CN108022730B - 一种变压器及其装配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变压器,包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;所述磁芯包括上磁芯和下磁芯,位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;每个所述磁芯轴柱上套有所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组;其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h。本发明技术方案通过增加屏蔽绕组,该屏蔽绕组替代跨接Y电容为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道解决EMC问题,能够降低变压器的成本和体积,且没有漏电流隐患。
Description
技术领域
本发明涉及电气工程领域,尤其涉及一种变压器及其制造方法。
背景技术
随着移动互联网及终端技术的快速发展,包括通信终端、可穿戴设备等便携式电子产品的普及。人们对为便携电子产品充电的适配器的小型化、成本及安全性的要求也越来越高。
适配器大多采用反激变换器实现ACDC变换。变压器是该变换器的关键部件之一;但是,当前应用的变压器还是以传统的绕线变压器为主,其体积较大,不利于小型化,并且内部结构复杂,加工成本较高。
传统的绕线变压器的绕组之间寄生参数较大,难以控制,导致电磁兼容性EMC(Electro Magnetic Compatibility)抑制困难,特别是在高频变压器领域;即使是采用印刷电路板PCB绘制绕组的变压器,EMC问题同样亟待优化解决。如图1所示,在现有技术中,为了解决或缓解上述EMC问题,通常在变压器的原边和副边之间跨接Y电容,Y电容为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道,从而抑制电磁干扰EMI(Electro MagneticInterference),解决或缓解EMC问题。
但是,为解决EMC问题而引入Y电容的技术方案存在以下弊端:引入的Y电容尺寸较大,占用空间大,不利于适配器小型化;引入的Y电容有漏电流,存在电击安全隐患;引入的Y电容的成本较高,而增加了适配器的成本;
发明内容
为了解决上述问题,本发明实施例提供了一种变压器及其制造方法,该变压器添加了屏蔽绕组,一个屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;并且,相对于传统变压器中的Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流隐患,不仅能够降低变压器的成本和体积,还能够提高安全性能。
第一方面提供了一种变压器,该变压器包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;所述磁芯包括上磁芯和下磁芯,且所述上磁芯与所述下磁芯相互对扣;所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;每个所述磁芯轴柱上套有所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组;其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h。
变压器添加屏蔽绕组可以为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道以解决EMC问题,相对于Y电容,能够实现降低变压器的体积和成本,提高安全性能。
可选的,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组两两之间互不接触或者两两之间有绝缘介质;可选的,该变压器包括多个磁芯,每一个磁芯的结构又如上一个技术方案中的所述磁芯的结构相同。可选的,所述距离h的下限为7.5mil(1mm=39.37mil);所述距离h的上限为37*S,所述S为所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积,这里给出的距离h的下限和上限是一种优选方案,不能看作是对本发明方案的限制。可选的,距离h可以根据实际应用需求在满足应用领域安全规范最低限度的情况下设定。
结合第一方面,在第一方面的第一种可能的实现方式中,一个屏蔽绕组的原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组之间有填充介质;当然的,填充介质必须是绝缘材质;进一步地,所述填充介质的厚度等于距离h;可选的,所述填充介质采用高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。
在原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组之间填充介质,尤其是高相对介电常数材质的介质能够在有限的间隔距离情况下增加两者之间所形成电容容量,进一步降低变压器的体积。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式,在第一方面的第二种可能的实现方式中,可选的,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有一个所述屏蔽绕组;所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻,且互不接触;所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻,且互不接触。将原边屏蔽绕组与原边功率绕组相邻,副边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组相邻,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低变压器的体积。相反的,如果原边屏蔽绕组与副边功率绕组相邻或副边屏蔽绕组与原边屏蔽绕组相邻,通常增加两者之间的间隔距离以保证用电安全。
可选的,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有多个所述屏蔽绕组;与所述原边功率绕组相邻的为一个所述屏蔽绕组的原边屏蔽绕组,且两者互不接触;与所述副边功率绕组相邻的为另一个所述屏蔽绕组的副边屏蔽绕组,且两者互不接触。同理,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低变压器的体积。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式,在第一方面的第三种可能实现的方式中,所述原边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述原边屏蔽绕组的一个端头用于与所述原边功率绕组接入的电路中的原边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述原边静点为所述原边功率绕组接入的电路中电压没有突变的位置点;所述副边屏蔽绕组具有两个端头,所述副边屏蔽绕组的一个端头用于与所述副边功率绕组接入的电路中的静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述副边静点为所述副边功率绕组接入的电路中电压没有突变的位置点。
原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边功率绕组接入的电路中的原边静点连接且所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边功率绕组接入的电路中的静点连接使得屏蔽绕组形成了电容,用于为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道,能够解决EMC问题。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式,在第一方面的第四种可能的实现方式中,所述屏蔽绕组绘制在第一印刷电路板PCB上,所述第一PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第一PCB包含两个间隔所述距离h的铜层,所述原边屏蔽绕组通过在一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在另一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第一PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。PCB制造技术已经非常成熟,且成本很低,将屏蔽绕组制作在PCB材质中,能够进一步地降低变压器的体积和成本。
