開關電源、emi濾波器、共模電感器及其繞線的方法
【技術領域】
[0001] 本公開涉及電磁干擾抑制技術領域，具體涉及一種共模電感器、共模電感器繞線 的方法、應用該共模電感器的EMI濾波器W及開關電源。
【背景技術】
[0002] 開關電源是一種通過控制開關管導通和關斷的時間比率，維持穩(wěn)定輸出電壓的電 源。目前開關電源產(chǎn)品正在朝著小型化、高頻化的方向發(fā)展，而送也導致開關電源產(chǎn)品的 EMI (ElectroMagneticInte計erence電磁干擾）噪聲越來越難W改善。共模電感器作為開 關電源中抑制EMI噪聲的主要元件之一，其自身特性對于EMI噪聲抑制具有顯著影響。
[0003] 如圖1中所示，為共模電感器的等效電路圖。如圖2中所示，為現(xiàn)有技術中為了提 高共模電感器的EMI噪聲抑制能力而提出的一種共模電感器的結構示意圖；該共模電感器 主要包括磁芯102 W及在該磁芯上對稱繞制兩個多層線圈繞組101 (圖示中為雙層線圈繞 組），而且，每個多層線圈繞組101中形成有一隔離間隙103,每一所述隔離間隙103用于將 一多層線圈繞組101從第二層線圈繞組IOlB開始分隔為兩個繞線區(qū)域。即第一層線圈繞 組IOlA之中不會形成隔離間隙，而第二層線圈繞組IOlB之中會形成隔離間隙。
[0004] 然而，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，該共模電感器抑制EMI噪聲能力仍有待增強，不利于開關電源 朝著小型化、高頻化的方向發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術中的部分或者全部問題，本公開提供一種共模電感器，用于提供更 高的EMI噪聲抑制能力；進一步的，本公開還提供了一種共模電感器繞線的方法、應用該共 模電感器的EMI濾波器W及開關電源。
[0006] 本公開的其他特性和優(yōu)點將通過下面的詳細描述變得顯然，或部分地通過本公開 的實踐而習得。
[0007] 根據(jù)本公開的第一方面，一種共模電感器，包括：
[000引一磁芯；
[0009] 兩個多層線圈繞組，對稱繞制在所述磁芯上；W及，
[0010] 兩個隔離間隙，分別形成在每個所述多層線圈繞組中；每一所述隔離間隙用于將 一多層線圈繞組從第一層開始分隔為兩個繞線區(qū)域。
[0011] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離間隙是借助于一隔離擋片形成，所述隔離 擋片位于所述兩個繞線區(qū)域之間。
[0012] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片的厚度依據(jù)所要形成的隔離間隙的大 小而設定。
[0013] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片的寬度為0. 5mm-5mm。
[0014] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離間隙的寬度為0. 5mm-5mm。
[0015] 在本公開的一種實施方式中，所述磁芯為一閉合環(huán)形磁芯或者閉合多邊形磁芯。
[0016] 根據(jù)本公開的第二方面，一種共模電感器繞線的方法，所述共模電感器包括一第 一多層線圈繞組和一第二多層線圈繞組，所述共模電感器繞線的方法包括：
[0017] 設置兩個隔離擋片于一磁芯的不同位置；
[0018] 繞制所述第一多層線圈繞組于所述磁芯，所述第一多層線圈繞組被其中的一個隔 離擋片分隔為兩個繞線區(qū)域；
[0019] 繞制所述第二多層線圈繞組于所述磁芯，所述第二多層線圈繞組被其中的另一個 隔離擋片分隔為兩個繞線區(qū)域，其中，所述第二多層線圈繞組與所述第一多層線圈繞組對 稱繞制。
[0020] 在本公開的一種實施方式中，在所述磁芯上對稱繞制兩個多層線圈繞組之后還包 括：
[0021] 取下所述隔離擋片。
[0022] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片具備磁性或者包含鐵磁性材料；所述 隔離擋片與所述磁芯之間存在磁吸引力。
[0023] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片為非磁性材料，所述隔離擋片卡合或 粘合至所述磁芯。
[0024] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片呈"U"形或呈"L"形。
[0025] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片為一體式結構或者由若干個薄片結構 堆疊組成。
