專利名稱：低噪音平面型變壓器的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及變壓器，尤其涉及一種低噪音平面型變壓器及其制造方法。
背景技術：
傳統(tǒng)上，通過將一個或多個導體卷繞在圓柱形或環(huán)形鐵芯周圍來構造電磁元件如變壓器。這種制造方法要求導體如導線可被纏繞在鐵芯的外表面周圍。這樣制得的元件比較昂貴、制造耗時，且不易于小型化或自動裝配。
近來，采用印刷電路板(PCB)制造技術來制造電磁元件，其中，多個繞組和多個獨立的繞組線匝由一疊PCB層形成(每個PCB層包括圖案加工在PCB層的表面上的一個或多個導電跡線)，或者由多層PCB形成(PCB的各層具有若干導電跡線)。PCB導電跡線用作繞組具有優(yōu)于傳統(tǒng)卷繞繞組的若干優(yōu)點。首先，組裝的PCB繞組比傳統(tǒng)繞組的安裝占用面積小，這是由于其不需要額外的引線或者焊墊。其次，PCB繞組裝配比傳統(tǒng)繞組的裝配簡單，這是由于多層PCB的繞組電路中的繞組和其他元件可以是能夠使用用來安裝其他元件的同一回流和自動化技術來安裝的配電盤。第三，多層PCB繞組可以提高穩(wěn)定性，這是由于大大地降低或基本上消除了繞組的相鄰線匝之間的短路可能性。
在多層PCB中，PCB繞組由多個圖案化導電跡線(通常由銅制成)形成，每個跡線形成在多層PCB的分離絕緣層上。每個跡線形成幾乎封閉的、通常為圓形的圖案，以便產(chǎn)生等價于形成繞組的現(xiàn)有技術中的一匝或一圈導線的電磁能。端子點形成在每個跡線的端部，以用于與其他層上的其他跡線相連，以便形成繞組的獨立線匝。例如，圖案可以呈“C”形，在C的兩個端點上各帶有一端子點。通過穿過插入絕緣PCB層連接不同層PCB的跡線，從而形成PCB繞組。這些連接通常是PCB絕緣層內(nèi)的電鍍通孔或通路?？梢酝ㄟ^各種方式連接跡線。跡線可全部被串聯(lián)連接，以形成繞組，這里每個跡線是單獨的一圈線匝。在該例子中，每個跡線的端子端部與相鄰級上的跡線偏移，因此，每個級中的電鍍通孔相互之間不交叉。兩個或多個跡線也可并聯(lián)連接，以降低一匝特定繞組的阻抗。在又一個可替換實施例中，一個或多個跡線可以形成為分離的繞組。在每種情況下，產(chǎn)生的繞組(或多個繞組)可以這種方式起作用，即多層PCB的各層上的導電跡線被連接在一起，并耦合到外部電路上，從而形成一平面型變壓器。
通過將磁性材料芯體引入穿過形成于PCB層內(nèi)的孔，能夠增大利用多層PCB形成的繞組的電感，其中，所述孔延伸穿過每個層的中心非導電區(qū)域?？商鎿Q地，可以環(huán)繞PCB來構造該芯體。該芯體通常作為用于多層PCB繞組的殼體的一部分。在一個或多個PCB層上設有導電引線或通路，從而能夠?qū)CB繞組有效地電連接到外部電路上，例如，通過將PCB繞組表面安裝或回流焊接到具有其他電路元件的另一個PCB上。用多層PCB來構造電磁元件與使用由纏繞在芯體周圍的導線形成的繞組來構造電磁元件相比能夠產(chǎn)生更小、更加易于制造和更具可復制性的元件。
為了獲得變壓器的更好耦合和降低變壓器的電感泄漏，通常相互靠近地設置變壓器的初級和次級繞組。這種布置的一個缺點在于，其增大了初級和次級繞組之間的電容耦合，這就導致產(chǎn)生增大的電磁干擾(EMI)。也就是說，由于變壓器的繞組間電容，共模噪聲將被注入次級繞組中。在需要低輪廓包裝的平面低矮型變壓器中，這種繞組間電容較大，并且由此造成經(jīng)由該寄生電容注入的共模噪聲也較大。
對于兩開關正向變換器來說，該缺點特別顯著。與單開關正向變換器不同，兩開關正向變換器中的初級繞組沒有連接到變換器輸入電壓的正側(cè)或返回側(cè)。兩開關正向變換器中的開關通常是金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)。帶有MOSFET開關的變換器在這里也稱作兩FET正向變換器。