结合第一方面的第四种可能实现的方式,在第一方面的第五种可能的实现方式中,所述第一PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。可选的,原边静点连接点和副边静点连接点是焊接在第一PCB两侧的插针,所述原边屏蔽绕组的一个端头在第一PCB中与其中一个插针连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头在第一PCB中与另一个插针连接。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式,在第一方面的第六种可能的实现方式中,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB;进一步地,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB是指将原边功率绕组绘制在第二PCB中,能够降低变压器的体积和成本;可选的,也可以采用铜线绕制成的线饼作为原边功率绕组。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式,在第一方面的第七种可能的实现方式中,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB;进一步地,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB是指将副边功率绕组绘制在第三PCB中,能够降低变压器的体积和成本;可选的,或者采用铜线绕制成的线饼作为副边屏蔽绕组。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式或第一方面的第七种可能的实现方式,在第一方面的第八种可能的实现方式中,所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,所述第四PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第四PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第四PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。可选的,所述第四PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。将所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,能够进一步降低变压器的体积和成本。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式或第一方面的第七种可能的实现方式或第一方面的第八种可能的实现方式,在第一方面的第九种可能的实现方式中,所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,所述第五PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第五PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与所述第三铜层间隔所述距离h;所述副边功率绕组通过在所述第一铜层环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第五PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。可选的,所述第五PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。
将所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,能够进一步降低变压器的体积和成本。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式或第一方面的第七种可能的实现方式或第一方面的第八种可能的实现方式或第一方面的第九种可能的实现方式,在第一方面的第十种可能的实现方式中,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,所述第六PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第六PCB包含四个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第三铜层与第四铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边功率绕组通过在所述第四铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第六PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。将所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,能够进一步降低变压器的体积和成本。
结合第一方面的第十种可能的实现方式,在第一方面的第十一种可能的实现方式中,所述第六PCB上包括排布在所述第六PCB两侧的六个连接点,所述六个连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点、第五连接点、第六连接点;其中,排布在所述第六PCB一侧的连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点,排布在所述第六PCB另一侧的连接点为第四连接点、第五连接点、第六连接点;所述第一连接点与所述原边屏蔽绕组的任一端头连接;所述第二连接点与所述原边功率绕组的一端头连接;所述第三连接点与所述原边功率绕组的另一端头连接;所述第四连接点与所述副边屏蔽绕组的任一端头连接;所述第五连接点与所述副边功率绕组的一端头连接;所述第六连接点与所述副边功率绕组的另一端头连接。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式或第一方面的第七种可能的实现方式或第一方面的第八种可能的实现方式或第一方面的第九种可能的实现方式或第一方面的第十种可能的实现方式或第一方面的第十一种可能的实现方式,在第一方面的第十二种可能的实现方式中,所述上磁芯和所述下磁芯的对扣处留有气隙。可选的,所述留有气隙在绕线柱接合处。
结合第一方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第一方面的第二种可能的实现方式或第一方面的第三种可能的实现方式或第一方面的第四种可能的实现方式或第一方面的第五种可能的实现方式或第一方面的第六种可能的实现方式或第一方面的第七种可能的实现方式或第一方面的第八种可能的实现方式或第一方面的第九种可能的实现方式或第一方面的第十种可能的实现方式或第一方面的第十一种可能的实现方式或第一方面的第十一种可能的实现方式,在第一方面的第十一种可能的实现方式中,所述磁芯为PQ型或EE型或EC型或EI型。
本发明实施例通过添加一个或多个屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组;一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;而且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够实现降低变压器的成本和体积和提高变压器的安全性能;进一步地,将屏蔽绕组、原边功率绕组、副边功率绕组绘制在印刷电路板PCB的铜层上,因为PCB技术已经非常成熟,且成本较低,可以进一步地降低变压器的体积和成本;而且,PCB的装配效率通常比铜线绕制成的线饼的装配效率高。
第二方面提供了一种适配器,该适配器包括变压器、原边电路、副边电路;所述变压器至少包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;所述磁芯包括上磁芯和下磁芯,且所述上磁芯与所述下磁芯相互对扣,所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;每个所述磁芯轴柱上套有所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组;其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h;所述原边功率绕组接入所述原边电路;所述副边功率绕组接入所述副边电路。
适配器中的变压器添加屏蔽绕组可以为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道以解决EMC问题,相对于Y电容,能够实现降低适配器的体积和成本,提高安全性能。
可选的,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组两两之间互不接触或者两两之间有绝缘介质;可选的,该变压器包括多个磁芯,每一个磁芯的结构又如上一个技术方案中的所述磁芯的结构相同。可选的,所述距离h的下限为7.5mil(1mm=39.37mil);所述距离h的上限为37*S,所述S为所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积,这里给出的距离h的下限和上限是一种优选方案,不能看作是对本发明方案的限制。可选的,距离h可以根据实际应用需求在满足应用领域安全规范最低限度的情况下设定。
结合第二方面,在第二方面的第一种可能的实现方式中,一个屏蔽绕组的原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组之间有填充介质;当然的,填充介质必须是绝缘材质;进一步地,所述填充介质的厚度等于距离h;可选的,所述填充介质采用高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。
在原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组之间填充介质,尤其是高相对介电常数材质的介质能够在有限的间隔距离情况下增加两者之间所形成电容容量,进一步降低适配器的体积。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式,在第二方面的第二种可能的实现方式中,可选的,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有一个所述屏蔽绕组;所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻,且互不接触;所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻,且互不接触。将原边屏蔽绕组与原边功率绕组相邻,副边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组相邻,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低适配器的体积。相反的,如果原边屏蔽绕组与副边功率绕组相邻或副边屏蔽绕组与原边屏蔽绕组相邻,通常增加两者之间的间隔距离以保证用电安全。
