专利名称：开关电源变压器的制作方法
技术领域：
本发明涉及到变压器，尤其涉及到一种开关电源变压器。
背景技术：
随着半导体技术的飞速发展，开关电源在现代生活中得到广泛应用，但随着开关频率的不断提高，开关电源的电磁兼容性(EMC)问题日益引起人们的关注和重视。EMC设计已成为开关电源开发设计中必不可少的重要环节。传导电磁干扰(EMI)噪声的抑制必须在产品开发初期就加以考虑。通常情况下，在电源输入端加装滤波器可以有效地抑制传导(EMI)噪声，但是会增加成本；而且滤波器会占用较大的空间，使得开关电源的体积也增大不少。·噪声源通过变压器初、次级绕组之间的分布电容(或者叫寄生电容)耦合是产生传导电磁干扰的主要途径之一，直接影响到开关电源的电磁兼容性。传统的变压器EMC的设计方法，是通过在变压器的初、次级绕组(或者叫初、次级线圈)间设置隔离层，金属隔离层直接连接地线的方法来减小变压器初、次级绕组之间的分布电容产生的电磁干扰。但是，这样的设计会增大共模噪声电流，使得开关电源的EMC性能变差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以有效地抑制其初、次级绕组之间的分布电容产生的电磁干扰、提高开关电源的电磁兼容性的开关电源变压器。为解决上述的技术问题，本发明所采用的技术方案为开关电源变压器，包括器身、初级绕组和次级绕组，初级绕组由首尾相连、圈数相当的初级内侧绕组和初级外侧绕组构成，初级内侧绕组绕设在器身上，次级绕组绕设在初级内侧绕组上，初级外侧绕组绕设在次级绕组上。所述的初级内侧绕组与次级绕组之间绕设有内辅助绕组，次级绕组与初级外侧绕组之间绕设有外辅助绕组。所述的内、外辅助绕组的圈数相当。所述的内、外辅助绕组串接在一起构成辅助绕组。所述的器身包括铁氧体磁芯和设置在铁氧体磁芯上的骨架。本发明的有益效果是本发明的初、次级绕组的布置结构，可使得大部分噪声电流相互抵消，可以大大降低最终耦合到次级绕组的噪声电流强度，尤其是共模噪声电流强度，从而降低了传导电磁干扰(EMI)的强度，提高了电磁兼容性；这样可不安装滤波器或安装较小的滤波器，从而可以降低了成本，减小开关电源的体积。除此之外，还可将内辅助绕组分别置于初级内侧绕组与次级绕组之间、外辅助绕组置于次级绕组与初级外侧绕组之间，通常情况下，内、外辅助绕组串接在一起作为一个辅助绕组为电路提供能量，而不用单独为辅助绕组配套器身和初级绕组了，从而可以降低制造成本。
图I是本发明所述变压器的局部剖视结构示意图。图中1、骨架，2、PC40铁氧体磁芯，3、初级内侧绕组，4、初级外侧绕组，5、内辅助
绕组，6、外辅助绕组，7、次级绕组。图2是变压器改进前后的噪声频谱图。其中(a)为改进前的变压器的噪声频谱图，(b)为改进后的变压器的噪声频谱图；(a)和(b)中两条平行线分别为CISPR22标准中B级要求的准峰值检波限值和平均值检波限值，曲线为开关电源的传导噪声频谱。
具体实施例方式
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下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。如图I所示，本发明所述的开关电源变压器，包括由PC40铁氧体磁芯2和设置在PC40铁氧体磁芯2上的骨架I构成的器身、圈数相当(相等或者差一圈，最好相等)的初级内侧绕组3和初级外侧绕组4、以及次级绕组7，初级内侧绕组3的尾端与初级外侧绕组4的首端相连形成初级绕组，初级内侧绕组3绕设在骨架I上，次级绕组7绕设在初级内侧绕组3上，初级外侧绕组4绕设在次级绕组7上。本实施例中，还可以绕制用于给开关电源的控制电路IC供电的辅助绕组(或者叫辅助线圈)，其具体设置方式为将辅助绕组的一半作为内辅助绕组5绕设在初级内侧绕组3与次级绕组7之间，将辅助绕组的另一半作为外辅助绕组6绕设在次级绕组7与初级外侧绕组4之间。为了方便线圈线头的引出，实际绕制时，初、次级绕组和辅助绕组，均从同名端绕至另一端，且绕制方向相同。加装了辅助绕组后，一方面，由于辅助绕组的存在给噪声电流的传播提供了额外的途径，但另一方面，构成辅助绕组的内、外辅助绕组5和6增大了初级内侧绕组3与次级绕组7以及次级绕组7与初级外侧绕组4之间的距离，从而就减小了初级内侧绕组3和初级外侧绕组4与次级绕组7之间的层间寄生电容，使得噪声电流得以减小。因此，辅助绕组的增加对于最终耦合到次级绕组7的噪声电流强度影响很小。从图2所示的实验结果可以看出，与传统变压器相比，本发明所述的变压器具有更加有效的共模噪声抑制能力，尤其在中频1-5MHZ的频段。在较低频段，传导干扰主要是由差模干扰引起；而在中、高频段，共模干扰起主导作用；在IOMHz以上的频段，主要由电路中的其他寄生参数决定EMC性能，与变压器关系不大。
权利要求
1.开关电源变压器，包括器身、初级绕组和次级绕组，其特征在于所述初级绕组由首尾相连、圈数相当的初级内侧绕组和初级外侧绕组构成，初级内侧绕组绕设在器身上，次级绕组绕设在初级内侧绕组上，初级外侧绕组绕设在次级绕组上。
2.如权利要求I所述的开关电源变压器，其特征在于所述的初级内侧绕组与次级绕组之间绕设有内辅助绕组，次级绕组与初级外侧绕组之间绕设有外辅助绕组。
3.如权利要求2所述的开关电源变压器，其特征在于所述的内、外辅助绕组的圈数相当。
4.如权利要求2所述的开关电源变压器，其特征在于所述的内、外辅助绕组串接在一起构成辅助绕组。
5.如权利要求I至4中任一项所述的开关电源变压器，其特征在于所述的器身包括铁氧体磁芯和设置在铁氧体磁芯上的骨架。
全文摘要
本发明公开了一种可以有效地抑制其初、次级绕组之间的分布电容产生的电磁干扰、提高开关电源的电磁兼容性的开关电源变压器，包括器身以及初级绕组和次级绕组，初级绕组由首尾相连、圈数相当的初级内侧绕组和初级外侧绕组构成，初级内侧绕组绕设在器身上，次级绕组绕设在初级内侧绕组上，初级外侧绕组绕设在次级绕组上。本发明的初、次级绕组的这种布置结构，可使大部分噪声电流相互抵消，大大降低了最终耦合到次级的噪声电流强度，从而降低了传导电磁干扰(EMI)的强度，提高了整个开关电源的电磁兼容性。
文档编号H01F27/28GK102789878SQ20121030905
公开日2012年11月21日 申请日期2012年8月28日 优先权日2012年8月28日
发明者季伟源, 王乾, 袁周红, 钱科 申请人:江苏索尔光电科技有限公司