CN107808759A - 一种变压器及一种开关电源 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变压器，该变压器的供电绕组覆盖于初级绕组和次级绕组之间，且其接地端与电源电网的地线连接。如此，当变压器正常工作，初级绕组与次级绕组进行电磁互感产生层间节电容时，节电容则可以通过供电绕组对地旁路掉，从而达到屏蔽初级绕组与次级绕组间的节电容的目的，即本发明提供的变压器能够利用接地端与电源电网的地线连接的供电绕组替代现有技术中的屏蔽层绕组，从而可以在保证自身的EMC的前提下，减少绕组以简化自身结构，进而简化自身的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本。此外，本发明还公开了一种开关电源，能够在保证自身的EMC的情况下，简化自身结构，从而提高制作效率和降低制作成本。

Description

一种变压器及一种开关电源

技术领域

本发明涉及电器领域，特别涉及一种变压器及一种开关电源。

背景技术

对于带变压器拓扑结构的开关电源来说，变压器的电磁兼容性(EMC)设计对整个开关电源的EMC水平影响较大。变压器在正常工作时，因初级绕组流过电流时产生的电磁场会跟次级绕组进行电磁互感，并在电磁互感的作用下使得初级绕组和次级绕组间产生节电容，影响变压器的EMC。

目前，为了保证变压器的EMC，常常采用的技术手段是在变压器的初级绕组和次级绕组之间增加一层屏蔽层绕组，使屏蔽层绕组的一端与电源电网的地线连接，另一端悬空，以屏蔽初级绕组和次级绕组间的节电容，从而消除节电容对变压器的EMC的干扰。即增加了屏蔽层的变压器的绕线顺序是初级绕组-屏蔽层绕组-次级绕组-供电绕组，如此，不仅增加了变压器的制作工序，使得制作工艺复杂化，增加了制作成本，而且由于次级绕组的绕组线为三层绝缘线，初级绕组、屏蔽层绕组和供电绕组的绕组线均为漆包线，所以变压器不得不采用三明治绕法，会导致只能单种线径绕线的自动绕线机无法再在不停机的状态下一次性绕完所有的漆包线，难以实现变压器的全自动化绕线，进一步降低了变压器的制作效率。

因此，如何在保证变压器的EMC的情况下，简化变压器的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种变压器及一种开关电源，能够在保证自身的EMC的情况下，简化自身的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种变压器，包括：初级绕组、供电绕组和次级绕组，所述供电绕组的绕组线绕于所述初级绕组与所述次级绕组之间的整个层间，且所述供电绕组的接地端与电源电网的地线连接。

优选地，所述供电绕组的绕组线均匀地疏绕于所述初级绕组与所述次级绕组之间的整个层间。

优选地，所述变压器的骨架具体为热硬化塑料骨架。

优选地，所述热硬化塑料骨架具体为酚醛树脂骨架。

优选地，所述变压器的套管具体为铁弗龙套管。

优选地，所述铁弗龙套管包括第一铁弗龙套管和第二铁弗龙套管，所述第一铁弗龙套管的长度至少为10mm，所述第二铁弗龙套管的长度至少为40mm；

其中，所述第一铁弗龙套管位于所述次级绕组的起始端处，所述第二铁弗龙套管位于所述次级绕组的结束端处。

为了解决上述技术问题，本发明还提供的一种开关电源，包括上述任一种变压器。

相对于现有技术而言，本发明提供的变压器包括：初级绕组、供电绕组和次级绕组，供电绕组的绕组线绕于初级绕组与次级绕组之间的整个层间，且供电绕组的接地端与电源电网的地线连接。由此可见，本发明提供的变压器的供电绕组覆盖于初级绕组和次级绕组之间，且其接地端与电源电网的地线连接。如此，当变压器正常工作，初级绕组与次级绕组进行电磁互感产生层间节电容时，节电容则可以通过供电绕组对地旁路掉，从而将达到屏蔽初级绕组与次级绕组间的节电容的目的，即本发明提供的变压器能够利用接地端与电源电网的地线连接的供电绕组替代现有技术中的屏蔽层绕组，从而可以在保证自身的EMC的前提下，减少绕组以简化自身结构，进而简化自身的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本。此外，本发明还提供了一种开关电源，因其包括上述变压器，所以能够在保证自身的EMC的情况下，简化自身结构，从而提高制作效率和降低制作成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例提供的一种变压器的绕组图层的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种开关电源的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种开关电源中的变压器的电路原理图；