可选的,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有多个所述屏蔽绕组;与所述原边功率绕组相邻的为一个所述屏蔽绕组的原边屏蔽绕组,且两者互不接触;与所述副边功率绕组相邻的为另一个所述屏蔽绕组的副边屏蔽绕组,且两者互不接触。同理,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低适配器的体积。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式,在第二方面的第三种可能实现的方式中,所述原边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边电路中的原边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述原边静点为所述原边电路中电压没有突变的位置点;所述副边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边电路中的副边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述副边静点为所述副边电路中电压没有突变的位置点。
原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边电路中的原边静点连接且所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边电路中的静点连接使得屏蔽绕组形产生寄生电容,用于为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道,能够解决EMC问题。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式,在第二方面的第四种可能的实现方式中,所述屏蔽绕组绘制在第一印刷电路板PCB上,所述第一PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第一PCB包含两个间隔所述距离h的铜层,所述原边屏蔽绕组通过在一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在另一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第一PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。PCB制造技术已经非常成熟,且成本很低,将屏蔽绕组制作在PCB材质中,能够进一步地降低适配器的体积和成本。
结合第二方面的第四种可能实现的方式,在第二方面的第五种可能的实现方式中,所述第一PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。可选的,原边静点连接点和副边静点连接点是焊接在第一PCB两侧的插针,所述原边屏蔽绕组的一个端头在第一PCB中与其中一个插针连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头在第一PCB中与另一个插针连接。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式,在第二方面的第六种可能的实现方式中,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB;进一步地,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB是指将原边功率绕组绘制在第二PCB中,能够降低适配器的体积和成本;可选的,也可以采用铜线绕制成的线饼作为原边功率绕组。
结合第二方面或第一方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式,在第二方面的第七种可能的实现方式中,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB;进一步地,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB是指将副边功率绕组绘制在第三PCB中,能够降低适配器的体积和成本;可选的,或者采用铜线绕制成的线饼作为副边屏蔽绕组。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式或第二方面的第七种可能的实现方式,在第二方面的第八种可能的实现方式中,所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,所述第四PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第四PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第四PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。可选的,所述第四PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。将所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,能够进一步降低适配器的体积和成本。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式或第二方面的第七种可能的实现方式或第二方面的第八种可能的实现方式,在第二方面的第九种可能的实现方式中,所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,所述第五PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第五PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与所述第三铜层间隔所述距离h;所述副边功率绕组通过在所述第一铜层环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第五PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。可选的,所述第五PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。
将所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,能够进一步降低适配器的体积和成本。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式或第二方面的第七种可能的实现方式或第二方面的第八种可能的实现方式或第二方面的第九种可能的实现方式,在第二方面的第十种可能的实现方式中,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,所述第六PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第六PCB包含四个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第三铜层与第四铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边功率绕组通过在所述第四铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;所述第六PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。将所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,能够进一步降低适配器的体积和成本。
结合第二方面的第十种可能的实现方式,在第二方面的第十一种可能的实现方式中,所述第六PCB上包括排布在所述第六PCB两侧的六个连接点,所述六个连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点、第五连接点、第六连接点;其中,排布在所述第六PCB一侧的连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点,排布在所述第六PCB另一侧的连接点为第四连接点、第五连接点、第六连接点;所述第一连接点与所述原边屏蔽绕组的任一端头连接;所述第二连接点与所述原边功率绕组的一端头连接;所述第三连接点与所述原边功率绕组的另一端头连接;所述第四连接点与所述副边屏蔽绕组的任一端头连接;所述第五连接点与所述副边功率绕组的一端头连接;所述第六连接点与所述副边功率绕组的另一端头连接。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式或第二方面的第七种可能的实现方式或第二方面的第八种可能的实现方式或第二方面的第九种可能的实现方式或第二方面的第十种可能的实现方式或第二方面的第十一种可能的实现方式,在第二方面的第十二种可能的实现方式中,所述上磁芯和所述下磁芯的对扣处留有气隙。可选的,所述留有气隙在绕线柱接合处。
结合第二方面或第二方面的第一种可能的实现方式或第二方面的第二种可能的实现方式或第二方面的第三种可能的实现方式或第二方面的第四种可能的实现方式或第二方面的第五种可能的实现方式或第二方面的第六种可能的实现方式或第二方面的第七种可能的实现方式或第二方面的第八种可能的实现方式或第二方面的第九种可能的实现方式或第二方面的第十种可能的实现方式或第二方面的第十一种可能的实现方式或第二方面的第十一种可能的实现方式,在第二方面的第十一种可能的实现方式中,所述磁芯为PQ型或EE型或EC型或EI型。
本发明实施例通过添加一个或多个屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组;一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;而且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够实现降低适配器的成本和体积和提高适配器的安全性能;进一步地,将屏蔽绕组、原边功率绕组、副边功率绕组绘制在印刷电路板PCB的铜层上,因为PCB技术已经非常成熟,且成本较低,可以进一步地降低适配器的体积和成本;而且,PCB的装配效率通常比铜线绕制成的线饼的装配效率高。
