CN116364397A - 一种变换电源内部辅助电源变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变换电源内部辅助电源变压器，包括PCB绕组板、绕组单元和平面磁芯；所述绕组单元设置在PCB绕组板上，其绕组单元由上层初级绕组、前四组次级绕组、中层初级绕组、后三组次级绕组、下层初级绕组构成，上层初级绕组、中层初级绕组与下层初级绕组的线圈匝数相同；所述PCB绕组板由至少两层PCB板层叠设置而成；本发明采用PCB绕组配合PCB叠层结构，能够输出11路的隔离辅助电源，并在同等应用条件下缩减了辅助电源变压器的整体体积，并且采用邮票孔来实现辅助电源变压器各组件的焊接安装，无需额外新增引脚，减少了加工工序，降低了生产成本。

Description

一种变换电源内部辅助电源变压器

技术领域

本发明涉及电源变压器技术领域，具体为一种变换电源内部辅助电源变压器。

背景技术

电源变压器的功能是功率传送、电压变换和绝缘隔离，作为一种主要的软磁电磁元件，在电源技术中和电力电子技术中得到广泛的应用，辅助电源变压器则为众多电源变压器类型中的一种；在传统电力变换设备和电子产品中，辅助电源变压器采用骨架式变压器较为普遍，而平面变压器结构的辅助电源变压器较少，同时平面变压器结构应用在中大功率场景较多；传统绕线变压器的绕组为骨架加绕线的方式，绕线的加工质量决定了变压器绕组的散热和变压器质量。

现如今的变换电源，内部需要多路隔离辅助电源，故变压器辅助绕组较多，加工工序较为复杂，且生产成本较高，每路隔离辅助电源输出电源功率也无法保证一致性；为此，提出了使用PCB替代辅助绕组的辅助电源变压器。

发明内容

本发明的目的在于提供一种变换电源内部辅助电源变压器，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种变换电源内部辅助电源变压器，包括PCB绕组板、绕组单元和平面磁芯；所述绕组单元设置在PCB绕组板上，其绕组单元由上层初级绕组、前四组次级绕组、中层初级绕组、后三组次级绕组、下层初级绕组构成，上层初级绕组、中层初级绕组与下层初级绕组的线圈匝数相同；所述PCB绕组板由至少两层PCB板层叠设置而成，每层的PCB板上皆设有邮票孔。

进一步的，所述上层初级绕组的线圈匝数不超过前四组次级绕组的线圈匝数，其上层初级绕组的线圈匝数不超过后四组次级绕组的线圈匝数。

进一步的，所述上层初级绕组、中层初级绕组与下层初级绕组的线圈匝数皆为四匝。

进一步的，所述前四组次级绕组包含一号次级绕组、二号次级绕组、三号次级绕组和四号次级绕组，一号次级绕组、二号次级绕组、三号次级绕组和四号次级绕组的线圈匝数依次为四匝、六匝、七匝、七匝。

进一步的，所述后三组次级绕组包含五号次级绕组、六号次级绕组和七号次级绕组，五号次级绕组、六号次级绕组和七号次级绕组的线圈匝数依次为七匝、七匝、六匝。

进一步的，所述平面磁芯采用软磁铁氧体材料，其平面磁芯嵌入至PCB板上。

本发明的有益效果是：本发明采用PCB绕组配合PCB叠层结构再结合平面磁芯，形成能够输出11路的隔离辅助电源，平均让11路隔离辅助电源每路的输出电源功率相同，在同等应用条件下缩减了辅助电源变压器的整体体积，并且采用邮票孔来实现辅助电源变压器各组件的焊接安装，无需额外新增引脚，极大程度上减少了加工工序，降低了该辅助电源变压器的生产成本，有利于该辅助电源变压器的推广使用。

附图说明

图1为本发明的辅助电源变压器叠层结构图；

图2为本发明的辅助电源变压器的结构示意图；

图3为本发明的辅助电源变压器电气原理图。

图中：1 PCB绕组板、2平面磁芯、3邮票孔、101上层初级绕组、102一号次级绕组、103二号次级绕组、104三号次级绕组、105四号次级绕组、106中层初级绕组、107五号次级绕组、108六号次级绕组、109七号次级绕组、110下层初级绕组。

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。

请参阅图1-3，其为本发明提供一种技术方案，一种变换电源内部辅助电源变压器，包括PCB绕组板1、绕组单元和平面磁芯2；绕组单元设置在PCB绕组板1上，其绕组单元由上层初级绕组101、前四组次级绕组、中层初级绕组106、后三组次级绕组、下层初级绕组110构成，上层初级绕组101、中层初级绕组106与下层初级绕组110的线圈匝数相同；PCB绕组板1由至少两层PCB板层叠设置而成，每层的PCB板上皆设有邮票孔3；其中，采用的邮票孔3，能够便于PCB板、平面磁芯2与绕组单元构成的变压器焊接安装，无需额外新增引脚，可减少加工工序和缩减生产成本；平面磁芯2采用软磁铁氧体材料，其平面磁芯2嵌入至PCB板上。

需要说明的是，上层初级绕组101的线圈匝数不超过前四组次级绕组的线圈匝数，其上层初级绕组101的线圈匝数不超过后四组次级绕组的线圈匝数；上层初级绕组101、中层初级绕组106与下层初级绕组110的线圈匝数皆为四匝。

