CN205828106U - 驱动变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例公开了一种驱动变压器，包括骨架、磁芯、初级线圈和次级线圈；所述磁芯设置在骨架内；所述初级线圈设置在靠近骨架外层的一侧磁芯上，所述次级线圈设置在靠近骨架内层的一侧的磁芯上。本实用新型实施例通过将初级线圈设置的靠近骨架外层，将次级线圈设置的靠近骨架内层，使漏感最小，减小了驱动变压器的次级波形失真。

Description

驱动变压器

技术领域

本实用新型属于驱动电路领域，特别是涉及一种驱动变压器。

背景技术

作为开关电源的开关器件，功率MOSFET管具有开关工作快、工作频率高的特点，适用于高频开关电路。为了加速开通，减少损耗，对MOSFET管得驱动电路的基本要求是内阻要小，驱动电压尽量高(但不能超过栅-源击穿电压)；驱动变压器是常用磁耦原件，起到传输驱动信号的作用。

驱动变压器的任务就是针对MOSFET管开通、关断过程中极间电压的变化而变化，使得开通、关断的动态过程比较复杂。在理想情况下，变压器是不储存能量的，但实际上现有技术中的变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域，这种能量表现为漏感和磁化电感。

另外，开关电源设备，大多是中高压系统，但现有驱动变压器的结构无法与高压强电回路实现电气隔离。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是：提供一种驱动变压器，通过隔离手段，减少漏感以减少MOS管开关的能量损耗，提高效率。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供的一种驱动变压器，包括骨架、磁芯、初级线圈和次级线圈；

所述磁芯设置在骨架内；

所述初级线圈设置在靠近骨架外层的一侧磁芯上，所述次级线圈设置在靠近骨架内层的一侧的磁芯上。

本实用新型通过将初级线圈设置的靠近骨架外层绕一整层，将次级线圈设置的靠近骨架内层双线并绕一整层，使漏感最小，减小了驱动变压器的次级波形失真。优选地，所述骨架为单边加宽骨架。

通过此优选方案实现了信号隔离，抗干扰效果好，同普通变压器比，体积小，骨架爬电距离大，满足安规要求。

优选地，所述初级线圈独立绕线，采用三层绝缘线独立绕线绕制一整层，连接于骨架加宽侧的引脚上。

优选地，所述次级线圈为次级双线并绕，采用普通漆包线双线并绕一整层，连接于骨架非加宽侧的引脚上。

通过此优选方案，初级线圈采用三层绝缘线独立绕线绕制一整层，次级采用普通漆包线双线并绕一整层，最大限度的减小次级两绕组间的漏感，两互补开通的MOS管直通；漏感小，更接近理想变压器，驱动波形上升沿、下降沿陡峭，波形好。

优选地，所述初级线圈与两个次级线圈的匝数比为1:1:1。

优选地，所述骨架为EE16骨架单边加宽。

通过此优选方案，采用的骨架EE16，定制单边加宽，同普通变压器比，体积小，骨架爬电距离大，可靠性好，实现高压与低压控制回路的有效隔离。

优选地，所述磁芯采用EE16磁芯。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1是本实用新型驱动变压器一个实施例的结构示意图。

图2是本实用新型驱动变压器实施例中初级线圈与次级线圈的一个结构示意图。

图3是本实用新型驱动变压器实施例中骨架与磁芯组合的一个示意图。

图4是图3的另一个角度示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

如图1所示，为本实用新型所述的一种驱动变压器，包括骨架1、磁芯2、初级线圈3和次级线圈4；

所述磁芯2设置在骨架1内；

所述初级线圈3设置在靠近骨架1外层的一侧，所述次级线圈4设置在靠近骨架1内层的一侧。

在理想情况下，变压器是不储存能量的，但实际上变压器还是储存了少量能量在线圈和磁芯的气隙形成的磁场区域，这种能量表现为漏感和磁化电感。而本实用新型所述驱动变压器通过将初级线圈设置的靠近骨架外层绕一整层，将次级线圈设置的靠近骨架内层双线并绕一整层，达到了漏感最小，进而减少了能量损耗，提高了驱动变压器的效率。经研究发现，MOS(金属氧化物半导体)管驱动器变压器的平均功率很小，但是在开通和关闭的时候传递了很高的电流，为了减少延迟保持漏感较低仍然是必须的。

在本实用新型驱动变压器实施例的一个具体示例中，所述骨架1为单边加宽骨架。

开关电源设备，大多是中高压系统，本实用新型应用环境电压通常要求3000V，采用本实施例所述的驱动变压器隔离驱动MOS管，使弱电控制回路，跟高压强电回路实现电气隔离；由于采用单边加宽骨架，骨架爬电距离大，实现了高压与低压控制回路的有效隔离。

在本实用新型驱动变压器实施例的一个具体示例中，所述初级线圈3独立绕线，采用三层绝缘线独立绕线绕制一整层，连接于骨架加宽侧的引脚上。在本实用新型驱动变压器实施例的一个具体示例中，所述次级线圈4为次级双线并绕，采用普通漆包线双线并绕一整层，连接于骨架非加宽侧的引脚上。

驱动变压器的任务就是针对MOSFET管开通、关断过程中极间电压的变化而变化，使得开通、关断的动态过程比较复杂，但是，对于MOSFET管的栅极驱动，主要考虑上升下降时间内的驱动波形，驱动波形上升沿、下降沿陡峭，越接近方波越好。

本实用新型驱动变压器采用初级独立绕线，次级双线并绕，漏感小，更接近理想变压器，驱动波形上升沿、下降沿陡峭，波形更接近方波。

如图2所示，在本实用新型驱动变压器实施例的一个具体示例中，所述初级线圈3与两个次级线圈4的匝数比为1:1:1，其具体绕线方式如表1所示。漏感≤0.8uH。

表1

初级绕组和次级绕组实现了隔离，初级和次级的匝数比变化实现了电压缩放，对于本实用新型驱动变压器的设计一般不太需要调整电压，在本示例中设置为1:1:1是为了更好的体现其隔离效果，而忽略电压缩放的问题，隔离才是主要解决的技术问题。

如图3、4所示，在本实用新型驱动变压器实施例的一个具体示例中，所述骨架1为EE16骨架单边加宽，其中EE16为E型磁芯的外框尺寸。所述磁芯2采用EE16磁芯，外形尺寸为17*19*14.5。这种结构的骨架和磁芯使驱动变压器相比现有技术来说体积更小，在体积小的基础上采用骨架单边加宽，使骨架爬电距离大的基础上，满足安规要求。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (7)

1.一种驱动变压器，其特征在于，包括：骨架、磁芯、初级线圈和次级线圈；

所述磁芯设置在骨架内；

所述初级线圈设置在靠近骨架外层的一侧的磁芯上，所述次级线圈设置在靠近骨架内层的一侧的磁芯上。

2.根据权利要求1所述的驱动变压器，其特征在于，所述骨架为单边加宽骨架。

3.根据权利要求2所述的驱动变压器，其特征在于，所述初级线圈独立绕线，连接于骨架加宽侧的引脚上。

4.根据权利要求3所述的驱动变压器，其特征在于，所述次级线圈为次级双线并绕，连接于骨架非加宽侧的引脚上。

5.根据权利要求4所述的驱动变压器，其特征在于，所述初级线圈与两个次级线圈的匝数比为1:1:1。

6.根据权利要求2所述的驱动变压器，其特征在于，所述骨架为EE16骨架单边加宽。

7.根据权利要求6所述的驱动变压器，其特征在于，所述磁芯采用EE16磁芯。