第三方面提供了一种变压器的装配方法,该方法包括:将所述变压器的上磁芯与下磁芯对扣,所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;将位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱相匹配组成一个磁芯轴柱;将原边屏蔽绕组与述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h放置;将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上。
变压器添加屏蔽绕组可以为耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道以解决EMC问题,相对于Y电容,能够实现降低变压器的体积和成本,提高安全性能。
结合第三方面,在第三方面的第一种可能的实现方式中,在所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间填充介质。当然的,填充介质必须是绝缘材质;进一步地,所述填充介质的厚度等于距离h;可选的,所述填充介质采用高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。
在原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组之间填充介质,尤其是高相对介电常数材质的介质能够在有限的间隔距离情况下增加两者之间所形成电容容量,进一步降低变压器的体积。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式,在第三方面的第二种可能的实现方式中,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:将所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且互不接触;将所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻放置,且互不接触;在一个所述所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间放置一个所述原边屏蔽绕组和一个所述副边屏蔽绕组。将原边屏蔽绕组与原边功率绕组相邻,副边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组相邻,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低变压器的体积。相反的,如果原边屏蔽绕组与副边功率绕组相邻或副边屏蔽绕组与原边屏蔽绕组相邻,通常增加两者之间的间隔距离以保证用电安全。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式,在第三方面的第三种可能的实现方式中,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:将与所述原边功率绕组相邻的一个所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触;将与所述副边功率绕组相邻的另一个副边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触;在一个所述所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间放置多个所述原边屏蔽绕组和多个同样数量的所述副边屏蔽绕组。
同理,可以在保证安全的情况下,缩短屏蔽绕组和原边功率绕组或副边功率绕组之间的间隔距离,进一步降低变压器的体积。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第四种可能的实现方式中,在所述将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第一印刷电路板PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第一PCB包含两个间隔所述距离h的铜层;在第一个铜层上环绕所述第一PCB的通孔绘制线路得到所述原边屏蔽绕组;在第二铜层上环绕所述第一PCB的通孔绘制线路得到所述副边屏蔽绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式,在第三方面的第五种可能的实现方式中,在将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第二印刷电路板PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第二PCB包含一个铜层;在所述第二PCB的一个铜层上环绕所述第二PCB的通孔绘制线路得到所述原边功率绕组;或者,采用铜线绕制成的线饼得到所述原边功率绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式或第三方面的第五种可能的实现方式,在第三方面的第六种可能的实现方式中,在所述将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第三印刷电路板PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第三PCB包含一个铜层;在所述第三PCB的一个铜层上环绕所述第三PCB的通孔绘制线路得到所述副边功率绕组;或者,采用铜线绕制成的线饼得到所述原边功率绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式,在第三方面的第七种可能的实现方式中,在将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第四PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第四PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述原边功率绕组;在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述原边屏蔽绕组;在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述副边屏蔽绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式,在将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第五PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第五PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与所述第三铜层间隔所述距离h;在所述第一铜层环绕所述通孔绘制线路得到所述副边功率绕组;在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述副边屏蔽绕组;在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述原边屏蔽绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式,在将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上之前,还包括:在第六PCB上开设与所述磁芯轴柱相对应的通孔,所述第六PCB包含四个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第三铜层与第四铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述原边功率绕组;在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述原边屏蔽绕组;在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述副边屏蔽绕组;在所述第四铜层上环绕所述通孔绘制线路得到所述副边功率绕组。
结合第三方面或第三方面的第一种可能的实现方式或第三方面的第二种可能的实现方式或第三方面的第三种可能的实现方式或第三方面的第四种可能的实现方式或第三方面的第五种可能的实现方式或第三方面的第六种可能的实现方式或第三方面的第七种可能的实现方式或第三方面的第八种可能的实现方式或第三方面的第九种可能的实现方式,在第三方面的第十种可能的实现方式中,所述距离h的下限为7.5mil;所述距离h的上限为37*S,所述S为所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积。这里给出的距离h的下限和上限是一种优选方案,不能看作是对本发明方案的限制。可选的,距离h可以根据实际应用需求在满足应用领域安全规范最低限度的情况下设定。
本发明实施例提供的方法通过添加了一个或多个屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组;一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;而且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够实现降低变压器的成本和体积和提高变压器的安全性能;进一步地,将屏蔽绕组、原边功率绕组、副边功率绕组绘制在印刷电路板PCB的铜层上,因为PCB技术已经非常成熟,且成本较低,可以进一步地降低变压器的体积和成本;而且,PCB的装配效率通常比铜线绕制成的线饼的装配效率高。
