集成主變壓器和隔離信號傳送器的繞組和線路結構的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及開關電源領域，特別涉及開關電源中使用的變壓器和隔離信號傳送器。
【背景技術】
[0002]開關電源由于其小體積和高效率在現代電源中占有最為重要的地位。
[0003]隔離式開關電源都有一個功率變壓器。該變壓器具有原邊和副邊繞組，常見范例如圖1所示。對于控制器位于原邊的隔離電源的設計，副邊的檢測信號需要通過專門的隔離器件，如光電耦合器，來傳送到原邊的控制器。這樣的隔離器件成本高、體積大、可靠性低。所需要的是一種成本低、體積小、可靠性高的隔離信號傳送方法。
【發明內容】
[0004]本發明所要解決的技術問題是提供一種集成主變壓器和隔離信號傳送器的繞組和線路結構替代傳統的隔離器件。
[0005]本發明通過下述技術方案來實現上述目的:
一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上構成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構，其特征在于，隔離信號傳送器具有第一和第二兩個繞組；主變壓器的繞組產生的磁通不會在隔離信號傳送器的第一繞組中產生感應電壓，但會在隔離信號傳送器的第二繞組中產生感應電壓。
[0006]優選地，在上述的一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上形成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構，其特征在于，上述主變壓器的原邊和副邊繞組均繞在磁芯的中柱上；隔離信號傳送器的第一繞組繞在一個邊柱上按順時針方向繞一定的圈數，然后繼續在另一個邊柱上按反時針方向繞同樣的圈數；上述磁芯的兩個邊柱的截面積相同；隔離信號傳送器的第二繞組繞在任意一個邊柱上；隔離信號傳送器的第二繞組外接一個限流器和一個串聯開關。
【附圖說明】
[0007]圖1是常用的具有原邊繞組和副邊繞組的變壓器。
[0008]圖2是采用本發明集成變壓器和信號傳送器與一體的范例。
【具體實施方式】
[0009]下面結合附圖給出本發明較佳實施例，以詳細說明本發明的技術方案。
[0010]本發明提供一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上構成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構。
[0011]圖2所示的是采用具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯構成主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構。主變壓器Tl由繞制在中心柱上的原邊繞組Tl—和副邊繞組Tl—構成。隔離信號傳送器T2由繞制在兩個邊柱上的原邊繞組T2—ga和副邊繞組T2—構成。Tl的原、副邊繞組為傳統繞法。T2的原邊繞組自“ + ”端起始，沿順時針方向在左邊柱上繞確定的圈數(圖2范例中為兩圈)，然后繼續在右邊柱上逆時針繞同樣的圈數。在正常工作時由左邊柱上的繞組產生的磁通與右邊柱上繞組產生的磁通幅度相同，但在中柱中的方向相反，因此在主變壓器Tl的繞組中不會產生感應電壓。由主變壓器的原副邊繞組在中柱中產生的磁通，因均勻地分配到兩個邊柱構成的閉合回路，也不會在T2繞組中產生感應電壓。當副邊有需要傳送到原邊的信號時，副邊線路閉合與T 2副邊繞組串聯的開關S，由T2_ffla繞組、限流電阻R和開關S構成的回路中的感應電流產生的磁通破壞原來兩個邊柱中磁通的均衡，使得T2_原邊回路中出現感應電壓。該電壓代表了副邊需要傳送到原邊的信號。這樣的信號傳送可以用于副邊故障的保護信號，或任何副邊需要發送到原邊的狀態信號。從實用的角度出發，一般會在磁芯的三條腿上加一點氣隙，以保證磁通較好地按照設計的形式均勻分布。如果是用于反激類的電源拓撲，變壓器的勵磁電感需要存儲能量，那么較大的氣隙將是必要的。
[0012]上述在具有兩個邊柱和一個中柱的磁芯上形成主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組結構和線路雖然只是對由E形+ I形組合磁芯的敘述，其原理對多種磁芯結構同樣適用。上述限流電阻R也可以是線路的分布電阻或是開關S的內阻。
[0013]雖然以上描述了本發明的【具體實施方式】，但是本領域的技術人員應當理解，這些僅是舉例說明，在不背離本發明的原理和實質的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本發明的保護范圍由所附權利要求書限定。
【主權項】
1.一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上構成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構，其特征在于，隔離信號傳送器具有第一和第二兩個繞組；主變壓器的繞組產生的磁通不會在隔離信號傳送器的第一繞組中產生感應電壓，但會在隔離信號傳送器的第二繞組中產生感應電壓。2.如權利要求1所述的一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上形成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構，其特征在于，上述主變壓器的原邊和副邊繞組均繞在磁芯的中柱上；隔離信號傳送器的第一繞組繞在一個邊柱上按順時針方向繞一定的圈數，然后繼續在另一個邊柱上按反時針方向繞同樣的圈數；上述磁芯的兩個邊柱的截面積相同；隔離信號傳送器的第二繞組繞在任意一個邊柱上；隔離信號傳送器的第二繞組外接一個限流器和一個串聯開關。
【專利摘要】本發明提出一種在具有兩個邊柱和一個中柱的閉路磁芯上構成一個主變壓器和一個隔離信號傳送器的繞組和線路結構，其特征在于，隔離信號傳送器具有第一和第二兩個繞組；主變壓器的繞組產生的磁通不會在隔離信號傳送器的第一繞組中產生感應電壓，但會在隔離信號傳送器的第二繞組中產生感應電壓。本發明提供了一種使用單個磁芯構成多個磁性元件的繞組結構。該方法可以有效地降低開關電源的產品成本和體積，提高可靠性。
【IPC分類】H01F27/30, H01F38/30, H02M1/00, H01F27/40
【公開號】CN105590746
【申請號】CN201410578589
【發明人】滕傳超, 魏槐
【申請人】江蘇兆能電子有限公司
【公開日】2016年5月18日
【申請日】2014年10月24日