CN118156003A - 变压器结构及电源设备 - Google Patents

Abstract

本公开关于一种变压器结构及电源设备，所述变压器结构，包括：变压器主体，所述变压器主体至少包括：初级绕组层、次级绕组层和屏蔽绕组层；RCD吸收电路结构，与所述屏蔽绕组层连接，用于吸收所述屏蔽绕组层的振荡辐射能量；其中，所述RCD吸收电路结构，包括：至少一个第一吸收电路；所述第一吸收电路，包括：电压应力分担电路；第一单向二极管，与所述电压应力分担电路串联设置于所述屏蔽绕组层的终止端。

Description

变压器结构及电源设备

技术领域

本公开涉及电源技术领域，尤其涉及一种变压器结构及电源设备。

背景技术

变压器结构是开关电源设备内的关键部件，变压器结构通常包括初级绕组和次级绕组；初级绕组输入交流电并产生磁感线，次级绕组根据初级绕组和次级绕组之间的匝数比产生相应的感应电压。在开关电源设备的工作过程中，变压器结构中的初级绕组和次级绕组之间具有较大的电压和电流的变化，导致开关电源设备容易遭受噪声干扰。

为了减少噪声干扰，通常在变压器结构的初级绕组和次级绕组之间加入法拉第屏蔽层来减少绕组间的电容耦合，但由于屏蔽层与相邻绕组层之间存在较大的电压差，导致变压器结构的工作过程中，屏蔽层会产生较大的高频振荡，进而形成高频共模电流，产生高频RE辐射噪声，影响变压器结构和开关电源设备的正常工作，甚至会对相邻的电子设备的功能造成影响。

发明内容

为克服相关技术中存在的问题，本公开提供一种变压器结构及电源设备。

根据本公开实施例的第一方面，提供一种变压器结构，包括：

变压器主体，所述变压器主体至少包括：初级绕组层、次级绕组层和屏蔽绕组层；

电阻-电容-二极管(Resistor-Capacitor-Diode，RCD)吸收电路结构，与所述屏蔽绕组层连接，用于吸收所述屏蔽绕组层的振荡辐射能量；

其中，所述RCD吸收电路结构，包括：至少一个第一吸收电路；

所述第一吸收电路，包括：

电压应力分担电路；

第一单向二极管，与所述电压应力分担电路串联设置于所述屏蔽绕组层的终止端。

可选地，所述初级绕组层，包括：

第一初级绕组和第二初级绕组；

所述次级绕组层和所述屏蔽绕组层位于所述第一初级绕组和所述第二初级绕组之间；

其中，所述RCD吸收电路结构内的所述第一吸收电路的数量和所述第一吸收电路内所述第一单向二极管的导通方向由所述屏蔽绕组层的终止端的跳变电压确定。

可选地，所述屏蔽绕组层，包括：

第一屏蔽绕组，所述第一屏蔽绕组与所述初级绕组层、所述次级绕组层均相邻；

所述至少一个第一吸收电路，包括：

第一正向吸收电路，与所述第一屏蔽绕组的终止端连接，用于吸收正向电压应力；

第一负向吸收电路，所述第一负向吸收电路和所述第一正向吸收电路并联设置；所述第一负向吸收电路用于吸收负向电压应力；

其中，所述第一正向吸收电路的所述第一单向二极管的导通方向和所述第一负向吸收电路的所述第一单向二极管的导通方向相反。

可选地，所述屏蔽绕组层，包括：

第二屏蔽绕组，所述第二屏蔽绕组与所述第一初级绕组、所述次级绕组层均相邻；

第三屏蔽绕组，与所述第二屏蔽绕组分别位于所述次级绕组层的不同侧，且所述第三屏蔽绕组与所述第二初级绕组、所述次级绕组层均相邻；

所述RCD吸收电路结构，包括：

至少一个所述第一吸收电路，与所述第三屏蔽绕组的终止端连接；

至少一个第二吸收电路，与所述第二屏蔽绕组的终止端连接。

可选地，所述第二吸收电路，包括：

吸收电阻；

第二单向二极管，所述第二单向二极管与所述吸收电阻串联连接于所述第二屏蔽绕组的终止端与所述第一吸收电路的所述电压应力分担电路之间；所述第二单向二极管的导通方向和相连的所述第一吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向相同。

可选地，所述至少一个第二吸收电路，包括：

第二正向吸收电路，用于吸收正向电压应力；

第二负向吸收电路，与所述第二正向吸收电路并联设置，用于吸收负向电压应力；其中，所述第二负向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向和所述第二正向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向相反。

可选地，所述变压器结构，包括：

初级电路，连接在外部电源和所述初级绕组层之间，所述初级电路具有初级开关管，所述初级开关管与所述初级绕组层连接；

次级电路，连接在外部负载电路和所述次级绕组层之间，所述次级电路具有次级整流管，所述次级整流管与所述次级绕组层连接。

可选地，所述变压器结构，包括：

控制组件，与所述初级开关管的受控端连接，用于向所述初级开关管输出PWM信号；

所述变压器主体，包括：

辅助绕组层，与所述初级绕组层相邻，或者与所述初级绕组层、所述次级绕组层均相邻，所述辅助绕组层用于为所述控制组件供电。

可选地，所述初级电路，包括：

整流滤波电路，连接所述外部电源和所述初级绕组层之间，用于对所述外部电源输出的电信号进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的所述电信号输入至所述初级绕组层。

