CN116264852A - 一种共模电感、共模电感绕制方法及适配器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种共模电感、共模电感绕制方法及适配器，包括：环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的N个绕组，N为大于2的整数；N个绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称，N个绕组中的每个绕组包括两个引线端，两个引线端分别位于每个绕组的两侧最外层；其中，N个绕组中的每个绕组中包括第一组绕组和第二组绕组，N个绕组中的每个绕组的起绕点位于第一组绕组和第二组绕组之间，第一组绕组中的绕组段数与第二组绕组中的绕组段数不同；第一组绕组以及第二组绕组中的每段绕组的绕制层包括多层，每层绕制层包括多圈。利用本申请提供的共模电感，在不增大体积的前提下还能使得共模阻抗足够大的共模电感结构，从而解决高频段的阻抗过小问题。
Description
本申请涉及电感技术领域，特别涉及一种共模电感、共模电感绕制方法及适配器。
适配器目前正朝着小型化以及高功率密度的方向发展，一些包含氮化镓(GaN)开关器件的适配器产品，具有开关速度快，频率高的特点。在一些金属外壳、产品全灌封以及负载接地等场景，为了解决电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)的问题，需要提高共模路径中的共模阻抗。适配器中的共模路径主要有两条，路径一是通过变压器的原副边寄生电容形成的回路；路径二是通过开关管耦合到输入端的寄生电容形成的回路。
其中，共模阻抗受到以下两种因素影响，从而无法进一步提升：
1)产品体积影响：增大共模阻抗需要更大的磁芯有效截面积(Ae)值，但更大的Ae值意味着需要增大适配器的体积，因此，适配器的功率密度会降低。
2)寄生电容影响：寄生电容会导致共模电感的谐振点提前，使得在高频下电感呈容性。
共模电感是在一个磁环上缠绕圈数相等、导线直径相等、绕向相反的两组或多组线圈，用于抑制共模干扰，现有的共模电感的绕法一般有C型绕法、Z型绕法和蝶型绕法(X型绕法)三种。C型绕法、Z型绕法结构在高频段的阻抗较小，对电磁兼容(electro magnetic compatibility，EMC)滤波的效果不好。参阅图1A所示，图1A为一种利用Z型绕法绕制的共模电感示意图；参阅图1B所示，图1B为一种利用蝶型绕法绕制的共模电感示意图。蝶型绕法相比于C型绕法以及Z型绕法能减小匝间寄生电容，增加高频阻抗，但对于高频开关或高电压变化率(dv/dt)的场景，高频段的阻抗依然不够。因此，在变压器的共模噪声电压已优化到极致的情况下，整个EMI回路的共模阻抗依然不足。
有鉴于此，需要提出一种在高频开关、高电压变化率的工作场景下，既不增大体积还能使得共模阻抗足够大的共模电感结构，从而解决高频段的阻抗过小问题。
发明内容
本申请提供一种共模电感、共模电感绕制方法及适配器，能在不增大体积的前提下还能使得共模阻抗足够大的共模电感结构，从而解决高频段的阻抗过小问题。
第一方面，本申请提供一种共模电感，包括：环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的N个绕组，N为大于2的整数；N个绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称，N个绕组中的每个绕组包括两个引线端，两个引线端分别位于每个绕组的两侧最外层；其中，N个绕组中的每个绕组中包括第一组绕组和第二组绕组，N个绕组中的每个绕组的起绕点位于第一组绕组和第二组绕组之间，第一组绕组中的绕组段数与第二组绕组中的绕组段数不同；第一组绕组以及第二组绕组中的每段绕组的绕制层包括多层，每层绕制层包括多圈。
本申请通过旋转对称的多段共模电感绕法得到共模电感，使得该共模电感在高频开关或高电压变化率(dv/dt)的场景下，能够提高共模阻抗、降低寄生电容，有效提高电磁干扰滤波能力，此外，由于采用该结构会使共模电感在单位圈数之下的共模阻抗提升，从而 可以减少共模电感中的实际绕线圈数，进一步减小共模电感的线包体积。
作为一种可能的实施方式，N个绕组中的每个绕组在起绕点的位置第一组绕组与第二组绕组的起绕方向相反。采用该种结构，各个绕组的起绕点关于环形磁芯的中心方向旋转对称，因此该共模电感在实际安装时，则无需考虑共模电感的安装方向性问题。
