[发明专利]一种高频变压器绕组结构、开关电源电路和电源适配器

说明书

本发明属于配电变压器领域，公开了一种高频变压器绕组结构、开关电源电路和电源适配器，从内至外分为第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组；第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组均绕制在骨架上；第二初级绕组与骨架之间缠绕有一层或多层绝缘胶带；第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组两两之间缠绕有一层或多层绝缘胶带。本发明省去了屏蔽绕组，一定程度上简化了生产制造难度，并且降低了相关成本；变压器初级绕组采用三明治绕法，有效降低了变压器漏感；变压器初级同名端与电路的开关管漏极相连并且置于变压器结构最内层，同时辅助绕组能够实现较好的电磁兼容性能。

技术领域

本发明属于配电变压器领域，尤其涉及一种高频变压器绕组结构、开关电源电路和电源适配器。

背景技术

目前，高频变压器是反激式开关电源中的关键器件，起到功率传递及电压隔离作用。高频变压器的结构设计，对能量转换效率、主开关器件的电压应力、开关电源EMI有很大影响。目前绝大部分变压器设计都会采用添加屏蔽层的方式进行EMI屏蔽，但额外增加的铜箔或绕组不仅增大了变压器漏感，并且提高了成本；对于采用“三明治”式绕法的变压器，通常将初级绕组按匝数平均分为两个部分，导致磁芯窗口占用率偏高或变压器体积偏大，增大漏感量。

专利CN202487310U公开了一种初次级屏蔽高频变压器，设置了两层屏蔽铜箔，虽然减少了电磁干扰，但不方便自动化生产，而且增大了漏感，增大了主开关管的电压应力，增大了开关电源损耗。专利CN203288400U公开了一种反激开关电源中的变压器，其变压器绕组结构由外至里分别为次级绕组、屏蔽层、辅助绕组、初级绕组，其初级绕组没有采用三明治结构分成2部分，变压器漏感较大，并且铜箔屏蔽层不便于自动化生产。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：

(1)目前开关电源高频变压器常常采用铜箔或者绕线式屏蔽绕组降低电磁干扰，但是屏蔽绕组减小了变压器绕线窗口可用面积且增加了成本，而且增大变压器漏感。

(2)采用“三明治”式绕法的变压器，将初级绕组按匝数平均分为两个部分，导致磁芯窗口占用率偏高，或变压器体积偏大，增大漏感量。

解决以上问题及缺陷的意义为：

本发明提供了一种高频变压器绕组结构设计，利用辅助绕组及三明治结构初级绕组外层取代屏蔽绕组，起降低电磁干扰作用，漏感小且成本低。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种高频变压器绕组结构、开关电源电路和电源适配器。

本发明是这样实现的，一种高频变压器绕组结构，所述高频变压器绕组结构从内至外分为第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组；

所述第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组均绕制在骨架上；

第二初级绕组与骨架之间缠绕有一层或多层绝缘胶带；

所述第一初级绕组、辅助绕组、次级绕组、第二初级绕组两两之间缠绕有一层或多层绝缘胶带。

进一步，第一初级绕组位于最内侧，一端连接主功率器件，另一端连接中间节点；第一初级绕组绕制多层，每层均绕满。

进一步，第二初级绕组位于最外侧，一端连接直流母线正端，另一端连接中间节点，第二初级绕组只绕制层，密绕或疏绕绕满整层。

进一步，次级绕组根据绕组总匝数、次级电流大小、边缘效应与集肤效应因素采用一股或多股线绕制。

进一步，辅助绕组输出电压5-20V，采用单股线或多股并绕绕满整数层。