根据本公开实施例的第二方面，提供一种电源设备，包括：

本公开实施例的第一方面所述的变压器结构。

本公开的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

本公开实施例通过在变压器结构内设置RCD吸收电路结构，将所述RCD吸收电路结构的至少一个第一吸收电路与变压器主体内的屏蔽绕组层连接，利用所述第一吸收电路将屏蔽绕组层的终止端的电压限制在合理范围内，从而使得屏蔽绕组层的终止端与相邻的初级绕组层或次级绕组层之间的电压差减小，降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本公开。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本公开的实施例，并与说明书一起用于解释本公开的原理。

图1是相关技术中示出的一种变压器结构的结构示意图。

图2是相关技术中示出的一种变压器结构内共模电流的流向示意图。

图3是基于相关技术中示出的一种变压器结构的辐射噪声测试的示意图。

图4是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图一。

图5是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图二。

图6是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图三。

图7是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图四。

图8是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图五。

图9是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图六。

图10是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图七。

图11是基于一示例性实施例示出的一种变压器结构的辐射噪声测试的示意图。

以上各图中：10，变压器结构；11，变压器主体,13，初级电路，14，次级电路；121，第一吸收电路；122，第二吸收电路；131，初级开关管；141，次级整流管；121a，第一正向吸收电路；121b，第一负向吸收电路；1211，电压应力分担电路；1212，第一单向二极管；1221，吸收电阻；1222，第二单向二极管；

N1，初级绕组层；N2，次级绕组层；N3，屏蔽绕组层；N4，辅助绕组层；C7、C8、C9、C10、C11、C12、C13，寄生电容；CY1，Y电容；N11，第一初级绕组；N12，第二初级绕组；N31，第一屏蔽绕组；N32，第二屏蔽绕组；N33，第三屏蔽绕组。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本公开相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本公开的一些方面相一致的装置的例子。

随着终端设备技术的快速发展，在小功率消费类电子应用中，反激式开关电源由于其结构简单、效率高、输出稳定等优点而被广泛应用。但是开关电源在工作过程中容易遭受噪声干扰，开关电源遭受的噪声包括来自于外界的噪声，自身开关器件关断和导通产生的噪声，在整流二极管反向恢复产生的噪声、自身电路中的电容、电感以及导线产生的噪声；这些噪声信号会沿着电路网络传导和辐射到用电设备，并会导致该用电设备遭受电磁干扰EMI，因此开关电源在面市之前都需要通过EMI测试。

共模噪声是构成电磁干扰的电芯组成部分，共模噪声主要包括由开关电源电路各参数间相互作用而产生的对参考地之间的噪声；如图1-3所示，图1是相关技术中示出的一种变压器结构的结构示意图；图2是相关技术中示出的一种变压器结构内共模电流的流向示意图；图3是基于相关技术中示出的一种变压器结构的辐射噪声测试的示意图。

由图1-2可知，变压器结构的初级绕组层N1和次级绕组层N2之间加入屏蔽绕组层N3，并且变压器结构还包括有辅助绕组层N4；其中，C7和C8为次级绕组层N2和辅助绕组层N4之间的等效寄生电容，C10和C11为次级绕组层N2和屏蔽绕组层N3之间的等效寄生电容，C9和C12为次级绕组层N2和初级绕组层N1之间的等效寄生电容。

U1和U2为测试设备检测到的输入CE+RE电压，可以理解的是，U1和U2的绝对值越大，检测到的CE传导噪声和RE辐射噪声就越大，难以满足开关电源设备的电磁兼容性(Electromagnetic Magnetic Compatibility，EMC)要求。

为了降低CE传导噪声和RE辐射噪声，需要降低电流Icml和Icmn，电流Icml和Icmn的高频辐射部分主要来自于次级输出侧与初级测量地Earth之间的寄生电容C13，C13通常与产品结构形态、以及摆放位置相关，较难改变；因而通常通过调整共模电感Lcm和Y电容CY1和电流Icm3和Icm4的值。

需要说明的是，通过调节所述屏蔽绕组层N3的匝数和寄生电容C7、C8、C9、C10、C11和C12的值，能够在一定频段内将次级绕组层N2与初级绕组层N1、屏蔽绕组N3和辅助绕组N4之间的共模电流相互抵消，从而降低RE辐射噪声，但这种方式难以减小由于屏蔽绕组层N3因自身振荡而耦合到次级绕组层N2的高频共模电流。

相关技术中，为了消除屏蔽绕组层的高频共模电流，通常会采用以下几种方法来改善：

(1)在变压器主体的次级绕组层串联磁珠；但这种方式会增加变压器主体的生产作业难度，降低整机的效率；

(2)可通过增加变压器主体内的Y电容(即CY1)的电容值；但这种方式可能会导致漏电流超标，无法满足客户要求；

(3)可通过增加电源输入端的输入共模滤波电感量，但这种方式可能会导致变压器结构的成本增加，尺寸增大，甚至还可能影响其他频段辐射噪声。

基于此，本公开实施例提供一种变压器结构，如图4所示，图4是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图一。所述变压器结构10，包括：