附图说明
图1:本发明实施例给出的变压器电路逻辑示意图;
图2:本发明实施例给出的一种变压器的爆炸示意图;
图3:本发明实施例给出的变压器对扣示意图;
图4:本发明实施例给出的原边屏蔽绕组示意图;
图5:本发明实施例给出的副边屏蔽绕组示意图;
图6:本发明实施例给出的变压器逻辑电路示意图;
图7:本发明实施例给出的一种变压器的爆炸示意图;
图8:本发明实施例给出的一种变压器中的PCB示意图;
图9:本发明实施例给出的一种变压器中的PCB截面示意图;
图10:本发明实施例给出的一种变压器中的PCB截面示意图;
图11:本发明实施例给出的一种变压器的爆炸示意图;
图12:本发明实施例给出的一种变压器的制造方法流程图;
图13:本发明实施例给出的一种适配器逻辑示意图。
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,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
本发明实施例提供了一种变压器,该变压器包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;上述磁芯包括上磁芯和下磁芯,且上述上磁芯与上述下磁芯相互对扣,上述上磁芯与上述下磁芯各有至少一个绕线柱,上述上磁芯的绕线柱和上述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;位置相互对应的上述上磁芯的一个绕线柱与上述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;每个上述磁芯轴柱上套有上述原边功率绕组、上述副边功率绕组和上述屏蔽绕组;其中,上述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,上述原边屏蔽绕组与上述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h。可选的,上述变压器可以包括多个磁芯,其中每一个磁芯的结构与上一个技术方案中的所描述的磁芯结构相同。可选的,上述磁芯轴柱上可以套有多个原边功率绕组、多个原边功率绕组、多个屏蔽绕组。下面实施例以一种变压器为例,详细地描述本发明中的变压器基本单元结构,该变压器包括一个磁芯且所包括的下磁芯和下磁芯各有有一个绕线柱,上述上磁芯的一个绕线柱与上述下磁芯的一个绕线柱匹配组成的一个磁芯轴柱套有一个原边功率绕组、一个副边功率绕组和一个屏蔽绕组。具体实例如图2所述,图中是变压器的爆炸示意图。
本发明实施例提供了一种变压器,该变压器包括:上磁芯1101、下磁芯1102、原边功率绕组120、副边功率绕组130、屏蔽绕组140;屏蔽绕组140包括一个原边屏蔽绕组1401和一个副边屏蔽绕组1402;上磁芯1101有一个绕线柱1103,下磁芯1102有一个绕线柱1104,;上磁芯1101与下磁芯1102互相匹配,即上磁芯1101与下磁芯1102可以对扣在一起,上磁芯1101与下磁芯1102对扣后,位置相互对应的绕线柱1103与绕线柱1104能够对接形成一个磁芯轴柱。
可选的,如图3所示,上磁芯1101与下磁芯1102对扣之后,接合处留有气隙1105,气隙是用于防止在工作中产生磁饱和而在上下磁芯接合处留的缝隙;可选的,气隙中可以填充某种介质;可选的,气隙可以开在绕线柱接合处,也可以开在上下磁芯外围接合处,也可以同时开在绕线柱结合处和外围接合处。
进一步地,如图2所示,原边屏蔽绕组1401与原边功率绕组120相邻,且两者之间留有间隔;副边屏蔽绕组1402与副边功率绕组130相邻,且两者之间留有间隔,这种装配次序可以保证用电安全前提下最大地减小屏蔽绕组140与原边功率绕组120和副边屏蔽绕组130的间隔距离,进一步地降低变压器的体积;当然,这不是必须的装配次序,可选的,原边屏蔽绕组1401与副边功率绕组120相邻,且两者之间留有间隔;副边屏蔽绕组1402与原边功率绕组130相邻,且两者之间留有间隔,只是两者之间的间隔距离要足够大以满足用电安全。可选的,原边屏蔽绕组1401与原边功率绕组120之间填充绝缘介质;副边屏蔽绕组1402与副边功率绕组130之间填充绝缘介质。原边屏蔽绕组1401与副边屏蔽绕组1402之间保持距离h。可选的,原边屏蔽绕组1401与副边屏蔽绕组1402之间填充绝缘介质,且上述绝缘介质的厚度为距离h,绝缘介质的上下接触面积与屏蔽绕组面积尺寸相当;可选的,所述填充介质采用高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。这样,原边屏蔽绕组1401与副边屏蔽绕组1402之间可以形成一个pF级的寄生电容Cp,可以作为一个耦合到副边的原边噪声提供低阻返回通道,从而解决EMC问题。
进一步地,h的下限值可以根据实际应用产品的安全规范确定。可选的,上述h为7.5mil;h距离的上限值取决于屏蔽绕组的电容量大小C和副边屏蔽绕组和元扁平比绕组对应重叠面积S,一般情况下,C不能太小,否则起不到提供低阻通道的作用;根据公式:C=ε*ε0*S/d计算,其中C为电容量、ε为多层PCB的相对介电常数,ε0为真空中的介电常数、S为原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组对应重叠的面积、d即为图2中的h;实际应用中,距离h的上限一般不大于37*S。原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组相对应的面积一定的情况下,电容的容量取决于间隔距离。
进一步地,如图4所示,原边屏蔽绕组1401有两个端头,即端头14011和端头14012,端头14011用于与原边功率绕组接入的电路中的静点连接,端头14012则绝缘悬空,即不与任何导电结构连接。如图5所示,副边屏蔽绕组1402有两个端头,即端头14021用于与副边功率绕组接入的电路中的静点连接,端头14022则绝缘悬空,即不与任何导电结构连接。上述静点为某一电路中电压没有突变的位置点。可选的,如图6所示,图中是变压器逻辑电路示意图,1501和1502都可以作为原边功率绕组接入的电路的静点,即原边电路的静点;1503和1504都可以作为副边功率绕组接入的电路的静点,即副边电路的静点。
本发明实施例通过在变压器的原边功率绕组与副边功率绕组之间增添一个屏蔽绕组结构解决EMC问题,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组的一端头与原边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;副边屏蔽绕组的一端头与副边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容;并且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积。
下面实施例以一种变压器为例,详细地描述本发明中的变压器基本单元结构,该变压器包括一个磁芯且所包括的下磁芯和下磁芯各有有一个绕线柱,上述上磁芯的一个绕线柱与上述下磁芯的一个绕线柱匹配组成的一个磁芯轴柱套有两个原边功率绕组、两个副边功率绕组和两个屏蔽绕组。具体实例如图7、8和9所示,图7是变压器结构爆炸图,图8是图7中局部结构的放大图,图9是图8中A-A截面示意图。
本发明实施例提供了一种变压器,如图7所示,该变压器包括:上磁芯101、下磁芯102、原边功率边绕组104、多层印刷电路板PCB 200;其中,两个原边功率绕组104为采用带有绝缘层的铜线绕制成的线饼。如图7所示,上磁芯101和下磁芯102各有一个绕线柱103,且上磁芯101与下磁芯102上下对应,并且能够对扣在一起;上磁芯101的绕线柱103与下磁芯102的绕线柱103同样是互相对应且能够对扣在一起,对对扣后可以形成一个磁芯轴柱。可选的,上磁芯101与下磁芯102对扣的接合处预留气隙,气隙是用于防止在工作中产生磁饱和而在铁芯交合处留的缝隙气隙。可选的,磁芯可选用PQ型或EE型或EC型或EI型或其他类型磁芯。两个原边功率边绕组104、多层印刷电路板PCB 200中间都设有有与磁芯轴柱相对应的通孔,且两个原边功率边绕组104、多层印刷电路板PCB 200通过通孔套在磁芯轴柱上。多层PCB 200处于两个原边功率绕组104之间,原边功率绕组104与多层PCB之间间隔一定距离,具体可以根据实际应用确定。
进一步地,如图9所示,多层PCB 200至少包括:副边功率绕组201、原边屏蔽绕组202、副边屏蔽绕组203。多层PCB 200有6个铜层,在6个铜层上环绕多层PCB 200的通孔分别绘制有两个副边功率绕组201、两个原边屏蔽绕组202、两个副边屏蔽绕组203;从上至下,依次为:一个原边屏蔽绕组202、一个副边屏蔽绕组203、两个副边功率绕组、另一个副边屏蔽绕组203、另一个原边屏蔽绕组202。其中,一个原边屏蔽绕组202与一个副边屏蔽绕组203组成屏蔽绕组210,另一个原边屏蔽绕组202与另一个副边屏蔽绕组203组成屏蔽绕组220;并且,组成一个屏蔽绕组的一个原边屏蔽绕组202与一个副边屏蔽绕组203相邻且两者之间间隔距离h;可选的,组成一个屏蔽绕组的一个原边屏蔽绕组202与一个副边屏蔽绕组203填充高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。一个屏蔽绕组的原边屏蔽绕组202与副边屏蔽绕组203之间可以形成一个pF级的寄生电容Cp,等同于一个电容器件,图9中有两个屏蔽绕组,一个为屏蔽绕组210,另一个为屏蔽绕组220,这两个屏蔽绕组相当于两个电容;可选的,两个或多个屏蔽绕组可以并联或者串联。
进一步地,距离h的下限值可以根据实际应用产品的安全规范确定;距离h的上限值取决于屏蔽绕组的电容量大小C和副边屏蔽绕组和原边屏蔽绕组对应重叠面积S;根据公式:C=ε*ε0*S/d计算,其中C为电容量、ε为多层PCB的相对介电常数,ε0为真空中的介电常数、S为原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组对应重叠的面积、d即为图9中的h;实际应用中,h的上限不大于37*S;可选的,本发明实施例中的h为0.4mm。一般情况下,C不能太小,否则起不到提供低阻通道的作用。