作为一种可能的实施方式，第一组绕组中的每段绕组绕线起绕方向相同；第二组绕组中的每段绕组绕线起绕方向相同。
作为一种可能的实施方式，N个绕组中的每个绕组中的每段绕组中相邻两层的线圈绕制方向相反。
作为一种可能的实施方式，每段绕组的绕制层数为奇数。采用该种结构，能够保证该共模电感在实际安装时，共模电感的安装方向性问题。
作为一种可能的实施方式，第一组绕组和第二组绕组中各段绕组的绕制层数相同。通过该种结构，能够保证更好的共模抑制效果。
作为一种可能的实施方式，N个绕组中的每个绕组中的各段绕组的绕制层数相同。通过该种结构，同样能够保证更好的共模抑制效果。
作为一种可能的实施方式，共模电感包括环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的两个绕组：第一绕组以及第二绕组。第一绕组的起绕点以及第二绕组的起绕点关于环形磁芯中心点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组以及第二绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称。其中，第一绕组以及第二绕组均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组以及第二绕组均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。其中，环形磁芯以及用于绕制绕组的导线的设计。
作为一种可能的实施方式，共模电感包括环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的两个绕组：第一绕组以及第二绕组。第一绕组的起绕点以及第二绕组的起绕点关于环形磁芯中心点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组以及第二绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称。其中，第一绕组以及第二绕组均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组以及第二绕组均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括五层绕组，每层绕制层包括多圈。
作为一种可能的实施方式，共模电感包括环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的两个绕组：第一绕组以及第二绕组。第一绕组的起绕点以及第二绕组的起绕点关于环形磁芯中心点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组以及第二绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称。第一绕组以及第二绕组均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组以及第二绕组均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括三段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。
作为一种可能的实施方式，共模电感包括环形磁芯以及在环形磁芯上绕制的三个绕组：第一绕组、第二绕组以及第三绕组。第一绕组的起绕点、第二绕组的起绕点以及第三绕组的起绕点关于环形磁芯中心点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组、第二绕组以及第三绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称。其中，第一绕组、第二绕组以及第三绕组均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕 组、第二绕组以及第三绕组均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。
