计算机开关电源用变压器制造技术

一种计算机开关电源用变压器，包括铁芯、主级线圈绕组和次级线圈绕组，其特征在于，其中至少有一个线圈绕组是由两个相同匝数的非整数匝绕组连接而成；所述两个非整数匝绕组的匝数都为整数加０．５（Ｑ＋０．５）匝，两者之间按１８０度旋转对称方式绕制在该线圈绕组所对应的同一铁芯位置，且第一个非整数匝绕组的两个端子分别与第二个非整数匝绕组中与之旋转对称的那一个端子并联，合成为一个进线端及一个出线端。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及开关电源用变压器，更具体地说，涉及一种适用于计算机等产品中的线圈绕组为非整数匝的变压器。但是一般情况下，因为变压器的损耗主要来自于线圈的铜耗，按照最佳线路设计，变压器的匝数应越少越好，这样可以降低变压器的损耗。现有技术中因需要将Nout和Nin都设计为整数，当其中有一个为奇数时，就不能再减少线圈匝数，导致变压器体积和损耗较大，而且制造成本较高。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是，根据按整数匝方式绕制各个线圈绕组时所需的匝数，对于其中所需匝数为偶数(2P)的线圈绕组，则在该线圈绕组对应的变压器铁芯位置绕制匝数为所述偶数(2P)除以2之商数(P)的线圈绕组；对于所述计算结果中所需匝数为奇数(2Q+1)的线圈绕组，将其分成两个匝数都为所述奇数(2Q+1)除以2之商数(Q+0.5)的非整数匝绕组。因此，本技术提供一种计算机开关电源用变压器，包括铁芯、主级线圈绕组和次级线圈绕组，其中至少有一个线圈绕组是由两个相同匝数的非整数匝绕组连接而成；所述两个非整数匝绕组的匝数都为整数加0.5(Q+0.5)匝，两者之间按180度旋转对称方式绕制在该线圈绕组所对应的同一铁芯位置，且第一个非整数匝绕组的两个端子分别与第二个非整数匝绕组中与之旋转对称的那一个端子并联，合成为一个进线端及一个出线端。在上述方案中，P、Q的取值可以是1、2、3或任一整数。一个典型方案是将现有技术中的3匝线圈绕组改为两个1.5匝的非整数绕组，此时两个1.5匝的非整数匝绕组之间按180度旋转对称方式绕制在所述铁芯中，且第一个非整数匝绕组两个端子分别与第二个非整数匝绕组中旋转对称的那一个端子并联，合成为一个进线端及一个出线端。利用本技术的方案，可以有效地减少计算机开关电源用变压器中线圈绕组的匝数，从而降低计算机开关电源用变压器的损耗，并降低制造及使用成本；例如当计算机开关电源用变压器中两个线圈的匝数分别为3和4时，按现有技术是不能进一步减少线圈匝数的，而本技术的方案则可以将匝数比改为1.5∶2，其中1.5匝的绕组可按上述方式连接，2匝的绕组则按正常方式连接，此时减少了第二个绕组的线线圈数，并且在两个绕组中都可以降低铜耗和变压器的体积，在后面的具体实施例中还将对其优点作进一步分析和描述。Vout2所对应的Nout2为7匝，其中采用肖特基二极管输出5V电压，其电压降为0.5V；同时采用快速二极管输出12V电压，其电压降为0.8V，这样可基本满足(5+0.5)/(12+0.8)≈3/7。如图2所示是Nout1为整数匝，即3匝时的示意图，这样变压器的绕次方式就满足了磁通平衡原理，即穿入磁通窗口的线圈匝数与穿出磁通窗口的线圈匝数相等。如果想将上述匝数减半，则Nout1/Nout2＝3/7＝1.5/3.5，即Nout1可以是1.5匝，而Nout2可以是3.5匝。如果按现有技术来绕线圈，Nout1减半后的绕组效果如图3所示，此时将不能满足磁通平衡原理，不能达到磁通平衡。而按图4所示的绕次方式，则可以满足非整数匝数，也可以满足磁通平衡。以Nout1为例，具体连接方式是在图3的基础上，再从另一侧引入一个1.5匝的绕组，图中的实线为第一绕组，虚线为第二绕组，从图中可以看出，第二绕组是将第一绕组作180旋转后的情况，也就是说，两个绕组之间是按180度旋转对称方式绕制在铁芯中的。如图5所示，具体使用时，将第一绕组的进线端与第二绕组的进线端并联，再将第一绕组的出线端与第二绕组的出线端并联，也就是将斜角对称的两个端子相互并联，从而得到两根引出线，成为一个完整的绕组。这样，虽然每一个绕组的匝数为非整数，但由于两者之间的特殊绕制方式，仍可满足变压器正常工作所需的磁通平衡，即按电流方向穿入磁通窗口的线圈匝数与穿出磁通窗口的线圈匝数相等。上述实施例是按整数匝方式绕制时线圈绕组所需的匝数为3时的情况，也就是Q＝1、2Q+1＝3时的情况，按本技术的方案进行绕制时则由两个180度旋转对称的1.5匝绕组连接成一个完整的线圈绕组。当然，还可以将其它奇数匝绕组按同样方案进行处理，同时，对于按整数匝方式绕制时所需匝数为偶数(2P)的线圈绕组，则在该线圈绕组对应的变压器铁芯位置绕制匝数为该偶数(2P)除以2之商数(P)的线圈绕组。以上述3匝改为两个1.5匝为例，假设整个绕组的内阻为R，输入整个绕组的电流为I，则采用现有技术的3匝方式时，其功耗为I2R；采用本技术的1.5匝方式时，在电流保持不变的情况下，每一个1.5匝绕组的电流为I/2，内阻为R/2，则总的功耗为2*(I/2)2*(R/2)＝I2R/4。可见，采用的要技术的绕组方式其理论功耗仅为原来的四分之一。具体实施时，可以使该绕组的铜耗减少70％以上，从而大大增加了计算机开关电源用变压器的使用效率。以一个原有绕制方式为EEL35的计算机开关电源用变压器为例，当其最大输出功率为300W时，其工作温度可达80℃；如果按本技术的方式绕制线圈，当其输出功率为400-500W时，工作温度也仅为45℃左右。可见，本技术不但可增加计算机开关电源用变压器的输出功率，还可增强计算机开关电源用变压器的稳定性。本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种计算机开关电源用变压器，包括铁芯、主级线圈绕组和次级线圈绕组，其特征在于，其中至少有一个线圈绕组是由两个相同匝数的非整数匝绕组连接而成；所述两个非整数匝绕组的匝数都为整数加0.5(Q+0.5)匝，两者之间按180度旋转对称方式绕制在该线圈绕组所对应的同一铁芯位置，且第一个非整数匝绕组的两个端子分别与第二个非整数匝绕组中与之旋转对称的那一个端子并联，合...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘国泉，
申请(专利权)人：刘国泉，
类型：实用新型
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