圖1示出了現(xiàn)有技術的兩FET正向變換器10。變換器(converter)10具有輸入端子14和輸出端子32，其中，輸入直流電壓(DC Voltage)V輸入相對輸入端子16處的地電位被耦合到該輸入端子14上，輸出直流電壓V輸出相對地線被提供給該輸出端子32。變換器10包括變壓器42，該變壓器42具有初級繞組2和次級繞組6。每個繞組具有第一端和第二端。第一電源開關34被耦接于初級繞組2的第一端和輸入端子14之間。第二電源開關36被連接在初級繞組2的第二端和輸入端子16之間。電源開關34跨過輸入直流電壓端子與初級繞組2和電源開關36串聯(lián)連接。二極管18連接在初級繞組2的第二端和輸入端子14之間。二極管22連接在初級繞組2的第一端和輸入端子16之間。電源開關34、36中的每一個優(yōu)選為帶有源極、漏極和柵極的MOSFET。控制器(未示出)優(yōu)選提供耦接到電源開關34、36的各控制輸入端的控制信號，如脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號。
在正向變換器10的第二側(cè)，變壓器42具有次級繞組6，該次級繞組6具有連接到輸出端子38上的第二端。變換器10包括感應器24，該感應器24與二極管26串聯(lián)連接在輸出端子32和次級繞組6的第一端之間。電容器28與輸入端子32、38并聯(lián)連接。二極管44被連接在二極管26的陰極與感應器24的接點和輸出端子38之間。
如圖1所示，變換器10具有帶有兩個端子7和9的初級繞組2。初級繞組端子7連接到開關34的源極端子上。初級繞組端子9連接到開關36的漏極端子上。對于兩開關正向變換器10來說，在正常操作過程中，初級繞組端子7和9處的電壓擺動最大。如果初級繞組端子7和9置于變壓器42的次級繞組6附近，大量的共模噪聲就會由于初級繞組2和次級繞組6之間的電容而從變壓器42的初級側(cè)耦合到次級側(cè)。這種耦合的共模噪聲增大了變換器10的EMI。
美國專利US 5,990,776(“‘776專利”)披露了一種單端開關正向變換器，其包括一個用于切換初級繞組的FET開關。該‘776專利披露了初級-次級-初級(“pri-sec-pri”)型式的變壓器結構。該‘776專利披露了一種變壓器，其中所有的初級和次級繞組被整合在一個PCB中。
該‘776專利教導了與輸入電壓源相連的頂部繞組72是初級繞組的無噪聲區(qū)域，這是由于其顯示出較低的電壓擺動，并因此合理地將次級繞組置于繞組72附近。然而，由于對稱原因，‘776專利中的次級繞組80置于初級繞組74和76之間。
與用于‘776專利所教導的單開關正向變換器不同，兩開關正向變換器中的初級繞組沒有連接到變換器輸入電壓的正極側(cè)或返回側(cè)。因此，‘776專利的一個缺點是在于，其沒有解決降低兩開關正向變換器的共模噪聲的獨特問題?！?76專利例如沒有披露兩開關正向變換器中的次級繞組的最佳位置。
美國專利US 6,211,767披露了一種變壓器，其具有借助于可軟焊的通路孔安裝和固定在初級繞組PCB上的次級銅帶，但是沒有披露用以顯著降低共模噪聲的設計。
因此，存在降低平面型變壓器的共模噪聲的需要。特別是，存在降低兩FET正向變換器中的平面型變壓器的共模噪聲的需要，該平面型變壓器也可用于單端、半橋變換器和推拉變換器中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供一種平面型變壓器的制造方法來解決現(xiàn)有技術的設備中的問題，其可使從變壓器的初級繞組電容耦合到次級繞組的共模噪聲最小化。寬泛地說，本發(fā)明提供一種用于降低在變壓器中從初級繞組耦合到次級繞組的共模噪聲的方法，其中該初級繞組包括第一和第二端子以及由夾在一起的多個印刷電路板(PCB)層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝(coil tums)，每個PCB層上形成有至少一個線圈匝，其中，每個PCB層上的線圈以預定方式連接，以形成該初級繞組，該第一端子與一第一PCB層上的線圈相連，第二端子與一第二PCB層上的線圈相連，該方法包括如下步驟將該PCB層堆疊，以形成初級繞組，并鄰近一選定的PCB層布置該次級繞組，其中該選定的PCB層在堆疊層中基本位于第一和第二PCB層之間的中間位置上，從而使得所述次級繞組被置于顯示出最低電壓擺動的無噪聲點(quiet point)上。
