一种变压器和电源转换电路的制作方法

allin2022-11-25  108



1.本技术涉及电压变换技术领域,特别是涉及一种变压器和电源转换电路。


背景技术:

2.对于led电源电路,电磁干扰一直是难以处理的问题。通常,led电源电路中会设有电磁干扰滤波电路,通过对电磁干扰滤波电路的元件参数进行调整,从而降低电磁干扰的影响。即使如此,led电源电路中仍存在一定程度的电磁干扰。


技术实现要素:

3.基于此,有必要针对上述技术问题,提供一种能降低电磁干扰的变压器和电源转换电路。
4.一种变压器,包括由内而外依次绕制在所述变压器的骨架上的屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组;
5.所述屏蔽绕组的起线端用于接地,所述屏蔽绕组的收线端悬空;
6.所述原边绕组的起线端与所述屏蔽绕组的起线端互为同名端;
7.所述第一副边绕组的起线端与所述第二副边绕组的起线端连接,所述第一副边绕组的收线端与所述第二副边绕组的收线端连接,所述第一副边绕组的起线端和所述第一副边绕组的收线端用于与负载连接。
8.在其中一个实施例中,所述变压器还包括绕制在所述第二副边绕组外侧的原边辅助绕组。
9.在其中一个实施例中,所述变压器还包括绕制在所述原边辅助绕组外侧的副边辅助绕组。
10.在其中一个实施例中,所述副边辅助绕组的收线端与所述第一副边绕组的起线端连接。
11.在其中一个实施例中,所述屏蔽绕组的起线端、所述原边辅助绕组的收线端与所述变压器的磁芯接地引线相互连接。
12.在其中一个实施例中,所述原边绕组的线圈层数为二。
13.在其中一个实施例中,所述屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组两两之间依次设有绝缘胶带。
14.一种电源转换电路,包括变压器,变压器包括由内而外依次绕制在所述变压器的骨架上的屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组;
15.所述屏蔽绕组的起线端用于接地,所述屏蔽绕组的收线端悬空;
16.所述原边绕组的起线端与所述屏蔽绕组的起线端互为同名端;
17.所述第一副边绕组的起线端与所述第二副边绕组的起线端连接,所述第一副边绕组的收线端与所述第二副边绕组的收线端连接,所述第一副边绕组的起线端和所述第一副边绕组的收线端用于与负载连接。
18.所述变压器的原边绕组用于接入直流电压;所述第一副边绕组与所述第二副边绕组与负载连接。
19.在其中一个实施例中,所述电源转换电路还包括第一控制电路;
20.所述变压器还包括绕制在所述第二副边绕组外侧的原边辅助绕组;
21.所述第一控制电路包括控制芯片和开关管,所述控制芯片的电源引脚与所述原边辅助绕组的起线端,所述控制芯片的栅极驱动输出引脚与所述开关管的栅极连接,所述开关管的源极接地,所述开关管的漏极与所述原边绕组的起线端连接。
22.在其中一个实施例中,所述电源转换电路还包括第二控制电路;
23.所述变压器还包括绕制在所述原边辅助绕组外侧的副边辅助绕组,所述副边辅助绕组的收线端与所述第一副边绕组的起线端连接;
24.所述第二控制电路包括控制器和整流滤波单元,所述控制器的工作电压引脚与所述副边辅助绕组的起线端连接,所述控制器的电源地引脚与所述副边辅助绕组的收线端连接;
25.所述整流滤波单元与所述第一副边绕组连接。
26.上述变压器和电源转换电路,通过将原边绕组包围在第一副边绕组、第二副边绕组之间,提升了传导效率,由于在变压器骨架上设置屏蔽绕组,且屏蔽绕组的起线端接地、屏蔽绕组的收线端悬空,在变压器工作时,屏蔽绕组两端电压的相位与原边绕组两端电压的相位相反,从而产生电磁干扰屏蔽作用。
附图说明
27.图1为一个实施例中,变压器的结构原理示意图;
28.图2为一个实施例中,变压器绕组的结构示意图;
29.图3为一个实施例中,电源转换电路的电路结构框图;
30.图4为一个实施例中,电源转换电路的一种应用示意图;
31.图5为图4对应的实施例中,电源转换电路的一部分电路结构示意图;
32.图6为图4对应的实施例中,电源转换电路的另一部分电路结构示意图。
具体实施方式
33.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本技术进行进一步详细说明。应当理解,此处描述的具体实施例仅仅用以解释本技术,并不用于限定本技术。
34.如图1和图2所示,本技术公开了一种变压器,包括由内而外依次绕制在变压器的骨架上的屏蔽绕组n1、第一副边绕组n2、原边绕组n3和第二副边绕组n4;
35.屏蔽绕组n1的起线端5’用于接地,屏蔽绕组n1的收线端nc悬空;
36.原边绕组n3的起线端1与屏蔽绕组n1的起线端5’互为同名端;
37.第一副边绕组n2的起线端6与第二副边绕组n4的起线端7连接,第一副边绕组n2的收线端9与第二副边绕组n4的收线端10连接,第一副边绕组n2的起线端6和第一副边绕组n2的收线端9用于与负载连接。
