CN219040225U - 变压器及开关电源 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种变压器及开关电源，应用于电力电子技术领域，包括：壳体内部中空形成有磁芯腔，壳体的第一端部、第二端部通过磁芯腔连通；两个磁芯分别设置于第一端部和第二端部，磁芯的一端设置于磁芯腔，磁芯的另一端设置于壳体外；线圈组件，线圈组件包括第一初级绕组、次级绕组、第二初级绕组和第一屏蔽绕组，第一初级绕组、次级绕组、第二初级绕组和第一屏蔽绕组围绕所述壳体由内向外依次设置，第二初级绕组与第一屏蔽绕组之间设置有绝缘层，第一屏蔽绕组的一端接地。本申请通过第一屏蔽绕组将产生的电磁干扰进行耦合并返回输入至大地，降低开关电源工作时的电磁干扰，进一步减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升。

Description

变压器及开关电源

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，具体涉及一种变压器及开关电源。

背景技术

开关电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种，其功能是将一个位准的电压，通过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。现有技术中，开关电源中的变压器与弹片距离较近，使得开关电源在工作时会存在近场耦合，从而使得产生的电磁干扰超出法规要求，电磁干扰严重影响了与开关电源相连的电子产品性能和应用环境。

实用新型内容

本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型提出一种变压器与开关电源，能够降低开关电源工作时的电磁干扰，进一步提升开关电源的性能。

第一方面，本申请提供一种变压器，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成有磁芯腔，且所述壳体的第一端部、第二端部通过所述磁芯腔连通，所述第一端部与所述第二端部相对；

磁芯，所述磁芯设置有两个，两个所述磁芯分别设置于所述第一端部和所述第二端部，所述磁芯的一端设置于所述磁芯腔，所述磁芯的另一端设置于所述壳体外，且所述磁芯位于所述壳体外的部分设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起设置于所述磁芯的相对两侧；

线圈组件，所述线圈组件包括第一初级绕组、次级绕组、第二初级绕组和第一屏蔽绕组，所述第一初级绕组、所述次级绕组、所述第二初级绕组和所述第一屏蔽绕组围绕所述壳体由内向外依次设置，所述第二初级绕组与所述第一屏蔽绕组之间设置有绝缘层，所述第一屏蔽绕组的一端接地，且所述线圈组件设置于所述第一凸起、所述第二凸起与所述壳体之间。

根据本申请实施例第一方面提供的变压器，至少具有如下有益效果：变压器在工作的时候，第一初级绕组、次级绕组和第二初级绕组的线圈铜线上会经过电流，而电流流经线圈时会产生电磁场，进而产生电磁干扰，本申请通过第一屏蔽绕组将产生的电磁干扰进行耦合并返回输入至大地，降低开关电源工作时的电磁干扰，进一步减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升，为与开关电源相连的电子产品提供了良好的应用环境，另外，本申请中的第一屏蔽绕组作为线圈组件的一部分可与壳体先行组装，再进行磁芯的插接，使得变压器的安装、拆卸更加简单方便，提高了开关电源的生产效率。

根据本申请的一些实施例，所述第一端部和所述第二端部分别设置有多个引脚，所述线圈组件通过所述引脚与外接器件连接。

根据本申请的一些实施例，所述线圈组件还包括供电绕组，所述引脚包括第一引脚和第二引脚，所述供电绕组设置于所述第一初级绕组与所述次级绕组之间，所述供电绕组的一端通过所述第一引脚与外接器件连接，所述供电绕组的另一端通过所述第二引脚接地。

根据本申请的一些实施例，所述引脚还包括第三引脚，所述第一屏蔽绕组的一端与所述第三引脚连接，所述第一屏蔽绕组的另一端通过所述第二引脚接地。

根据本申请的一些实施例，所述引脚还包括第四引脚和第五引脚，所述第一屏蔽绕组的一端与所述第四引脚连接，所述第一屏蔽绕组的另一端与所述第五引脚连接，且所述第五引脚与所述磁芯电连接。

