[實(shí)用新型]一種降低反激式變換器共模干擾的變壓器及反激式變換器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201020139324.0
• 申請(qǐng)日: 2010-03-19
• 公開（公告）號(hào): CN201622921U
• 公開（公告）日: 2010-11-03
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉磊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: BCD半導(dǎo)體制造有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/36
• 分類號(hào): H01F27/36;H01F27/38;H01F27/28
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 逯長明;王寶筠

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種降低反激式變換器共模干擾的變壓器及反激式變換器。

背景技術(shù)

反激式變換器是指使用反激高頻變壓器隔離輸入輸出回路的變換器，其通常采用副邊控制或原邊控制方式。

參照?qǐng)D1，為典型的反激式變換器電路結(jié)構(gòu)圖。所述變換器1包括：整流橋1a、輸入濾波電容2a、功率開關(guān)3a、控制芯片4a、變壓器5a、整流二極管6a、輸出電容7a。

其中，所述變壓器5a具有儲(chǔ)存和傳輸能量的功能，其包括輸入繞組5a_1、輸出繞組5a_2、與輸入繞組5a_1耦合的輔助繞組5a_3；所述輔助繞組5a_3用于為控制芯片4a提供能量。其中，圖1中采用黑點(diǎn)標(biāo)識(shí)各繞組的同名端。

輸入的交流電壓經(jīng)過整流橋1a和輸入濾波電容2a得到變壓器5a的輸入電壓；所述變壓器5a輸出繞組5a_2上的交變電壓通過整流二極管6a整流后，得到穩(wěn)定的直流輸出電壓和輸出電流；所述功率開關(guān)3a、控制芯片4a和變壓器5a構(gòu)成一個(gè)反饋回路，將直流輸出電壓的平均值控制在需要的額定輸出值。

參照?qǐng)D2，為圖1所示的變壓器橫截面圖。所述變壓器5a還包括高磁通密度的磁芯5a_4。所述變壓器繞組從所述磁芯5a_4的底層向外層依次為：輸入繞組5a_1、輔助繞組5a_3、輸出繞組5a_2；其中，所述輸入繞組5a_1一般包括3層；所述輸入繞組5a_1與輔助繞組5a_3之間具有絕緣膠帶。

同時(shí)，如圖2所示，在變壓器5a各層繞組之間均設(shè)有寄生電容；所述輸入繞組5a_1與磁芯5a_4間設(shè)有輸入與磁芯寄生電容5a_5、輸入繞組5a_1相鄰兩層之間設(shè)有輸入層間寄生電容5a_6；所述輸入繞組5a_1與輔助繞組5a_3之間設(shè)有輸入與輔助寄生電容5a_7；所述輔助繞組5a_3與輸出繞組5a_2之間設(shè)有輔助與輸出寄生電容5a_8；所述輸出繞組5a_2與磁芯5a_4之間設(shè)有輸出與磁芯寄生電容5a_9。

圖1所示變換器1中，所述功率開關(guān)3a的開通或關(guān)斷會(huì)引起其上電壓的跳變，在變換器中會(huì)產(chǎn)生共模電流，對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生干擾；所述共模電流會(huì)在變壓器5a各繞組之間存在的寄生電容中流動(dòng)。

現(xiàn)有技術(shù)中，為了降低變換器中的共模干擾，經(jīng)常采取的措施是在變壓器5a的輸入繞組5a_1的高壓端與輸出繞組5a_2的地之間增加Y電容2，如附圖1中所示。所述Y電容2為變壓器5a的輸入繞組5a_1與輸出繞組5a_2之間的共模電流提供了低阻抗的通路，使得共模電流可以通過Y電容2不經(jīng)過地即可返回到其產(chǎn)生源，從而降低了系統(tǒng)的共模干擾。

發(fā)明人通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的研究發(fā)現(xiàn)，所述Y電容2會(huì)使原本隔離的副邊輸出電壓與原邊輸入電壓之間存在漏電流，且當(dāng)Y電容2越大時(shí)，所述漏電流越大。

實(shí)用新型內(nèi)容

有鑒于此，本實(shí)用新型的目的在于提供一種降低反激式變換器共模干擾的變壓器及反激式變換器，能夠有效降低變換器的共模干擾。

本實(shí)用新型提供一種降低反激式變換器共模干擾的變壓器，包括磁芯、輸入繞組、與輸入繞組相耦合的輔助繞組，所述變壓器還包括：繞制在所述輸入繞組與磁芯之間的屏蔽繞組、以及繞制在所述輔助繞組與輸出繞組之間的平衡繞組；其中，從所述磁芯的底層向外層依次繞制：屏蔽繞組、輸入繞組、輔助繞組、平衡繞組、輸出繞組。

優(yōu)選地，所述輔助繞組由漆包線并排繞制1層，且繞制方向與輸入繞組相同。

優(yōu)選地，所述輔助繞組由漆包線并排繞制2層，且繞制方向與輸入繞組相同。

優(yōu)選地，所述屏蔽繞組由單股漆包線繞制1層，且繞制方向與輸入繞組相同。

優(yōu)選地，所述屏蔽繞組的匝數(shù)為所述輸入繞組單層匝數(shù)的40％至90％。

優(yōu)選地，所述平衡繞組均勻繞制，且匝數(shù)為所述輸出繞組匝數(shù)的40％至90％。

本實(shí)用新型還提供一種反激式變換器，所述反激式變換器包括所述的變壓器。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的具體實(shí)施例，本實(shí)用新型公開了以下技術(shù)效果：

本實(shí)用新型實(shí)施所述降低反激式變換器共模干擾的變壓器，在變壓器的輸入繞組與磁芯之間增加屏蔽繞組、在所述輔助繞組與輸出繞組之間增加平衡繞組，由于所述屏蔽繞組和平衡繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)電壓，使得輸入繞組與輸出繞組之間的等效共模電容減小。根據(jù)公式可知，在電壓變化率一定的情況下，降低等效共模電容能有效減少輸出繞組與輸入繞組之間的共模電流，從而降低變換器的共模干擾，獲得良好的EMI結(jié)果。

附圖說明

圖1為典型的反激式變換器電路結(jié)構(gòu)圖；

圖2為圖1所示的變壓器橫截面圖；

圖3為典型的反激式變換器共模電流傳輸路徑示意圖；