM噪声最小化。例如,电路板可包括主散热器和辅散热器,并且屏蔽结构512可以消除或者使从主散热器到变压器芯或绕组组件到辅散热器的CM噪声最小化。

图7示出示例回扫转换器组件550的示意电路图。回扫转换器组件550是回扫转换器组件350的示例并且可被用在CM噪声降低转换器电路300的实施例中。除了回扫转换器组件550包括平衡电容器552 之外,回扫转换器组件550与回扫转换器组件450类似。

平衡电容器552使初级部分370与次级部分372之间的电容平衡。可选择平衡电容器552的电容以抵消初级部分370与次级部分372之间的总电容(例如,如凭经验或者使用建模技术来确定)。

尽管替代方案是可能的,然而在图7中,平衡电容器552被示出为连接在第一初级端子连接器380与第一次级端子连接器392之间。可替选地,平衡电容器可连接在第二初级端子连接器382与第二次级端子连接器394之间。在一些实施例中,平衡电容器的电容等于初级绕组组件374与次级绕组组件390之间的匝数比乘以第二初级端子连接器382与第二次级端子连接器394之间的电容的乘积。

图8示出可以与这里所描述的技术一起使用的通用计算机装置 800和通用移动计算机装置850的示例。计算机装置800和移动计算机装置850是电子装置104的示例。计算装置800旨在表示各种形式的数字计算机,诸如膝上型计算机、台式机、平板、工作站、个人数字助理、电视、服务器、刀片服务器、大型机和其它适当的计算装置。计算装置850旨在表示各种形式的移动装置,诸如个人数字助理、蜂窝电话、智能电话和其它类似的计算装置。这里所示的部件、它们的连接和关系以及它们的功能仅意在为示例性的,而不意在限制此文档中所描述和/或要求保护的实用新型的实现方式。

计算装置800包括处理器802、存储器804、存储装置806、连接到存储器804和高速扩展端口810的高速接口808以及连接到低速总线814和存储装置806的低速接口812。处理器802可以是基于半导体的处理器。存储器804可以是基于半导体的存储器。部件802、804、 806、808、810和812中的每一个使用各种总线来互连,并且可以被酌情安装在公共母板上或者以其它方式安装。处理器802可处理用于在计算装置800内执行的指令,包括存储在存储器804中或在存储装置 806上以在外部输入/输出装置(诸如耦合到高速接口808的显示器816) 上显示GUI的图形信息的指令。在其它实现方式中,可以酌情使用多个处理器和/或多条总线以及多个存储器和多种类型的存储器。另外,可以连接多个计算装置800,其中每个装置提供必要操作的各部分(例如,作为服务器组、一组刀片服务器或多处理器系统)。

存储器804存储计算装置800内的信息。在一个实现方式中,存储器804是一个或多个易失性存储器单元。在另一实现方式中,存储器804是一个或多个非易失性存储器单元。存储器804也可以是另一形式的计算机可读介质,诸如磁盘或光盘。

存储装置806能够为计算装置800提供大容量存储。在一个实现方式中,存储装置806可以是或者包含计算机可读介质,诸如软盘装置、硬盘装置、光盘装置或磁带装置、闪速存储器或其它类似的固态存储器装置或这些装置的阵列,包括存储区域网或其它配置中的装置。计算机程序产品可被有形地具体实现在信息载体中。计算机程序产品也可以包含指令,所述指令当被执行时,执行一个或多个方法,诸如上面所描述的那些方法。信息载体是计算机或机器可读介质,诸如存储器804、存储装置806或处理器802上的存储器。

高速控制器808管理计算装置800的带宽密集操作,同时低速控制器812管理较低带宽密集操作。功能的这种分配仅是示例性的。在一个实现方式中,高速控制器808耦合到存储器804、显示器816(例如,通过图形处理器或加速器),并且耦合到可以接受各种扩展卡(未示出)的高速扩展端口810。在该实现方式中,低速控制器812耦合到存储装置806和低速扩展端口814。可以包括各种通信端口(例如, USB、蓝牙、以太网、无线以太网)的低速扩展端口可以例如通过网络适配器耦合到一个或多个输入/输出装置,诸如键盘、指点装置、扫描仪或诸如交换机或路由器的联网装置。