第二方面，本申请提供一种共模电感绕制方法，该方法包括：将N条导线中的目标导线的目标位置作为起绕点，目标位置为目标导线上非两端点之外的其他任意点，N为大于2的整数；将目标导线的起绕点固定在环形磁芯的目标角度位置；将目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组，第一组绕组中包括多段绕组，将目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组，第二组绕组中包括多段绕组，多段绕组中的每段绕组包括设定绕制层数，其中，第一方向与第二方向相反，第一组绕组与第二组绕组的绕组段数不同；根据导线数量N以及目标角度位置，确定其他导线在环形磁芯上的角度位置，基于其他导线在环形磁芯上的角度位置，使用以上同样方法绕制其他绕组，得到环形磁芯上的N个绕组，使N个绕组沿环形磁芯的中心方向旋转对称，形成共模电感。
作为一种可能的实施方式，将目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组，包括：将目标导线的一端向第一方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第一组绕组，设定绕制层数为奇数。
作为一种可能的实施方式，将目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组，包括：将目标导线的另一端向第二方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第二组绕组，设定绕制层数为奇数。
第三方面，本申请提供一种适配器，包括整流电路、滤波电路以及直流转直流DC-DC变换电路；滤波电路中包括第一方面任一所述的共模电感，整流电路的输入端与输入交流源相连，滤波电路的输入端与整流电路的输出端相连，DCDC变换电路的输入端与滤波电路的输出端相连；其中，整流电路用于将输入交流源输入的交流电信号整流为直流电信号；滤波电路用于对直流电信号进行滤波，抑制直流电信号中的电磁干扰EMI噪声，DC-DC变换电路用于调整经过滤波处理后的直流电信号的电压。
本申请的这些方面或其它方面在以下实施例的描述中会更加简明易懂。
图1A为一种利用Z型绕法绕制的共模电感示意图；
图1B为一种利用蝶型绕法绕制的共模电感示意图；
图2为本申请的共模电感的结构示意图；
图3A-图3D为不同绕法时的绕组电压分布示意图；
图3E为对Z型绕法绕制的共模电感、蝶型绕法绕制的共模电感以及本申请提供的共模电感的共模电感阻抗对比示意图；
图3F为Z型绕法绕制的共模电感、蝶型绕法绕制的共模电感以及本申请提供的共模电感的电感相位角度对比示意图。
图4为本申请一种实施例的共模电感示意图一；
图5为本申请一种实施例的共模电感示意图二；
图6为本申请一种实施例的共模电感示意图三；
图7为本申请一种实施例的共模电感示意图四；
图8为一种共模电感绕制方法的步骤流程图；
图9为本申请的适配器的结构示意图。
为了使本申请要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。
以下实施例中所使用的术语只是为了描述特定实施例的目的，而并非旨再作为对本身的限制。如在本申请的说明书和所附权利要求中所使用的那样，单数表达形式“一个”、“一种”、“所述”、“上述”、“该”和“这一”旨在也包括例如“一个或多个”这种表达形式，除非其上下文中明确地有相反指示。
在本说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然的都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不适所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。
开关电源是一种通过控制开关管导通和关断的时间比率，维持为稳定输出电压的电源，常见的开关电源例如适配器等，目前适配器正在朝着小型化、高频化的方向发展，从而提高功率密度，然而这也导致开关电源产品的EMI噪声越来越难以改善，为了解决EMI噪声的问题，通常需要使用共模电感来抑制EMI噪声，共模电感的自身特性对EMI噪声抑制的效果有着显著影响。更大的环形磁芯会具有更大的磁芯有效截面积值，但由于适配器正在朝着小型化发展，适配器内部的环形磁芯的直径不能太大。
此外，在高压场合下，电感上的寄生电容对电感的运行特性及工作效率会有很大影响。而寄生电容的大小与绕组结构及绕组布局有很大关系。相比于现有技术的常用的C型绕法以及Z型绕法，蝶型绕法能够在不增大体积的情况下，减小寄生电容。但在某些高频开关或高电压变化率(dv/dt)的场景下，蝶型绕法的共模阻抗仍然较小，难以解决EMI问题。有鉴于此，需要提出一种在高频开关、高电压变化率的工作场景下，既不增大体积还能使得共模阻抗足够大的共模电感结构，从而解决高频段的阻抗过小的问题。
