CN203673947U - 变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种变压器，其中该变压器主要令其一次侧线圈先卷绕于该绕线架上，再于该一次侧线圈的非串接节点另一端开始卷绕该第一屏蔽绕组，以叠设于该一次侧线圈的第一绕组外；如此，当该电源供应电路控制其切换电路进行高频切换时，因受到耦合电容反馈二次侧信号而于脉冲波形上升边缘产生突波电压，使得该变压器的第一绕组电流产生很大变化，此时该第一屏蔽绕组会对应该突波电压感应生成一反相电位，以抑制该第一绕组的高频切换信号受到耦合电容反馈二次信号所生的突波电压；是以，电源供应电路使用本实用新型的变压器会具有更佳的电源转换效率，并减少电磁干扰。

Description

变压器

技术领域

本实用新型是关于一种电源供应器使用的变压器，尤指一种变压器的改良结构。

背景技术

实际变压器60采三明治绕法，如图9至图11所示，将一次侧线圈61及二次侧线圈62卷绕于绕线架601上，该绕线架再组合一磁芯组602；其中该一次侧线圈61与该二次侧线圈62之间会产生耦合电容及电压差，通过耦合电容抑制变压器60的漏电感。然而，更层次的绕组，其耦合电容容易将二次侧线圈62连接的负载所产生的共模噪音反馈至一次侧线圈所连接的电路，使得使用于交换式电源电路的高频切换电路下，当其切换电路的主动开关51受高频切换(PWM信号)时，会于脉冲波形产生突波电压及很大的电流变化，故易有电磁干扰现象；特别是愈接近主动开关51的一次侧线圈的二个绕组611、612的电磁干扰尤其明显。

如图9及图10所示，一种减少耦合电容的变压器60结构被提出，主要于三明治绕线结构的一、二次侧线圈61、62相邻层之间夹设有由一屏蔽元件70、70a，各屏蔽元件70、70a是由一电绝缘层71(如绝缘胶带)包覆且电性接地的金属箔片72，让一、二次侧线圈61、62的耦合电容减少。然而，此种作法改善电磁干扰成效不大，有必要进一步改良。

实用新型内容

有鉴于上述现有变压器的技术缺点，本实用新型主要目的是提供一种变压器，以有效减低一次侧与二次侧线圈的耦合电容。

欲达上述目的所使用的主要技术手段是令该变压器包含有：一绕线架，呈中空状；一磁芯组，穿设在该绕线架；一次侧线圈，包含有一第一绕组及一第二绕组；其中该第一及第二绕组串接节点为一中间抽头端，该第一绕组卷绕于该绕线架上；一第一屏蔽绕组，自第一绕组的非串接节点另一端开始卷绕，并叠设于该一次侧线圈的第一绕组外，另一为自由端；二次侧线圈，卷绕并叠设于该第一屏蔽绕组外，又该一次侧线圈的第二绕组则卷绕于该二次侧线圈上；及一第二屏蔽元件，夹设于该二次侧线圈与该一次侧线圈的第二绕组之间。

进一步的，所述第二屏蔽元件为一电性连接到地的金属箔片，且由一绝缘外层包覆。

进一步的，所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其一端电性连接到地，另一端为自由端。

进一步的，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组卷绕在第二屏蔽元件外。

进一步的，所述第二屏蔽元件为一电性接地的金属箔片，其一端连接至所述辅助绕组电性接地的一端。

进一步的，所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其一端与所述辅助绕线的电性接地的一端连接。

进一步的，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组卷绕在所述二次侧线圈与所述第二屏蔽元件之间。

进一步的，所述第二屏蔽元件为一电性接地的金属箔片，其一端连接至所述辅助绕组电性接地的一端。

进一步的，所述辅助绕组卷绕于所述二次侧线圈外，以叠设在所述二次侧线圈之上，而所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其自所述辅助绕组电性接地一端卷绕于所述辅助绕组外，以叠设在所述辅助绕组上。

进一步的，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组与所述第二屏蔽绕组一并卷绕于所述二次侧线圈外；其中所述辅助绕组的电性接地与所述第二屏蔽元件一端连接。

上述的本实用新型变压器主要令其一次侧线圈先卷绕于绕线架上，再于该一次侧线圈的非串接节点另一端开始卷绕该第一屏蔽绕组，以叠设于该一次侧线圈的第一绕组外；如此，当流入该第一绕组的电流因为高频切换受到耦合电容反馈二次侧信号所产生突波电压而有大变化时，该第一屏蔽绕组会对应感应生成一反相电位，以抑制该第一绕组的高频切换信号受到耦合电容反馈信号而生的正突波电压，有效减少一次侧线绕组的电磁干扰。而电源供应电路是采用上述变压器结构，故当切换电路的开关元件进行高频切换时，受到耦合电容反馈二次信号干扰，使其脉冲波形上升边缘产生突波电压，令该第一绕组的电流产生大变化，此时连接该第一绕组的第一屏蔽绕组会对应感应生成一反相电位，以抑制该第一绕组的突波电压，减少一次侧线圈的绕组的电磁干扰。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型的限定。在附图中：

