开关电源及其平面变压器制造技术

本发明专利技术提供一种平面变压器，包括：PCB绕组板，包括层叠设置的至多四层PCB板，每层PCB绕组板设置有通孔，所述PCB绕组板上设置有贯穿其的开口，所述开口用于容置磁芯的中柱；绕组单元，设置在所述PCB绕组板上，所述绕组单元包括初级绕组和次级绕组；丝印层，设置在所述PCB绕组板的顶面和底面上，所述丝印层覆盖所述绕组单元；其中，所述初级绕组的中心抽头出串联连接的第一绕组和供电绕组，所述次级绕组的中心抽头出串联连接的第二绕组和第三绕组。本发明专利技术的平面变压器可适应不同共模噪声的平衡需求，并具有较好的电磁干扰抑制效果，以降低外围EMI滤波器件的使用，从而降低生产成本，且可减小电路中的漏电流。减小电路中的漏电流。减小电路中的漏电流。

【技术实现步骤摘要】
开关电源及其平面变压器


[0001]本专利技术涉及电源
，具体涉及一种开关电源及其平面变压器。

技术介绍

[0002]随着电力电子技术的快速发展，人们对充电器的充电速度和体积都提出越来越高的要求，即要求充电速度越来越快以及体积越来越小，其中，提高开关电源的工作频率是解决充电速度和体积的有效手段，但是其会加剧开关电源的电磁干扰(EMI)。
[0003]平面变压器是开关电源中不可或缺的基本组成器件，平面变压器的绕组采用多层印刷电路板叠绕而成，具有一致性好、成本低的优势。平面变压器在高度和体积上也有优势，其导体的薄型结构可以降低高频效应带来的影响从而降低功耗；以及原边绕组与副边绕组的耦合紧密可以降低漏感从而可以降低损耗，但是会带来更大的层间电容从而加剧电磁干扰。
[0004]现有技术中，一般通过在初级绕组层和次级绕组层之间设置屏蔽层或者在初级绕组层或次级绕组层设置屏蔽层以降低电磁干扰的影响，但是调整屏蔽层上屏蔽绕组的匝数并不能很好的平衡传导发射与辐射发射的效果，无法获得理想的抑制电磁干扰的效果，倒追开关电源的开发周期延长，开发效率降低。在初级绕组层或次级绕组层设置屏蔽层时，需要采用6层以上的PCB板，成本高。