38.该变压器通过将原边绕组n3包围在第一副边绕组n2、第二副边绕组n4之间,提升
了传导效率,由于在变压器骨架上设置屏蔽绕组n1,且屏蔽绕组n1的起线端5’接地、屏蔽绕组n1的收线端nc悬空,在变压器工作时,屏蔽绕组n1两端电压的相位与原边绕组n3两端电压的相位相反,从而产生电磁干扰屏蔽作用。
39.图1中,屏蔽绕组n1和原边绕组n3在pri(primary,原边)一侧,第一副边绕组n2和第二副边绕组n4在sec(second,副边)一侧。结合图1和图2可知,屏蔽绕组n1的起线端5’、原边绕组n3的起线端1、第一副边绕组n2的起线端66和第二副边绕组n2的起线端互为同名端。同名端表示电压极性相同。
40.图1中,屏蔽绕组n1、第一副边绕组n2、原边绕组n3和第二副边绕组n4的匝数、层数可以根据实际需要进行选择,在此不作特别限制。
41.如图1和图2所示,在一些实施例中,变压器还包括绕制在第二副边绕组n4外侧的原边辅助绕组n5。原边辅助绕组n5可以根据需要,连接各种控制器或控制芯片的电源引脚,以给控制器或控制芯片供电。原边辅助绕组n5的收线端5和屏蔽绕组n1的起线端5’共用同一端口。
42.在一些实施例中,原边辅助绕组n5用于为第一控制电路的控制芯片提供工作电压,第一控制电路用于控制原边绕组n3的电能储存和释放。一般来说,当变压器该变压器应用于反激电路中时,原边绕组n3需要周期性地进行电能的储存和释放,此时,第一控制电路可以采用控制芯片和开关管,通过控制芯片控制开关管的导通和截止,可以控制原边绕组n3的电能储存和释放。当然,第一控制电路还可以采用其他的控制元件和电路结构,在此不作特别限制。
43.如图1和图2所示,在一些实施例中,变压器还包括绕制在原边辅助绕组n5外侧的副边辅助绕组n6。副边辅助绕组n6也可以根据需要,连接各种控制器或控制芯片的电源引脚,以给控制器或控制芯片供电。
44.在一些实施例中,副边辅助绕组n6用于为第二控制电路提供工作电压,第二控制电路用于对第一副边绕组n2和第二副边绕组n4共同输出的电压进行整流滤波,输出负载所需的第一工作电压。第二控制电路可以采用现有的第二控制电路,一般可以包括开关管和控制芯片,从而在对变压器第一副边绕组n2和第二副边绕组n4共同输出的电压进行整流、滤波,以为负载提供所需的电压。
45.如图1和图2所示,在一些实施例中,副边辅助绕组n6的收线端6’与第一副边绕组n2的起线端6连接,共用同一个端口。
46.如图1所示,在一些实施例中,屏蔽绕组n1的起线端5’、原边辅助绕组n5的收线端5与变压器的磁芯接地引线e1相互连接。
47.如图2所示,在一些实施例中,原边绕组n3的线圈层数为二。
48.如图2所示,在一些实施例中,屏蔽绕组n1、第一副边绕组n2、原边绕组n3和第二副边绕组n4两两之间依次设有绝缘胶带,即屏蔽绕组n1与第一副边绕组n2之间设置有绝缘胶带201,第一副边绕组n2与原边绕组n3之间设置有绝缘胶带202,原边绕组n3与第二副边绕组n4之间设置有绝缘胶带203。进一步地,第二副边绕组n4与原边辅助绕组n5之间也设置有绝缘胶带204,原边辅助绕组n5与副边辅助绕组n6之间也设置有绝缘胶带205,副边辅助绕组n6的外侧也包裹有绝缘胶带206。绝缘胶带201至206的层数、种类,可以根据实际需求选择。
49.在一些实施例中,本技术公开了一种电源转换电路,如图3所示,包括变压器t2。变压器t2的具体结构可以参照图1和图2进行理解,变压器t2包括由内而外依次绕制在变压器的骨架上的屏蔽绕组n1、第一副边绕组n2、原边绕组n3和第二副边绕组n4。屏蔽绕组n1的起线端5’用于接地,屏蔽绕组n1的收线端nc悬空;原边绕组n3的起线端1与屏蔽绕组n1的起线端5’互为同名端;第一副边绕组n2的起线端6与第二副边绕组n4的起线端7连接,第一副边绕组n2的收线端9与第二副边绕组n4的收线端10连接,第一副边绕组n2的起线端6和第一副边绕组n2的收线端9用于为负载提供所需的工作电压。变压器t2的原边绕组n1用于接入直流电压;第一副边绕组n2与第二副边绕组n4用于与负载连接。
50.在一些实施例中,如图3所示,电源转换电路还包括第一控制电路301,第一控制电路301用于控制原边绕组n3的电能储存和释放;
51.变压器t2还包括绕制在第二副边绕组n4外侧的原边辅助绕组n5,原边辅助绕组n5为第一控制电路301提供第一工作电压。
52.在一些实施例中,如图3所示,电源转换电路还包括第二控制电路302。结合图1和图2和图3,第二控制电路302包括控制器和整流滤波单元,控制器的工作电压引脚与副边辅助绕组n6的起线端8连接,控制器的电源地引脚与副边辅助绕组n6的收线端6’连接;整流滤波单元与第一副边绕组n2连接。其中,整流滤波单元用于对第一副边绕组n2和第一副边绕组n4输出的电压进行整流和滤波,控制器用于控制整流滤波单元的整理滤波参数,例如整流波形。