共模电感(common mode choke)，又叫共模扼流圈，用于过滤开关电源中共模的电磁干扰信号EMI，共模电感是一个以铁氧体等为磁芯的共模干扰抑制器件，由多个尺寸相同，匝数相同的线圈对称地绕制在同一个环形磁芯上，线圈的绕制方向相反，形成一个四端或多端的电子器件。
本申请实施例提供一种共模电感，如图2所示，包括：环形磁芯21以及在环形磁芯21上绕制的N个绕组22，N为大于2的整数。
N个绕组22沿环形磁芯21的中心方向旋转对称，N个绕组22中的每个绕组包括两个引线端23(第一引线端231以及第二引线端232)，两个引线端23分别位于每个绕组的两侧最外层；其中，N个绕组22中的每个绕组中包括第一组绕组221和第二组绕组222，N个绕组22中的每个绕组的起绕点24位于第一组绕组221和第二组绕组222之间，第一组绕组221中的绕组段数与第二组绕组222中的绕组段数不同；第一组绕组221以及第二组 绕组222中的每段绕组的绕制层包括多层，每层绕制层包括多圈。
在具体使用时，第一引线端231以及第二引线端232可以作为共模电感20的外接端脚，电流可以从各个绕组中的第一引线端231或第二引线端232流入，并在各个绕组中的第二引线端232第一引线端231流出。
需要说明的是，本申请中，用于绕制绕组的导线表面存在绝缘层，从而保证各段绕组以及各层绕组之间保持相互绝缘状态。当然，本申请中的环形磁芯21的形状可以但不限于为圆环形状，还可以为三角环、椭圆环、正方形圆环、长方形圆环以及任意多边环形结构，这里不做具体限定，本领域技术人员可以根据场景适应性的设置。该环形磁芯21可以增强电磁感应效果，增大磁通，减少涡流损耗，以增大不同线圈之间的电磁感应强度。磁芯的材质不做具体限定，例如，可以为磁粉磁芯(铁粉芯、铁硅铝磁芯、高磁通粉芯、钼铍莫磁粉芯等)或铁氧体磁芯，各种材质的磁芯均可以使用于本申请实施例中的技术方案。磁粉磁芯通过磁粉压制而成，磁粉磁芯在压制后外表面包裹有绝缘有机材料或无机材料，从而使得磁粉磁芯和绕组之间形成绝缘。示例性的，有机材料可以采用环氧树脂等脂类，无机材料可以采用硅树脂等脂类。采用磁粉磁芯制备的共模电感具有大电流、高频率、小型化等优点。
此外，本申请实施例提供的共模电感还可以包括固定底座，在该固定底座上包括多个引线端子，多个引线端子与每个绕组的第一引线端231以及第二引线端232分别对应连接。具体连接方式不做具体限定，第一引线端231以及第二引线端232可以连接在固定底座的一侧，也可以分别连接在固定底座的两侧，这里不做具体限定。
其中，N个绕组22中的每个绕组在起绕点的位置，第一组绕组221和第二组绕组222的起绕方向相反。在本申请实施例中，起绕点是指导线在环形磁芯上的起始绕制点，其中，可以使用一根导线形成一个绕组，将导线中的非起始或结束点的其他任意一点，固定在环形磁芯的起绕点上，其中，将导线固定在环形磁芯的方式存在多种，例如可以采用粘合剂等材质，将导线中的非起始或结束点的其他任意一点粘合在环形磁芯的起绕点上。N个绕组22中的每个绕组的起绕点可以在环形磁芯的内侧，还可以在环形磁芯的外侧等。而第一组绕组和第二组绕组的起绕方向相反具体是指：将导线中的非起始或结束点的其他任意一点，固定在环形磁芯的起绕点后，将该根导线的两端向互相相反的方向进行绕制。并且，上述实施例中的第一组绕组中的每段绕组的绕线起绕方向相同，第二组绕组中的每段绕组的绕线起绕方向同样相同。N个绕组中的每个绕组中的每段绕组中相邻两层的线圈绕制方向均相反。
本申请的共模电感20采用旋转对称式绕法，各个绕组的起绕点关于环形磁芯21的中心方向旋转对称，因此该共模电感20在实际安装时，则无需考虑共模电感的安装方向性问题。
具体的，共模电感中的绕组的寄生电容与绕组中的电场能量有关，为了计算电场能量，需要知道绕组中的电压分布。参阅图3A-图3D所示，为不同绕法时的绕组电压分布示意图；其中，图3A为一种C型绕法的绕组电压示意图，从图3A中可以看出，采用C型绕法，虽然绕线方法简单，但是上下层相邻匝间的最大电压差大，寄生电容储存的能量就很大，从而绕组的端口等效电容较大；图3B为一种Z型绕法的绕组电压示意图，从图3B可以看出，采用Z型绕法，绕线稍复杂，但线圈上下层相邻匝间压差变小，绕组的端口等效电容变小；图3C为一种分段式绕法的绕组电压分布示意图，其中，分段式绕法是将原 有的线圈匝数分为相等的若干份，因此，每段线圈间的最大电压差只有输入电压的若干分之一，分段数量越多，线圈间的最大电压差越小，绕组等效寄生电容就越小。图3D为本申请的电感电压示意图，通过多段式的绕法可以显著的降低寄生电容，并且还采用非对称的方式绕制单个绕组，能够提高共模电感高频阻抗，N个绕组22中的每个绕组中均包含多段绕组，相比于现有技术的绕制方法，多段式绕制可降低共模电感绕组层与层之间电压差，使寄生电容减少。
