抗干扰高频变压器的制作方法

本实用新型涉及变压器领域，尤其涉及一种抗干扰高频变压器。

背景技术：

抗干扰高频变压器是工作频率超过中频（10kHz）的电源变压器，主要用于高频开关电源中作为高频开关电源变压器，也有用于高频逆变电源和高频逆变焊机中作为高频逆变电源变压器的。按工作频率高低，抗干扰高频变压器可分为几个档次：10kHz-50kHz、50kHz-100kHz、100kHz～500kHz、500kHz～1MHz、1MHz以上。

抗干扰高频变压器是开关电源最主要的组成部分。开关电源中的拓扑结构有很多，比如半桥式功率转换电路，工作时两个开关三极管轮流导通来产生100kHz的高频脉冲波，然后通过抗干扰高频变压器进行变压，输出交流电，抗干扰高频变压器各个绕组线圈的匝数比例则决定了输出电压的多少。典型的半桥式变压电路中最为显眼的是三只抗干扰高频变压器：主变压器、驱动变压器和辅助变压器（待机变压器），每种变压器在国家规定中都有各自的衡量标准，比如主变压器，只要是200W以上的电源，其磁芯直径（高度）就不得小于35mm。而辅助变压器，在电源功率不超过300W时其磁芯直径达到16mm就够了。在开关电源的晶体管通、断期间，线圈的分布电容被反复地充电和放电，其能量都被钳位和吸收电路所消耗，降低了开关电源的效率。此外，线圈的分布电容还与线圈的漏感一起形成LC振荡，产生振铃噪声。

技术实现要素：

因此，针对上述的问题，本实用新型提出一种新型的抗干扰高频变压器，对现有的抗干扰高频变压器结构进行改进，通过增加静电屏蔽措施来减小分布电容，进而提高开关电源的效率，减少振铃噪声。

为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是，一种抗干扰高频变压器，包括变压器本体，该变压器本体包括一工字型磁芯，磁芯中间缠绕有初级绕组和次级绕组，磁芯外部设有一框架，磁芯的两端部分别抵顶在该框架的两侧内壁上，所述框架的底部设有金属针脚；其中，所述初级绕组和/或次级绕组的线圈之间设有铜箔制成的开路带环。本实用新型通过设置开路带环以减小初级绕组和次级绕组之间的祸合，这个开路带环既与抗干扰高频变压器的磁芯连接，又可与开关电源的地连接，可起到良好的静电屏蔽作用。

优选的，所述开路带环的截面面积不小于6cm²，开路带环的厚度大于1mm。开路带环的磁阻与其截面面积呈线性关系，磁阻表征材料对通过磁通的阻碍特性，磁阻的定义为：R = L / µA，L是磁通路径长度（cm），A截面面积（cm²），µ为磁导率，µ= B / H，H为磁场强度，B为磁通密度。由上可知，对高频电压器，屏蔽材料的导磁率越高、越厚，截面面积越大，则屏蔽效能越高。

进一步优选的，所述变压器本体外罩设有一屏蔽罩，该屏蔽罩和变压器本体之间具有间隙，间隙的宽度大于1mm。同时，间隙内填充有非导磁率材料。当需要屏蔽的磁场很强时，仅用单层屏蔽材料，不是达不到屏蔽要求，就是会发生饱和，本实用新型提出一种组合屏蔽的方式，在内部采用开路带环进行屏蔽，在整个变压器本体的外部加装屏蔽罩，进行组合屏蔽，可以更好地抑制辐射干扰。同时，将一个带有屏蔽体（开路带环）的变压器本体放在另一个屏蔽罩内，且两者之间留有间隙，间隙内可以填充任何非导磁率材料做支撑，如铝。组合屏蔽的屏蔽效能比单个屏蔽体高得多，因此组合屏蔽能够起到更高级的屏蔽效果。

进一步优选的，所述磁芯的外表面设有一层绝缘胶带。

进一步优选的，所述初级绕组和次级绕组之间绕设有绝缘衬垫，绝缘衬垫可根据实际需要来设置其层数，一般3～5层即可。通过绝缘衬垫可减小初级绕组和次级绕组之间分布电容的电容量，有利于减小开关电源输出端的共模骚扰；同时也增大了初级绕组和次级绕组之间的绝缘强度，符合绝缘耐压的要求。

