可调节共模的变压器及其共模调节方法.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010200439.4 (22)申请日 2020.03.20 (71)申请人 惠州三盛源电子有限公司 地址 516008 广东省惠州市仲恺高新区惠 风西二路22号三盛电子公司厂房二至 五楼 (72)发明人 袁永华 (74)专利代理机构 深圳市千纳专利代理有限公 司 44218 代理人 蔡义文 (51)Int.Cl. H01F 27/30(2006.01) H01F 27/28(2006.01) H01F 27/29(2006.01) H01F 27/36(2006.01) 。

2、(54)发明名称 可调节共模的变压器及其共模调节方法 (57)摘要 本发明公开了一种可调节共模的变压器， 包 括骨架、 磁芯、 至少一个初级绕组、 至少一个屏蔽 层绕组、 至少一个次级绕组， 所述磁芯安装于所 述骨架上； 所述初级绕组、 屏蔽层绕组和次级绕 组根据设计要求层绕于所述骨架上； 所述屏蔽层 绕组包括至少两段线圈； 相邻线圈之间通过抽头 连接； 上述可调节共模的变压器及其共模调节方 法， 通过剪断屏蔽层绕组线圈之间的抽头， 来调 整屏蔽层绕组的面积和屏蔽位置,实现对变压器 的共模值调整， 使共模值偏向负值或者正值的变 压器的共模电压值达到规定范围， 无需对所有共 模值不良的变压器进行。

3、报废， 节省了生产成本， 提高了工作效率。 权利要求书1页 说明书5页 附图2页 CN 111312496 A 2020.06.19 CN 111312496 A 1.一种可调节共模的变压器， 其特征在于： 包括骨架、 磁芯、 至少一个初级绕组、 至少一 个屏蔽层绕组、 至少一个次级绕组， 所述磁芯安装于所述骨架上； 所述初级绕组、 屏蔽层绕 组和次级绕组根据设计要求层绕于所述骨架上； 所述屏蔽层绕组包括至少两段线圈； 相邻 线圈之间通过抽头连接。 2.根据权利要求1所述的可调节共模的变压器， 其特征在于： 所述屏蔽层绕组位于初级 绕组和次级绕组之间。 3.根据权利要求2所述的可调节共模的变压。

4、器， 其特征在于： 所述屏蔽层绕组为铜线绕 组。 4.根据权利要求1所述的可调节共模的变压器， 其特征在于： 所述抽头与线圈采用相同 材质的线材串联连接。 5.变压器共模调节方法， 其特征在于： 第一步： 获取变压器的共模值； 第二步： 判断共模电压值是否在预设共模值范围内； 第三步： 对超出预设共模值的变压器按照偏向正值或负值进行分类； 第四步： 分别剪断单个偏向正值或负值的变压器屏蔽层绕组线圈抽头30； 第五步： 对剪断抽头的变压器的共模值进行测试； 第六步： 判断单个偏向正值或负值的变压器的共模值是否在预设范围内； 第七步： 是则整组保留， 否则整组报废。 6.根据权利要求5所述的变压器。

5、共模调节方法， 其特征在于： 根据变压器的型号来设定 剪断线圈的匝数。 权利要求书 1/1 页 2 CN 111312496 A 2 可调节共模的变压器及其共模调节方法 技术领域 0001 本发明涉及变压器共模技术领域， 具体为可调节共模的变压器及其共模调节方 法。 背景技术 0002 变压器是利用电磁感应的原理来实现电压转换， 能量传输装置， 实际高频变压器 的输入端是整流后的直流方波， 主要构件是初级线圈、 次级线圈和铁芯 （磁芯） 。 主要功能 有： 电压变换、 电流变换、 阻抗变换、 隔离、 稳压 （磁饱和变压器） 等。 0003 现有的变压器使用过程中经常发生共模不良的问题， 导致诸。