寬泛地說，根據(jù)另一個實施例，提供一種降低變壓器中的共模噪聲的方法，該變壓器包括初級繞組以及第一和第二次級繞組，該初級繞組具有第一和第二端子以及由夾在一起的多個印刷電路板(PCB)層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝，每個PCB層上形成有至少一個線圈匝，其中每個PCB層上的線圈匝以預定方式連接，以形成該初級繞組，第一端子與一第一PCB層上的線圈匝相連，第二端子與一第二PCB層上的線圈匝相連，該方法用于降低從初級繞組耦合到次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將包含該第一PCB層的第一半PCB層堆疊，以形成初級繞組的第一半；將包含該第二PCB層的第二半PCB層堆疊，以形成初級繞組的第二半；將該第一半和第二半PCB層堆疊，以形成該初級繞組；鄰近初級繞組的第一半中的一選定PCB層布置該第一次級繞組，其中該選定的PCB層在堆疊層中位于距第一PCB層最遠的位置處；以及鄰近初級繞組的第二半中的一選定PCB層布置該第二次級繞組，其中該選定的PCB層在堆疊層中位于距第二PCB層最遠的位置處。
寬泛地說，根據(jù)另一個實施例，提供一種用于降低矩陣變壓器中的共模噪聲的方法，該矩陣變壓器包括第一變壓器和第二變壓器，所述第一變壓器包括第一初級繞組以及第一和第二次級繞組，所述第一初級繞組包括與一第二串聯(lián)繞組組合件并聯(lián)連接的第一串聯(lián)繞組組合件，所述第二變壓器包括第二初級繞組以及第三和第四次級繞組，所述第二次級繞組包括與一第四串聯(lián)繞組組合件并聯(lián)連接的第三串聯(lián)繞組組合件，所述第一初級繞組與所述第二初級繞組串聯(lián)連接，以形成第一和第二端子之間的第三初級繞組，所述第一和第二次級繞組之間的并聯(lián)組合件與所述第三和第四繞組之間的并聯(lián)組合件并聯(lián)連接，以形成第五次級繞組；所述第三初級繞組具有多個線圈匝，該多個線圈匝由夾在一起的多層印刷電路板層形成，每個印刷電路板層上具有至少一個線圈匝，其中每個印刷電路板層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述第三繞組，所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連，該方法用于降低從所述第三初級繞組耦合到所述第五次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將所述印刷電路板層堆疊，以形成所述第三初級繞組；以及鄰近一選定的印刷電路板層布置每個所述次級繞組的并聯(lián)組合件，該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于所述第一和第二端子之間的中間位置處。
寬泛地說，本發(fā)明還提供一種用于降低共模噪聲的平面型變壓器，該變壓器包括多個印刷電路板(PCB)層；初級繞組，其帶有第一和第二端子以及由夾在一起的多個所述印刷電路板(PCB)層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝；每個PCB層上形成有至少一個線圈匝，其中每個PCB層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述初級繞組，所述第一端子與一第一PCB層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二PCB層上的線圈匝相連；其中，一疊所述PCB層形成所述初級繞組；以及一次級繞組置于一選定的PCB層附近，其中該選定的PCB層在堆疊層中基本位于第一和第二PCB層之間的中間位置處，從而使得所述次級繞組置于一顯示出最低電壓擺動的無噪聲點處。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于通過降低從電力變壓器中的初級繞組耦合到次級繞組的共模噪聲來提高EMI性能。
本發(fā)明的另一個優(yōu)點在于其降低了耦合到次級繞組的共模噪聲，并沒有增大漏電感。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點在于其可在采用PCB繞組的平面型變壓器中很容易地實施，其能夠使得在初級繞組和次級繞組之間的接觸面內(nèi)的初級繞組的匝數(shù)降低至一匝，以降低噪聲耦合。