作为一个可选的方案，每段绕组的绕制层数为奇数，从而能够更好的保证，该共模电感20在实际安装时，无需考虑共模电感的安装方向性问题。
作为一个可选的方案，为了保证共模抑制效果，第一组绕组和第二组绕组中各段绕组的绕制层数相同，N个绕组中的每个绕组中的各段绕组的绕制层数也可以相同。
其中，以两绕组构成的共模电感举例，共模电感的具体工作方式可以为：两个绕组都绕在同一个环形磁芯上，匝数和相位都相同(绕制方向相反)，当电路中的正常电流流经共模电感时，电流在同相位绕制的绕组中产生反向的磁场而相互抵消，此时，正常信号电流主要受绕组自身电阻的较小影响；而当有共模电流流经绕组时，由于共模电流的同向性，会在绕组内产生同向的磁场，从而增大绕组的感抗，使绕组表现为高阻抗的状态，产生较强的阻尼效果，从而衰减共模电流，达到滤波的目的，因此，共模电感中在有共模电流流入的时候，共模电感上的各个绕组的阻抗越大，对于共模电流的抑制效果就越好，能更好的抑制EMI噪声。
参阅图3E所示，图3E为对Z型绕法绕制的共模电感、蝶型绕法绕制的共模电感以及本申请提供的共模电感的共模电感阻抗对比示意图，参阅图3F所示，图3F为Z型绕法绕制的共模电感、蝶型绕法绕制的共模电感以及本申请提供的共模电感的电感相位角度对比示意图。由图3E以及图3F所示，本申请提供的共模电感结构相比于Z型绕法以及蝶型绕法，在相同的工作频率以及测试条件下，本申请提供的共模电感结构的阻抗大小更大且阻抗角度更小。
接下来，介绍本申请的几种可选的共模电感的结构和构造。构造一：图4为本申请一种实施例的共模电感示意图一，如图4所示，包括：环形磁芯41以及在环形磁芯41上绕制的两个绕组：第一绕组42以及第二绕组43。第一绕组42的起绕点以及第二绕组43的起绕点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组42以及第二绕组43沿环形磁芯41的中心方向旋转对称。其中，第一绕组42以及第二绕组43均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端(一根导线的两端)，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组42以及第二绕组43均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。其中，环形磁芯41以及用于绕制绕组的导线的设计，参见上述实施例，这里不做过多赘述。采用本申请提供的该构造，可以明显提升低频以及高频阻抗，可以提高低频EMI滤波能力，高频阻抗角。
构造二：图5为本申请一种实施例的共模电感示意图二，如图5所示，包括：环形磁芯51以及在环形磁芯51上绕制的两个绕组：第一绕组52以及第二绕组53。第一绕组52的起绕点以及第二绕组53的起绕点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组52以及第二绕组53沿环形磁芯51的中心方向旋转对称。其中，第一绕组52以及第二绕组53均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕 组52以及第二绕组53均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括五层绕组，每层绕制层包括多圈。其中，环形磁芯51以及用于绕制绕组的导线的设计，参见上述实施例，这里不做过多赘述。采用该结构，在构造一的基础上增加了每段的绕线层数，从而增大了共模电感的共模阻抗。
