专利名称：驱动变压器的制作方法
驱动变压器技术领域
本发明公开一种驱动变压器，特别是一种双屏蔽驱动变压器，属于电力电子技术领域。
背景技术：
驱动变压器已经被广泛应用在开关电源等场合，驱动变压器的电路结构请参看附图1，其可实现方波输入、方波输出。但是由于驱动变压器自身的寄生参数的存在，从而对驱动变压器的使用造成一定的影响。请参看附图2驱动变压器加入其寄生参数后的等效电路模型如图2所示其中CP为初级线圈寄生电容，LPR为初级线圈漏感，LP为初级励磁电感， TRl为理想变压器，CR为初级次级线圈之间的寄生电容，LS为次级励磁电感，LSR次级线圈漏感，CS为次级线圈寄生电容。
请参看附图3，当驱动变压器应用与BUCK电路(即降压式转换电路)中时，由于驱动变压器自身寄生参数的存在，导致其驱动的开关管的开关损耗加大。利用驱动变压器在 BUCK电路中驱动MOS管时，开始时刻MOS管处于关闭状态，MOS管第2脚的电压接近零伏，当驱动变压器的第4脚输入高电平时，驱动变压器的第5脚输出也为高电平，此时则MOS管的第1脚和第3脚两端电压差达到开启门限，MOS管开始导通，电流从MOS管第2脚流向MOS 管第3脚，MOS管第3脚电位迅速升高。由于MOS管第3脚电位升高速度非常快，而驱动变压器的寄生电容CR充电需要经过电感LSR、电感LP、电感LS和电感LSR，所以寄生电容CR 的电压上升速度比MOS管第3脚上升速度慢，由于驱动变压器第5脚电位受寄生电容CR影响，所以变压器第5脚的电位上升速度也慢，进一步可以推导出MOS管第1脚电位上升速度比第3脚慢，当MOS管第1脚和第3脚之间的电压差接近MOS管开启门限时，则MOS管进入饱和状态，此时MOS管损耗比较大。当MOS管关断时，同样存在这一问题开始时刻MOS管处于打开状态，MOS管第2脚电压接近1200V，当驱动变压器第4脚输入低电平时，驱动变压器第5脚输出也为低电平，此时MOS管开始关断，从MOS管第2脚流向第3脚的电流减小， 由于电感LSRl续流作用，MOS管第3脚电位被迅速拉低。由于MOS管第3脚电位降低速度非常快，而驱动变压器的寄生电容CR放电需要经过电感LSR、电感LP、电感LS和电感LSR， 所以寄生电容CR电压的下降速度比MOS管第3脚电压下降慢，由于驱动变压器第5脚电位受寄生电容CR影响，所以驱动变压器第5脚电位下降速度也慢，进一步可以推导出MOS管第1脚和第3脚之间压差加大。最终当MOS管第1脚和第3脚之间的压差接近MOS管的开启门限时，MOS管进入饱和状态，此时MOS管损耗也比较大。发明内容
针对上述提到的现有技术中的驱动变压器应用在BUCK电路中，会导致BUCK电路中的MOS管在开启和关断时的损耗较大的缺点，本发明提供一种新的驱动变压器结构，其在驱动变压器内加入屏蔽层，减小初级次级线圈之间的寄生电容充放电路径的阻抗，解决上述问题。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是一种驱动变压器，包括初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈之间设有屏蔽层。
本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括
所述的屏蔽层设有两层，第一屏蔽层对应于初级线圈设置，与初级线圈之间形成一个寄生电容，第一屏蔽层伸出接地引脚；第二屏蔽层对应于次级线圈设置，与次级线圈之间形成一个寄生电容，第二屏蔽层与次级线圈一端连接；两层屏蔽层之间形成一个寄生电容。