变压器主体11，所述变压器主体11至少包括：初级绕组层N1、次级绕组层N2和屏蔽绕组层N3；

RCD吸收电路结构，与所述屏蔽绕组层N3连接，用于吸收所述屏蔽绕组层N3的振荡辐射能量；

其中，所述RCD吸收电路结构，包括：至少一个第一吸收电路121；

所述第一吸收电路121，包括：

电压应力分担电路1211；

第一单向二极管1212，与所述电压应力分担电路1211串联设置于所述屏蔽绕组层N3的终止端。

在本公开实施例中，所述变压器结构，包括：变压器主体和RCD吸收电路结构；

所述变压器主体，包括：初级绕组层、次级绕组层和屏蔽绕组层。

需要说明的是，所述初级绕组层和所述次级绕组层相耦合形成共模电流(即第一共模电流)，从而产生共模噪声。

通过在所述初级绕组层和所述次级绕组层之间设置屏蔽绕组层，利用所述屏蔽绕组层屏蔽所述初级绕组层和所述次级绕组层之间的电场耦合，从而抑制所述初级绕组层和所述次级绕组层之间的共模电流。

需要说明的是，所述屏蔽绕组层与相邻的初级绕组层或次级绕组层也形成共模电流(即第二共模电流)；在所述变压器主体接入供电电路的情况下，所述供电电路的开关管在断开和闭合状态之间切换，所述屏蔽绕组层产生的第二共模电流的电流方向与所述初级绕组层和所述次级绕组层产生的第一共模电流的电流方向相反；

这里，本公开实施例对所述变压器主体内所述初级绕组层、所述次级绕组层和所述屏蔽绕组层之间的绕制顺序不做限定。

可通过调整所述屏蔽绕组层的参数，以改变所述第二共模电流的大小，从而利用所述第二共模电流，在所述变压器主体内部降低或抵消所述第一共模电流降低，以减小共模噪声，从而有效降低CE传导噪声和RE辐射噪声。

为了保证变压器主体在正常工作时不被打扰，所述屏蔽绕组层的终止端通常为悬空设置但是当所述屏蔽绕组层的匝数较多时，所述屏蔽绕组层的终止端会与相邻的初级绕组层或次级绕组层存在较大的电压差，使得在所述供电电流的开关管的断开和闭合状态之间切换时，所述屏蔽绕组层的终止端会产生较大的高频振荡，所述高频振荡通过变压器主体的绕组层之间的寄生电容与绕组层耦合，形成高频共模电流，从而产生高频RE辐射噪声。

为了消除所述屏蔽绕组层产生的高频RE辐射噪声，本公开实施例可在变压器结构内部设置RCD吸收电路结构；需要说明的是，RCD吸收电路结构是由电阻(R)、电容(C)和二极管(D)构成的电路，所述RCD吸收电路结构可用于抑制过电压。

本公开实施例通过将所述RCD吸收电路结构与所述屏蔽绕组层连接，利用所述RCD吸收电路结构吸收所述屏蔽绕组层的振荡辐射能量，从而降低或抵消所述屏蔽绕组层形成的高频共模电流，减少高频RE辐射噪声。

在本公开实施例中，所述RCD吸收电路结构，包括：至少一个第一吸收电路；

所述第一吸收电路的一端与所述屏蔽绕组层的终止端连接，另一端与输入电压正极或接地端连接；通过所述第一吸收电路消耗或吸收所述屏蔽绕组层产生的振荡辐射能量。

其中，所述第一吸收电路，包括：电压应力分担电路和第一单向二极管；

所述第一单向二极管的一端与所述屏蔽绕组层的终止端连接，所述第一单向二极管的另一端与所述电压应力分担电路的一端连接，所述电压应力分担电路的另一端与输入电压正极或接地端连接；可以理解的是，所述第一单向二极管和所述电压应力分担电路串联设置于所述屏蔽绕组层的终止端。

这里，所述电压应力分担电路可包括：吸收电容和消耗电阻；所述吸收电容和所述消耗电阻并联连接；

可以理解的是，当所述屏蔽绕组层的终止端的电压变化，使得所述第一单向二极管处于导通状态时，所述屏蔽绕组层的终止端的电压被所述第一单向二极管所钳位，所述吸收电容处于充电状态，利用所述吸收电容，吸收所述屏蔽绕组层的终止端的振荡能量；

当所述屏蔽绕组层的终止端的电压变化，使得所述第一单向二极管处于断开状态时，所述吸收电容处于放电状态，通过所述消耗电阻消耗所述吸收电容吸收的所述振荡能量；从而使得屏蔽绕组层的终止端与相邻的初级绕组层或次级绕组层之间的电压差减小，屏蔽绕组层产生的所述振荡能量也大大降低，RE辐射噪声也会被大幅度衰减。

本公开实施例通过在变压器结构内设置RCD吸收电路结构，将所述RCD吸收电路结构的至少一个第一吸收电路与变压器主体内的屏蔽绕组层连接，利用所述第一吸收电路将屏蔽绕组层的终止端的电压限制在合理范围内，从而使得屏蔽绕组层的终止端与相邻的初级绕组层或次级绕组层之间的电压差减小，降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

可选地，如图5所示，图5是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图二。所述初级绕组层N1，包括：

第一初级绕组N11和第二初级绕组N12；

所述次级绕组层N2和所述屏蔽绕组层N3位于所述第一初级绕组N11和所述第二初级绕组N12之间；

其中，所述RCD吸收电路结构内的所述第一吸收电路121的数量和所述第一吸收电路121内所述第一单向二极管1212的导通方向由所述屏蔽绕组层N3的终止端的跳变电压确定。

在本公开实施例中，所述初级绕组层可包括：第一初级绕组和第二初级绕组；通过所述第一初级绕组、所述第二初级绕组和所述次级绕组层形成三明治式的变压器主体结构。

需要说明的是，所述变压器主体，包括磁芯和骨架，磁芯安装于骨架内，骨架上从内到外依次绕制第一初级绕组、屏蔽绕组层、次级绕组和第二初级绕组，即所述变压器主体采用初级夹次级式的三明治式绕法绕制。

