平面变压器、电源转换电路以及电源适配器制造技术

技术编号:32345196 阅读:68 留言:0更新日期:2022-02-20 01:59
本申请公开了一种平面变压器,应用于电路领域。本申请的平面变压器包括:初级绕组,次级绕组和电势平衡绕组;第一电势平衡绕组层设置于初级绕组层和第一次级绕组层之间,第一电势平衡绕组层和第一次级绕组层的线圈匝数的差值小于第一阈值,第一电势平衡绕组的第1匝线圈的第一端连接初级电位静点,第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端连接次级电位静点,两个第一端互为同名端,两个第一端沿磁芯中轴线的相位差的范围为弧度至弧度或弧度至弧度。该平面变压器可以通过消除寄生电容或抵消噪声的方式降低电磁干扰。消噪声的方式降低电磁干扰。消噪声的方式降低电磁干扰。

【技术实现步骤摘要】
平面变压器、电源转换电路以及电源适配器


[0001]本申请涉及电路领域,尤其涉及一种平面变压器、电源转换电路以及电源适配器。

技术介绍

[0002]随着移动互联网和终端技术的发展,便携式终端的适配器也朝着更安全,更低成本的方向不断发展。其中,便携式终端的适配器对电磁干扰(electro magnetic interference,EMI)要求比普通信息和通信技术(information and communications technology,ICT)产品要求更高。
[0003]EMI一般分为差模干扰和共模干扰。适配器会产生和传递共模干扰。适配器一般包括滤波电路、整流电路,实现DCDC变换的电源转换电路。电源转换电路中的LLC变压器包括磁芯,初级绕组和次级绕组。LLC变压器连接初级绕组和次级绕组的高频开关管,高频开关管在高频导通或者关断时,会产生共模干扰。并且,由于初级绕组和次级绕组间存在电势差,初级绕组和次级绕组之间形成寄生电容,共模噪声在初级绕组和次级绕组之间传递。为了降低噪声,在LLC变压器的初级绕组和次级绕组之间设置屏蔽铜箔。屏蔽铜箔连接初级电路的电位静点。理想状态下,屏蔽铜箔的电位恒为零或者恒定不变,因此屏蔽铜箔可以阻止初级绕组的共模电流流向次级绕组。
[0004]虽然增加屏蔽铜箔可以降低EMI,但是如何进一步降低EMI,成为业界的一个挑战。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种平面变压器、电源转换电路以及适配器,可以降低EMI。
[0006]本申请第一方面提供了一种平面变压器。
[0007]平面变压器包括初级绕组,次级绕组和电势平衡绕组;其中,初级绕组包括初级绕组层。次级绕组包括第一次级绕组层,第一次级绕组层包括次级绕组的位于同一平面上的N1匝线圈,N1为正数。电势平衡绕组包括第一电势平衡绕组层,第一电势平衡绕组层设置于初级绕组层和第一次级绕组层之间,且与初级绕组层、所述第一次级绕组层相邻。第一电势平衡绕组层包括位于同一平面上的M1匝线圈,M1为正数。在实际应用中,希望第一次级绕组层与第一电势平衡绕组层的匝数相近甚至相同,但出于实际情况的考虑,限定M1与N1的差值小于第一阈值。进一步地,第一阈值可以是1.5。第一电势平衡绕组的第1匝线圈的第一端连接电源转换电路的初级电路的电位静点,第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端连接电源转换电路的次级电路的电位静点,第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端互为同名端,第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差的范围为弧度至弧度或弧度至弧度。
[0008]在本申请中,在平面变压器的初级绕组层和第一次级绕组层之间设置第一电势平衡绕组,使得初级绕组层与第一次级绕组层之间形成的寄生电容变成了两部分,分别是初
级绕组层与第一电势平衡绕组之间形成的寄生电容C1,第一次级绕组层与第一电势平衡绕组之间形成的寄生电容C2。第一次级绕组层和第一电势平衡绕组层的线圈匝数接近,产生的电势接近。并且,第一电势平衡绕组的第1匝线圈的第一端和第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端互为同名端,都连接电位静点,因此电势的方向相同。在第一种情况,当第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差为0弧度时,第一电势平衡绕组层和第一次级绕组层沿绕组圆周方向的相对位置上电势处处相等。在第二种情况,当第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差为π弧度时,第一电势平衡绕组层和第一次级绕组层沿绕组圆周方向的相对位置上电势差的绝对值处处相等。在第一种情况下,理论上可以消除寄生电容C2;在第二种情况下,可以使得EMI在寄生电容C2两端互相传递,从而抵消。因此在上述两种情况下,可以减少EMI在寄生电容C2两端之间传递,从而降低EMI。
[0009]基于本申请第一方面,在本申请第一方面的第一种实施方式中,N1大于或等于2。
[0010]基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式,在本申请第一方面的第二种实施方式中,次级绕组还包括第二次级绕组层。第二次级绕组层包括次级绕组的位于同一平面上的第N1+1匝至第N1+N2匝线圈,N2为正数。次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端连接次级绕组的第N1匝线圈,第一次级绕组层和第二次级绕组层位于初级绕组层的两侧。电势平衡绕组还包括第二电势平衡绕组层,第二电势平衡绕组层设置于初级绕组层和第二次级绕组层之间,且与初级绕组层、第二次级绕组层相邻。第二电势平衡绕组层包括电势平衡绕组的位于同一平面上的第M1+1匝至第M1+M2匝线圈,M2为正数。在实际应用中,希望第二次级绕组层与第二电势平衡绕组层的匝数相近甚至相同,但出于实际情况的考虑,限定M2与N2的差值小于第一阈值。进一步地,第一阈值可以是1.5。与的差值小于电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端连接电势平衡绕组的第M1匝线圈。电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端互为同名端,电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差的范围为弧度至弧度或弧度至弧度。