本發(fā)明的又一個優(yōu)點在于其能夠應用于平面型變壓器和矩陣平面型變壓器。


結合附圖并參考下述的詳細說明，本發(fā)明的上述方面及其優(yōu)點將變得更加清楚，其中圖1示出了用于現(xiàn)有技術的兩開關正向變換器的電路圖；
圖2示出了用于本發(fā)明的兩開關正向變換器的電路圖，其中初級繞組和次級繞組之間的接觸區(qū)域是初級繞組的中間部分；圖3示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實施例構造的用于初級-次級-初級(“pri-see-pri”)變壓器的繞組排列；圖3A示意性地示出了在圖3中的層狀初級-次級-初級變壓器的電路圖；圖4示出了根據(jù)本發(fā)明的用于次級-初級-次級(“sec-pri-sec”)變壓器的繞組布置，其中初級繞組的兩半被組合成一PCB繞組；圖4A示意性地示出了圖4中的夾層的次級-初級-次級變壓器的電路圖；圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例的平面型變壓器的結構的示范性布局的部分分解圖；圖5B示出了在圖5A中的初級PCB繞組組件的示范性排列；圖5C示出了圖5A中的次級PCB繞組的示范性排列；圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的一實施例的示范性矩陣變壓器的繞組和芯體的排列；圖6A是圖6中的矩陣變壓器的電路圖；圖7A是圖6中的本發(fā)明的一實施例的平面型矩陣變壓器的結構的示范性布局的部分分解圖；圖7B示出了圖7A中的初級PCB繞組組件的示范性排列；以及圖7C示出了圖7A中的次級PCB繞組的示范性排列。
具體實施例方式
圖2示出用于兩開關正向變換器100的電路圖，該正向變換器100具有根據(jù)本發(fā)明的一實施例的變壓器。變換器100具有輸入端子14和輸出端子32，其中，將輸入直流電壓V輸入相對輸入端子16處的地電位耦合到該輸入端子14上，在輸出端子32處相對地線設置變換器的輸出直流電壓V輸出。變換器100包括帶有初級繞組112和次級繞組6的變壓器142。初級繞組112由第一繞組4和第二繞組8組成。每個繞組具有第一端和第二端。第一繞組4的第二端在節(jié)點5處被連接到第二繞組8的第一端上。電源開關34被耦合在位于節(jié)點107處的第一繞組4的第一端和輸入端子14之間。電源開關36在節(jié)點109處被連接到繞組8的第二端。電源開關34跨過輸入直流電壓端子與第一繞組4、第二繞組8和電源開關36串聯(lián)連接。二極管18串聯(lián)連接在繞組8的第二端和輸入端子14之間。二極管22串聯(lián)連接在繞組4的第一端和輸入端子16之間。電源開關34、36中的每一個優(yōu)選是帶有源極、漏極和柵極的MOSFET?？刂破?未示出)產(chǎn)生控制信號，如脈沖寬度調(diào)制(PWM)信號，該控制信號耦接到電源開關34、36的各控制輸入端。
對于變換器100來說，第一繞組4和第二繞組8的匝數(shù)比相等。在正常操作過程中，第一繞組4和第二繞組8之間在節(jié)點5處的中間部分，即初級繞組112的中間部分顯示出最低的電壓擺動。節(jié)點5處的電壓水平限制為輸入電壓的大約一半。結果，節(jié)點5是初級繞組112的無噪聲點，并因此是次級繞組6的最佳接觸區(qū)域。如圖2所示，用于次級繞組6的初級繞組接觸區(qū)域是初級繞組112的中間部分。
圖3示出了用于初級-次級-初級夾層變壓器200的繞組排列。圖3中示出的該初級-次級-初級夾層變壓器結構也稱作初級-次級-初級變壓器結構。該夾層變壓器200具有初級繞組204、次級繞組206和芯體(core)202。圖3A中示出了變壓器200的相應電路圖。初級繞組204由繞組210、212、214、216、218和220組成。初級繞組204具有端子P1和P2。對于夾層變壓器200來說，次級繞組206被夾在初級繞組210、212、214、216、218和220之間。次級繞組206具有端子S1和S2。