6、多问题的发生， 目前 通常的解决办法， 在做测试样品时， 通过调整屏蔽层面积、 调整绝缘层的厚度等方法来改变 样品的共模值， 使共模值达到规定范围内。 但是， 即便同一型号的样品的共模值符合要求， 在进行大批量生产时， 因为每个变压器屏蔽层、 绝缘层缠绕的松紧度或者疏密度不同， 也很 容易导致批量生产的变压器的共模值不良， 共模值不良的变压器只能做报废处理， 造成了 资源的浪费。 发明内容 0004 本发明提供了一种可调节共模的变压器及其共模调节方法。 0005 一种可调节共模的变压器， 包括骨架、 磁芯、 至少一个初级绕组、 至少一个屏蔽层 绕组、 至少一个次级绕组， 所述磁芯安装于所述骨架。

7、上； 所述初级绕组、 屏蔽层绕组和次级 绕组根据设计要求层绕于所述骨架上； 所述屏蔽层绕组包括至少两段线圈； 相邻线圈之间 通过抽头连接。 0006 在其中一个实施例中， 所述屏蔽层绕组位于初级绕组和次级绕组之间。 0007 在其中一个实施例中， 所述屏蔽层绕组为铜线绕组。 0008 在其中一个实施例中， 所述抽头与线圈采用相同材质的线材串联连接。 0009 变压器共模调节方法， 第一步： 获取变压器的共模值； 第二步： 判断共模电压值是否在预设共模值范围内； 第三步： 对超出预设共模值的变压器按照偏向正值或负值进行分类； 第四步： 分别剪断单个偏向正值或负值的变压器屏蔽层绕组线圈抽头30； 。

8、第五步： 对剪断抽头的变压器的共模值进行测试； 第六步： 判断单个偏向正值或负值的变压器的共模值是否在预设范围内； 第七步： 是则整组保留， 否则整组报废。 0010 在其中一个实施例中， 根据变压器的型号来设定剪断线圈的匝数。 0011 上述可调节共模的变压器及其共模调节方法， 通过剪断屏蔽层绕组线圈之间的抽 头， 来调整屏蔽层绕组的面积和屏蔽位置,实现对变压器的共模值调整， 使共模值偏向负值 或者正值的变压器的共模电压值达到规定范围， 无需对所有共模值不良的变压器进行报 说明书 1/5 页 3 CN 111312496 A 3 废， 节省了生产成本， 提高了工作效率。 附图说明 0012 。

9、图1为本发明一实施例可调节共模的变压器的屏蔽层绕组线圈抽头剪断前结构示 意图； 图2为图1本发明一实施例可调节共模的变压器的屏蔽层绕组线圈抽头剪断后结构示 意图； 图3为图1本发明一实施例可调节共模的变压器的屏蔽层绕组线圈抽头剪断前剖视结 构示意图； 图4为图2本发明一实施例可调节共模的变压器的屏蔽层绕组线圈抽头剪断后剖视结 构示意图。 具体实施方式 0013 为使本发明的上述目的、 特征和优点能够更加明显易懂， 下面结合附图对本发明 的具体实施方式做详细的说明。 在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发 明。 但是本发明能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施， 本领域技术人员可以。

10、在不 违背本发明内涵的情况下做类似改进， 因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。 0014 需要说明的是， 当元件被称为 “固定于” 或 “设置于” 另一个元件， 它可以直接在另 一个元件上或者也可以存在居中的元件。 当一个元件被认为是 “连接” 另一个元件， 它可以 是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。 本文所使用的术语 “垂直的” 、“水平 的” 、“左” 、“右” 以及类似的表述只是为了说明的目的， 并不表示是唯一的实施方式。 0015 除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的。

11、术语只是为了描述具 体的实施方式的目的， 不是旨在于限制本发明。 本文所使用的术语 “和/或” 包括一个或多个 相关的所列项目的任意的和所有的组合。 0016 如图1所示， 一种可调节共模的变压器， 包括骨架10、 磁芯、 至少一个初级绕组、 至 少一个屏蔽层绕组20、 至少一个次级绕组， 所述磁芯安装于所述骨架10上； 所述初级绕组、 屏蔽层绕组20和次级绕组根据设计要求层绕于所述骨架10上； 所述屏蔽层绕组20包括至少 两段线圈； 相邻线圈之间通过抽头30连接。 0017 在其中一个实施例中， 所述屏蔽层绕组20位于初级绕组和次级绕组之间。 0018 在其中一个实施例中， 所述屏蔽层绕组2。