技术实现思路

[0005]因此，本专利技术所要解决的技术问题为如何使平面变压器的EMI一致性好，具有较好的抑制电磁干扰的效果，同时降低平面变压器的成本。
[0006]为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
[0007]根据本专利技术的一方面，提供一种平面变压器，包括：PCB绕组板，包括层叠设置的至多四层PCB板，每层PCB绕组板设置有通孔，所述PCB绕组板上设置有贯穿其的开口，所述开口用于容置磁芯的中柱；绕组单元，设置在所述PCB绕组板上，所述绕组单元包括初级绕组和次级绕组；丝印层，设置在所述PCB绕组板的顶面和底面上，所述丝印层覆盖所述绕组单元；其中，所述初级绕组的中心抽头出串联连接的第一绕组和供电绕组，所述次级绕组的中心抽头出串联连接的第二绕组和第三绕组。
[0008]优选地，所述第一绕组和所述供电绕组的线圈匝数相同且线径相同；第二绕组和第三绕组的线圈匝数相同且线径相同。
[0009]优选地，所述第一绕组的第二端经由第一电容与初级地连接，第一端与开关管的第一端连接。
[0010]优选地，所述供电绕组包括第四绕组和第五绕组，所述第五绕组和第一二极管串联连接。
[0011]优选地，所述第四绕组的第一端与初级地连接，所述第四绕组的第二端与所述第五绕组的第一端连接，且所述第五绕组的第一端经由第一二极管和第二电容与所述第五绕
组的第二端连接，所述第五绕组的第二端与芯片地连接。
[0012]优选地，所述第二绕组的第一端作为次级绕组的第一端，所述第三绕组的第二端作为所述次级绕组的第二端，所述第三绕组的第二端与次级地连接。
[0013]优选地，所述第三绕组的第一端经由第二开关管与所述第二绕组的第二端连接，所述第二开关管的正极与所述第三绕组的第一端连接，所述第二开关管的负极与所述第二绕组的第二端连接。
[0014]优选地，所述PCB板采用玻璃纤维板或纸基材或陶瓷基板或柔性板材制成。
[0015]本专利技术的有益效果在于：
[0016]本专利技术实施例提供的平面变压器，通过对初级绕组和次级绕组进行中心抽头，使得初级绕组形成串联连接的第一绕组和供电绕组以及次级绕组形成串联连接的第二绕组和第三绕组以相互抵消次级到初级的共模噪声电流，从而使本申请的平面变压器可适应不同共模噪声的平衡需求，并具有较好的电磁干扰抑制效果，以降低外围EMI滤波器件的使用，从而降低生产成本，且可减小电路中的漏电流。
[0017]进一步地，本申请的平面变压器无单独的屏蔽或者平衡绕组，使得PCB绕组板可以设置成具有四层及四层以下的PCB板的结构，并采用通孔工艺使各个板层间进行连接导通，与现有技术相比，结构简单，成本更低。
[0018]进一步地，PCB绕组板的顶层和底层均设置有丝印层覆盖绕组单元，以达到绝缘耐压效果。
[0019]上述说明仅是本专利技术技术方案的概述，为了能够更清楚了解本专利技术的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本专利技术的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
[0020]图1
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图4分别示出本专利技术实施例提供的平面变压器的各层的俯视示意图；
[0021]图5示出本专利技术实施例提供的平面变压器的结构示意图；
[0022]图6示出本专利技术实施例提供的平面变压器的电路结构示意图。
具体实施方式
[0023]下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。
[0024]图1
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图4分别示出本专利技术实施例提供的平面变压器的各层的俯视示意图；图5示出本专利技术实施例提供的平面变压器的结构示意图。如图1
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5所示，该平面变压器包括PCB绕组板、绕组单元、丝印层(未图示)及补偿电容2。本实施例中，PCB板10可以采用玻璃纤维板或纸基材或陶瓷基板或柔性板材制成，玻璃纤维板、纸基材、陶瓷基板和柔性板材均为现有技术中用于制作PCB板10的常规已知材料，可结合设计需求进行选择，本申请对此不做限定。
[0025]具体的，PCB绕组板包括层叠设置的至多四层PCB板10，每层PCB板10上设置有通孔(未标号)，该通孔用于相邻两层PCB板10上的铜箔线路的电性导通，为常规设置，在此不做赘述。PCB绕组板上设置有贯穿其的开口1，开口1用于容置磁芯(未图示)的中柱。
[0026]上述磁芯包括顶部磁芯和底部磁芯，顶部磁芯与底部磁芯可设置为EE型磁芯，或者设置成EC型磁芯，或者设置成EI型磁芯，为常规设置，本申请对此不做具体限定。
[0027]本实施例中，以顶部磁芯与底部磁芯设置为EI型磁芯为例进行说明，具体的，顶部磁芯的中柱和侧柱呈E型结构，底部磁芯的侧柱呈I型结构。在安装时，使E型的顶部磁芯的中柱穿过PCB绕组板上的开口1，E型的顶部磁芯的侧柱围设在PCB绕组板的外周，将I型的底部磁芯与E型的顶部磁芯相接合，以形成一完整的磁芯。
[0028]呈上述，绕组单元设置在PCB绕组板上，平面变压器包括初级绕组Pri和次级绕组Sec。丝印层设置在PCB绕组板的顶层和底层上，丝印层覆盖绕组单元。其中，初级绕组Pri和次级绕组Sec围设在磁芯的中柱外周上，本实施例中，绕组单元于PCB绕组板上的形状呈矩形或者大致呈矩形。
[0029]由前述可知，PCB绕组板包括至多四层PCB板10，PCB板10的层数数量可结合绕组单元的排布结构进行调整。初级绕组Pri和次级绕组Sec均设置在一个PCB板10上，或者，初级绕组Pri和次级绕组分别设置不同的PCB板上，绕组单元的排布方式不限定于上述方式，可结合设计需求进行调整，在此不做赘述。
[0030]在本实施例中，所述初级绕组Pri包括第一绕组本文档来自技高网...

【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：PCB绕组板，包括层叠设置的至多四层PCB板，每层PCB绕组板设置有通孔，所述PCB绕组板上设置有贯穿其的开口，所述开口用于容置磁芯的中柱；绕组单元，设置在所述PCB绕组板上，所述绕组单元包括初级绕组和次级绕组；丝印层，设置在所述PCB绕组板的顶面和底面上，所述丝印层覆盖所述绕组单元；其中，所述初级绕组的中心抽头出串联连接的第一绕组和供电绕组，所述次级绕组的中心抽头出串联连接的第二绕组和第三绕组。2.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述第一绕组和所述供电绕组的线圈匝数相同且线径相同；第二绕组和第三绕组的线圈匝数相同且线径相同。3.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述第一绕组的第二端经由第一电容与初级地连接，第一端与开关管的第一端连接。4.根据权利要求1所述的平面变压器，其特征在于，所述供电绕组包括第四绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶玮，隋晶，张彤，翟继金，
申请(专利权)人：启东力生美集成电路有限公司，
类型：发明
国别省市：