可以理解的是，采用三明治式绕法，能够减小变压器主体的漏感，从而使得变压器主体接入的供电电路的开关管导通或断开时的电压应力降低，改善电磁干扰。

为了减小屏蔽绕组层因自身振荡而耦合到次级绕组层的高频共模电流，本公开实施例通过在屏蔽绕组层的终止端接入第一吸收电路，利用第一吸收电路限制所述屏蔽绕组层的终止端的电压，减小所述屏蔽绕组层与相邻的第一初级绕组之间的电压差，从而降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

当变压器主体接入供电电路，供电电路内的开关管导通或断开时，屏蔽绕组层的终止端会出现电压跳变，并且开关管导通时所述屏蔽绕组层的电压跳变方向与开关管断开时所述屏蔽绕组层的电压跳变方向相反。

可根据开关管导通时所述屏蔽绕组层的跳变电压和所述开关管断开时所述屏蔽绕组层的跳变电压，确定所述第一吸收电路的数量和所述第一吸收电路内所述第一单向二极管的导通方向。

需要说明的是，可根据所述开关管导通或断开时所述屏蔽绕组层的跳变电压值，确定屏蔽绕组层与所述第一初级绕组的电压差(即第一电压差和第二电压差)，若所述第一电压差和所述第二电压差均存在一个电压差超过所述预设电压差范围，可设置一个所述第一吸收电路；若所述第一电压差和所述第二电压差均超过所述预设电压差范围，可设置两个所述第一吸收电路，以限制屏蔽绕组层的终止端的电压，减小所述屏蔽绕组层的终止端与所述第一初级绕组之间的电压差。

并且，当所述开关管导通时对应的所述第一电压差超过所述预设电压差范围，则所述第一吸收电路内的第一单向二极管允许

所述开关管导通时所述电压差未超过所述预设电压差范围，或者所述开关管断开时的所述电压差未超过预设电压差范围，可设置一个所述第一吸收电路，以限制屏蔽绕组层的终止端的电压，减小所述屏蔽绕组层的终止端与所述第一初级绕组之间的电压差。

若所述第一吸收电路用于限制开关管导通时所述屏蔽绕组层的终止端的电压，则所述第一吸收电路内的第一单向二极管的阳极与所述屏蔽绕组层的终止端连接，所述第一单向二极管的阴极与所述电压应力分担电路连接。

若所述第一吸收电路用于限制开关管断开时所述屏蔽绕组层的终止端的电压，则所述第一吸收电路内的第一单向二极管的阴极与所述屏蔽绕组层的终止端连接，所述第一单向二极管的阳极与所述电压应力分担电路连接。

本公开实施例可通过在三明治式绕法的变压器主体内的屏蔽绕组层连接至少一个第一吸收电路，并且根据所述屏蔽绕组层的跳变电压，确定所述屏蔽绕组层连接的所述第一吸收电路的数量和所述第一吸收电路内第一单相二极管的导通方向，从而利用所述第一吸收电路将所述屏蔽绕组层的终止端的电压限制在合理范围内，使得屏蔽绕组层的终止端与相邻的第一初级绕组之间的电压差减小，降低屏蔽绕组层的自身振荡能量，减小RE辐射噪声。

可选地，如图6所示，图6是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图三。所述屏蔽绕组层N3，包括：

第一屏蔽绕组N31，所述第一屏蔽绕组N31与所述初级绕组层、所述次级绕组层N均相邻；

所述至少一个第一吸收电路121，包括：

第一正向吸收电路121a，与所述第一屏蔽绕组N31的终止端连接，用于吸收正向电压应力；

第一负向吸收电路121b，所述第一负向吸收电路121b和所述第一正向吸收电路121a并联设置；所述第一负向吸收电路121b用于吸收负向电压应力；

其中，所述第一正向吸收电路121a的所述第一单向二极管1212的导通方向和所述第一负向吸收电路121b的所述第一单向二极管1212的导通方向相反。

在本公开实施例中，所述屏蔽绕组层包括：第一屏蔽绕组，所述第一屏蔽绕组位于所述第一初级绕组和所述第二初级绕组之间，并且所述第一屏蔽绕组与所述初级绕组层(所述第一初级绕组或所述第二初级绕组)、所述次级绕组层均相邻。

可以理解的是，所述变压器主体为具有单屏蔽绕组的变压器主体。

所述变压器结构内设置有两个第一吸收电路，即所述第一正向吸收电路和所述第一负向吸收电路；

其中，所述第一正向吸收电路和所述第一负向吸收电路并联设置于所述第一屏蔽绕组的终止端。

所述第一正向吸收电路和所述第一负向吸收电路均包括：第一单向二极管和电压应力分担电路。

这里，所述第一正向吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向和所述第一负向吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向相反。

需要说明的是，在所述变压器主体接入供电电路的情况下，当所述供电电路的开关管处于导通状态时，所述第一屏蔽绕组的同名端的电压值小于所述第一屏蔽绕组的终止端的电压值(即所述第一屏蔽绕组两端产生左负右正的电压)，第一正向吸收电路内的第一单向二极管处于导通状态，所述第一屏蔽绕组的终止端的正向电压被所述第一正向吸收电路限制在合理范围内，以减小所述开关管导通时的正向电压应力。