根据本申请的一些实施例，所述次级绕组与所述第二初级绕组件之间设置有第二屏蔽绕组，所述第二屏蔽绕组包括缠绕部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部埋设于所述缠绕部，所述第二连接部与所述引脚连接。

根据本申请的一些实施例，所述第二端部设置有向外凸出的安装部，所述安装部设置有两个所述引脚，两个所述引脚分别与所述次级绕组的两端连接。

根据本申请的一些实施例，所述第一初级绕组与所述第二初级绕组串联。

根据本申请的一些实施例，所述线圈组件的各个绕组之间均设置有绝缘层。

第二方面，本申请实施例提供一种开关电源，包括第一方面任一项所述的变压器。

由于第二方面提供的开关电源应用第一方面任一项所述的变压器，因此具有本申请第一方面的所有有益效果。

本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例或相关技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请实施例的一些实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的变压器的结构示意图；

图2是本申请实施例提供的变压器的另一结构示意图；

图3是本申请实施例提供的变压器的局部示意图；

图4是本申请实施例提供的变压器的爆炸示意图；

图5是本申请实施例提供的开关电源的结构示意图。

附图标记：

变压器10；

壳体100；第一端部110；第二端部120；安装部121；第二引脚131；第三引脚132；第四引脚133；第五引脚134；磁芯腔130；

磁芯200；第一凸起210；第二凸起220；

线圈组件300；第一初级绕组310；次级绕组320；第二初级绕组330；第一屏蔽绕组340；供电绕组350；第二屏蔽绕组360；

弹片410。

具体实施方式

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本申请实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本申请实施例。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本申请实施例的描述。

需要说明的是，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

还应当理解，在本申请实施例说明书中描述的参考“一个实施例”或“一些实施例”等意味着在本申请实施例的一个或多个实施例中包括结合该实施例描述的特定特征、结构或特点。由此，在本说明书中的不同之处出现的语句“在一个实施例中”、“在一些实施例中”、“在其他一些实施例中”、“在另外一些实施例中”等不是必然都参考相同的实施例，而是意味着“一个或多个但不是所有的实施例”，除非是以其他方式另外特别强调。术语“包括”、“包含”、“具有”及它们的变形都意味着“包括但不限于”，除非是以其他方式另外特别强调。

在本申请的描述中，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

本申请实施例的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请实施例中的具体含义。

开关电源又称交换式电源、开关变换器，是一种高频化电能转换装置，是电源供应器的一种，其功能是将一个位准的电压，通过不同形式的架构转换为用户端所需求的电压或电流。现有技术中，开关电源，无论是直流电源还是交流电源，其在工作时会产生死区振荡，死区振荡由于频率集中和振幅明显，会产生对应频率的电磁干扰，且开关电源中的变压器与弹片距离较近，使得开关电源在工作时会存在近场耦合，从而进一步增大了电磁干扰，使得电磁干扰超标，电磁干扰严重影响了与开关电源相连的电子产品性能和应用环境。

基于此，本申请提供一种变压器及开关电源。本申请实施例提供的的变压器在线圈组件外侧增加一层第一屏蔽绕组，通过第一屏蔽绕组将电磁干扰进行耦合，降低开关电源工作时的电磁干扰，减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升。

下面结合附图，对本申请实施例作进一步阐述。

参照图1至图4，本申请提供一种变压器10，包括壳体100、磁芯200和线圈组件300。

其中，壳体100内部中空形成有磁芯腔130，且壳体100的第一端部110、第二端部120通过磁芯腔130连通，第一端部110与第二端部120相对；

磁芯200设置有两个，两个磁芯200分别设置于第一端部110和第二端部120，磁芯200的一端设置于磁芯腔130，磁芯200的另一端设置于壳体100外，且磁芯200位于壳体100外的部分设置有第一凸起210和第二凸起220，第一凸起210和第二凸起220设置于磁芯200的相对两侧；

线圈组件300包括第一初级绕组310、次级绕组320、第二初级绕组330和第一屏蔽绕组340，第一初级绕组310、次级绕组320、第二初级绕组330和第一屏蔽绕组340围绕壳体100由内向外依次设置，第二初级绕组330与第一屏蔽绕组340之间设置有绝缘层，第一屏蔽绕组340的一端接地，且线圈组件300设置于第一凸起210、第二凸起220与壳体100之间。