所述的变压器还包括骨架，初级线圈缠绕在骨架上，第一屏蔽层缠绕在初级线圈外侧，第二屏蔽层缠绕在第一屏蔽层外侧，次级线圈缠绕在第二屏蔽层外侧。
所述的第一屏蔽层与初级线圈之间缠绕有第一绝缘层。
所述的第一绝缘层采用绝缘胶带。
所述的第二屏蔽层与次级线圈之间缠绕有第二绝缘层。
所述的第二绝缘层采用绝缘胶带。
所述的两层屏蔽层之间缠绕有第三绝缘层。
所述的第三绝缘层采用绝缘胶带。
所述的屏蔽层采用铜箔。
本发明的有益效果是本发明在驱动变压器内加入屏蔽层，减小初级次级线圈之间的寄生电容充放电路径的阻抗，可以提高隔离变压器的驱动效果，提高电源开关管的开关速度，从而减小开关管的开关损耗。
下面将结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步说明。
图1为现有技术中的驱动变压器结构示意图。
图2为现有技术中的驱动变压器加入寄生参数的等效电路图。
图3为现有技术中的驱动变压器应用于BUCK电路的电路原理图。
图4为本发明的驱动变压器电路原理结构示意图。
图5为本发明的驱动变压器的结构原理示意图。
图6为本发明剖面结构示意图。
图7为本发明的驱动变压器加入寄生参数的等效电路图。
图8为本发明的驱动变压器应用于BUCK电路的电路原理图。
图中，1-骨架，2-初级线圈，3-次级线圈，4-第一屏蔽层，5-第二屏蔽层，6_第一绝缘层，7-第二绝缘层，8-第三绝缘层。
具体实施方式
本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。
请参看附图4和附图5，本发明的主要改进点为在驱动变压器的初级线圈NPl和次级线圈NSl之间加入屏蔽层，以减小初级线圈NPl和次级线圈NSl之间的寄生电容的充放电路径的阻抗，本实施例中，屏蔽层设有两层，其中，第一屏蔽层m对应于初级线圈NPl设置，与初级线圈NPi之间形成一个寄生电容，第一屏蔽层m与初级线圈NPl之间设有第一绝缘层；第二屏蔽层N2对应于次级线圈NSl设置，与次级线圈NSl之间形成一个寄生电容， 第二屏蔽层N2与次级线圈NSl之间设有第二绝缘层；第一屏蔽层m和第二屏蔽层N2之间设有第三绝缘层，第一屏蔽层W和第二屏蔽层N2之间也形成一个寄生电容。本实施例中， 第一屏蔽层m和第二屏蔽层N2可以采用铜箔，第一绝缘层、第二绝缘层和第三绝缘层采用绝缘胶带。
请参看附图6，本发明的骨架1采用现有技术中常用的“工”字形变压器骨架，本实施例中，初级线圈2缠绕在骨架1上，第一绝缘层6缠绕在初级线圈2的外侧，第一屏蔽层 4缠绕在第一绝缘层6的外侧，第二绝缘层7缠绕在第一屏蔽层4的外侧，第二屏蔽层5缠绕在第二绝缘层7的外侧，第三绝缘层8缠绕在第二屏蔽层5的外侧，次级线圈3缠绕在第三绝缘层8的外侧，即次级线圈3缠绕在变压器的最外侧。本实施例中，第一屏蔽层4连接有单独的接地引脚，伸出在变压器主体外侧，第二屏蔽层5直接连接在次级线圈3—端。
请参看附图7，本发明中的驱动变压器加入寄生参数后的等效模型如图6所示其中CP为初级线圈寄生电容，LPR为初级线圈漏感，LP为初级励磁电感，TRl为理想变压器， LS为次级励磁电感，LSR次级线圈漏感，CS为次级线圈寄生电感，m和N2为屏蔽层，CRl为屏蔽层W和N2之间的寄生电容，CR2为屏蔽层m与初级线圈之间寄生电容，CR3为屏蔽层 N2与次级线圈之间寄生电容，其电感很小，可以忽略不记。
请参看附图8，将本发明应用于BUCK电路的电路原理图如图7所示
