[发明专利]低噪声的开关电源变压器及低噪声开关电源

说明书

技术领域

 本发明涉及开关电源技术领域，特别涉及一种低噪声的开关电源变压器及低噪声开关电源。

背景技术

开关电源的效率高，体积小，大功率低噪声的开关电源在半导体制造产业线上广泛使用，但和线性电源相比，开关电源的电磁干扰比较严重，是使用中一个突出问题，开关电源的电磁干扰既可以对供电线路造成污染，也会对负载或其它电气设备形成干扰，因此，电磁兼容设计是开关电源的设计中的重要部分。在微电子工艺设备中，既有大功率的机电部件，又有灵敏度极高的传感装置和精密的控制装置，为了防止部件与装置之间通过电源产生干扰，开关电源的电磁兼容设计尤为重要。

在开关电源中，开关管、整流管在高频通断时产生较大幅度的脉冲，频带较宽而且谐波丰富，是很强的干扰源。通常采用图1的滤波电路抑制这些干扰。其中电容C1、C2(称为X电容)主要抑制差模干扰，电容C3、C4(称为Y电容)和共模滤波器L主要抑制共模干扰。

在开关电源中，输入输出之间由变压器进行隔离。变压器初级线圈加有高频交流电压，将电功率通过磁路传输到变压器次级一边；而同时，变压器初级一边的高频交流电压通过初级与次级之间的分布电容C耦合至次级，形成共模干扰。在图1的结构中，通过将开关电源的输入负极接地来吸收这个共模干扰，即使地线未接或未可靠连接，共模干扰将通过Y电容C3、C4耦合至零线和火线，同样可以被吸收。

这种方案存在两个问题：

1. 如果未可靠接地，由于Y电容的存在，开关电源的负输出端连同整个外壳将对地具有供电电压一半的电压，容易导致人员触电，产生漏电威胁精密器件的安全，并且对传感器检测到的信号产生工频干扰。

2. 输出必须有一端接地，不能用于要求电源不共地的设计中。

通过减小变压器分布电容C的影响，有望将高频共模干扰降低到一定程度，从而达到去掉或减小Y电容，并且输出端不必接地的效果，解决以上两个问题。而如果仅仅是通过将初级绕组与次级绕组远离的方式来减小耦合电容C，那么变压器的漏感将会增大，影响其转换效率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种有效的降低共模干扰的一种低噪声的开关电源变压器及低噪声开关电源。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种低噪声的开关电源变压器，所述变压器的初级绕组和次级绕组分别是由一对线圈构成的对称绕组，每对线圈的匝数相等，同名端绕向相反。

本发明还提供一种低噪声开关电源，包括所述变压器。

进一步地，所述低噪声开关电源的一种结构还包括半桥驱动管Q1、Q2，二极管D1、D2、电容C；

所述初级绕组的A端连接所述半桥驱动管Q1和Q2之间，a端与b端连接后再通过电容C接地；所述初级绕组的B端悬空，b端与a端连接；所述次级绕组的一端相连，另一端是两个异名端，其中，一异名端与所述二极管D1连接，另一异名端与所述二极管D2连接。

进一步地，所述低噪声开关电源的另一种结构还包括推挽驱动管Q1、Q2，二极管D1、D2；所述初级绕组的A端连接推挽驱动管Q2，B端连接推挽驱动管Q1，a端和b端连接后与直流供电电源VCC连接；

所述次级绕组的一端相连，另一端是两个异名端，其中，一异名端与所述二极管D1连接，另一异名端与所述二极管D2连接。

本发明提供的变压器的初级绕组和次级绕组产生的高频交流电压分布所产生的电场互相抵消，从而抑制了共模干扰。

附图说明

图1为现有开关电源中抑制干扰的滤波电路的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的线圈在E型磁芯骨架上绕制的示意图；

图3为本发明实施例提供的线圈在磁环上绕制的示意图；

图4为本发明实施例提供的半桥开关电源的示意图；

图5为本发明实施例提供的推挽式开关电源的示意图。

具体实施方式