当所述供电电路的开关管处于断开状态时，所述第一屏蔽绕组的同名端的电压值大于所述第一屏蔽绕组的终止端的电压值(即所述第一屏蔽绕组两端产生左正右负的电压)，第一负向吸收电路内的第一单向二极管处于导通状态，所述第一屏蔽绕组的终止端的负向电压被所述第一负向吸收电路限制在合理范围内，以减小所述开关管断开时的负向电压应力。

本公开实施例通过在具有单屏蔽绕组的变压器结构内设置第一正向吸收电路和第一负向吸收电路，将第一正向吸收电路和第一负向吸收电路并联设置于第一屏蔽绕组的终止端，利用所述第一正向吸收电路和第一负向吸收电路将第一屏蔽绕组的终止端的正向电压和负向电压均限制在合理范围内，从而在变压器结构的供电电路内的开关管导通或断开时，减小屏蔽绕组层的终止端与相邻的初级绕组层或次级绕组层之间的电压差，降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

可选地，如图7所示，图7是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图四。所述屏蔽绕组层N3，包括：

第二屏蔽绕组N32，所述第二屏蔽绕组N32与所述第一初级绕组N11、所述次级绕组层N2均相邻；

第三屏蔽绕组N33，与所述第二屏蔽绕组N32分别位于所述次级绕组层N2的不同侧，且所述第三屏蔽绕组N33与所述第二初级绕组N12、所述次级绕组层N2均相邻；

所述RCD吸收电路结构，包括：

至少一个所述第一吸收电路121，与所述第三屏蔽绕组N33的终止端连接；

至少一个第二吸收电路122，与所述第二屏蔽绕组N32的终止端连接。

在本公开实施例中，所述屏蔽绕组层，包括：第二屏蔽绕组和第三屏蔽绕组；

所述第二屏蔽绕组和所述第三屏蔽绕组分别位于所述次级绕组层的不同侧，其中，所述第二屏蔽绕组与所述第一初级绕组、所述次级绕组层均相邻，所述第三屏蔽绕组与所述第二初级绕组、所述次级绕组层均相邻；

可以理解的是，所述变压器主体为具有双屏蔽绕组的变压器主体。

需要说明的是，所述变压器主体包括骨架和磁芯，所述磁芯安装于骨架内，所述骨架上从内到外依次绕制有第一初级绕组、第三屏蔽绕组、次级绕组层、第二屏蔽绕组和第二初级绕组。

其中，所述骨架的两侧可分为初级侧和次级侧，所述第三屏蔽绕组起饶于骨架的所述初级侧，所述第二屏蔽绕组起饶于骨架的所述次级侧，且所述第二屏蔽绕组的绕线方向和所述第三屏蔽绕组的绕线方向相同。

由于所述第二屏蔽绕组和所述第三屏蔽绕组起饶于骨架的异侧，且所述第二屏蔽绕组的绕线方向和所述第三屏蔽绕组的绕线方向相同，使得第二屏蔽绕组和第三屏蔽绕组可产生相反的磁场，利用相反的磁场可抵消部分初次级耦合所产生的电磁干扰，从而提升变压器结构传导电磁干扰的性能。

所述RCD吸收电路结构，包括：第一吸收电路和第二吸收电路；

其中，所述第一吸收电路的一端与所述第三屏蔽绕组的终止端连接，所述第一吸收电路的另一端与输入电压正极或接地端连接；通过所述第一吸收电路消耗或吸收所述第三屏蔽绕组产生的振荡辐射能量；

所述第二吸收电路的一端与所述第二屏蔽绕组的终止端连接，所述第一吸收电路的另一端与输入电压正极或接地端连接；通过所述第二吸收电路消耗或吸收所述第二屏蔽绕组产生的振荡辐射能量。

需要说明的是，由于第二屏蔽绕组与相邻的第一初级绕组之间、第三屏蔽绕组与相邻的第二初级绕组之间会产生较大电压差，使得变压器主体接入供电电路的情况下，在所述供电电流的开关管的断开和闭合状态之间切换时，所述第二屏蔽绕组和第三屏蔽绕组的终止端会产生较大的高频振荡，形成高频共模电流，从而产生高频RE辐射噪声。

为了降低或抵消所述第二屏蔽绕组、所述第三屏蔽绕组形成的高频共模电流，减少高频RE辐射噪声，本公开实施例可设置第一吸收电路和所述第二吸收电路，利用与所述第三屏蔽绕组连接的第一吸收电路吸收所述第三屏蔽绕组产生的振荡辐射能量，利用与所述第二屏蔽绕组连接的第二吸收电路吸收所述第二屏蔽绕组产生的振荡辐射能量。

可以理解的是，所述第二吸收电路内可包括：串联设置的单向二极管和电压应力分担电路。

本公开实施例针对于具有双屏蔽绕组的变压器主体，通过在所述变压器主体的两个屏蔽绕组的终止端分别连接第一吸收电路和第二吸收电路，利用第一吸收电路、第二吸收电路限制两个屏蔽绕组的终止端的电压，从而使得第二屏蔽绕组的终止端与相邻的第一初级绕组之间、第三屏蔽绕组的终止端与相邻的第二初级绕组之间的电压差减小，第二屏蔽绕组、第三屏蔽绕组产生的所述振荡能量也大大降低，RE辐射噪声也会被大幅度衰减。

可选地，如图8所示，图8是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图五。所述第二吸收电路122，包括：