进一步地,如图8所示,多层PCB 200上有至少六个插针作为六个连接点,其中,有两个插107,用于原边功率绕组接入原边电路;有两个插针105,用于副边功率绕组接入副边电路;有一个插108,原边屏蔽绕组202通过该插针108与原边电路的原边静点连接,原边静点是原边电路中电压没有突变的位置点;一个插106,副边屏蔽绕组203通过该插针106与副边电路的副边静点连接,副边静点是副边电路中电压没有突变的位置点。
本发明实施例通过在变压器的两个对应的原边功率绕组与副边功率绕组之间各增添一个屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组的一端头与原边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;副边屏蔽绕组的一端头与副边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容;并且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积和提高安全性能,;进一步地,副边功率绕组和屏蔽绕组通过在PCB的铜层上绘制得到,能够进一步降低变压器的体积。
本发明实施例提供了一种变压器,该变压器与上一个发明实施例中的变压器相比,相同之处在于都有同样的上磁芯、下磁芯,区别之处在于本发明实施例中的变压器将原边功率绕组、副边功率绕组和屏蔽绕组都绘制在多层PCB中。
如图10所示,与图9相比,图10中的多层PCB 300上多了两个原边功率绕组301,多层PCB 300上开设有与磁芯轴柱对应的通孔,多层PCB 300包括两个原边功率绕组301、两个副边功率绕组302、两个原边屏蔽绕组303、两个副边屏蔽绕组304。多层PCB 300有8个铜层,在8个铜层上环绕多层PCB 300的通孔分别绘制有两个原边功率绕组301、两个副边功率绕组302、两个原边屏蔽绕组303、两个副边屏蔽绕组304;从上至下,依次为:一个原边功率绕组301、一个原边屏蔽绕303、一个副边屏蔽绕组304、两个副边功率绕组302、另一个副边屏蔽绕组304、另一个原边屏蔽绕组303。其中,一个原边屏蔽绕组303与一个副边屏蔽绕组304组成屏蔽绕组310,另一个原边屏蔽绕组303与另一个副边屏蔽绕组304组成屏蔽绕组320;并且,组成一个屏蔽绕组的一个原边屏蔽绕组202与一个副边屏蔽绕组203相邻且两者之间间隔距离h;可选的,组成一个屏蔽绕组的一个原边屏蔽绕组202与一个副边屏蔽绕组203填充高相对介电常数材质,高相对介电常数材质是指相对介电常数比屏蔽绕组材质的相对介电常数高的材质;可选的,相对于在PCB中绘制的屏蔽绕组,所述高相对介电常数材质的相对介电常数一般要大于或等于3.5。原边屏蔽绕组303与副边屏蔽绕组304之间可以形成一个pF级的寄生电容Cp,则一个屏蔽绕组可以等同于一个电容器件;图10中有两个屏蔽绕组,一个为屏蔽绕组310,另一个为屏蔽绕组320,这两个屏蔽绕组则相当于两个电容;可选的,两个或多个屏蔽绕组可以并联或者串联构成并联或串联的寄生电容Cp。进一步地,h距离的下限值可以根据实际应用产品的安全规范确定;h距离的上限值取决于屏蔽绕组的电容量大小C和副边屏蔽绕组和元扁平比绕组对应重叠面积S;根据公式:C=ε*ε0*S/d计算,其中C为电容量、ε为多层PCB的相对介电常数,ε0为真空中的介电常数、S为原边屏蔽绕组与副边屏蔽绕组对应重叠的面积、d即为图10中的h;实际应用中,h的上限不大于37*S;可选的,本发明实施例中的h为0.4mm。
本发明实施例通过在变压器的两个对应的原边功率绕组与副边功率绕组之间各增添一个屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组的一端头与原边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;副边屏蔽绕组的一端头与副边电路的静点连接,另一端头绝缘悬空;原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容;并且屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积和提高安全性能,;进一步地,原边功率绕组、副边功率绕组和屏蔽绕组均通过在PCB的铜层上环绕与磁芯轴柱对应的通孔绘制线路得到,能够进一步降低变压器的体积。
本发明实施例提供了一种变压器,与上述实施例相比,有两主要区别,其一:本发明实施例中的变压器的原边功率绕组和副边功率绕组均采用铜线绕制成的线饼,屏蔽绕组采用在PCB中的铜层上环绕与磁芯轴柱对应的通孔绘制线路得到;其二,本发明实施例是一个副边功率绕组与两个原边功率绕组耦合构成两个第一个实施例所描述的变压器的基本单元。如图11所示,与图7相比,图中的原边功率绕组403和副边功率绕组406均是采用带有绝缘层的铜线绕制成的线饼。该变压器包括:上磁芯401、下磁芯402、两个原边功率绕组403、一个副边功率绕组404、两个原边屏蔽绕组405、两个副边屏蔽绕组406;一个副边功率绕组404与一个的原边功率绕组403构成一组耦合,另一个副边功率绕组与另一个的原边功率绕组403构成另一组耦合,每一组耦合中间都有一个原边屏蔽绕组405和副边屏蔽绕组406组成的一个屏蔽绕组。可选的,副边功率绕组404处有两个副边功率绕组,分别与上面的原边功率绕组403和下面的原边功率绕组403耦合。两个原边功率绕组403和一个副边功率绕组404都采用带有绝缘层的铜线绕制成的线饼。
进一步地,上磁芯401和下磁芯402各有一个绕线柱411,且上磁芯401与下磁芯402上下互相对应,并且能对扣在一起;上磁芯1101与下磁芯1102对扣后,位置相互对应的绕线柱1103与绕线柱1104能够对接形成一个磁芯轴柱。可选的,上磁芯401与下磁芯402对扣的接合处预留气隙,气隙是用于防止在工作中产生磁饱和而在铁芯交合处留的缝隙气隙。可选的,磁芯选用PQ型或EE型或EC型或EI型或其他类型的磁芯。
进一步地,原边功率边绕组403、副边功率绕组404、原边屏蔽绕组405、副边屏蔽绕组406均设有与绕线柱上下磁芯对扣形成的磁芯轴柱411相对应的通孔;且原边功率边绕组403、副边功率绕组404、原边屏蔽绕组405、副边屏蔽绕组406通过通孔套在上磁芯401的绕线柱411与下磁芯402的绕线柱411对扣形成的磁芯轴柱。
可选的,如图11所示,上磁芯401、下磁芯402、两个原边功率绕组403、一个副边功率绕组404、两个原边屏蔽绕组405、两个副边屏蔽绕组406套在上述磁芯轴柱上的顺序为:一个原边功率绕组403-一个原边屏蔽绕组405-一个副边屏蔽绕组406-副边功率绕组-另一个副边屏蔽绕组406-另一个原边屏蔽绕组405-另一个原边功率绕组。
本发明实施例通过在变压器的原边功率绕组与副边功率绕组之间添加屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积;并且将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组均绘制在多层PCB上,进一步地能够减小变压器的体积。
本发明实施例提供了一种变压器的制造方法,如图12所示,该方法具体为:
S100,获得上面开设有与磁芯轴柱对应通孔的原边功率绕组、屏蔽绕组、副边功率绕组;进一步地,上述磁芯轴柱通过将上磁芯与下磁芯对扣,同时将位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱相匹配组成;可选的,上磁芯与下磁芯接合处留有气隙;
S200,将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上;其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,将所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h放置。
进一步地,S300,将上磁芯和下磁芯对扣而组成的整体装配到上下可以对扣的壳体内;可选的,将上磁芯和下磁芯接合而组成的整体固定在设备内,作为该设备一个组件,例如适配器。
可选的,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:在一个所述所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间装配一个所述屏蔽绕组;将所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且互不接触;将所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻放置,且互不接触。
可选的,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:在一个所述所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间装配多个所述屏蔽绕组;将与所述原边功率绕组相邻的一个所述屏蔽绕组的原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触;将与所述副边功率绕组相邻的另一个所述屏蔽绕组的副边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触。
本发明实施例通过在变压器的原边功率绕组与副边功率绕组之间增添屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积;并且将原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组均绘制在多层PCB上,进一步地,能够减小变压器的体积。
本发明实施例提供了一种适配器,如图13所示,该适配器500包括:变压器510、原边电路520、副边电路530;
变压器510包括原边功率绕组5101、副边功率绕组5102和屏蔽绕组5103,其中屏蔽绕组5103包括原边屏蔽绕组5104和副边屏蔽绕组5105;可选的,变压器510可以是为上面任一个变压器实施例中的变压器;
变压器510中的原边功率绕组5101接入原边电路520;
变压器510中的副边功率绕组5102接入所述副边电路530;
原边屏蔽绕组5104的一个端头连接在原边电路520中电压没有突变处;