图1为本实用新型电源供应电路的第一较佳实施例的详细电路图。

图2为本实用新型电源供应电路的第二较佳实施例的详细电路图。

图3为对应图1变压器的第一较佳实施例的局部剖面示意图。

图4为对应图1变压器的第二较佳实施例的局部剖面示意图。

图5为本实用新型电源供应电路的第二较佳实施例的详细电路图。

图6为对应图5变压器的第三较佳实例的局部剖面示意图。

图7为对应图5变压器的第四较佳实施例的局部剖面示意图。

图8为对应图5变压器的第五较佳实施例的局部剖面示意图。

图9为现有的电源供应电路的详细电路图。

图10为图9变压器的局部剖面示意图。

图11为图10变压器的立体分解图。

附图标号说明：

10  电源供应电路                  11  开关元件

20、20a、20b  变压器              201 绕线架

202 磁芯组                        21  一次侧线圈

211 第一绕组                      212 第二绕组

213 辅助绕组                      22  二次侧线圈

30、30’  第一屏蔽绕组            31  第二屏蔽元件

311 绝缘层                        312 金属箔片

31’ 第二屏蔽绕组

50  电源供应电路                  51  开关元件

60  变压器                        601 绕线架

602 磁芯组                        61  一次侧线圈

611 第一绕组                      612 第二绕组

613 辅助绕组                      62  二次侧线圈

70、70a  屏蔽元件                 71  绝缘层

72  金属箔片

具体实施方式

以下配合图式及本实用新型的较佳实施例，进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段。

首先请参阅图1所示，为本实用新型所应用的电源供应电路10的一第一较佳实施例，其主要包含有一切换电路(图中未示)的开关元件11、一连接至一外部电源的电源输入端Vin及一变压器20；其中该变压器20与该电源输入端Vin及该开关元件11电连接，该开关元件11受到一高频切换信号(如PWM信号)驱动，进行高频切换。

上述电源供应电路10的第一较佳实施例所使用的变压器，以卧式变压器为例，如图2所示，其包含有一呈中空状的绕线架201、一穿设于该绕线架的磁芯组202及依序卷绕于该绕线架上的一次侧线圈21及二次侧线圈22。图3所示为卧式变压器，本实用新型亦可采用直立式变压器，不以卧式变压器为限。

请同时参阅图1及图3所示，上述一次侧线圈21包含有一第一绕组211及一第二绕组212；其中该第一及第二绕组211、212的其中一端相互串接，其串接节点为一中间抽头端A。又，该第一绕组211首先卷绕于该绕线架201上，最靠近该磁芯组202。接着，自该第一绕组211的非串接节点另一端A1开始卷绕第一屏蔽绕组30，令该第一屏蔽绕组30叠设于该第一绕组211外，该第一屏蔽绕组30的另一为则自由端S1。至于第一屏蔽绕组30的卷绕方向，可与第一绕组相同或相异。如以相同方向卷绕则，如图1所示，该第一绕组21的圆点端与第一屏蔽绕组30的圆点端恰为相反，意即该中间抽头端A为第一绕组30的圆点端，则第一屏蔽绕组30的圆点端则是与该第一绕组211连接的非中间抽头端A1。反之，若以相异方向卷绕，则如图2所示，该第一屏蔽绕组30’的圆点端则为自由端S2，如图2所示的变压器20a。

上述二次侧线圈22接着先卷绕于该绕线架(图中未示)上，以叠设在该第一屏蔽绕组30上；之后，再请配合参阅图3所示，再叠设一层电性接地的第二屏蔽元件31，将该一次侧线圈21的第二绕组212卷绕于该第二屏蔽元件31上；意即，该第二屏蔽元件31夹设于该二次侧线圈22与该一次侧线圈21的第二绕组212之间，以减少二次侧线圈22与第二绕组212的耦合电容。如图3所示，该第二屏蔽元件31可为一由绝缘层311包覆的金属箔片312，其一端亦电性连接到地G；又可如图4所示，该第二屏蔽元件亦可为一第二屏蔽绕组31’，卷绕于该二次侧线圈22外，而叠设于该二次侧线圈22上，其一端电性连接到地。