在正常操作過程中，初級繞組204在繞組214和216之間的中間部分顯示出最低的電壓擺動。繞組214和216之間的電壓水平被限制為輸入電壓的大約一半。結果，繞組214和216之間的點是初級繞組204的無噪聲點，并因此是用于次級繞組206的最佳接觸區(qū)域。如圖3所示，用于次級繞組206的接觸區(qū)域是初級繞組204在初級繞組214和216之間的中間部分的無噪聲點。
在用于如圖1和2所示的兩開關正向變換器中時，對于線圈匝來說，距MOSFETs的漏極越近，初級繞組204中的電壓擺動越大。通常，夾層變壓器200可以被構造為導線纏繞的變壓器，其中，每個繞組由圍繞一公共軸同心卷繞的多匝組成。這種導線卷繞的夾層變壓器的缺點是，如果圖3中示出的繞組214和216中的匝數(shù)較多，由于繞組214和216中的電壓擺動較大，耦合到次級繞組204上的共模噪聲仍很大。因此，還需要降低該附加共模噪聲源。
對于平面型變壓器來說，由布圖在一絕緣PCB層的表面上或者布圖在多層PCB的每一層上的一個或多個導電層形成多個繞組和獨立的繞組匝。因此，對于平面型變壓器來說，在靠近次級繞組的接觸層處的初級繞組的匝數(shù)可以少至一匝。因此，根據(jù)本發(fā)明的一個實施例，夾層變壓器200構造為一個平面型變壓器，其中，繞組214和216各自優(yōu)選為一匝。由于繞組214和216中的每一個優(yōu)選僅僅由一匝組成，繞組214和216在靠近次級繞組206的接觸層附近的電壓擺動被降低，借此進一步降低了共模噪聲。
圖4示出了用于次級-初級-次級變壓器300的繞組排列，其中，根據(jù)本發(fā)明的一個可替換實施例，初級繞組的兩半組合成一個PCB繞組。圖4A了示出圖4中的次級-初級-次級夾層變壓器的電路示意圖。變壓器300包括初級繞組308和次級繞組322、324。初級繞組308具有端子330和332。次級繞組322具有端子334和336。次級繞組324具有端子338和340。初級繞組308由串聯(lián)連接在一起的一組四個繞組326、310、312和314以及串聯(lián)連接在一起的一組四個繞組316、318、320和324組成。兩組繞組各包括半個初級繞組308。這兩組繞組被串聯(lián)連接在一起，以形成初級繞組308。
如圖4A所示，對于由夾層PCB層組成的平面型實施例來說，次級繞組322鄰接其上形成有初級繞組314的層，次級繞組324鄰近其上形成有初級繞組320的層。
因此，次級繞組322、324置于距初級繞組308的端子330、332最遠的點處，并處于距最大共模噪聲源最遠的位置處。優(yōu)選地，初級繞組314和320各自由一個線圈匝組成，以便進一步降低對應相鄰次級繞組的共模噪聲源。優(yōu)選地，繞組314和320被安裝在同一個PCB上，以便簡化結構。
圖5A是根據(jù)本發(fā)明的一優(yōu)選實施例的平面型變壓器400的結構的示范性布局的部分分解圖。平面型變壓器400具有芯體402、初級繞組組件408和次級繞組組件(如次級銅繞組)406。圖5B示出了初級PCB繞組組件408的示范性排列。圖5C示出根據(jù)本發(fā)明構造的平面型變壓器400的次級PCB繞組組件406的優(yōu)選排列。
矩陣變壓器是平面型變壓器，其中，變壓器的兩半初級繞組被分開并放入兩個不同的變壓器中。本發(fā)明的一個可替換實施例是一變壓器和用于低噪音平面型矩陣變壓器的相應PCB繞組構造方法。圖6示出了用于根據(jù)本發(fā)明的示范性平面型矩陣變壓器500的繞組和芯體的排列。圖6A是圖6中的矩陣變壓器500的電路圖。平面型矩陣變壓器由變壓器510和變壓器520組成。用于變壓器510的初級繞組由繞組AP′1、AP′2、AP′3和AP′4的串聯(lián)組合件組成，該串聯(lián)組合件與繞組AP1、AP2、AP′3和AP′4的串聯(lián)組合件并聯(lián)連接。繞組數(shù)目應根據(jù)特定應用的需要選擇。變壓器520的初級繞組528由繞組BP′1、BP′2、BP′3和BP′4的串聯(lián)組合件組成，該串聯(lián)組合件與繞組BP1、BP2、BP3和BP4的串聯(lián)組合件并聯(lián)連接。
如圖6和6A所示，對于平面型矩陣變壓器500來說，變壓器510的初級繞組508與變壓器520的初級繞組528串聯(lián)連接。串聯(lián)連接的初級繞組具有端子530、532。變壓器510的次級繞組512、514的并聯(lián)組合件(也標識為AS1和AS2)與變壓器520的次級繞組516、518的并聯(lián)組合件(也標識為BS1和BS2)并聯(lián)連接。