12、0为铜线绕组。 0019 在其中一个实施例中， 所述抽头30与线圈采用相同材质的线材串联连接。 0020 如图2、 图3、 图4所示， 变压器共模调节方法， 第一步： 获取变压器的共模值； 第二步： 判断共模电压值是否在预设共模值范围内； 第三步： 对超出预设共模值的变压器按照偏向正值或负值进行分类； 第四步： 分别剪断单个偏向正值或负值的变压器屏蔽层绕组20线圈抽头30； 第五步： 对剪断抽头30的变压器的共模值进行测试； 第六步： 判断单个偏向正值或负值的变压器的共模值是否在预设范围内； 说明书 2/5 页 4 CN 111312496 A 4 第七步： 是则整组保留， 否则整组报废。 0。

13、021 现有技术中在制作样品时对变压器共模值进行测量， 通过调整变压器的屏蔽层面 积等方式来使共模值达到预设范围时， 此时， 变压器的屏蔽层绕组的面积也确定下来了， 这 种情况下变压器的屏蔽层绕组通常都是有一段连续线圈构成的， 当屏蔽层绕组面积确定之 后就把绕组的一端接地， 另一端缠绕在pin针或骨架上， 然后进行大批量生产。 0022 而本申请采用的方式为制作样品将变压器的屏蔽层绕组至少为两段线圈， 相邻线 圈之间通过抽头30进行连接， 抽头30材质与线圈的材质为相同材质， 然后开始批量生产。 0023 当批量生产完毕后， 需要对大批量的变压器进行共模电压值检测时， 例如， 示波 器， 得出。

14、共模电压值并获取电压波形。 0024 检测每个变压器的共模值是否在预设值的范围内， 如果在预设值范围内的表示符 合要求， 放在良品的储存处。 如果超出预设值的范围时， 通过共模值的电压波形来判断共模 电压值是偏向正方向或者负方向， 并将对共模值偏向正方向和负方向的变压器分成两组， 分别为共模值偏向正方向的一组和共模值偏向负方向的一组。 分别在共模值偏向正方向的 一组和共模值偏向负方向的一组任意拿出一个变压器， 然后剪断抽头30， 对剪断抽头30的 两个变压器分别进行测试共模值， 测试共模值在预设范围内的变压器所在的那个组为良品 组， 整个良品组内的变压器全部剪断抽头30， 放入良品储存处， 另。

15、一组则做报废处理。 0025 测试结果如表格1-1所示。 0026 测试型号： 10-PQ2011V1020-XXX 测试项目： 共模 单位： mV 共模规格： -28mV +39mV 测试数量： 100个 测试数据 7.894.3-21.3-21.26-24.814.0311.31-24.1827.48-53.92 -7.9210.5-2411.76-26.7-9.4550.1210.05-19.1529.91 8.6112.3941.3232.51-12.2312.3912.7523.26-54.16.64 4.0321.643.8522.453.22-14.39-16.1825.68-1。

16、0.4313.2 -13.679.6-43.77-8.73-11.96-37.3-8.8231.727.573.32 19.841.5212.75-4.959.968.2539.37-35.4-15.9129.1 4.842.5918.23-32.36-33.729.8226.313.04-19.15-21.93 8.0738.26-18.3416.2514.72-23.8223.1741.66-21.846.37 39.0722.1822.543.0419.574.03-8.37-11.7813.7319.3 36.64-6.84-7.0210.322.05-25.116.6452.8210。