吸收电阻1221；

至少一个第二单向二极管1222，所述第二单向二极管1222与所述吸收电阻1221串联连接于所述第二屏蔽绕组N32的终止端与所述第一吸收电路121的所述电压应力分担电路1211之间；所述第二单向二极管1222的导通方向和相连的所述第一吸收电路121内的所述第一单向二极管1212的导通方向相同。

在本公开实施例中，所述第二吸收电路，包括：吸收电阻和第二单向二极管；

其中，所述吸收电阻的一端与所述第二屏蔽绕组的终止端连接，所述吸收电阻的另一端与所述第二单向二极管的一端连接，所述第二单向二极管的另一端与所述第一吸收电路内的所述电压应力分担电路连接，即，所述吸收电阻和所述第二单向二极管串联设置于所述第二屏蔽绕组的终止端与所述第一吸收电路的所述电压应力分担电路之间；

这里，所述第二单向二极管的导通方向和相连的所述第一吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向相同。

可以理解的是，为了简化RCD吸收电路的电路结构，所述第一吸收电路和所述第二吸收电路可共用一个所述电压应力分担电路，利用所述电压应力分担电路消耗或吸收第二屏蔽绕组和第三屏蔽绕组的振荡辐射能量。

当第二屏蔽绕组、第三屏蔽绕组的终止端的电压变化，使得第一单向二极管和第二单向二极管均处于导通状态时，所述第三屏蔽绕组的终止端的电压被所述第一单向二极管所钳位，所述第二屏蔽绕组的终止端的电压被所述第二单向二极管所钳位，所述电压应力分担电路内的吸收电容处于充电状态，利用所述吸收电容，吸收所述第二屏蔽绕组、所述第三屏蔽绕组的终止端的振荡能量；

当第二屏蔽绕组、第三屏蔽绕组的终止端的电压变化，使得第一单向二极管和第二单向二极管均处于断开状态时，所述吸收电容处于放电状态，通过所述消耗电阻消耗所述吸收电容吸收的所述第二屏蔽绕组、所述第三屏蔽绕组的振荡能量；从而使得第二屏蔽绕组的终止端与相邻的第一初级绕组之间、第三屏蔽绕组的终止端与相邻的第二初级绕组之间的电压差减小，第二屏蔽绕组、第三屏蔽绕组产生的所述振荡能量也大大降低，RE辐射噪声也会被大幅度衰减。

可选地，如图8所示，所述第三屏蔽绕组N33的终止端连接由第一正向吸收电路121a和第一负向吸收电路121b；

所述第二吸收电路122，包括：吸收电阻1221和两个第二单向二极管1222；两个所述第二单向二极管1222的导通方向相反；

一个所述单向二极管1222串联设置于所述吸收电阻1221和所述第一正向吸收电路121a的所述电压应力分担电路1211之间，形成第二正向吸收电路，用于吸收正向电压应力；

另一个所述第二单向二极管1222串联设置于所述吸收电阻1221和所述第一负向吸收电路121b的所述电压应力分担电路1211之间，形成第二负向吸收电路，用于吸收负向电压应力；

其中，所述第二负向吸收电路内的所述第二单向二极管1222的导通方向和所述第一负向吸收电路内121b的所述第一单向二极管1212的导通方向相同；所述第二正向吸收电路内的第二单向二极管1222的导通方向和所述第一正向吸收电路121a内的第一单向二极管1212的导通方向相同。

在本公开实施例中，所述变压器结构内可在所述第三屏蔽绕组的终止端设置两个第二吸收电路，即第二正向吸收电路和第二负向吸收电路；

所述第二吸收电路，包括：吸收电阻和两个第二单向二极管；

所述吸收电阻的一端与所述第三屏蔽绕组的终止端连接，所述吸收电阻的另一端分别通过两个所述第二单向二极管与第一正向吸收电路内的电压应力分担电路、第一负向吸收电路内的电压应力分担电路连接，形成所述第二正向吸收电路和所述第二负向吸收电路。

需要说明的是，为了简化RCD吸收电路的电路结构，所述第二正向吸收电路和所述第三屏蔽绕组连接的第一正向吸收电路共用一个所述电压应力分担电路，所述第二负向吸收电路和所述第三屏蔽绕组连接的第一负向吸收电路共用一个所述电压应力分担电路。

这里，所述第二正向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向与所述第二负向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向相反，所述第二正向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向与所述第一正向吸收电路内的第一单向二极管的导通方向相同；所述第二负向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向与所述第一负向吸收电路内的第一单向二极管的导通方向相同。

需要说明的是，在所述变压器主体接入供电电路的情况下，当所述供电电路的开关管处于导通状态时，所述第二屏蔽绕组的同名端的电压值小于所述第二屏蔽绕组的终止端的电压值(即所述第二屏蔽绕组两端产生左负右正的电压)，同理，所述第三屏蔽绕组两端也产生左负右正的电压，第一正向吸收电路内的第一单向二极管和第二正向吸收电路内的第二单向二极管处于导通状态，所述第三屏蔽绕组的终止端的正向电压被所述第一正向吸收电路限制在合理范围内，所述第二屏蔽绕组的终止端的正向电压被所述第二正向吸收电路限制在合理范围内，以减小所述开关管导通时的正向电压应力。

当所述供电电路的开关管处于断开状态时，所述第二屏蔽绕组的同名端的电压值大于所述第二屏蔽绕组的终止端的电压值，(即所述第二屏蔽绕组两端产生左正右负的电压)，同理，所述第三屏蔽绕组两端也产生左正右负的电压，第一负向吸收电路内的第一单向二极管和第二负向吸收电路内的第二单向二极管处于导通状态，所述第三屏蔽绕组的终止端的负向电压被所述第一负向吸收电路限制在合理范围内，所述第二屏蔽绕组的终止端的负向电压被所述第二负向吸收电路限制在合理范围内，以减小所述开关管断开时的负向电压应力。

