CN202737546U - Rcc充电器控制电路及用于电容屏移动终端的充电器 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种RCC充电器控制电路以及一种用于电容屏移动终端的充电器，其中，电路包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，还包括：Y电容和导电材料制得的屏蔽层；所述Y电容跨接于所述初级绕组的高压端与所述次级绕组的接地端之间；所述屏蔽层设于所述初级绕组和所述次级绕组之间，所述屏蔽层的一端悬空，另一端连接所述初级绕组的接地端。本申请通过在传统RCC电路中增加的Y电容将输出端的EMI共模噪声耦合到输入端的地，从而减小干扰信号对电容屏移动终端的影响；通过在初次级绕组之间增加导电材料的屏蔽层，屏蔽层的一端接到初级绕组的地，使共模干扰信号可通过屏蔽层返回到地线，使得共模电流近似为零，从而有效抑制共模干扰。
Description
技术领域
本申请涉及充电器电路设计技术领域，尤其涉及一种RCC充电器控制电路、以及一种用于电容屏移动终端的充电器。
背景技术
RCC（自激式反激变换器，Ringing Choke Converter）电路具有低成本、高性能、工作可靠等优点，已广泛应用于手机充电器。RCC充电器的工作频率由开关变压器和开关管自激振荡产生，其占空比、工作频率随输入电压和负载大小不同而变化，在高输入电压和轻载时工作频率高，在低压和重载时工作频率低，通常工作频率在50-300kHz之间，变化的高频信号通过开关变压器初次级之间形成的电容耦合到输出端，将产生大量共模EMI（电磁干扰，Electro magneticInterference）信号。因此，对于使用RCC电路的充电器，在充电时，RCC电路将形成对CTP（电容式触摸屏，Capacitive Touch Panel）的共模干扰，造成CTP的误操作、跳屏等问题，严重影响用户的使用。为防止充电器对电容触摸屏的影响，目前的做法通常是为电容屏移动终端配备高端充电器，例如使用PWM（脉冲宽度调制，Pulse Width Modulation）控制的芯片方案，但这种方案同时也增加了充电器成本。
发明内容
本申请提供一种RCC充电器控制电路、以及使用这种电路的用于电容屏移动终端的充电器。
根据本申请的第一方面，本申请提供一种RCC充电器控制电路，包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，还包括：Y电容和导电材料制得的屏蔽层；所述Y电容跨接于所述初级绕组的高压端与所述次级绕组的接地端之间；所述屏蔽层设于所述初级绕组和所述次级绕组之间，所述屏蔽层的一端悬空，另一端连接所述初级绕组的接地端。
所述Y电容的容量值为100皮法～220皮法。
所述初级绕组包括主绕组和副绕组，变压器的绕制顺序是：最里层为主绕组，接着依次是副绕组、屏蔽层和次级绕组，所有线圈均匀绕在所述变压器的磁芯骨架上。
一种实施例中，所述屏蔽层为铜箔带。所述铜箔带的厚度为0.025毫米，宽度为所述变压器骨架的宽度。所述铜箔带的外面包覆绝缘带。所述铜箔带绕制1.2匝。
根据本申请的第二方面，本申请提供一种用于电容屏移动终端的充电器，其采用上述的RCC充电器控制电路。
本申请的有益效果是：通过在传统RCC电路中增加的Y电容将输出端的EMI共模噪声耦合到输入端的地，从而减小干扰信号对电容屏移动终端的影响；通过在初次级绕组之间增加导电材料的屏蔽层，屏蔽层的一端接到初级绕组的地，使初次级绕组间的距离增大，从而减小初次级绕组之间的耦合电容，而共模干扰信号可通过屏蔽层返回到地线，使得共模电流近似为零，有效抑制共模干扰，降低低成本的同时获得改进方案获得良好效果。
附图说明
图1为本申请一种实施例的RCC充电器控制电路的电路结构图；
图2为本申请一种实施例的变压器绕组横截面示意图；
图3为本申请一种实施例的变压器原理图。
图4是现有技术中RCC充电器输出端共模信号波形示意图。
图5是本申请一种实施例RCC充电器输出端共模信号波形示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。
本申请针对传统RCC充电器，增加定容值的安规Y电容，同时对高频变压器采用抗干扰屏蔽设计，从而可以解决RCC充电器用于电容屏移动终端产品。
本申请一种实施例的RCC充电器控制电路在传统RCC充电器电路的基础上作了两方面改进，如图1所示，一方面是采用单相联接方式增加安规Y电容（见图1中的电容CY），Y电容跨接在初级绕组输入端电源高压侧的A点与次级绕组的输出地线GND之间，另一方面，在初级绕组和次级绕组之间增加导电材料制得的屏蔽层（见图1中的屏蔽层SH1），屏蔽层的一端悬空，另一端连接初级绕组的接地端；除此之外，电路的其它部分（如整流桥D1、反馈光耦U1、开关管Q1，保护控制管Q2等）为传统RCC充电器电路，在此不作详述。
在电子电路中，安规Y电容主要用于降低电气、电子设备或其它干扰源所产生的电磁干扰，本实施例利用Y电容的高频低阻抗特性来短路高频干扰信号，即将干扰源旁路，从而使输出端的EMI共模噪声通过Y电容耦合到输入端的地。一种实现时，选用符合国标GB14472-1998《抑制电源电磁干扰用电容器》的安规Y电容，耐压要求≥250伏特交流。由于增加Y电容会加大充电器的漏电流，根据通信行业标准YD/T 1591-2009的要求，充电器输出端口的接触电流不能超过20μA，Y电容容量的大小直接影响漏电流的大小，容量越大漏电流越大，反之则小。因此，为保证安全性，需要选用安全容量值的电容，经计算和实际测量得出Y电容的较佳安全容量值为100pF～220pF。
