[發(fā)明專利]用于抵消電氣噪聲的磁能轉(zhuǎn)移元件和電源

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201180054150.5
• 申請日: 2011-11-07
• 公開（公告）號: CN103299379B
• 公開（公告）日: 2017-03-29
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 樸贊雄
• 申請（專利權(quán)）人: 樸贊雄
• 主分類號: H01F38/24
• 分類號: H01F38/24;H01F27/28;H02M3/28
• 代理公司: 北京鴻元知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司11327
• 代理人: 許向彤,陳英俊

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有簡單結(jié)構(gòu)和高生產(chǎn)率的變壓器，更具體地講，涉及一種用于抵消傳導(dǎo)噪聲或由于變壓器繞組之間的電容耦合引起的傳導(dǎo)噪聲和輻射噪聲的變壓器和電源，以甚至在大批量生產(chǎn)時也提供小的電磁干擾偏差和足夠的余量，從而減少變壓器的單位成本并且減少電磁輻射濾波器的成本。

背景技術(shù)

目前，存在這樣一種磁能轉(zhuǎn)移元件或電源，所述磁能轉(zhuǎn)移元件或電源被配置為通過使用由磁能轉(zhuǎn)移元件繞組引起的抵消效應(yīng)來減少從電源流到電氣接地的位移電流。然而，應(yīng)當(dāng)展開并卷繞5股或6股細(xì)線以通過使用小匝數(shù)來無間隙地填充一個繞層用于抵消。因此，這可能存在的缺點是卷繞操作很困難并且變壓器的生產(chǎn)率很低，因此增加了單位成本，并且在變壓器具有薄型形狀因子的情況中，幾股線無法連接到引腳等。此外，已經(jīng)使用了修改形狀的方法來避免具有薄型形狀因子的變壓器的高度限制。在這種情況下，減少從電源流到電氣接地的位移電流的效果有很大的偏差，因此導(dǎo)致難以滿足電磁干擾標(biāo)準(zhǔn)的缺點。

以下將簡要描述現(xiàn)有技術(shù)。

圖1是示出了變壓器13、輸入線16和輸出線17通過典型的逆向變換器中的變壓器內(nèi)的分布式電容耦合以產(chǎn)生位移電流到電氣接地的原理的視圖。以下，對變壓器的每個繞組示出的黑點表示繞組的開始或末端。

參見圖1，電容器11對交流輸入電壓進行整流并使其平滑。開關(guān)元件12響應(yīng)于輸出電壓的反饋進行切換以在變壓器13的輸入繞組131中產(chǎn)生能量存儲和能量轉(zhuǎn)移，并且輸出整流器14和電容器15對輸出繞組133的電壓進行整流以提供電力到負(fù)載。

通常，當(dāng)開關(guān)元件12接通或斷開時,在變壓器13的輸入繞組131的末端與開關(guān)元件12之間的連接點處的電壓的變化速度非常快，并且出現(xiàn)最大為500-600伏的電勢變化。電勢變化通過輸入繞組131與輸出繞組133之間的分布式電容（Cps）的路徑、或通過輸入繞組131與變壓器芯之間的分布式電容（Cpc）和變壓器芯與輸出繞組133之間的分布式電容（Csc）的路徑傳遞到輸出繞組133，從而允許輸出線17具有噪聲電勢。電勢變化通過輸入繞組131與輸入線16之間的分布式電容（Cpi）允許輸入線16具有噪聲電勢。此外，電勢變化通過輸入繞組131與變壓器芯136之間的分布式電容（Cpc）允許變壓器芯具有噪聲電勢。這些噪聲電勢允許電流流過輸入線16與接地之間的分布式電容（Cig）、輸出線17與接地之間的分布式電容（Cog）和變壓器芯與接地之間的分布式電容（Ccg），從而產(chǎn)生共模噪聲，因此應(yīng)當(dāng)設(shè)法使噪聲電流小于規(guī)定所指出的水平。

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中通過輸入繞組的電勢來抵消輸出繞組的電容耦合的原理圖。

參見圖2，輸入繞組131憑借在面對輸出繞組133的方向上產(chǎn)生電場來產(chǎn)生通過面對輸出繞組133的表面的分布式電容的電容耦合電流，并且憑借在與面對輸出繞組133相對的方向上產(chǎn)生電場來產(chǎn)生通過輸入繞組131與變壓器芯136之間的分布式電容和變壓器芯136與輸出繞組133之間的分布式電容的電容耦合電流。

參見圖2，輸入繞組131與輸出繞組133之間的電容耦合電流應(yīng)當(dāng)維持較低以維持通過輸出線流到電氣接地的位移電流。為此，在圖2中，抵消繞組132屏蔽了在從輸入繞組131面向輸出繞組133的方向上產(chǎn)生的電場，并且屏蔽繞組134屏蔽了在從輸入繞組131面向輸出繞組133的方向的相反方向上產(chǎn)生的電場。

此外，使用具有與輸入繞組131的極性相反的極性的電勢形成電場的屏蔽繞組134去除了盡管存在屏蔽還產(chǎn)生的電容耦合。此外，抵消繞組132在抵消繞組132與輸入繞組133之間產(chǎn)生具有反向極性的電容耦合，從而抵消輸入繞組131與輸出繞組133之間盡管存在屏蔽還產(chǎn)生的電容耦合。

為了產(chǎn)生具有反向極性的電流來抵消從具有高電勢變化的輸入繞組131到相同極性的具有低電勢變化的輸出繞組133產(chǎn)生的電容耦合，抵消繞組132應(yīng)當(dāng)具有比輸出繞組133的電勢變化低的電勢變化，為此，抵消繞組132的匝數(shù)（T：匝）小于輸出繞組133的匝數(shù)。

例如，以繞組寬度為8mm的變壓器為例，這種變壓器廣泛用于輸入為220V市電電壓、輸出為5V電壓的移動電話充電器的電源。當(dāng)輸出繞組133的匝數(shù)為8T（T：匝）時，抵消繞組132的匝數(shù)為6T到7T，以在屏蔽輸入繞組131電容耦合到輸出繞組133的同時抵消耦合。為了使用7T來完全包圍8mm的繞組寬度，應(yīng)當(dāng)均勻地展開并且平行卷繞直徑為0.18mm的6股細(xì)線而沒有間隙，因此卷繞工作可能很困難，從而減少了生產(chǎn)率并且增加了成本。