本公开实施例通过在具有双屏蔽绕组的变压器结构内设置第一正向吸收电路、第二正向吸收电路、第一负向吸收电路和第二负向吸收电路，将第一正向吸收电路和第一负向吸收电路并联设置于第三屏蔽绕组的终止端，将所述第二正向吸收电路和第二负向吸收电路并联设置于第二屏蔽绕组的终止端，利用所述第一正向吸收电路和第一负向吸收电路将第三屏蔽绕组的终止端的正向电压和负向电压均限制在合理范围内，利用所述第二正向吸收电路和第二负向吸收电路将第二屏蔽绕组的终止端的正向电压和负向电压均限制在合理范围内，从而在变压器结构的供电电路内的开关管导通或断开时，减小第二屏蔽绕组的终止端与相邻的第一初级绕组之间、第三屏蔽绕组的终止端与相邻的第二初级绕组之间的电压差的电压差，降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

可选地，如图3-8所示，所述变压器结构10，包括：

初级电路13，连接在外部电源和所述初级绕组层N1之间，所述初级电路13具有初级开关管131，所述初级开关管131与所述初级绕组层N1连接；

次级电路14，连接在外部负载电路和所述次级绕组层N2之间，所述次级电路14具有次级整流管141，所述次级整流管141与所述次级绕组层N2连接。

在本公开实施例中，所述变压器结构，包括：初级电路和次级电路；所述变压器主体可设置于所述初级电路和所述次级电路之间；

所述初级电路具有初级开关管，所述初级开关管与所述初级绕组层连接；

通过所述初级电路，将所述外部电源输入的电信号输入至初级绕组层，并利用与所述初级绕组层连接的初级开关管，通过所述初级开关管高频的导通与断开，将所述初级绕组层的电信号耦合到次级绕组层上。

次级电路具有次级整流管，所述次级整流管与所述次级绕组层连接；

耦合到所述次级绕组层的电信号，通过所述次级电路的整流处理后，向所述负载电路输出，以对所述负载电路充电或供电。

可选地，如图9-10所示，图9是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图六；图10是根据一示例性实施例示出的一种变压器结构的结构示意图七；所述变压器结构10，包括：

控制组件，与所述初级开关管131的受控端连接，用于向所述初级开关管131输出PWM信号；

所述变压器主体11，包括：

辅助绕组层N4，与所述初级绕组层N1相邻，或者与所述初级绕组层N1、所述次级绕组层N2均相邻，所述辅助绕组层N4用于为所述控制组件供电。

在本公开实施例中，所述变压器结构，包括：控制组件，所述控制组件与所述初级开关管的受控端连接；

这里，所述控制组件可为PWM控制组件，所述控制组件向所述初级开关管的受控端输出PWM信号，以控制所述初级开关管高频的导通或断开，从而使得初级绕组层将电信号耦合到次级绕组层。

所述变压器主体，包括：辅助绕组层；

所述辅助绕组层可与所述初级绕组层相邻设置，或者，所述辅助绕组层可与所述初级绕组层、所述次级绕组层均相邻；

并且，所述辅助绕组层与所述控制组件连接；可以理解的是，初级绕组层的电信号耦合到辅助绕组层上，耦合到所述辅助绕组层的电信号输入至所述控制组件，为所述控制组件供电。

可选地，所述初级电路，包括：

整流滤波电路，连接所述外部电源和所述初级绕组层之间，用于对所述外部电源输出的电信号进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的所述电信号输入至所述初级绕组层。

在本公开实施例中，所述初级电路，包括：整流滤波电路；

所述整流滤波电路的输入端与所述外部电源的输出端(即输出正极和输出负极连接)，所述整流滤波电路的输出端与所述初级绕组层连接，利用所述整流滤波电路对所述外部电源输入的交流高压电进行整流和滤波处理，形成直流高压电，并将所述直流高压电输入至初级绕组层。

可以理解的是，所述整流滤波电路可包括：整流电路和滤波电容，利用所述整流电路将外部电源输入的交流高压电转换为直流高压电；利用所述滤波电容，将所述直流高电压内的噪声滤除，并将滤除噪声后的直流高压电输入至初级绕组层。

示例性地，如图11所示，图11是基于一示例性实施例示出的一种变压器结构的辐射噪声测试的示意图。

由图3和图11对比可知，在30MHz-50MHz的频段范围内，相较于相关技术中示出的未配置有RCD吸收电路结构的变压器结构，本公开实施例示出的屏蔽绕组层连接有RCD吸收电路结构的变压器结构的RE辐射噪声降低了5dB；

在600MHz频段附近，相较于相关技术中示出的未配置有RCD吸收电路结构的变压器结构，本公开实施例示出的屏蔽绕组层连接有RCD吸收电路结构的变压器结构的RE辐射噪声降低了10dB。

本公开实施例提供一种电源设备，所述电源设备，包括：

上述一个或多个技术方案所示的变压器结构。

在本公开实施例中，所述电源设备，包括：变压器结构；利用所述变压器结构将外部电源输出的电信号转换为变压器结构的磁场能量，再将所述磁场能量转换为电能，输入至负载电路中，从而为负载电路提供噪声更低、质量更高的电源信号。