电容阻抗计算公式为：Xc＝1/2πfCc其中f＝50Hz。当电容C＝100pF，Xc=1/(2×3.14×50×100×10-12)=31.8MΩ，则漏电流Ic=U/Xc=220V/31.8MΩ=6.9μA；当电容C=220pF，Xc=1/(2×3.14×50×220×10-12)=14.5MΩ，则漏电流Ic=U/Xc=220V/14.5MΩ=15.2μA。经计算可知，采用容量值在100pF～220pF的Y电容，漏电流均小于标准要求的20μA，在安全范围之内。
RCC充电器的核心设计之一是开关变压器，传统RCC电源开关变压器没有屏蔽接地层，初次级绕组的漏感和耦合电容是产生共模传导EMI的主要原因，从而在输出端感应出大量的高频干扰信号，对地而言即是共模信号，在充电时，会使电容触摸屏移动终端产生跳屏等误操作。对此，本实施例在初级绕组和次级绕组之间增加导电材料制得的屏蔽层，并从屏蔽层中引出一端接到初级绕组的地。屏蔽层增大了初级绕组和次级绕组之间的层间距离，从而减小初次级绕组间的耦合电容，共模干扰信号通过屏蔽层返回到初级地，使得经过屏蔽层的共模电流大为减少，可以有效抑制共模传导EMI。本实施例中屏蔽层采用铜箔带。其他实施例中屏蔽层还可以是其他导电材料制成。
实施例中开关变压器的初级绕组包括主绕组P1和副绕组P2。变压器线圈的绕线方式不同将对干扰信号有很大差别，特别是主绕组P1和次级绕组S1间的结合度，会直接影响变压器的漏感和高频干扰信号。一种实现中，变压器绕制顺序是：在磁芯骨架上绕制主绕组P1，引脚分别连接到变压器骨架的针脚Pin4和Pin1，绕制完主绕组后接着绕副绕组P2，引脚分别连接到变压器骨架的针脚Pin2和Pin3，然后绕屏蔽层SH1，屏蔽层由导线焊接铜箔引到副绕组P2的地线接点Pin2，最后绕次级绕组S1，其引脚分别连接到针脚Pin10和Pin6，具体连接方式可参见图3所示的变压器原理图，而绕组具体横截面可如图2所示（注：图中实心黑点为变压器同名端）。变压器的绕组匝数、线径、磁芯等参数根据充电器的输入电压，输出电压和电流，利用公式计算而得。例如，该实现中，屏蔽层SH1可选用厚度为0.025mm，宽度为变压器骨架宽度的铜箔带，同时，该铜箔带可加绝缘带包裹，可绕制1.2匝。在副绕组和次级绕组的线圈匝数较少、不能绕满整个骨架时，可以将线圈的间隔加大，从而均匀的绕满整个变压器骨架，从而降低初次级间的耦合系数，减少EMI信号。为达到较佳屏蔽EMI效果，所有线圈绕组要求均匀绕制。另外，在变压器磁芯外表用绝缘带包裹1cm的铜箔带焊线连接至针脚Pin2，使磁芯接地，同样有利于加强对共模信号的屏蔽。
本申请改进前后的RCC充电器输出端共模信号波形示意图请参见图4以及图5。
基于上述RCC充电器控制电路实施例，本申请还提供了用于一种电容屏移动终端的充电器实施例，该充电器实施例包括上述的RCC充电器控制电路，具体电路结构不再重述。
本申请上述实施例的RCC充电器控制电路一方面从滤波旁路的角度增加Y电容，使输出端的EMI干扰信号接地，另一方面从抑制干扰源的角度增加开关变压器屏蔽层，这两方面共同作用，从而消除RCC充电器在充电时给电容屏移动终端带来的共模干扰；本申请RCC充电器是在传统RCC充电器基础上进行的改进，无需集成高成本IC，为降低充电器成本提供了可能。
以上内容是结合具体的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。
Claims (8)
1.一种RCC充电器控制电路，包括具有初级绕组和次级绕组的变压器，其特征在于还包括：Y电容和导电材料制得的屏蔽层；所述Y电容跨接于所述初级绕组的高压端与所述次级绕组的接地端之间；所述屏蔽层设于所述初级绕组和所述次级绕组之间，所述屏蔽层的一端悬空，另一端连接所述初级绕组的接地端。
2.如权利要求1所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述Y电容的较佳容量值为100皮法～220皮法。
3.如权利要求1或2所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述初级绕组包括主绕组和副绕组，所述主绕组、副绕组、屏蔽层和次级绕组依次均匀绕在所述变压器的磁芯骨架上。
4.如权利要求3所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述屏蔽层为铜箔带。
5.如权利要求4所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述铜箔带的厚度为0.025毫米，宽度为所述变压器的骨架的宽度。
6.如权利要求5所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述铜箔带的外面包覆绝缘带。
7.如权利要求6所述的RCC充电器控制电路，其特征在于，所述铜箔带绕制1.2匝。
8.一种用于电容屏移动终端的充电器，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的RCC充电器控制电路。
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