17、.869.95 1-1 共模值超上限的变压器为6个， 共模值超下限的变压器为7个， 经过测量， 偏向负值的变 压器剪断抽头30后， 共模值达到预设共模值， 做良品处理， 将共模值超上限的变压器为6个 做报废处理， 共模值超下限的变压器为7个。 将共模值超下限的7个变压器重新进行测试， 得 到如表格1-2的结果： 原共模值剪断之后的共模值 -54.1-26.1 -43.77-21.2 -32.36-17.6 -53.92-25.2 说明书 3/5 页 5 CN 111312496 A 5 -35.4-15.2 -33.7-16.7 -37.3-18.1 1-2 本型号变压器减掉的圈数为0.6圈，。

18、 经过试验验证， 减少合适的圈数会使共模值偏向正 值， 超过下限有7%的不良率， 通过剪断调节处， 再进行测试， 数值全部符合标准， 提升产品良 品率。 0027 上述可调节共模的变压器及其共模调节方法， 通过剪断屏蔽层绕组20线圈之间的 抽头30， 来调整屏蔽层绕组20的面积和屏蔽位置,实现对变压器的共模值调整， 使共模值偏 向负值或者正值的变压器的共模电压值达到规定范围， 无需对所有共模值不良的变压器进 行报废， 节省了生产成本， 提高了工作效率。 0028 其中一个实施例中， 根据变压器的型号来设定剪断线圈的匝数。 0029 为了更加快速完成共模值的调整， 同一型号的变压器剪断线圈的匝数。

19、已经预先确 定完成， 在设计之前已经预留了预设长度的线圈， 当需要剪断抽头30时， 直接剪断抽头30即 可， 提高了工作效率， 避免剪错线圈的匝数， 造成变压器的报废情况出现。 0030 根据变压器原理可知， 变压器的初级绕组Np和次级绕组Ns的电压差Vps， 初次级 绕组Np通过此层的空隙形成寄生电容Cps， 在层间电容Cps上形成从初级往次级方向的共模 电流Ips； 即IpsQps/tCps*Vps/t。 初级绕组Np和次级绕组间Ns存在寄生电容Cps， 初 级绕组的动点具有较高的高频电压， 在高频通断中， 通过初级绕组Np与次级绕组Ns之间的 寄生电容为通道， 形成共模电流通道， 将初级。

20、电压耦合到次级。 0031 次级绕组Ns与屏蔽层绕组E1的电压差为VE1s， 并形成第一层间电容CE1s， 在第 一层间电容CE1s上形成从次级往初级方向的共模电流IsE1； 即： IsE1QsE1/tCE1s*VE1s/t。 0032 当IpsIsE1时， 则此变压器结构达到消除共模噪声的目的。 根据公式U=IR， 此时 的共模电压也为零。 当共模电压U超出预设的电压值时， 我们通过波形来确定电压值时偏向 正方向还是偏向负方向， 在做针对性的调整。 根据公式C= S/4 kd， 为介电常数， S： 极板正 对面积， k： 静电力常量， d： 极板间的距离。 那改变寄生电容Cps或者一层间电容。

21、CE1s的值通 常需要改变S： 极板正对面积或d： 极板间的距离。 0033 例如： 当共模电压U超出预设的电压值时偏向负方向时， 减小屏蔽层绕组E1的绕线 匝数， 屏蔽层绕组E1的绕线匝数减小， 则次级绕组Ns与屏蔽层绕组E1之间的极板正对面积 减小， 根据公式CE1s= S/4 kd， 则CE1s减小； 而初级绕组Np和次级绕组Ns之间的正对面积增 大， 同时Qps与QsE1为相反电荷方向， 即Cps*Vps= CE1s*VE1s， 使共模电压值偏向正方 向， 根据电荷相互中和的原理， 使共模电压值达到预设电压范围内， 使变压器的共模电压值 达到理想值， 消除共模噪声。 以上所述实施例的各。

22、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。 0034 以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对发明专利范围的限制。 应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员来 说明书 4/5 页 6 CN 111312496 A 6 说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保护 范围。 因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。 说明书 5/5 页 7 CN 111312496 A 7 图1 图2 说明书附图 1/2 页 8 CN 111312496 A 8 图3 图4 说明书附图 2/2 页 9 CN 111312496 A 9 。