这里，所述电源设备可为反激式开关电源设备。

本公开实施例的变压器结构，包括：具有初级绕组层、次级绕组层和屏蔽绕组层的变压器主体，以及与所述屏蔽绕组层连接的RCD吸收电路结构；

所述RCD吸收电路结构包括：至少一个第一吸收电路，利用所述第一吸收电路将屏蔽绕组层的终止端的电压限制在合理范围内，从而使得屏蔽绕组层的终止端与相邻的初级绕组层或次级绕组层之间的电压差减小，降低屏蔽绕组层产生的所述振荡能量，减小RE辐射噪声。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本公开的其它实施方案。本公开旨在涵盖本公开的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本公开的一般性原理并包括本公开未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本公开的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本公开并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本公开的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种变压器结构，其特征在于，包括：

变压器主体，所述变压器主体至少包括：初级绕组层、次级绕组层和屏蔽绕组层；

电阻-电容-二极管RCD吸收电路结构，与所述屏蔽绕组层连接，用于吸收所述屏蔽绕组层的振荡辐射能量；

其中，所述RCD吸收电路结构，包括：至少一个第一吸收电路；

所述第一吸收电路，包括：

电压应力分担电路；

第一单向二极管，与所述电压应力分担电路串联设置于所述屏蔽绕组层的终止端。

2.根据权利要求1所述的变压器结构，其特征在于，所述初级绕组层，包括：

第一初级绕组和第二初级绕组；

所述次级绕组层和所述屏蔽绕组层位于所述第一初级绕组和所述第二初级绕组之间；

其中，所述RCD吸收电路结构内的所述第一吸收电路的数量和所述第一吸收电路内所述第一单向二极管的导通方向由所述屏蔽绕组层的终止端的跳变电压确定。

3.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述屏蔽绕组层，包括：

第一屏蔽绕组，所述第一屏蔽绕组与所述初级绕组层、所述次级绕组层均相邻；

所述至少一个第一吸收电路，包括：

第一正向吸收电路，与所述第一屏蔽绕组的终止端连接，用于吸收正向电压应力；

第一负向吸收电路，所述第一负向吸收电路和所述第一正向吸收电路并联设置；所述第一负向吸收电路用于吸收负向电压应力；

其中，所述第一正向吸收电路的所述第一单向二极管的导通方向和所述第一负向吸收电路的所述第一单向二极管的导通方向相反。

4.根据权利要求2所述的变压器结构，其特征在于，所述屏蔽绕组层，包括：

第二屏蔽绕组，所述第二屏蔽绕组与所述第一初级绕组、所述次级绕组层均相邻；

第三屏蔽绕组，与所述第二屏蔽绕组分别位于所述次级绕组层的不同侧，且所述第三屏蔽绕组与所述第二初级绕组、所述次级绕组层均相邻；

所述RCD吸收电路结构，包括：

至少一个所述第一吸收电路，与所述第三屏蔽绕组的终止端连接；

至少一个第二吸收电路，与所述第二屏蔽绕组的终止端连接。

5.根据权利要求4所述的变压器结构，其特征在于，所述第二吸收电路，包括：

吸收电阻；

至少一个第二单向二极管，所述第二单向二极管与所述吸收电阻串联连接于所述第二屏蔽绕组的终止端与所述第一吸收电路的所述电压应力分担电路之间；所述第二单向二极管的导通方向和相连的所述第一吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向相同。

6.根据权利要求5所述的变压器结构，其特征在于，所述第三屏蔽绕组的终止端连接由第一正向吸收电路和第一负向吸收电路；

所述第二吸收电路，包括：吸收电阻和两个第二单向二极管；两个所述第二单向二极管的导通方向相反；

一个所述第二单向二极管串联设置于所述吸收电阻和所述第一正向吸收电路的所述电压应力分担电路之间，形成第二正向吸收电路，用于吸收正向电压应力；

另一个所述第二单向二极管串联设置于所述吸收电阻和所述第一负向吸收电路的所述电压应力分担电路之间，形成第二负向吸收电路，用于吸收负向电压应力；

其中，所述第二负向吸收电路内的所述第二单向二极管的导通方向和所述第一负向吸收电路内的所述第一单向二极管的导通方向相同；所述第二正向吸收电路内的第二单向二极管的导通方向和所述第一正向吸收电路内的第一单向二极管的导通方向相同。

7.根据权利要求1-6任一项所述的变压器结构，其特征在于，所述变压器结构，包括：

初级电路，连接在外部电源和所述初级绕组层之间，所述初级电路具有初级开关管，所述初级开关管与所述初级绕组层连接；

次级电路，连接在外部负载电路和所述次级绕组层之间，所述次级电路具有次级整流管，所述次级整流管与所述次级绕组层连接。

8.根据权利要求7所述的变压器结构，其特征在于，所述变压器结构，包括：

控制组件，与所述初级开关管的受控端连接，用于向所述初级开关管输出PWM信号；

所述变压器主体，包括：

辅助绕组层，与所述初级绕组层相邻，或者与所述初级绕组层、所述次级绕组层均相邻，所述辅助绕组层用于为所述控制组件供电。

9.根据权利要求7所述的变压器结构，其特征在于，所述初级电路，包括：

整流滤波电路，连接所述外部电源和所述初级绕组层之间，用于对所述外部电源输出的电信号进行整流滤波处理，并将整流滤波处理后的所述电信号输入至所述初级绕组层。

10.一种电源设备，其特征在于，包括：

如权利要求1-9任一项所述的变压器结构。