如图所示,可以以多种不同的形式实现计算装置800。例如,它可以作为标准服务器820被实现,或者被多次实现在一组此类服务器中。它也可以作为机架服务器系统824的一部分被实现。此外,它可以被实现在诸如膝上型计算机822的个人计算机中。可替选地,来自计算装置800的部件可以与诸如装置850的移动装置(未示出)中的其它组件组合。此类装置中的每一个可以包含计算装置800、850中的一个或多个,并且整个系统可以由彼此通信的多个计算装置800、850 组成。

计算装置850包括处理器852、存储器864、诸如显示器854、通信接口866和收发器868的输入/输出装置及其它部件。装置850还可以被提供有存储装置,诸如微型硬盘或其它装置,以提供附加存储。部件850、852、864、854、866和868中的每一个使用各种总线来互连,并且若干部件可以酌情被安装在公共母板上或者以其它方式安装。

处理器852可以执行计算装置850内的指令,包括存储在存储器 864中的指令。处理器可以作为包括单独的且多个模拟和数字处理器的芯片的芯片组被实现。处理器可以例如提供装置850的其它部件的协调,诸如对用户接口、由装置850运行的应用以及由装置850进行的无线通信的控制。

处理器852可以通过耦合到显示器854的控制接口858和显示接口856来与用户进行通信。显示器854可以是例如TFT LCD(薄膜晶体管液晶显示器)或OLED(有机发光二极管)显示器或其它适当的显示技术。显示接口856可以包括用于驱动显示器854以向用户呈现图形和其它信息的适当电路。控制接口858可以接收来自用户的命令并且对它们进行转换以便于提交给处理器852。此外,可以提供与处理器 852通信的外部接口862,以便实现装置850与其它装置的近区域通信。在一些实现方式中,外部接口862可以例如提供有线通信,或者在其它实现方式中提供无线通信,并且也可以使用多个接口。

存储器864存储计算装置850内的信息。存储器864可作为一个或多个计算机可读介质、一个或多个易失性存储器单元或者一个或多个非易失性存储器单元中的一个或多个被实现。扩展存储器874也可以被提供并且通过扩展接口872连接到装置850,所述扩展接口872可以包括例如SIMM(单列直插存储器模块)卡接口。这种扩展存储器 874可以为装置850提供额外的存储空间,或者也可以为装置850存储应用或其它信息。具体地,扩展存储器874可以包括用于执行或者补充上面所描述的过程的指令,并且也可以包括安全信息。因此,例如,扩展存储器874可以作为装置850的安全模块被提供,并且可以被编程有允许安全地使用装置850的指令。此外,可以经由SIMM卡提供安全应用以及附加信息,诸如以不可破解的方式在SIMM卡上放置标识信息。

如下面所讨论的,存储器可以包括例如闪速存储器和/或NVRAM 存储器。在一个实现方式中,计算机程序产品被有形地具体实现在信息载体中。计算机程序产品包含指令,所述指令当被执行时,执行一个或多个方法,诸如上面所描述的那些方法。信息载体是可以例如在收发器868或外部接口862上接收的计算机或机器可读介质,诸如存储器864、扩展存储器874或处理器852。

装置850可以通过通信接口866以无线方式通信,所述通信接口 866必要时可以包括数字信号处理电路。通信接口866可以在诸如GSM 语音呼叫、SMS、EMS或MMS消息传送、CDMA、TDMA、PDC、 WCDMA、CDMA2000或GPRS等的各种模式或协议下提供通信。这种通信可以例如通过射频收发器868而发生。此外,诸如使用蓝牙、 WiFi或其它这种收发器(未示出),可以发生短距离通信。此外,GPS (全球定位系统)接收器模块870可以向装置850提供附加的导航和位置相关无线数据,所述无线数据可以由在装置850上运行的应用酌情使用。

