开关电源及其平面变压器的制作方法

本发明涉及电源，具体涉及一种开关电源及其平面变压器。

背景技术：

1、随着电力电子技术的快速发展，人们对充电器的充电速度和体积都提出越来越高的要求，即要求充电速度越来越快以及体积越来越小，其中，提高开关电源的工作频率是解决充电速度和体积的有效手段，但是其会加剧开关电源的电磁干扰(emi)。

2、平面变压器是开关电源中不可或缺的基本组成器件，平面变压器的绕组采用多层印刷电路板叠绕而成，具有一致性好、成本低的优势。平面变压器在高度和体积上也有优势，其导体的薄型结构可以降低高频效应带来的影响从而降低功耗；以及原边绕组与副边绕组的耦合紧密可以降低漏感从而可以降低损耗，但是会带来更大的层间电容从而加剧电磁干扰。

3、现有技术中，一般通过在初级绕组层和次级绕组层之间设置屏蔽层或者在初级绕组层或次级绕组层设置屏蔽层以降低电磁干扰的影响，但是调整屏蔽层上屏蔽绕组的匝数并不能很好的平衡传导发射与辐射发射的效果，无法获得理想的抑制电磁干扰的效果，倒追开关电源的开发周期延长，开发效率降低。在初级绕组层或次级绕组层设置屏蔽层时，需要采用6层以上的pcb板，成本高。

技术实现思路

1、因此，本发明所要解决的技术问题为如何使平面变压器的emi一致性好，具有较好的抑制电磁干扰的效果，同时降低平面变压器的成本。

2、为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、根据本发明的一方面，提供一种平面变压器，包括：pcb绕组板，包括层叠设置的至多四层pcb板，每层pcb绕组板设置有通孔，所述pcb绕组板上设置有贯穿其的开口，所述开口用于容置磁芯的中柱；绕组单元，设置在所述pcb绕组板上，所述绕组单元包括初级绕组和次级绕组；丝印层，设置在所述pcb绕组板的顶面和底面上，所述丝印层覆盖所述绕组单元；其中，所述初级绕组的中心抽头出串联连接的第一绕组和供电绕组，所述次级绕组的中心抽头出串联连接的第二绕组和第三绕组。

4、优选地，所述第一绕组和所述供电绕组的线圈匝数相同且线径相同；第二绕组和第三绕组的线圈匝数相同且线径相同。

5、优选地，所述第一绕组的第二端经由第一电容与初级地连接，第一端与开关管的第一端连接。

6、优选地，所述供电绕组包括第四绕组和第五绕组，所述第五绕组和第一二极管串联连接。

7、优选地，所述第四绕组的第一端与初级地连接，所述第四绕组的第二端与所述第五绕组的第一端连接，且所述第五绕组的第一端经由第一二极管和第二电容与所述第五绕组的第二端连接，所述第五绕组的第二端与芯片地连接。

8、优选地，所述第二绕组的第一端作为次级绕组的第一端，所述第三绕组的第二端作为所述次级绕组的第二端，所述第三绕组的第二端与次级地连接。

9、优选地，所述第三绕组的第一端经由第二开关管与所述第二绕组的第二端连接，所述第二开关管的正极与所述第三绕组的第一端连接，所述第二开关管的负极与所述第二绕组的第二端连接。

10、优选地，所述pcb板采用玻璃纤维板或纸基材或陶瓷基板或柔性板材制成。

11、本发明的有益效果在于：

12、本发明实施例提供的平面变压器，通过对初级绕组和次级绕组进行中心抽头，使得初级绕组形成串联连接的第一绕组和供电绕组以及次级绕组形成串联连接的第二绕组和第三绕组以相互抵消次级到初级的共模噪声电流，从而使本申请的平面变压器可适应不同共模噪声的平衡需求，并具有较好的电磁干扰抑制效果，以降低外围emi滤波器件的使用，从而降低生产成本，且可减小电路中的漏电流。

13、进一步地，本申请的平面变压器无单独的屏蔽或者平衡绕组，使得pcb绕组板可以设置成具有四层及四层以下的pcb板的结构，并采用通孔工艺使各个板层间进行连接导通，与现有技术相比，结构简单，成本更低。

14、进一步地，pcb绕组板的顶层和底层均设置有丝印层覆盖绕组单元，以达到绝缘耐压效果。

15、上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

技术特征：

1.一种平面变压器，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述第一绕组和所述供电绕组的线圈匝数相同且线径相同；第二绕组和第三绕组的线圈匝数相同且线径相同。

3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述第一绕组的第二端经由第一电容与初级地连接，第一端与开关管的第一端连接。

4.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述供电绕组包括第四绕组和第五绕组，所述第五绕组和第一二极管串联连接。

5.根据权利要求4所述的平面变压器，其特征在于，所述第四绕组的第一端与初级地连接，所述第四绕组的第二端与所述第五绕组的第一端连接，且所述第五绕组的第一端经由第一二极管和第二电容与所述第五绕组的第二端连接，所述第五绕组的第二端与芯片地连接。

6.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述第二绕组的第一端作为次级绕组的第一端，所述第三绕组的第二端作为所述次级绕组的第二端，所述第三绕组的第二端与次级地连接。

7.根据权利要6所述的平面变压器，其特征在于，所述第三绕组的第一端经由第二开关管与所述第二绕组的第二端连接，所述第二开关管的正极与所述第三绕组的第一端连接，所述第二开关管的负极与所述第二绕组的第二端连接。

8.如权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述pcb板采用玻璃纤维板或纸基材或陶瓷基板或柔性板材制成。

技术总结
本发明提供一种平面变压器，包括：PCB绕组板，包括层叠设置的至多四层PCB板，每层PCB绕组板设置有通孔，所述PCB绕组板上设置有贯穿其的开口，所述开口用于容置磁芯的中柱；绕组单元，设置在所述PCB绕组板上，所述绕组单元包括初级绕组和次级绕组；丝印层，设置在所述PCB绕组板的顶面和底面上，所述丝印层覆盖所述绕组单元；其中，所述初级绕组的中心抽头出串联连接的第一绕组和供电绕组，所述次级绕组的中心抽头出串联连接的第二绕组和第三绕组。本发明的平面变压器可适应不同共模噪声的平衡需求，并具有较好的电磁干扰抑制效果，以降低外围EMI滤波器件的使用，从而降低生产成本，且可减小电路中的漏电流。

技术研发人员：叶玮,隋晶,张彤,翟继金
受保护的技术使用者：启东力生美集成电路有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15