需要说明的是，本申请实施例提供的变压器10在工作的时候，第一初级绕组310、次级绕组320和第二初级绕组330的线圈铜线上会经过电流，而电流流经线圈时会产生电磁场，进而产生电磁干扰，第一屏蔽绕组340能够将产生的电磁干扰进行耦合并返回输入至大地，降低开关电源工作时的电磁干扰，进一步减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升，为与开关电源相连的电子产品提供了良好的应用环境，另外，本申请中的第一屏蔽绕组340作为线圈组件300的一部分可与壳体100先行组装，再进行磁芯200的插接，使得变压器10的安装、拆卸更加简单方便，提高了开关电源的生产效率。

需要说明的是，本申请实施例提供的变压器10通过第一屏蔽绕组340的设置可以有效降低死区振荡带来的电磁干扰，降低变压器10平衡电压管控的压力，提高变压器10平衡电压的良率。

需要说明的是，本申请提供的第一屏蔽绕组340为铜线，且设置于壳体100外侧，便于进行工业自动化流水线生产，无需人工作业，且铜线相比铜箔，其成本更低，能够进一步减少变压器10生产的成本。

可以理解的是，参照图1和图2，第一端部110和第二端部120分别设置有多个引脚，线圈组件300通过引脚与外接器件连接。

需要说明的是，壳体100的第一端部110和第二端部120，即壳体100与磁芯200插接的端部设置有多个引脚，线圈组件300中的各绕组的一端可以通过引脚与外接器件进行连接，以实现开关电源的各个功能。

需要说明的是，线圈组件300中的各绕组的一端可缠绕引脚以实现二者之间的连接，且铜线的缠绕便于自动化流水线生成，提高了变压器10的生产效率。

可以理解的是，参照图3，线圈组件300还包括供电绕组350，供电绕组350设置于第一初级绕组310与次级绕组320之间，引脚包括第一引脚和第二引脚131，供电绕组350设置于第一初级绕组310与次级绕组320之间，供电绕组350的一端通过第一引脚与外接器件连接，供电绕组350的另一端通过第二引脚131接地。

需要说明的是，第一初级绕组310与次级绕组320之间设置有供电绕组350，供电绕组350的一端可与开关电源的输出端进行连接，供电绕组350的另一端通过第二引脚131接地，供电绕组350用于为开关电源供电。

可以理解的是，参照图1，引脚还包括第三引脚132，第一屏蔽绕组340的一端与第三引脚132连接，所述第一屏蔽绕组340的另一端通过所述第二引脚131接地。

需要说明的是，第一屏蔽绕组340的一端与第三引脚132连接，且第三引脚132不同于线圈组件300内其他绕组连接的引脚，由于供电绕组350通过第二引脚131接地，即第二引脚131可是作为接地引脚，第一屏蔽绕组340可直接连接第二引脚131实现接地，从而将工作工程中产生的电磁干扰进行耦合并通过第一屏蔽绕组340的第二引脚131引入大地，实现了对电磁干扰的降低，并进一步减少其他元件对电磁干扰的吸收。

可以理解的是，参照图2，引脚还包括第四引脚133和第五引脚134，第一屏蔽绕组340的一端与第四引脚133连接，第一屏蔽绕组340的另一端与第五引脚134连接，且第五引脚134与磁芯200电连接。