装置850也可以使用音频编解码器860可听地通信,所述音频编解码器860可以接收来自用户的口语信息并且将其转换为可用的数字信息。音频编解码器860可以同样地例如通过扬声器(例如,在装置 850的听筒中的)为用户产生可听声音。这种声音可以包括来自语音电话呼叫的声音,可以包括记录的声音(例如,语音消息、音乐文件等),并且也可以包括由在装置850上操作的应用所产生的声音。

如图所示,可以以许多不同的形式实现计算装置850。例如,它可以作为蜂窝电话880被实现。它也可以作为智能电话882、个人数字助理或其它类似的移动装置的一部分被实现。

这里所描述的系统和技术的各种实现方式可用数字电子电路、集成电路、专门地设计的ASIC(专用集成电路)、计算机硬件、固件、软件和/或其组合加以实现。这些各种实现方式可包括一个或多个计算机程序中的实现方式,所述计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程系统上执行和/或解释,所述至少一个可编程处理器可以是专用的或通用的,耦合以从存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置接收数据和指令并且向存储系统、至少一个输入装置和至少一个输出装置发送数据和指令。

这些计算机程序(也被称为程序、软件、软件应用或代码)包括用于可编程处理器的机器指令,并且可用高级过程和/或面向对象编程语言和/或用汇编语言/机器语言加以实现。如本文中所使用的,术语“机器可读介质”、“计算机可读介质”指代用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何计算机程序产品、设备和/或装置(例如,磁盘、光盘、存储器、可编程逻辑器件(PLD)),包括接收作为机器可读信号的机器指令的机器可读介质。术语“机器可读信号”指代用于向可编程处理器提供机器指令和/或数据的任何信号。

为了提供与用户的交互,可将这里所描述的系统和技术实现在计算机上,所述计算机具有用于向用户显示信息的显示装置(例如,CRT (阴极射线管)或LCD(液晶显示器)监视器)以及用户可以用来向该计算机提供输入的键盘和指点装置(例如,鼠标或轨迹球)。其它类型的装置也可用于提供与用户的交互;例如,提供给用户的反馈可以是任何形式的感觉反馈(例如,视觉反馈、听觉反馈或触觉反馈);并且可以任何形式接收来自用户的输入,包括声、语音或触觉输入。

可将这里所描述的系统和技术实现在计算系统中,所述计算系统包括后端部件(例如,作为数据服务器),或者包括中间件部件(例如,应用服务器),或者包括前端部件(例如,具有用户可以用来与这里所描述的系统和技术的实现方式交互的图形用户界面或Web浏览器的客户端计算机),或者包括此类后端、中间件或前端部件的任何组合。本系统的部件可通过任何形式或介质的数字数据通信(例如,通信网络)来互连。通信网络的示例包括局域网(“LAN”)、广域网(“WAN”)和因特网。

计算系统可包括客户端和服务器。客户端和服务器通常彼此远离并且通常通过通信网络来交互。客户端和服务器的关系借助于在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序而产生。

已经对许多实施例进行了描述。然而,应当理解的是,可以在不脱离本说明书的精神和范围的情况下作出各种修改。

此外,图中所描绘的任何逻辑流程不要求所示特定次序或顺序次序以实现所希望的结果。此外,可以提供其它步骤,或者可以从所描述的流程中消除步骤,并且可以向所描述的系统添加其它部件或者从所描述的系统中去除其它部件。因此,其它实施例在以下权利要求的范围内。

在下文中,对示例实施例进行描述。

示例1:一种转换器电路,所述转换器电路包括:

磁芯;以及

线圈组件,所述线圈组件包括:

初级绕组组件,所述初级绕组组件包括布置在至少一个初级绕组层中的导电介质;

次级绕组组件,所述次级绕组组件包括布置在至少一个次级绕组层中的导电介质;以及

辅助绕组组件,所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述至少一个初级绕组层的层相邻并且与所述至少一个次级绕组层的层相邻。