由于寄生电容CR2和寄生电容CR3的电位差变化很小，它们的充放电时间可以忽略不计，重点考虑寄生电容CRl对MOS管的影响。开始时刻MOS管关闭，MOS管第2脚的电压接近零伏，当驱动变压器第4脚输入高电平时，驱动变压器的第5脚输出也为高电平，当 MOS管第1脚和第3脚之间的电压达到开启门限时，此时MOS管开始导通，电流从MOS管第 2脚流向第3脚，MOS管第3脚的电位迅速升高，而寄生电容CRl直接经过铜箔附和铜箔N2 进行充电，所以寄生电容CRl的电压上升速度与MOS管第3脚上升速度差不多，此时变压器第5脚电位就不会受寄生电容CRl影响，所以MOS管直接打开时，而不会进入饱和，此时MOS 管开通损耗较小。当MOS管关断时，开始时刻MOS管处于导通状态，MOS管第2脚电压接近 1200V,当驱动变压器第4脚输入低电平时，驱动变压器第5脚输出也为低电平，此时MOS管开始关断，从MOS管第2脚流向第3脚电流减小，由于电感LSRl续流作用，MOS管第3脚电位迅速被拉低。由于MOS管第3脚电位降低速度非常快，寄生电容CRl放电直接经过铜箔 Nl和铜箔N2，所以寄生电容CRl电压下降速度与MOS管第3脚下降速度基本相同，驱动变压器第5脚电位不会受寄生电容CRl影响，所以MOS管直接关断而不会进入饱和状态，此时 MOS管关断损耗小。
本发明在驱动变压器内加入屏蔽层，减小初级次级线圈之间的寄生电容充放电路径的阻抗，可以提高隔离变压器的驱动效果，提高电源开关管的开关速度，从而减小开关管的开关损耗。
权利要求
1.一种驱动变压器，包括初级线圈和次级线圈，其特征是所述的初级线圈和次级线圈之间设有屏蔽层。
2.根据权利要求1所述的驱动变压器，其特征是所述的屏蔽层设有两层，第一屏蔽层对应于初级线圈设置，与初级线圈之间形成一个寄生电容，第一屏蔽层伸出接地引脚；第二屏蔽层对应于次级线圈设置，与次级线圈之间形成一个寄生电容，第二屏蔽层与次级线圈一端连接；两层屏蔽层之间形成一个寄生电容。
3.根据权利要求2所述的驱动变压器，其特征是所述的变压器还包括骨架，初级线圈缠绕在骨架上，第一屏蔽层缠绕在初级线圈外侧，第二屏蔽层缠绕在第一屏蔽层外侧，次级线圈缠绕在第二屏蔽层外侧。
4.根据权利要求3所述的驱动变压器，其特征是所述的第一屏蔽层与初级线圈之间缠绕有第一绝缘层。
5.根据权利要求4所述的驱动变压器，其特征是所述的第一绝缘层采用绝缘胶带。
6.根据权利要求3所述的驱动变压器，其特征是所述的第二屏蔽层与次级线圈之间缠绕有第二绝缘层。
7.根据权利要求6所述的驱动变压器，其特征是所述的第二绝缘层采用绝缘胶带。
8.根据权利要求3所述的驱动变压器，其特征是所述的两层屏蔽层之间缠绕有第三绝缘层。
9.根据权利要求8所述的驱动变压器，其特征是所述的第三绝缘层采用绝缘胶带。
10.根据权利要求1至9中任意一项所述的驱动变压器，其特征是所述的屏蔽层采用铜箔。
全文摘要
本发明公开一种双屏蔽驱动变压器，属于电力电子技术领域，驱动变压器包括初级线圈和次级线圈，初级线圈和次级线圈之间设有屏蔽层。本发明在驱动变压器内加入屏蔽层，减小初级次级线圈之间的寄生电容充放电路径的阻抗，可以提高隔离变压器的驱动效果，提高电源开关管的开关速度，从而减小开关管的开关损耗。
文档编号H01F27/28GK102479603SQ20101055907
公开日2012年5月30日 申请日期2010年11月25日 优先权日2010年11月25日
发明者唐传明 申请人:深圳市英威腾电气股份有限公司