副边屏蔽绕组5105的一个端头连接在副边电路530中电压没有突变处。
本发明实施例提供的适配器中的变压器增加屏蔽绕组,该屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏蔽绕组,原边屏蔽绕组和副边屏蔽绕组形成一个寄生电容Cp,可以替代传统变压器中的跨接原边功率绕组与副边功率绕组的Y电容用于解决EMC问题;屏蔽绕组相对于Y电容,屏蔽绕组的体积小,成本低,且不存在漏电流,能够降低变压器的成本和体积和提高用电安全。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (40)
1.一种变压器,其特征在于,包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;
所述磁芯包括上磁芯和下磁芯,且所述上磁芯与所述下磁芯相互对扣,所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;
每个所述磁芯轴柱上套有所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组;
其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间形成电容,所述距离h的下限为7.5mil,所述距离h的上限值取决于所述电容的电容量大小C以及所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积S。
2.如权利要求1所述的变压器,其特征在于,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间有填充介质。
3.如权利要求2所述的变压器,其特征在于,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有一个所述屏蔽绕组;所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻,且互不接触;
所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻,且互不接触。
4.如权利要求2所述的变压器,其特征在于,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有多个所述屏蔽绕组;与所述原边功率绕组相邻的为一个所述屏蔽绕组的原边屏蔽绕组,且两者互不接触;
与所述副边功率绕组相邻的为另一个所述屏蔽绕组的副边屏蔽绕组,且两者互不接触。
5.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述原边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述原边屏蔽绕组的一个端头用于与所述原边功率绕组接入的电路中的原边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述原边静点为所述原边功率绕组接入的电路中电压没有突变的位置点;
所述副边屏蔽绕组具有两个端头,所述副边屏蔽绕组的一个端头用于与所述副边功率绕组接入的电路中的静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述副边静点为所述副边功率绕组接入的电路中电压没有突变的位置点。
6.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述屏蔽绕组绘制在第一印刷电路板PCB上,所述第一印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第一印刷电路板PCB包含两个间隔所述距离h的铜层,所述原边屏蔽绕组通过在一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在另一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第一印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
7.如权利要求6所述的变压器,其特征在于,所述第一印刷电路板PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;
所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。
8.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB或者采用铜线绕制成的线饼。
9.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB或者采用铜线绕制成的线饼。
10.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,所述第四印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第四印刷电路板PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第四印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
11.如权利要求10所述的变压器,其特征在于,所述第四印刷电路板PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;
所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。
12.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,所述第五印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第五印刷电路板PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述副边功率绕组通过在所述第一铜层环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第五印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
13.如权利要求12所述的变压器,其特征在于,所述第五印刷电路板PCB上设有原边静点连接点、副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边静点连接点连接;
所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边静点连接点连接。
14.如权利要求1-3任选一所述的变压器,其特征在于,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,所述第六印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第六印刷电路板PCB包含四个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第三铜层与第四铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边功率绕组通过在所述第四铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第六印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
15.如权利要求14所述的变压器,其特征在于,所述第六印刷电路板PCB上包括排布在所述第六印刷电路板PCB两侧的六个连接点,所述六个连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点、第五连接点、第六连接点;
其中,排布在所述第六印刷电路板PCB一侧的连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点,排布在所述第六印刷电路板PCB另一侧的连接点为第四连接点、第五连接点、第六连接点;
所述第一连接点与所述原边屏蔽绕组的任一端头连接;
所述第二连接点与所述原边功率绕组的一端头连接;
所述第三连接点与所述原边功率绕组的另一端头连接;
所述第四连接点与所述副边屏蔽绕组的任一端头连接;
所述第五连接点与所述副边功率绕组的一端头连接;
所述第六连接点与所述副边功率绕组的另一端头连接。
16.如权利要求2-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述填充介质采用高相对介电常数材质,所述高相对介电常数材质的相对介电常数大于或等于3.5。
17.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述距离h的上限为37*S。
18.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述上磁芯和所述下磁芯的对扣处留有气隙。
19.如权利要求1-4任选一所述的变压器,其特征在于,所述磁芯为PQ型或EE型或EC型或EI型。
20.一种适配器,其特征在于,包括:变压器、原边电路、副边电路;
所述变压器至少包括:磁芯、原边功率绕组、副边功率绕组、屏蔽绕组;
所述磁芯包括上磁芯和下磁芯,且所述上磁芯与所述下磁芯相互对扣,所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱匹配组成一个磁芯轴柱;
每个所述磁芯轴柱上套有所述原边功率绕组、所述副边功率绕组和所述屏蔽绕组;
其中,所述屏蔽绕组包括一个原边屏蔽绕组和一个副边屏边绕组,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间形成电容,所述距离h的下限为7.5mil,所述距离h的上限值取决于所述电容的电容量大小C以及所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积S;