示例2:根据示例1所述的转换器电路,还包括设置在所述辅助绕组层与所述相邻的初级绕组层之间的第一绝缘层以及设置在所述辅助绕组层与所述相邻的次级绕组层之间的第二绝缘层。

示例3:根据示例2所述的转换器电路,其中所述第一绝缘层包括绝缘带并且所述第二绝缘层包括绝缘带。

示例4:根据前述示例中的至少一个所述的转换器电路,其中:

所述至少一个初级层包括第一初级绕组层、第二初级绕组层和第三初级绕组层;并且

所述至少一个次级层包括第一次级绕组层和第二次级绕组层。

示例5:根据示例4所述的转换器电路,其中:

所述第一次级绕组层与所述第一初级绕组层相邻;

所述第一初级绕组层与所述第二次级绕组层相邻;

所述第二次级绕组层与所述辅助绕组层相邻;

所述辅助绕组层与所述第二初级绕组层相邻;以及

所述第二初级绕组层与所述第三初级绕组层相邻。

示例6:根据示例5所述的转换器电路,其中:

所述第一初级绕组层包括在所述线圈组件的第一端处开始并延续到所述线圈组件的第二端的绕组,所述第二初级绕组层包括在所述线圈组件的所述第二端处开始并延续到所述线圈组件的所述第一端的绕组,所述第三初级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述初级绕组组件还包括第一初级端子连接器和第二初级端子连接器;

所述第一初级端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述第一初级绕组层并且所述第二初级端子连接器在所述绕组的末端处附接到所述第三初级绕组层;

所述第一次级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组,所述第二次级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述次级绕组组件还包括第一次级端子连接器和第二次级端子连接器;以及

所述第一次级端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述第一次级绕组层并且在所述绕组的开始处附接到所述第二次级绕组层,并且所述第二次级端子连接器既在所述绕组的末端处附接到所述第一次级绕组层也在所述绕组的末端处附接到所述第二次级绕组层。

示例7:根据示例6所述的转换器电路,其中:

所述辅助绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述辅助绕组组件还包括第一辅助端子连接器、第二辅助端子连接器和第三辅助端子连接器;以及

所述第一辅助端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述辅助绕组层,所述第二辅助端子连接器在所述绕组的所述开始与所述绕组的末端之间附接到所述辅助绕组层,并且所述第三辅助端子连接器在所述绕组的所述末端处附接到所述辅助绕组层。

示例8:根据前述示例中的至少一个所述的转换器电路,还包括设置在所述初级绕组组件与所述次级绕组组件之间的平衡电容器。

示例9:根据示例8所述的转换器电路,其中所述平衡电容器连接到在所述平衡电容器的第一侧上的初级地和在所述平衡电容器的第二侧上的次级地。

示例10:根据前述示例中的至少一个所述的转换器电路,还包括附加辅助绕组组件,所述附加辅助绕组组件包括布置在至少一个附加辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个附加辅助绕组层被设置为与所述多个初级绕组层的层相邻并且与所述第一次级绕组层相邻。

示例11:根据前述示例中的至少一个所述的转换器电路,还包括绕所述磁芯设置的屏蔽结构。

示例12:根据示例11所述的转换器电路,其中所述屏蔽结构包括铜箔。

示例13:一种电源适配器,所述电源适配器包括:

整流器电路;以及

转换器电路,所述转换器电路包括:

磁芯;以及

线圈组件,所述线圈组件包括:

初级绕组组件,所述初级绕组组件包括布置在多个初级绕组层中的导电介质,所述多个初级绕组层包括第一初级绕组层、第二初级绕组层和第三初级绕组层;

次级绕组组件,所述次级绕组组件包括布置在多个次级绕组层中的导电介质,所述多个次级绕组层包括第一次级绕组层和第二次级绕组层;以及

辅助绕组组件,所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述多个初级绕组层的层相邻并且与所述多个次级绕组层的层相邻。