根据电磁屏蔽的基本原理，低频磁场由于其频率低，趋肤效应很小，吸收损耗很小，并且由于其波阻抗很低，反射损耗也很小，因此单纯靠吸收和反射很难获得需要的屏蔽效能。本实用新型通过在初级、次级绕组之间增加开路带环来进行静电屏蔽，并在变压器本体外罩设有屏蔽罩进行组合屏蔽，从而大大减小分布电容，进而提高开关电源的效率，减少振铃噪声。本实用新型结构简单易于实现，具有很好的实用性。

附图说明

图1为本实用新型的抗干扰高频变压器的整体结构示意图；

图2为本实用新型的抗干扰高频变压器的变压器本体示意图；

图3为本实用新型的抗干扰高频变压器的绕线示意图。

具体实施方式

现结合附图和具体实施方式对本实用新型进一步说明。

作为一个具体的实例，参见图1，本实用新型的一种抗干扰高频变压器，包括变压器本体100和罩于变压器本体100之外的屏蔽罩200。本实施例中，该屏蔽罩200的内壁上设有凸起201，变压器本体100上设有与其对应的卡槽（图上未显示），通过凸起201卡置于卡槽内而将屏蔽罩200罩设于变压器本体100外部，且该屏蔽罩200的侧壁和变压器本体100之间具有间隙，间隙的宽度d大于1mm。同时，间隙内可填充有非导磁率材料，当然也可不填充。

参见图2和图3，该变压器本体100包括一工字型磁芯101，磁芯101中间为绕线部1011，绕线部1011上缠绕有初级绕组102和次级绕组103，磁芯101外部设有一框架104，磁芯101的两端部分别抵顶在该框架104的两侧内壁上，所述框架104的底部设有金属针脚105；其中，本实施例中，初级绕组102的线圈之间设有两个铜箔制成的开路带环106，次级绕组103的线圈之间也设有两个铜箔制成的开路带环106。磁芯101的外表面还设有一层绝缘胶带（图上未显示）。本实用新型通过设置开路带环106以减小初级绕组102和次级绕组103之间的祸合，这个开路带环106既与抗干扰高频变压器的磁芯101连接，又可与开关电源的地连接，可起到良好的静电屏蔽作用。

另外，初级绕组102和次级绕组103之间绕设有绝缘衬垫107，绝缘衬垫107可根据实际需要来设置其层数，一般3～5层即可。通过绝缘衬垫107可减小初级绕组102和次级绕组103之间分布电容的电容量，有利于减小开关电源输出端的共模骚扰；同时也增大了初级绕组102和次级绕组103之间的绝缘强度，符合绝缘耐压的要求。

其中，开路带环的截面面积不小于6cm²，开路带环的厚度大于1mm。开路带环的磁阻与其截面面积呈线性关系，磁阻表征材料对通过磁通的阻碍特性，磁阻的定义为：R = L / µA，L是磁通路径长度（cm），A截面面积（cm²），µ为磁导率，µ= B / H，H为磁场强度，B为磁通密度。由上可知，对高频电压器，屏蔽材料的导磁率越高、越厚，截面面积越大，则屏蔽效能越高。

本实用新型在变压器本体外罩设有一屏蔽罩，当需要屏蔽的磁场很强时，仅用单层屏蔽材料，不是达不到屏蔽要求，就是会发生饱和，本实用新型提出一种组合屏蔽的方式，在内部采用开路带环进行屏蔽，在整个变压器本体的外部加装屏蔽罩，进行组合屏蔽，可以更好地抑制辐射干扰。同时，将一个带有屏蔽体的变压器本体放在另一个屏蔽罩内，且两者之间留有间隙，间隙内可以填充任何非导磁率材料做支撑，如铝。组合屏蔽的屏蔽效能比单个屏蔽体高得多，因此组合屏蔽能够起到更高级的屏蔽效果。

尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本实用新型，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本实用新型做出各种变化，均为本实用新型的保护范围。