表1

需要说明的是，表1仅为本申请实施例提供的线圈组件300的接法的一种实施例，变压器10中线圈组件300还存在多种解法，其解法可根据实际情况设置。

需要说明的是，第一初级绕组310、次级绕组320、第二初级绕组330的解法为“三明治”解法。

需要说明的是，参照图1至图4，本申请实施例提供的变压器10在工作的时候，第一初级绕组310、次级绕组320和第二初级绕组330的线圈铜线上会经过电流，而电流流经线圈时会产生电磁场，进而产生电磁干扰，第一屏蔽绕组340能够将产生的电磁干扰进行耦合并返回输入至大地，降低开关电源工作时的电磁干扰，进一步减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升，为与开关电源相连的电子产品提供了良好的应用环境，在开关电源的工作过程中，供电绕组350只需工作，为与开关电源相连的电子产品提供电能，且第二屏蔽绕组360和各绕组之间绝缘胶带的设置进一步减少了变压器10工作过程中产生的电磁干扰，另外，本申请中的第一屏蔽绕组340作为线圈组件300的一部分可与壳体100先行组装，再进行磁芯200的插接，使得变压器10的安装、拆卸更加简单方便，提高了开关电源的生产效率。

可以理解的是，参照图5，本申请实施例还提供一种电源开关，包括如上描述的变压器10。

需要说明的是，参照图5，开关电源中弹片410与变压器10的距离过于小，但本申请实施例提供的电源组件通过变压器10中的第一屏蔽绕组340将产生的电磁干扰进行耦合并返回输入至大地，降低开关电源工作时的电磁干扰，以减少弹片410上的火线和零线吸收电磁干扰现象的发生，并进一步减少了其他元件对电磁干扰的吸收，使开关电源的性能得到提升，为与开关电源相连的电子产品提供了良好的应用环境，另外，本申请中的第一屏蔽绕组340作为线圈组件300的一部分可与壳体100先行组装，再进行磁芯200的插接，使得变压器10的安装、拆卸更加简单方便，提高了开关电源的生产效率。

上面结合附图对本实用新型实施例作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下作出各种变化。此外，在不冲突的情况下，本实用新型的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

Claims (10)

1.一种变压器，其特征在于，包括：

壳体，所述壳体内部中空形成有磁芯腔，且所述壳体的第一端部、第二端部通过所述磁芯腔连通，所述第一端部与所述第二端部相对；

磁芯，所述磁芯设置有两个，两个所述磁芯分别设置于所述第一端部和所述第二端部，所述磁芯的一端设置于所述磁芯腔，所述磁芯的另一端设置于所述壳体外，且所述磁芯位于所述壳体外的部分设置有第一凸起和第二凸起，所述第一凸起和所述第二凸起设置于所述磁芯的相对两侧；

线圈组件，所述线圈组件包括第一初级绕组、次级绕组、第二初级绕组和第一屏蔽绕组，所述第一初级绕组、所述次级绕组、所述第二初级绕组和所述第一屏蔽绕组围绕所述壳体由内向外依次设置，所述第二初级绕组与所述第一屏蔽绕组之间设置有绝缘层，所述第一屏蔽绕组的一端接地，且所述线圈组件设置于所述第一凸起、所述第二凸起与所述壳体之间。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第一端部和所述第二端部分别设置有多个引脚，所述线圈组件通过所述引脚与外接器件连接。

3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述线圈组件还包括供电绕组，所述引脚包括第一引脚和第二引脚，所述供电绕组设置于所述第一初级绕组与所述次级绕组之间，所述供电绕组的一端通过所述第一引脚与外接器件连接，所述供电绕组的另一端通过所述第二引脚接地。

4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述引脚还包括第三引脚，所述第一屏蔽绕组的一端与所述第三引脚连接，所述第一屏蔽绕组的另一端通过所述第二引脚接地。

5.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述引脚还包括第四引脚和第五引脚，所述第一屏蔽绕组的一端与所述第四引脚连接，所述第一屏蔽绕组的另一端与所述第五引脚连接，且所述第五引脚与所述磁芯电连接。

6.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述次级绕组与所述第二初级绕组件之间设置有第二屏蔽绕组，所述第二屏蔽绕组包括缠绕部、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部埋设于所述缠绕部，所述第二连接部与所述引脚连接。

7.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述第二端部设置有向外凸出的安装部，所述安装部设置有两个所述引脚，两个所述引脚分别与所述次级绕组的两端连接。

8.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第一初级绕组与所述第二初级绕组串联。

9.根据权利要求1至8任一项所述的变压器，其特征在于，所述线圈组件的各个绕组之间均设置有绝缘层。

10.一种开关电源，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的变压器。

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