示例14:根据示例13所述的电源适配器,还包括设置在所述辅助绕组层与所述相邻的初级绕组层之间的第一绝缘层以及设置在所述辅助绕组层与所述相邻的次级绕组层之间的第二绝缘层。

示例15:根据示例14所述的电源适配器,其中所述第一绝缘层包括绝缘带并且所述第二绝缘层包括绝缘带。

示例16:根据示例13至15中的至少一个所述的电源适配器,其中:

所述第一次级绕组层与所述第一初级绕组层相邻;

所述第一初级绕组层与所述第二次级绕组层相邻;

所述第二次级绕组层与所述辅助绕组层相邻;

所述辅助绕组层与所述第二初级绕组层相邻;以及

所述第二初级绕组层与所述第三初级绕组层相邻。

示例17:根据示例16所述的电源适配器,其中:

所述第一初级绕组层包括在所述线圈组件的第一端处开始并延续到所述线圈组件的第二端的绕组,所述第二初级绕组层包括在所述线圈组件的所述第二端处开始并延续到所述线圈组件的所述第一端的绕组,所述第三初级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述初级绕组组件还包括第一初级端子连接器和第二初级端子连接器;

所述第一初级端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述第一初级绕组层并且所述第二初级端子连接器在所述绕组的末端处附接到所述第三初级绕组层;

所述第一次级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组,所述第二次级绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述次级绕组组件还包括第一次级端子连接器和第二次级端子连接器;

所述第一次级端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述第一次级绕组层并且在所述绕组的开始处附接到所述第二次级绕组层,并且所述第二次级端子连接器既在所述绕组的末端处附接到所述第一次级绕组层也在所述绕组的末端处附接到所述第二次级绕组层;

所述辅助绕组层包括在所述线圈组件的所述第一端处开始并延续到所述线圈组件的所述第二端的绕组;

所述辅助绕组组件还包括第一辅助端子连接器、第二辅助端子连接器和第三辅助端子连接器;以及

所述第一辅助端子连接器在所述绕组的开始处附接到所述辅助绕组层,所述第二辅助端子连接器在所述绕组的所述开始与所述绕组的末端之间附接到所述辅助绕组层,并且所述第三辅助端子连接器在所述绕组的所述末端处附接到所述辅助绕组层。

示例18:根据前述示例中的至少一个所述的电源适配器,还包括附加辅助绕组组件,所述附加辅助绕组组件包括布置在至少一个附加辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个附加辅助绕组层被设置为与所述多个初级绕组层的层相邻并且与所述第一次级绕组层相邻。

示例19:一种系统,所述系统包括:

计算装置,所述计算装置包括:

处理装置;

存储器装置;以及

显示装置;以及

电源适配器,所述电源适配器包括:

整流器电路;以及

转换器电路,所述转换器电路包括:

磁芯;以及

线圈组件,所述线圈组件包括:

初级绕组组件,所述初级绕组组件包括布置在多个初级绕组层中的导电介质,所述多个初级绕组层包括第一初级绕组层、第二初级绕组层和第三初级绕组层;

次级绕组组件,所述次级绕组组件包括布置在多个次级绕组层中的导电介质,所述多个次级绕组层包括第一次级绕组层和第二次级绕组层;

辅助绕组组件,所述辅助绕组组件包括布置在至少一个辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个辅助绕组层包括辅助绕组层,所述辅助绕组层被设置为与所述多个初级绕组层的层相邻并且与所述多个次级绕组层的层相邻;以及

附加辅助绕组组件,所述附加辅助绕组组件包括布置在至少一个附加辅助绕组层中的导电介质,所述至少一个附加辅助绕组层被设置在所述线圈组件的外侧。

示例20:根据示例19所述的系统,其中:

所述第一次级绕组层与所述第一初级绕组层相邻;

所述第一初级绕组层与所述第二次级绕组层相邻;

所述第二次级绕组层与所述辅助绕组层相邻;

所述辅助绕组层与所述第二初级绕组层相邻;以及

所述第二初级绕组层与所述第三初级绕组层相邻。

当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1