[0011]在本申请中,在平面变压器中的第一次级绕组层和第二次级绕组层位于初级绕组层的两侧时,第一次级绕组层和初级绕组层,第二次级绕组层和初级绕组层之间都会形成寄生电容。本申请在第二次级绕组层和初级绕组层之间增加第二电势平衡绕组层,使得初级绕组层与第二次级绕组层之间形成的寄生电容变成了两部分,分别是初级绕组层与第二电势平衡绕组之间形成的寄生电容C3,第一次级绕组层与第二电势平衡绕组之间形成的寄生电容C3。第二电势平衡绕组层的匝数和第二次级绕组层的匝数相近。并且,第一次级绕组层和第二次级绕组层串联,第一电势平衡绕组层和第二电势平衡绕组层串联,在电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端互为同名端的情况下,第二电势平衡绕组层和第二次级绕组层的电势方向相同。在第一种情况,电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差为0弧度时,第一电势平衡绕组层和第一次级绕组层沿绕组圆周方向的相对位置上电势处处相等。在第二种情况,当第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与第一次级绕组层的第1
匝线圈的第一端沿磁芯中轴线的相位差为π弧度时,第一电势平衡绕组层和第一次级绕组层沿绕组圆周方向的相对位置上电势差的绝对值处处相等。在第一种情况下,理论上可以消除寄生电容C4;在第二种情况下,可以使得EMI在寄生电容C4两端互相传递,从而抵消。因此在上述两种情况下,可以减少EMI在寄生电容C4两端之间传递,从而降低EMI。
[0012]基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第三种实施方式中,次级绕组还包括第三次级绕组层。第一次级绕组层设置于第三次级本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面变压器,其特征在于,包括:初级绕组,次级绕组和电势平衡绕组;其中,所述初级绕组包括初级绕组层;所述次级绕组包括第一次级绕组层,所述第一次级绕组层包括所述次级绕组的位于同一平面上的N1匝线圈,所述N1为正数;所述电势平衡绕组包括第一电势平衡绕组层,所述第一电势平衡绕组层设置于所述初级绕组层和所述第一次级绕组层之间,且与所述初级绕组层、所述第一次级绕组层相邻,所述第一电势平衡绕组层包括位于同一平面上的M1匝线圈,所述M1为正数,所述M1与所述N1的差值小于第一阈值,所述第一电势平衡绕组的第1匝线圈的第一端连接电源转换电路的初级电路的电位静点,所述第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端连接所述电源转换电路的次级电路的电位静点,所述第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与所述第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端互为同名端,所述第一电势平衡绕组层的第1匝线圈的第一端与所述第一次级绕组层的第1匝线圈的第一端沿所述平面变压器的磁芯中轴线的相位差的范围为弧度至弧度或弧度至弧度。2.根据权利要求1所述的平面变压器,其特征在于,所述N1大于或等于2。3.根据权利要求1或2所述的平面变压器,其特征在于,所述次级绕组还包括第二次级绕组层,所述第二次级绕组层包括所述次级绕组的位于同一平面上的第N1+1匝至第N1+N2匝线圈,所述N2为正数,所述次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端连接所述次级绕组的第N1匝线圈;所述电势平衡绕组还包括第二电势平衡绕组层,所述第二电势平衡绕组层设置于所述初级绕组层和所述第二次级绕组层之间,且与所述初级绕组层、所述第二次级绕组层相邻,所述第二电势平衡绕组层包括所述电势平衡绕组的位于同一平面上的第M1+1匝至第M1+M2匝线圈,所述M2为正数,所述M2与所述N2的差值小于所述第一阈值,所述电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端连接所述电势平衡绕组的第M1匝线圈,所述电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和所述次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端互为同名端,所述电势平衡绕组的第M1+1匝线圈的第一端和所述次级绕组的第N1+1匝线圈的第一端沿所述磁芯中轴线的相位差的范围为弧度至弧度或弧度至弧度。4.根据权利要求1至3任意一项所述的平面变压器,其特征在于,所述次级绕组还包括第三次级绕组层,所述第一次级绕组层设置于所述第三次级绕组层和所述第一电势平衡绕组层之间,且与所述第三次级绕组层、所述第一电势平衡绕组层相邻,所述第三次级绕组层的线圈的总匝宽小于或等于所述第一次级绕组层的线圈的总匝宽。5.根据权利要求3或4所述的平面变压器,其特征在于,所述N2等于N1。6.根据权利要求1或2所述的平面变压器,其特征在于,所述次级绕组还包括第四次级绕组层,所述第四次级绕组层包括所述次级绕组的位于同一平面上的第N1+...

【专利技术属性】
技术研发人员:余鹏陈善武赵为阳
申请(专利权)人:华为技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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