图4为本发明实施例提供的一种对开关电源进行传导测试的传导测试图；

图5为本发明实施例提供的一种对开关电源进行辐射测试的辐射测试图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。

本发明的目的是提供一种变压器及一种开关电源，能够在保证自身的EMC的情况下，简化自身的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本。为了使本领域的技术人员更好的理解本发明技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。

图1为本发明实施例提供的一种变压器的绕组图层的示意图。如图1所示，本实施例提供的变压器包括：初级绕组10、供电绕组11和次级绕组12，供电绕组11的绕组线绕于初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间，且供电绕组11的接地端与电源电网的地线连接。

本实施例提供变压器包括的绕组仅有初级绕组10、供电绕组11和次级绕组12，而无需增加任何其它绕组，结构更加简单，其制作工艺也可以随之简化。并且，由于本变压器的供电绕组11分布在初级绕组10与次级绕组12之间，其接地端与电源电网的地线连接，所以，如果应用本实施例提供的变压器，那么当变压器的初级绕组10与次级绕组12之间因电磁互感而产生节电容时，节电容则可以通过接地端接地的供电绕组11旁路掉，从而无法对变压器的EMC造成干扰。即供电绕组11除了具有供电的功能外，还具有现有技术中的变压器的屏蔽层绕组的作用，可以屏蔽初级绕组10与次级绕组12之间因电磁互感而产生的节电容。因此，本发明提供的变压器不仅可以使用更简单的制作工艺进行制作，而且，与此同时，还能够保持较好的EMC。

此外，尽管次级绕组12的绕组线为三层绝缘线，但是由于本变压器的绕线顺序是初级绕组10-供电绕组11-次级绕组12，且初级绕组10和供电绕组11的绕组线均为漆包线，所以变压器也无需采用三明治绕法，可以直接使用只能单种线径绕线的自动绕线机在不停机的状态下一次性绕完所有的漆包线，降低了实现变压器的全自动化绕线的难度，从而能够进一步提高变压器的制作效率。

需要说明的是，本发明实施例提供的变压器的绕线顺序是初级绕组10-供电绕组11-次级绕组12，在其制作时，供电绕组11的绕组线应分布在初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间，而且，可以理解的是，供电绕组11的绕组线在初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间的分布越是均匀，对初级绕组10与次级绕组12之间产生的节电容的屏蔽效果越好。

作为一种优选地实施方式，供电绕组11的绕组线均匀地疏绕于初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间。采用本优选地实施方式，可以使供电绕组11均匀的覆盖在初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间，可以将供电绕组11对初级绕组10与次级绕组12之间产生的节电容的屏蔽效果达到一个较好的状态，从而使变压器能保持较好的EMC。

为了使变压器的骨架能够承受焊接温度而不变形，作为一种优选地实施方式，变压器的骨架具体为热硬化塑料骨架。当然，只要满足需求，变压器的骨架还可以是由其他符合实际需求的骨架，本发明不做限定。另外，在选择具体的变压器骨架时，应根据适用的安全规范所要求的爬电距离进行选择，本发明不再赘述。

作为一种优选地实施方式，上述优选实施方式中的热硬化塑料骨架具体为酚醛树脂骨架。当然，还可以是除酚醛树脂骨架外的其它热硬化塑料骨架，如环氧树脂骨架，本发明对热硬化塑料骨架的具体类型不做限定。

变压器的绝缘套管用于将挡墙结构变压器中绕组的起始端和结束端引线进行绝缘。套管不仅要满足加强绝缘的厚度要求，还应同时具有防热功能，在变压器引线焊接至骨架引脚所要求的温度下，套管不能熔化，因此，作为一种优选地实施方式，变压器的套管具体为铁弗龙套管。当然，变压器的套管选用铁弗龙套管仅为一种优选地实施方式，并不是唯一的一种实施方式，例如，变压器的套管还可以选用聚烯烃热缩套管等，本发明不做限定。