构造三：图6为本申请一种实施例的共模电感示意图三，如图6所示，包括：环形磁芯61以及在环形磁芯61上绕制的两个绕组：第一绕组62以及第二绕组63。第一绕组62的起绕点以及第二绕组63的起绕点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组62以及第二绕组63沿环形磁芯61的中心方向旋转对称。第一绕组62以及第二绕组63均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组62以及第二绕组63均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括三段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。其中，环形磁芯61以及用于绕制绕组的导线的设计，参见上述实施例，这里不做过多赘述。采用该结构，在构造一的基础上增加了每个中的第二组绕组中的段数，从而增大了共模电感的共模阻抗。
构造四：图7为本申请一种实施例的共模电感示意图四，如图7所示，包括：环形磁芯71以及在环形磁芯71上绕制的三个绕组：第一绕组72、第二绕组73以及第三绕组74。第一绕组72的起绕点、第二绕组73的起绕点以及第三绕组74的起绕点中心对称，从而使得绕成后的第一绕组72、第二绕组73以及第三绕组74沿环形磁芯71的中心方向旋转对称。其中，第一绕组72、第二绕组73以及第三绕组74均包括两个引线端：第一引线端以及第二引线端，两个引线端位于每个绕组的两侧最外层。第一绕组72、第二绕组73以及第三绕组74均包括第一组绕组和第二组绕组。第一组绕组中包括一段绕组，第二组绕组中包括两段绕组，第一组绕组和第二组绕组均包括三层绕组，每层绕制层包括多圈。其中，环形磁芯71以及用于绕制绕组的导线的设计，参见上述实施例，这里不做过多赘述。采用该结构，增加了绕组总数量，能进一步扩大该共模的应用使用场景，例如三相电使用场景。
需要说明的是，上述各个实施例仅为本申请技术方案的几种可选的实施方式，此处不进行一一列举。
基于同样的技术构思，本申请实施例还提供了一种共模电感绕制方法，用于制作如图2所示的共模电感，如图8所示，该绕制方法包括以下步骤：
步骤S801：将N条导线中的目标导线的目标位置作为起绕点，所述目标位置为所述目标导线上非两端点之外的其他任意点，所述N为大于2的整数；
步骤S802：将所述目标导线的起绕点固定在所述环形磁芯的目标角度位置；
步骤S803：将所述目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组，所述第一组绕组中包括多段绕组，将所述目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组，所述第二组绕组中包括多段绕组，所述多段绕组中的每段绕组包括设定绕制层数，其中，所述第一方向与第二方向相反，所述第一组绕组与所述第二组绕组的绕组段数不同；
步骤S804：根据导线数量N以及所述目标角度位置，确定其他导线在所述环形磁芯上的角度位置，基于所述其他导线在所述环形磁芯上的角度位置，使用以上同样方法绕制其他绕组，得到所述环形磁芯上的N个绕组，使所述N个绕组沿所述环形磁芯的中心方向 旋转对称，形成共模电感。
在一种实施例中，步骤S803中的将所述目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组可以包括：将所述目标导线的一端向第一方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，所述设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第一组绕组，所述设定绕制层数为奇数。
在一种实施例中，步骤S803中的将所述目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组可以包括：将所述目标导线的另一端向第二方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，所述设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第二组绕组，所述设定绕制层数为奇数。
基于同样的技术构思，参阅图9所示，本申请还提供一种适配器900，所述适配器900包括整流电路901、滤波电路902以及直流转直流DC-DC变换电路903；滤波电路902中包括上述实施例提供的共模电感，整流电路901的输入端与输入交流源相连，滤波电路902的输入端与整流电路901的输出端相连，DCDC变换电路903的输入端与滤波电路902的输出端相连；其中，整流电路901用于将输入交流源输入的交流电信号整流为直流电信号；滤波电路902用于对直流电信号进行滤波，抑制直流电信号中的电磁干扰EMI噪声，DC-DC变换电路903用于调整经过滤波处理后的直流电信号的电压。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本申请的保护范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。