在本实施例中，PCB绕组板1与绕组单元相互组合，形成PCB的叠层结构为：P-S-S-S-S-P-S-S-S-P，其相对应层的线圈匝数为4：4：6：7：7：4：7：7：6：4；前四组次级绕组包含一号次级绕组102、二号次级绕组103、三号次级绕组104和四号次级绕组105，一号次级绕组102、二号次级绕组103、三号次级绕组104和四号次级绕组105的线圈匝数依次为四匝、六匝、七匝、七匝；后三组次级绕组包含五号次级绕组107、六号次级绕组108和七号次级绕组109，五号次级绕组107、六号次级绕组108和七号次级绕组109的线圈匝数依次为七匝、七匝、六匝。

请参阅图2所示，该变换电源内部辅助电源变压器，采用PCB绕组式变压器；其中，三号次级绕组104的线圈匝数为七匝，所提及的三号次级绕组104共有两组次级绕组，分别表示为次级绕组S7、次级绕组S8，次级绕组S7的线圈匝数为四匝，次级绕组S8的线圈匝数为三匝；其中，四号次级绕组105的线圈匝数为七匝，所提及的四号次级绕组105共有两组次级绕组，分别表示为次级绕组S3、次级绕组S4，次级绕组S3的线圈匝数为四匝，次级绕组S4的线圈匝数为三匝；其中，五号次级绕组107的线圈匝数为七匝，所提及的五号次级绕组107共有两组次级绕组，分别表示为次级绕组S1、次级绕组S2，次级绕组S1的线圈匝数为四匝，次级绕组S2的线圈匝数为三匝；其中，六号次级绕组108的线圈匝数为七匝，六号次级绕组108共有两组次级绕组，分别表示为次级绕组S5、次级绕组S6，次级绕组S5的线圈匝数为四匝，次级绕组S6的线圈匝数为三匝。

其中，一号次级绕组102能够表示为次级绕组S11，其一号次级绕组102的线圈匝数为四匝；二号次级绕组103能够表示为次级绕组S10，其二号次级绕组103的线圈匝数为六匝；七号次级绕组109能够表示为S9，其七号次级绕组109的线圈匝数为六匝。

在本实施例中，该变换电源内部辅助电源变压器，PCB绕组板1由两层PCB板层叠设置而成，即绕组单元绕制在两层PCB板上；其中，两层PCB板，每层的PCB板上皆具有线路层，两层的线路层上设置有上层初级绕组101、前四组次级绕组、中层初级绕组106、后三组次级绕组、下层初级绕组110，其中，一层的线路层绕制初级绕组，另一层的线路层绕制次级绕组，两层的线路层交替设置，实现初级绕组和次级绕组的交织走线，其可有效降低变压器的体积并减小初级绕组与次级绕组之间的漏感，同时实现变压器的扁平化，方便辅助电源的模块化实现。

需要说明的是，采用PCB绕组配合PCB叠层结构再结合平面磁芯2，形成能够输出11路的隔离辅助电源，各电源绝缘1500Vac，让11路隔离辅助电源每路的输出电源功率相同，即平均每路输出电源功率为3W，其中，PCB叠层结构为P-S-S-S-S-P-S-S-S-P，其相对应层的线圈匝数为4：4：6：7：7：4：7：7：6：4；变压器磁芯采用平面磁芯2嵌入辅助电源变压器中，变压器最终的尺寸可定为32mm*17mm*10mm；在同等应用条件下缩减了辅助电源变压器的整体体积，并且采用邮票孔3来实现辅助电源变压器各组件的焊接安装，无需额外新增引脚，极大程度上减少了加工工序，降低了该辅助电源变压器的生产成本，有利于该辅助电源变压器的推广使用。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的进一步的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。

尽管已示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：包括PCB绕组板、绕组单元和平面磁芯；所述绕组单元设置在PCB绕组板上，其绕组单元由上层初级绕组、前四组次级绕组、中层初级绕组、后三组次级绕组、下层初级绕组构成，上层初级绕组、中层初级绕组与下层初级绕组的线圈匝数相同；所述PCB绕组板由至少两层PCB板层叠设置而成，每层的PCB板上皆设有邮票孔。

2.根据权利要求1所述的一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：所述上层初级绕组的线圈匝数不超过前四组次级绕组的线圈匝数，其上层初级绕组的线圈匝数不超过后四组次级绕组的线圈匝数。

3.根据权利要求1所述的一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：所述上层初级绕组、中层初级绕组与下层初级绕组的线圈匝数皆为四匝。

4.根据权利要求1所述的一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：所述前四组次级绕组包含一号次级绕组、二号次级绕组、三号次级绕组和四号次级绕组，一号次级绕组、二号次级绕组、三号次级绕组和四号次级绕组的线圈匝数依次为四匝、六匝、七匝、七匝。

5.根据权利要求1所述的一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：所述后三组次级绕组包含五号次级绕组、六号次级绕组和七号次级绕组，五号次级绕组、六号次级绕组和七号次级绕组的线圈匝数依次为七匝、七匝、六匝。

6.根据权利要求1所述的一种变换电源内部辅助电源变压器，其特征在于：所述平面磁芯采用软磁铁氧体材料，其平面磁芯嵌入至PCB板上。

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