圖7A是用于圖6中的本發(fā)明的平面型矩陣變壓器600的結構的示范性布局的部分分解圖。平面型矩陣變壓器600具有芯體602、初級繞組組件608和次級繞組組件(如次級銅繞組)606。圖7B示出了初級PCB繞組組件608的示范性排列。圖7C示出了次級PCB繞組606的示范性排列(延伸次級銅繞組結構)?？梢钥闯?，多個線圈匝優(yōu)選形成在初級繞組608的各層上。
為解釋和說明的目的，以上已經(jīng)對本發(fā)明進行了詳細說明。盡管這里參考附圖已經(jīng)詳細描述了本發(fā)明的示范性實施例，但是，可以理解，本發(fā)明不限于這里所披露的具體實施例，并且根據(jù)上述教導，可以對本發(fā)明進行各種變型和改進。
權利要求
1.一種用于降低變壓器中的共模噪聲的方法，該變壓器包括初級繞組和次級繞組，所述初級繞組具有第一和第二端子以及由夾在一起的多個印刷電路板層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝，每個印刷電路板層上形成有至少一個線圈匝，其中每個所述印刷電路板層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述初級繞組，所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連，該方法用于降低從所述初級繞組耦合到所述次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將所述印刷電路板層堆疊，以形成所述初級繞組；以及鄰近一選定的印刷電路板層布置所述次級繞組，該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于所述第一印刷電路板層和第二印刷電路板層之間的中間位置處，從而使得所述次級繞組被置于一顯示出最低電壓擺動的無噪聲點處。
2.如權利要求1所述的方法，其特征在于，距所述次級繞組最近的印刷電路板層僅僅包括一個線圈匝，以進一步降低共模噪聲耦合。
3.一種用于降低變壓器中的共模噪聲的方法，該變壓器包含初級繞組和次級繞組，所述初級繞組具有第一和第二端子以及由夾在一起的多個印刷電路板層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝，每個印刷電路板層上形成有至少一個線圈匝，所述初級繞組通過連接每個印刷電路板層上的線圈匝形成，其中所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連，該方法用于降低從所述初級繞組耦合到所述次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將所述印刷電路板層堆疊，從而形成所述初級繞組；以及鄰近一選定的印刷電路板層布置所述次級繞組，該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于所述第一印刷電路板層和第二印刷電路板層之間的中間位置處。
4.如權利要求3所述的方法，其特征在于，距所述次級繞組最近的印刷電路板層僅僅包括一個線圈匝，以進一步降低共模噪聲耦合。
5.一種用于降低變壓器中的共模噪聲的方法，該變壓器包括初級繞組以及第一和第二次級繞組，所述初級繞組具有第一和第二端子以及由夾在一起的多個印刷電路板層形成并位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝，每個印刷電路板層上形成有至少一個線圈匝，其中每個印刷電路板層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述初級繞組，所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連，該方法用于降低從所述初級繞組耦合到所述次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將包含所述第一印刷電路板層的所述印刷電路板層的第一半堆疊，以形成所述初級繞