53.图4至图6则公开了电源转换电路的一种应用场景,具体是应用在led电源电路中,该电源转换电路为反激电路。结合图1至图6,第一控制电路301包括开关管q3和控制芯片u2。控制芯片u2用于控制开关管的通断q3,从而使原边绕组n3的电能被储存或释放。控制芯片u2可以采用现有的芯片,在此不作特别限制。开关管q3为mos管(mos即metal oxide semiconductor,金属—氧化物—半导体场效应晶体管)。此时,变压器t2的原边绕组n3的收线端3用于接入直流电压hv,原边绕组n3的起线端1与开关管q3的漏极连接。如图3和图5所示,变压器t2的原边绕组n3的收线端3用于接入直流电压hv。开关管q3受控制芯片u2所控制,具体是控制芯片u2的栅极驱动输出引脚(gate引脚)通过电阻r41和电阻r42与开关管q3的栅极,从而输出控制信号,如pwm(pulse width modulation,脉冲宽度调制)信号。开关管q3的源极与电阻r47的第一端连接,电阻r47的第二端接地。
54.第二控制电路302为变压器t2的副边输出端所连接的电路,第二控制电路302的控制器包括控制芯片u8和开关管q7。第二控制电路302的电阻r75的第一端作为控制器的工作电压输入端,与变压器t2的副边辅助绕组n6的起线端8连接,第二控制电路302的开关管q7的源极与第一副边绕组n2的起线端6和第二副边绕组n4起线端相互连接,此时,第一副边绕组n2的收线端9和第二副边绕组n4收线端均信号接地。电解电容c23的第一端和电解电容c23的第二端可以视为第二控制电路302整流滤波单元一侧的两端,整流滤波单元另一侧的两端为连接端口con2的两端,用于为负载供电,该负载为led灯。第二控制电路302中的元件之间的连接关系如下:
55.电阻r75的第二端与二极管d2的阳极连接,二极管d2的阴极、电容c38的第一端均与指控制芯片u8的工作电压引脚(vdd引脚)连接,电容c38的第二端、开关管q7的源极、电阻r76的第一端和电容c39的第一端均与控制芯片u8的公共接地端引脚(vss引脚)连接,控制
芯片u8的公共接地端引脚(vss引脚)与控制芯片u8的电源地引脚(pgnd引脚)连接,电阻r76的第二端、电容c39的第二端均与控制芯片u8的轻载定时设定引脚(ll引脚)连接,电阻r77的第一端、二极管d17的阴极与控制芯片u8的栅极驱动输出引脚(vg)相互连接,电阻r77的第二端、二极管d17的阳极与开关管q7的的栅极相互连接,控制芯片u8的场效应管漏极电压检测引脚(vd引脚)与电阻r78的第一端连接,电阻r78的第二端、开关管q7的漏极、电阻r49的第一端、电阻r68的第一端、电解电容c23的第一端、电阻r51的第一端、电解电容c24的第一端、电容c19的第一端与共模电感lf3第一线圈的第一端相互连接,开关管q7的源极与电容c22的第一端连接,电容c22的第二端、电阻r49的第二端与电阻r68的第二端相互连接,电解电容c23的第二端、电解电容c24的第二端、电阻r69的第一端、电阻r48的第一端、断路器j1的第一端、电阻r53的第一端、端稳压器u4的第一端、电容c15的第二端均信号接地。电阻r51的第一端、二极管d18的阴极、电阻r50的第一端、电容c34的第二端与电容c23的第一端相互连接,光耦的输入端u3a两边分别连接电阻r50的第二端和二极管d18的阳极,电容c34的第一端、电容c15的第一端和光耦的输出端u3b均接地,端稳压器u4的第二端、电阻r52的第一端与二极管d18的阳极相互连接,电阻r52的第二端与电容c25的第一端连接,电容c25的第二端、电阻r51的第二端、电阻r53的第二端与端稳压器u4的第三端相互连接,断路器j1d第二端与共模电感lf3第二线圈的第一端连接,共模电感lf3第一线圈的第二端、电容c32的第一端与连接端口con2的第一端相互连接,共模电感lf3第二线圈的第二端、电容c32的第二端与连接端口con2的第二端相互连接。
56.以上实施例中,当描述一个电路与另一个电路连接,或描述一个电路的输出端与另一个电路的输入端连接时,可以指两个电路是直接连接的,也可以指这两个电路是间接连接的,即两个电路之间还可以存在其他的电路或居中元件。无论如何,这两个电路是存在信号流向关系的。
57.以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
58.以上实施例仅表达了本技术的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对本技术的保护范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本技术构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本技术的保护范围。因此,本技术专利的保护范围应以所附权利要求为准。