请参阅图5所示，为本实用新型所应用的电源供应电路的第二较佳实施例，其与图1所示的第一较佳实施例大致相同，惟其变压器20b的一次侧线圈进一步增加一辅助绕组213，以转换另一组不同电位的感应电压Vcc。再请同时参阅图3及图6所示，本实例所使用的变压器结构，是将该辅助绕组213卷绕于该二次侧线圈22外，以叠设在该二次侧线圈22上，其一端电性连接到地；之后，再设置上述第二屏蔽元件31；反之亦可，如图7所示，先将该第二屏蔽元件31设置在该二次侧线圈22外，再将该辅助绕组213卷绕于该第二屏蔽元件31上。在此再以第二屏蔽绕组作为第二屏蔽元件31’为例详细说明，该辅助绕组213可先卷绕于该二次侧线圈22外，再自其电性接地的一端A4开始卷绕该第二屏蔽绕组31’，令该第二屏蔽绕组31’叠设在该辅助绕组213上。亦或由该第二屏蔽绕组31’先卷绕于该二次侧线圈22外，再于其上卷绕该辅助绕组213。此外，请参阅图8所示，为本实施例所使用的另一变压器结构，也就是可将图6所示的辅助绕组213及第二屏蔽绕组31’并列卷绕于该二次侧线圈22外，即一同叠设于该二次侧线圈22上。

上述图6及图7的变压器，其辅助绕组213一端电性连接地一次侧接地端G，故第二屏蔽元件的一端可与该端连接，而一同电性连接到地，另一端则保持为自由端。

再请参阅图1及图5所示，当开关元件受到高频切换信号(如PWM信号)驱动而进行高频切换时，若受到二次侧电路通过耦合电容反馈而来的信号干扰，则会于脉冲波形上升边缘产生突波电压，使得该变压器一次侧线圈电流变化剧增，以第一绕组来说，当电流自输入端流入中间抽头端后，会产生一正电位电压，而与其连接的第一屏蔽绕组则同时会产生一负电位电压，以抑制该正电位电压受到二次侧线圈磁场感应的突波电压；又，加上第一屏蔽绕组接近磁芯组，故可更佳地抑制高频突波电压，以提升转换效率。

综上所述，本实用新型主要将以三明治卷绕结构的变压器，以第一屏蔽绕组卷绕于最靠近该绕组架的第一绕组，可于高频电流输入至该第一绕组而产生正电位电压时，同时产生一可抑制该正电位电压突波的负电位电压，可主动抑制因一次侧及二次侧线圈之间耦合电容反馈二次侧信号所产生的突波，如此相较被动消除一次侧及二次侧线圈之间耦合电容的稳压效果来得更佳。此外，可减少电磁干扰，使电源供应器的电磁干扰获得改善，进而提升转换效率或不用以绝缘层包覆金属箔片的遮蔽元件，故于可减少绕制面积，以降低制造成本，而且可减少或完全不必使用人工卷绕金属箔片的遮蔽元件，直接提高变压器效能及产能。

以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，包括：

一绕线架，呈中空状；

一磁芯组，穿设在所述绕线架；

一次侧线圈，包含有一第一绕组及一第二绕组；其中所述第一及第二绕组串接节点为中间抽头端，所述第一绕组卷绕于所述绕线架上；

一第一屏蔽绕组，自第一绕组的非串接节点另一端开始卷绕，并卷绕叠设于所述一次侧线圈的第一绕组外，另一为自由端；

二次侧线圈，卷绕叠设于所述第一屏蔽绕组外，又所述一次侧线圈的第二绕组则卷绕于所述二次侧线圈上；及

一第二屏蔽元件，夹设于所述二次侧线圈与所述一次侧线圈的第二绕组之间。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第二屏蔽元件为一电性连接到地的金属箔片，且由一绝缘外层包覆。

3.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其一端电性连接到地，另一端为自由端。

4.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组卷绕在第二屏蔽元件外。

5.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，所述第二屏蔽元件为一电性接地的金属箔片，其一端连接至所述辅助绕组电性接地的一端。

6.根据权利要求4所述的变压器，其特征在于，所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其一端与所述辅助绕线的电性接地的一端连接。

7.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组卷绕在所述二次侧线圈与所述第二屏蔽元件之间。

8.根据权利要求7所述的变压器，其特征在于，所述第二屏蔽元件为一电性接地的金属箔片，其一端连接至所述辅助绕组电性接地的一端。

9.根据权利要求7所述的变压器，其特征在于，所述辅助绕组卷绕于所述二次侧线圈外，以叠设在所述二次侧线圈之上，而所述第二屏蔽元件为一第二屏蔽绕组，其自所述辅助绕组电性接地一端卷绕于所述辅助绕组外，以叠设在所述辅助绕组上。

10.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述一次侧线圈进一步包含有一辅助绕组，所述辅助绕组与所述第二屏蔽绕组一并卷绕于所述二次侧线圈外；其中所述辅助绕组的电性接地与所述第二屏蔽元件一端连接。

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