Claims (11)
- 一种共模电感，其特征在于，包括：环形磁芯以及在所述环形磁芯上绕制的N个绕组，所述N为大于2的整数；所述N个绕组沿所述环形磁芯的中心方向旋转对称，所述N个绕组中的每个绕组包括两个引线端，所述两个引线端分别位于每个绕组的两侧最外层；其中，所述N个绕组中的每个绕组中包括第一组绕组和第二组绕组，所述N个绕组中的每个绕组的起绕点位于第一组绕组和第二组绕组之间，所述第一组绕组中的绕组段数与所述第二组绕组中的绕组段数不同；所述第一组绕组以及所述第二组绕组中的每段绕组的绕制层包括多层，每层绕制层包括多圈。
- 根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述N个绕组中的每个绕组在起绕点的位置所述第一组绕组与所述第二组绕组的起绕方向相反。
- 根据权利要求1或2所述的共模电感，其特征在于，所述第一组绕组中的每段绕组绕线起绕方向相同；所述第二组绕组中的每段绕组绕线起绕方向相同。
- 根据权利要求1-3任一所述的共模电感，其特征在于，所述N个绕组中的每个绕组中的每段绕组中相邻两层的线圈绕制方向相反。
- 根据权利要求1-4任一所述的共模电感，其特征在于，所述每段绕组的绕制层数为奇数。
- 根据权利要求1-5任一所述的共模电感，其特征在于，所述第一组绕组和所述第二组绕组中各段绕组的绕制层数相同。
- 根据权利要求1-6任一所述的共模电感，其特征在于，所述N个绕组中的每个绕组中的各段绕组的绕制层数相同。
- 一种共模电感绕制方法，其特征在于，所述方法包括：将N条导线中的目标导线的目标位置作为起绕点，所述目标位置为所述目标导线上非两端点之外的其他任意点，所述N为大于2的整数；将所述目标导线的起绕点固定在所述环形磁芯的目标角度位置；将所述目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组，所述第一组绕组中包括多段绕组，将所述目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组，所述第二组绕组中包括多段绕组，所述多段绕组中的每段绕组包括设定绕制层数，其中，所述第一方向与第二方向相反，所述第一组绕组与所述第二组绕组的绕组段数不同；根据导线数量N以及所述目标角度位置，确定其他导线在所述环形磁芯上的角度位置，基于所述其他导线在所述环形磁芯上的角度位置，使用以上同样方法绕制其他绕组，得到所述环形磁芯上的N个绕组，使所述N个绕组沿所述环形磁芯的中心方向旋转对称，形成 共模电感。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述目标导线的一端向第一方向绕线形成第一组绕组，包括：将所述目标导线的一端向第一方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，所述设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第一组绕组，所述设定绕制层数为奇数。
- 根据权利要求8所述的方法，其特征在于，将所述目标导线的另一端向第二方向绕线形成第二组绕组，包括：将所述目标导线的另一端向第二方向绕线设定绕制层数形成一段绕组，所述设定绕组层数中的每层绕组包括设定圈数，并紧邻该段绕组重复绕出多段绕组，形成第二组绕组，所述设定绕制层数为奇数。
- 一种适配器，其特征在于，所述适配器包括整流电路、滤波电路以及直流转直流DC-DC变换电路；所述滤波电路中包括如权利要求1-7任一项所述的共模电感，所述整流电路的输入端与输入交流源相连，所述滤波电路的输入端与所述整流电路的输出端相连，所述DCDC变换电路的输入端与滤波电路的输出端相连；其中，所述整流电路用于将所述输入交流源输入的交流电信号整流为直流电信号；所述滤波电路用于对所述直流电信号进行滤波，所述DC-DC变换电路用于调整经过滤波处理后的所述直流电信号的电压。
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