技术特征:
1.一种变压器,其特征在于,包括由内而外依次绕制在所述变压器的骨架上的屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组;所述屏蔽绕组的起线端用于接地,所述屏蔽绕组的收线端悬空;所述原边绕组的起线端与所述屏蔽绕组的起线端互为同名端;所述第一副边绕组的起线端与所述第二副边绕组的起线端连接,所述第一副边绕组的收线端与所述第二副边绕组的收线端连接,所述第一副边绕组的起线端和所述第一副边绕组的收线端用于与负载连接。2.根据权利要求1所述的变压器,其特征在于,所述变压器还包括绕制在所述第二副边绕组外侧的原边辅助绕组。3.根据权利要求2所述的变压器,其特征在于,所述变压器还包括绕制在所述原边辅助绕组外侧的副边辅助绕组。4.根据权利要求3所述的变压器,其特征在于,所述副边辅助绕组的收线端与所述第一副边绕组的起线端连接。5.根据权利要求2所述的变压器,其特征在于,所述屏蔽绕组的起线端、所述原边辅助绕组的收线端与所述变压器的磁芯接地引线相互连接。6.根据权利要求1所述的变压器,其特征在于,所述原边绕组的线圈层数为二。7.根据权利要求1所述的变压器,其特征在于,所述屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组两两之间依次设有绝缘胶带。8.一种电源转换电路,其特征在于,包括权利要求1所述的变压器,所述变压器的原边绕组用于接入直流电压;所述第一副边绕组与所述第二副边绕组与负载连接。9.根据权利要求8所述的电源转换电路,其特征在于,所述电源转换电路还包括第一控制电路;所述变压器还包括绕制在所述第二副边绕组外侧的原边辅助绕组;所述第一控制电路包括控制芯片和开关管,所述控制芯片的电源引脚与所述原边辅助绕组的起线端,所述控制芯片的栅极驱动输出引脚与所述开关管的栅极连接,所述开关管的源极接地,所述开关管的漏极与所述原边绕组的起线端连接。10.根据权利要求9所述的电源转换电路,其特征在于,所述电源转换电路还包括第二控制电路;所述变压器还包括绕制在所述原边辅助绕组外侧的副边辅助绕组,所述副边辅助绕组的收线端与所述第一副边绕组的起线端连接;所述第二控制电路包括控制器和整流滤波单元,所述控制器的工作电压引脚与所述副边辅助绕组的起线端连接,所述控制器的电源地引脚与所述副边辅助绕组的收线端连接;所述整流滤波单元与所述第一副边绕组连接。

技术总结
本申请涉及一种变压器和采用该变压器的电源转换电路。变压器包括由内而外依次绕制在变压器的骨架上的屏蔽绕组、第一副边绕组、原边绕组和第二副边绕组;屏蔽绕组的起线端用于接地,屏蔽绕组的收线端悬空;第一副边绕组的起线端与第二副边绕组的起线端连接,第一副边绕组的收线端与第二副边绕组的收线端连接,第一副边绕组的起线端和第一副边绕组的收线端用于为负载供电。该变压器通过将原边绕组包围在第一副边绕组、第二副边绕组之间,提升了传导效率,由于在变压器骨架上设置屏蔽绕组,且屏蔽绕组的起线端接地、屏蔽绕组的收线端悬空,在变压器工作时,屏蔽绕组两端电压的相位与原边绕组两端电压的相位相反,从而产生电磁干扰屏蔽作用。干扰屏蔽作用。干扰屏蔽作用。


技术研发人员:程厚明 徐友平 罗东林 涂兴强 曹明玉
受保护的技术使用者:东莞市擎洲光电科技有限公司
技术研发日:2021.10.31
技术公布日:2022/7/5
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