[发明专利]开关电源滤波变压器及其制作方法

说明书

本发明涉及开关电源领域，公开了一种开关电源滤波变压器及其制作方法，解决目前开关电源中变压器和滤波器分离，生产制造成本的问题。本发明的开关电源滤波变压器，包括包线骨架和磁芯；所述骨架为一体式线包骨架，该一体式线包骨架可拆分为两个单独的骨架A和骨架B，所述骨架A上绕制有变压器的初级绕组、次级绕组，所述骨架B上绕制有滤波绕组；所述磁芯包括本体以及从本体延伸出去的延伸部，所述本体安装在所述骨架A中，所述延伸部安装在所述骨架B中。本发明适用于开关电源。

技术领域

本发明涉及开关电源领域，特别涉及开关电源滤波变压器及其制作方法。

背景技术

随着开关电源技术飞速发展，磁芯器件设计以及工艺制造也愈发复杂化、小型化，提供质优价廉的磁芯器件将是今后该行业发展的永恒主题。而现今开关电源变压器(功能为：安全隔离、功率传输与转换、电流电压变化等)和输出电流滤波器(功能为：输出直流电流纹波平滑滤波)是开关电源上两种不同功能各自独立使用的磁芯器件。目前，寻求设计制作一种全新磁芯器件，使之既具备开关电源变压器的功能特性又兼顾输出电流滤波器的功能特性，而且可以价廉物美，是当务之急。

如图1和2所示，目前常用的开关电源变压器的常用结构为EE型。

输出电流滤波器常用结构主要有环型滤波器、棒型或工字型滤波器、DR型贴片滤波器、EE型滤波器。环型滤波器：通常提供的电感值一般多在10uH～2mH之间；线圈绕制不方便，需要专门的环形绕线机绕制，0.05mm以下和1.5mm以上线径的漆包线绕组通常没法机器绕制；绕组引出线需要专门工序整形或装配BOBBIN安装底座，这两种工序均会降低生产效率。棒型或工字型滤波器：通常提供的电感值一般多在在5uH～500uH之间。DR型贴片滤波器(工字型滤波器变种)：通常提供的电感值一般多在1nH～1mH之间，多使用在小功率轻薄类开关电源中。EE型滤波器：通常提供的电感值一般多在5uH～5mH之间，在各种开关电源中广泛使用。EE型滤波器优点可以同时实现大电流大电感值，既能实现滤波性能又兼顾生产可制造性，EE型滤波器的结构示意图如图3和4所示。

输出电流滤波器在开关电源中仅仅提供输出电流平滑滤波的作用。相对于开关电源变压器来说，输出电流滤波器所需承载的功率容量非常小。如果像图5和图6所示那样在变压器绕组中直接增加一个滤波绕组来作为输出电流滤波器和开关电源变压器同时使用可行吗？经过实践证明答案是否定的，因为开关电源变压器虽然能正常工作，但电流滤波器不能工作在良好的特性状态下。具体的原因分析如下：单独的输出电流滤波器接入开关电源电路时，里面仅仅只流过电源某一路输出的直流负载电流。但如上图所示的滤波器绕组中，除了有开关电源某一路输出的直流负载电流外，还流过很大的感应电流(因为在同一个磁场中，由电磁感应原理，当变压器初级绕组流过某一电流时，其它绕组一定会感应出相匹配的电流电压)，且滤波绕组两端还会产生较高的电压差(优质的滤波器绕组两端压差非常小，几乎忽略不计)，因此对开关电源输出的直流电流根本没法滤波。

综上所述，研发具备变压器滤波器双重功能的复合体器件，关键必须建立两个各自独立，无相互干扰的闭合磁路来设计开发，也就是变压器在一个闭合磁路工作，滤波器在另一个闭合磁路工作。上述案例失败的根据原因就是两种磁芯器件使用共用磁路，造成电磁相互干扰，不能正常工作所致。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种开关电源滤波变压器及其制作方法，解决目前开关电源中变压器和滤波器分离，生产制造成本的问题。

为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：开关电源滤波变压器的制作方法，包括步骤：

A.采用热固性材料一次注塑形成可拆分组装的一体式线包骨架；

B.把所述一体式线包骨架拆分成两个单独的骨架A和骨架B；

C.采用漆包线在骨架A上绕制变压器的初级绕组、次级绕组，并将绕组的进出线与CP针焊接；