所述原边功率绕组接入所述原边电路;
所述副边功率绕组接入所述副边电路。
21.如权利要求20所述的适配器,其特征在于,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有一个所述屏蔽绕组;
所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻,且互不接触;
所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻,且互不接触。
22.如权利要求21所述的适配器,其特征在于,一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间包含有多个所述屏蔽绕组;
与所述原边功率绕组相邻的为一个所述屏蔽绕组的原边屏蔽绕组,且两者互不接触;
与所述副边功率绕组相邻的为另一个所述屏蔽绕组的副边屏蔽绕组,且两者互不接触。
23.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述原边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述原边屏蔽绕组的一个端头与所述原边电路中的原边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述原边静点为所述原边电路中电压没有突变的位置点;
所述副边屏蔽绕组具有两个端头,其中,所述副边屏蔽绕组的一个端头与所述副边电路中的副边静点连接,另一个端头绝缘悬空;所述副边静点为所述副边电路中电压没有突变的位置点。
24.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间有填充介质。
25.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述屏蔽绕组绘制在第一印刷电路板PCB上,所述第一印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;其中,所述第一印刷电路板PCB包含两个间隔所述距离h的铜层,所述原边屏蔽绕组通过在一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在另一个铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第一印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
26.如权利要求25所述的适配器,其特征在于,所述第一印刷电路板PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头通过所述原边静点连接点与所述原边电路的原边静点连接,所述原边静点为所述原边电路中电压没有突变的位置点;
所述副边屏蔽绕组的一个端头通过所述副边静点连接点与所述副边电路的副边静点连接,所述副边静点为所述副边电路中电压没有突变的位置点。
27.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述原边功率绕组为绘制有绕组的第二印刷电路板PCB或者采用铜线绕制成的线饼。
28.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述副边功率绕组为绘制有绕组的第三印刷电路板PCB或者采用铜线绕制成的线饼。
29.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述原边功率绕组和所述屏蔽绕组绘制在第四印刷电路板PCB上,所述第四印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第四印刷电路板PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第四印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
30.如权利要求29所述的适配器,其特征在于,所述第四印刷电路板PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头通过所述原边静点连接点与所述原边电路的原边静点连接,所述原边静点为所述原边电路中电压没有突变的位置点;
所述副边屏蔽绕组的一个端头通过所述副边静点连接点与所述副边电路的副边静点连接,所述副边静点为所述副边电路中电压没有突变的位置点。
31.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第五印刷电路板PCB上,所述第五印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第五印刷电路板PCB包含三个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第二铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述副边功率绕组通过在所述第一铜层环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第五印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
32.如权利要求31所述的适配器,其特征在于,所述第五印刷电路板PCB上设有原边静点连接点和副边静点连接点;
所述原边屏蔽绕组的一个端头通过所述原边静点连接点与所述原边电路的原边静点连接,所述原边静点为所述原边电路中电压没有突变的位置点;
所述副边屏蔽绕组的一个端头通过所述副边静点连接点与所述副边电路的副边静点连接,所述副边静点为所述副边电路中电压没有突变的位置点。
33.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述原边功率绕组、所述副边功率绕组与所述屏蔽绕组绘制在第六印刷电路板PCB上,所述第六印刷电路板PCB开设有与所述磁芯轴柱相对应的通孔;
其中,所述第六印刷电路板PCB包含四个铜层,第一铜层与第二铜层相邻且互不接触,第三铜层与第四铜层相邻且互不接触,第二层铜层与第三铜层间隔所述距离h;所述原边功率绕组通过在所述第一铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述原边屏蔽绕组通过在所述第二铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边屏蔽绕组通过在所述第三铜层上环绕所述通孔绘制线路得到,所述副边功率绕组通过在所述第四铜层上环绕所述通孔绘制线路得到;
所述第六印刷电路板PCB通过所述通孔套在一个所述磁芯轴柱上。
34.如权利要求33所述的适配器,其特征在于,所述第六印刷电路板PCB上包括排布在所述第六印刷电路板PCB两侧的六个连接点,所述六个连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点、第四连接点、第五连接点、第六连接点;
其中,排布在所述第六印刷电路板PCB一侧的连接点为第一连接点、第二连接点、第三连接点,排布在所述第六印刷电路板PCB另一侧的连接点为第四连接点、第五连接点、第六连接点;
所述第一连接点与所述原边屏蔽绕组的任一端头连接;
所述第二连接点与所述原边功率绕组的一端头连接;
所述第三连接点与所述原边功率绕组的另一端头连接;
所述第四连接点与所述副边屏蔽绕组的任一端头连接;
所述第五连接点与所述副边功率绕组的一端头连接;
所述第六连接点与所述副边功率绕组的另一端头连接。
35.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述距离h的上限为37*S。
36.如权利要求20-22任选一所述的适配器,其特征在于,所述上磁芯和所述下磁芯的对扣处留有气隙。
37.一种变压器的装配方法,其特征在于,包括:
将所述变压器的上磁芯与下磁芯对扣,所述上磁芯与所述下磁芯各有至少一个绕线柱,所述上磁芯的绕线柱和所述下磁芯的绕线柱数量相等,且位置相互对应;
将位置相互对应的所述上磁芯的一个绕线柱与所述下磁芯的一个绕线柱相匹配组成一个磁芯轴柱;
将原边屏蔽绕组与述副边屏蔽绕组上下叠放且间隔距离h放置,所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组之间形成电容,所述距离h的下限为7.5mil,所述距离h的上限值取决于所述电容的电容量大小C以及所述原边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组对应重叠的面积S;
将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上。
38.如权利要求37所述的方法,其特征在于,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:
将所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且互不接触;
将所述副边屏蔽绕组与所述副边屏蔽绕组相邻放置,且互不接触;
在一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间放置一个所述原边屏蔽绕组和一个所述副边屏蔽绕组。
39.如权利要求37所述的方法,其特征在于,所述将原边功率绕组、副边功率绕组、所述原边屏蔽绕组和所述副边屏蔽绕组装配在一个所述磁芯轴柱上包括:
将与所述原边功率绕组相邻的一个所述原边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触;
将与所述副边功率绕组相邻的另一个副边屏蔽绕组与所述原边功率绕组相邻放置,且两者互不接触;
在一个所述原边功率绕组和一个所述副边功率绕组之间放置多个所述原边屏蔽绕组和多个同样数量的所述副边屏蔽绕组。
40.如权利要求37-39任选一所述的方法,其特征在于,所述距离h的上限为37*S。
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