[發明專利]開關電源濾波變壓器及其制作方法

有效

• 申請號: 201711270112.9
• 申請日: 2017-12-05
• 公開（公告）號: CN107993813B
• 公開（公告）日: 2019-09-06
• 發明（設計）人: 林軍;鄔迪思;王慶東;徐富
• 申請（專利權）人: 四川長虹電子部品有限公司
• 主分類號: H01F27/26
• 分類號: H01F27/26;H01F27/28;H01F27/29;H01F27/30;H01F27/38;H01F41/00
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙) 51124
• 代理人: 吳中偉

本發明涉及開關電源領域，公開了一種開關電源濾波變壓器及其制作方法，解決目前開關電源中變壓器和濾波器分離，生產制造成本的問題。本發明的開關電源濾波變壓器，包括包線骨架和磁芯；所述骨架為一體式線包骨架，該一體式線包骨架可拆分為兩個單獨的骨架A和骨架B，所述骨架A上繞制有變壓器的初級繞組、次級繞組，所述骨架B上繞制有濾波繞組；所述磁芯包括本體以及從本體延伸出去的延伸部，所述本體安裝在所述骨架A中，所述延伸部安裝在所述骨架B中。本發明適用于開關電源。

技術領域

本發明涉及開關電源領域，特別涉及開關電源濾波變壓器及其制作方法。

背景技術

隨著開關電源技術飛速發展，磁芯器件設計以及工藝制造也愈發復雜化、小型化，提供質優價廉的磁芯器件將是今后該行業發展的永恒主題。而現今開關電源變壓器(功能為：安全隔離、功率傳輸與轉換、電流電壓變化等)和輸出電流濾波器(功能為：輸出直流電流紋波平滑濾波)是開關電源上兩種不同功能各自獨立使用的磁芯器件。目前，尋求設計制作一種全新磁芯器件，使之既具備開關電源變壓器的功能特性又兼顧輸出電流濾波器的功能特性，而且可以價廉物美，是當務之急。

如圖1和2所示，目前常用的開關電源變壓器的常用結構為EE型。

輸出電流濾波器常用結構主要有環型濾波器、棒型或工字型濾波器、DR型貼片濾波器、EE型濾波器。環型濾波器：通常提供的電感值一般多在10uH～2mH之間；線圈繞制不方便，需要專門的環形繞線機繞制，0.05mm以下和1.5mm以上線徑的漆包線繞組通常沒法機器繞制；繞組引出線需要專門工序整形或裝配BOBBIN安裝底座，這兩種工序均會降低生產效率。棒型或工字型濾波器：通常提供的電感值一般多在在5uH～500uH之間。DR型貼片濾波器(工字型濾波器變種)：通常提供的電感值一般多在1nH～1mH之間，多使用在小功率輕薄類開關電源中。EE型濾波器：通常提供的電感值一般多在5uH～5mH之間，在各種開關電源中廣泛使用。EE型濾波器優點可以同時實現大電流大電感值，既能實現濾波性能又兼顧生產可制造性，EE型濾波器的結構示意圖如圖3和4所示。

輸出電流濾波器在開關電源中僅僅提供輸出電流平滑濾波的作用。相對于開關電源變壓器來說，輸出電流濾波器所需承載的功率容量非常小。如果像圖5和圖6所示那樣在變壓器繞組中直接增加一個濾波繞組來作為輸出電流濾波器和開關電源變壓器同時使用可行嗎？經過實踐證明答案是否定的，因為開關電源變壓器雖然能正常工作，但電流濾波器不能工作在良好的特性狀態下。具體的原因分析如下：單獨的輸出電流濾波器接入開關電源電路時，里面僅僅只流過電源某一路輸出的直流負載電流。但如上圖所示的濾波器繞組中，除了有開關電源某一路輸出的直流負載電流外，還流過很大的感應電流(因為在同一個磁場中，由電磁感應原理，當變壓器初級繞組流過某一電流時，其它繞組一定會感應出相匹配的電流電壓)，且濾波繞組兩端還會產生較高的電壓差(優質的濾波器繞組兩端壓差非常小，幾乎忽略不計)，因此對開關電源輸出的直流電流根本沒法濾波。

綜上所述，研發具備變壓器濾波器雙重功能的復合體器件，關鍵必須建立兩個各自獨立，無相互干擾的閉合磁路來設計開發，也就是變壓器在一個閉合磁路工作，濾波器在另一個閉合磁路工作。上述案例失敗的根據原因就是兩種磁芯器件使用共用磁路，造成電磁相互干擾，不能正常工作所致。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種開關電源濾波變壓器及其制作方法，解決目前開關電源中變壓器和濾波器分離，生產制造成本的問題。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：開關電源濾波變壓器的制作方法，包括步驟：

A.采用熱固性材料一次注塑形成可拆分組裝的一體式線包骨架；

B.把所述一體式線包骨架拆分成兩個單獨的骨架A和骨架B；

C.采用漆包線在骨架A上繞制變壓器的初級繞組、次級繞組，并將繞組的進出線與CP針焊接；