組的第一半；將包含所述第二印刷電路板層的所述印刷電路板層的第二半堆疊，以形成所述初級繞組的第二半；將所述第一半和第二半堆疊，以形成所述初級繞組；鄰近所述初級繞組的第一半中的一選定印刷電路板層布置所述第一次級繞組，其中該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于距所述第一印刷電路板層最遠的位置處；以及鄰近所述初級繞組的第二半中的一選定的印刷電路板層布置所述第二次級繞組，其中該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于距所述第二印刷電路板層最遠的位置處。
6.一種用于降低矩陣變壓器中的共模噪聲的方法，該矩陣變壓器包括第一變壓器和第二變壓器，所述第一變壓器包括第一初級繞組以及第一和第二次級繞組，所述第一初級繞組包括與一第二串聯(lián)繞組組合件并聯(lián)連接的第一串聯(lián)繞組組合件，所述第二變壓器包括第二初級繞組以及第三和第四次級繞組，所述第二次級繞組包括與一第四串聯(lián)繞組組合件并聯(lián)連接的第三串聯(lián)繞組組合件，所述第一初級繞組與所述第二初級繞組串聯(lián)連接，以形成第一和第二端子之間的第三初級繞組，所述第一和第二次級繞組之間的并聯(lián)組合件與所述第三和第四繞組之間的并聯(lián)組合件并聯(lián)連接，以形成第五次級繞組；所述第三初級繞組具有多個線圈匝，該多個線圈匝由夾在一起的多層印刷電路板層形成，每個印刷電路板層上具有至少一個線圈匝，其中每個印刷電路板層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述第三繞組，所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連，該方法用于降低從所述第三初級繞組耦合到所述第五次級繞組的共模噪聲，其包括如下步驟將所述印刷電路板層堆疊，以形成所述第三初級繞組；以及鄰近一選定的印刷電路板層布置每個所述次級繞組的并聯(lián)組合件，該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于所述第一和第二端子之間的中間位置處。
7.如權利要求6所述的方法，其特征在于，所述第三次級繞組的每個層上形成有多個線圈匝。
8.一種用于降低共模噪聲的平面型變壓器，其包括多個印刷電路板層；一初級繞組，該初級繞組具有第一和第二端子以及位于該第一和第二端子之間的多個線圈匝，該多個線圈匝由夾在一起的多個印刷電路板層形成，每個印刷電路板層上形成有至少一個線圈匝，其中每個所述印刷電路板層上的線圈匝以預定方式連接，以形成所述初級繞組，所述第一端子與一第一印刷電路板層上的線圈匝相連，所述第二端子與一第二印刷電路板層上的線圈匝相連；其中一疊所述印刷電路板層形成所述初級繞組；以及一次級繞組鄰近一選定的印刷電路板層布置，該選定的印刷電路板層在所述堆疊層中基本位于所述第一和第二印刷電路板層之間的中間位置處，從而使得所述次級繞組被置于一顯示出最低電壓擺動的無噪聲點處。
9.如權利要求8所述的平面型變壓器，其特征在于，所述平面型變壓器降低在一個兩開關正向變換器中從所述初級繞組耦合到所述次級繞組的共模噪聲。
全文摘要
一種用于降低變壓器中從初級繞組耦合到次級繞組的共模噪聲的裝置和方法。在一實施例中，初級繞組具有兩個端子和由多個夾在一起的PCB層形成于該兩個端子之間的多個線圈匝，每個PCB層上形成至少一個線圈匝。每個PCB層上的線圈匝以預定方式連接以形成初級繞組。初級繞組的每個端子與分離的相應PCB層上的線圈匝相連。該PCB層被堆疊以形成初級繞組。次級繞組鄰近堆疊PCB層中的一選定層布置，該選定層在堆疊層中位于第一和第二PCB層之間的中間位置處。優(yōu)選地，距次級繞組最近的PCB層僅僅由一個線圈匝組成，以進一步降低共模噪聲。在一替換實施例中，變壓器繞組置于次級－初級－次級排列中，其中兩半初級繞組被組合成一PCB繞組。本發(fā)明還可用于平面型矩陣變壓器。
文檔編號H01F30/00GK1770335SQ20051006895
公開日2006年5月10日 申請日期2005年4月30日 優(yōu)先權日2004年4月30日
發(fā)明者蘇永智 申請人:艾斯泰克國際公司