为了进一步提升变压器的绝缘性，作为一种优选地实施方式，铁弗龙套管包括第一铁弗龙套管和第二铁弗龙套管，第一铁弗龙套管的长度至少为10mm，第二铁弗龙套管的长度至少为40mm；其中，第一铁弗龙套管位于次级绕组12的起始端处，第二铁弗龙套管位于次级绕组12的结束端处。

本发明还提供了一种包括上述变压器的开关电源，由于开关电源部分的实施例与变压器部分的实施例相互照应，因此开关电源部分的实施例可以参见变压器部分的实施例的描述，对于相同的部分，本发明不再赘述。

图2为本发明实施例提供的一种开关电源的结构示意图。如图2所示，本开关电源20包括上述任一实施例所描述的变压器201。

由于本实施例提供的开关电源具有上述任一实施例所提供的变压器，所以本实施例提供的开关电源能够在保证自身的EMC的情况下，简化自身的制作工艺以提高制作效率和降低制作成本。

下面为了使本领域的技术人员更好的理解本发明提供的开关电源，下面结合附图，以包含有采用EE13 5+2PIN骨架、铁弗龙套管的变压器的开关电源为例进行详细说明。

图3为本发明实施例提供的一种开关电源中的变压器的电路原理图。如图3所示，变压器的初级绕组10的起始端与EE13 5+2PIN骨架的Pin2端连接，初级绕组10的结束端与EE13 5+2PIN骨架的Pin1端连接；供电绕组11的绕组线均匀地疏绕于初级绕组10与次级绕组12之间的整个层间，且供电绕组11的接地端与电源电网的地线连接，供电绕组11的起始端与EE13 5+2PIN骨架的Pin5端连接，供电绕组11的结束端与EE13 5+2PIN骨架的Pin4端连接；次级绕组12的起始端与EE13 5+2PIN骨架的Pin6端连接，次级绕组12的结束端与EE13 5+2PIN骨架的Pin7端连接，且次级绕组12的起始端处套设有10mm长的铁弗龙套管30，次级绕组12的结束端出套设有40mm长的铁弗龙套管31。

图4为本发明实施例提供的一种对开关电源进行传导测试的传导测试图。如图4所示，直行线40和直行线41均为国际测试标准的规定线值，其中，直行线40代表PK值(峰峰值)，直行线41代表AV值(平均值)；曲线42和曲线43均为电源测试线值，其中，曲线42代表PK值，曲线43代表AV值。从图4中可以看出，曲线42测试值明显低于直行线40国际标准值，曲线43测试值明显低于直行线41国际标准值，即两条测试曲线的测试值同时满足低于两条国际标准规定值的条件。

图5为本发明实施例提供的一种对开关电源进行辐射测试的辐射测试图。如图5所示，直行线50为国际测试标准的规定线值，代表PK值，曲线51为电源测试值，代表PK值。从图5中可以看出，曲线51测试值低于直行线50国际标准值，即测试线的测试值满足低国际标准规定值的条件。

综上所述，该开关电源的EMC合格。而且，在实际测试中，测试数据统计值中的余量值也符合国际标准规定值，可见，该开关电源的具有良好的EMC。

以上对本发明所提供的一种变压器及一种开关电源进行了详细介绍。说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或者操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或者操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列的要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

Claims (7)

1.一种变压器，包括：初级绕组、供电绕组和次级绕组，其特征在于，所述供电绕组的绕组线绕于所述初级绕组与所述次级绕组之间的整个层间，且所述供电绕组的接地端与电源电网的地线连接。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述供电绕组的绕组线均匀地疏绕于所述初级绕组与所述次级绕组之间的整个层间。

3.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于，所述变压器的骨架具体为热硬化塑料骨架。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述热硬化塑料骨架具体为酚醛树脂骨架。

5.根据权利要求1或2所述的变压器，其特征在于，所述变压器的套管具体为铁弗龙套管。

6.根据权利要求5所述的变压器，其特征在于，所述铁弗龙套管包括第一铁弗龙套管和第二铁弗龙套管，所述第一铁弗龙套管的长度至少为10mm，所述第二铁弗龙套管的长度至少为40mm；

其中，所述第一铁弗龙套管位于所述次级绕组的起始端处，所述第二铁弗龙套管位于所述次级绕组的结束端处。

7.一种开关电源，其特征在于，包括如权利要求1-6任一项所述的变压器。