[0026] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離擋片的厚度依據(jù)所要形成的隔離間隙的大 小而設定。
[0027] 在本公開的一種實施方式中，所述隔離間隙的寬度為0. 5mm-5mm。
[002引根據(jù)本公開的第H方面，一種EMI濾波器，電阻串/并聯(lián)、電感器和電容組合成的 抗電磁干擾濾波電路；所述電感器包括本公開第一方面的共模電感器。
[0029] 根據(jù)本公開的第四方面，一種開關電源，包括本公開第一方面的共模電感器。
[0030] 本公開的實施例所提供的共模電感器，主要通過在每個多層線圈繞組中形成一隔 離間隙，進而利用每一所述隔離間隙將一多層線圈繞組從第一層開始分隔為兩個繞線區(qū) 域。經(jīng)過發(fā)明人的實踐驗證表明，相比于現(xiàn)有技術中隔離間隙將多層線圈繞組從第二層線 圈繞組開始分隔為兩個繞線區(qū)域的技術方案，本公開可W在很大程度上提高共模電感器的 EMI噪聲抑制能力，從而為開關電源朝著小型化、高頻化的方向發(fā)展提供了技術支持。
【附圖說明】
[0031] 通過參照附圖詳細描述其示例實施方式，本公開的上述和其它特征及優(yōu)點將變得 更加明顯。
[0032] 圖1是共模電感器的等效電路圖；
[0033] 圖2是現(xiàn)有技術中一種共模電感器的結構示意圖；
[0034] 圖3是本公開示例實施方式中一種共模電感器的結構示意圖；
[0035] 圖4是本公開示例實施方式中一種共模電感器繞線的方法的流程示意圖；
[0036] 圖5是本公開示例實施方式中一種隔離擋片的結構示意圖；
[0037] 圖6是圖5中隔離擋片與磁芯結合后的結構示意圖；
[0038] 圖7是圖6中磁芯在繞線后的結構示意圖；
[0039] 圖8是利用本公開中共模電感器繞線的方法制備的一種共模電感器的結構示意 圖。
[0040] 附圖標記說明：
[0041] 101;多層線圈繞組
[0042] IOlA ;第一層線圈繞組
[0043] IOlB ;第二層線圈繞組
[0044] IOlX ;第一多層線圈繞組
[0045] IOlY ;第二多層線圈繞組
[0046] 1011 ;第一繞線區(qū)域
[0047] 1012 ;第二繞線區(qū)域
[004引 102 ;磁芯
[004引 103;隔離間隙
[0050] 104;隔離擋片
[0051] W ;隔離擋片開口寬度 [005引H ;隔離擋片厚度
[0053] D ;隔離間隙寬度
[0054] S101-S103;步驟
【具體實施方式】
[00巧]現(xiàn)在將參考附圖更全面地描述示例實施方式。然而，示例實施方式能夠W多種形 式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供送些實施方式使得本公開將 全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。在圖中，為了清 晰，夸大了區(qū)域和層的厚度。在圖中相同的附圖標記表示相同或類似的結構，因而將省略它 們的詳細描述。
[0056] 此外，所描述的特征、結構或特性可W W任何合適的方式結合在一個或更多實施 例中。在下面的描述中，提供許多具體細節(jié)從而給出對本公開的實施例的充分理解。然而， 本領域技術人員將意識到，可W實踐本公開的技術方案而沒有所述特定細節(jié)中的一個或更 多，或者可W采用其它的方法、組元、材料等。在其它情況下，不詳細示出或描述公知結構、 材料或者操作W避免模糊本公開的各方面。
[0057] 現(xiàn)有技術中的開關電源產(chǎn)品正在朝著小型化的方向發(fā)展，送也導致了共模電感器 中磁芯的直徑不能太大。如圖2中所示，由于受到磁芯102直徑的限制，如果想要在磁芯 102上W相同的層數(shù)，繞制更多面數(shù)的線圈，則必須增加每一層的線圈面數(shù)。在形成隔離間 隙103時，一方面，其他層的線圈面數(shù)對于第一層線圈繞組IOlA的線圈面數(shù)有很大的依賴 作用，為了繞制更多面數(shù)的線圈，需要盡可能增加第一層線圈繞組IOlA的線圈面數(shù)，而不 會在第一層線圈繞組IOlA中形成隔離間隙；另一方面，考慮到即使在第一層線圈繞組IOlA 中形成隔離間隙103,由于跨線造成的形變，在繞線過程中，其大小難W控制，可能造成產(chǎn)品 特性不穩(wěn)定。
[005引本示例實施方式中，通過克服上述技術偏見，提供了一種共模電感器。如圖3中所 示，該共模電感器主要包括；一磁芯102,兩個多層線圈繞組101 (第一多層線圈繞組IOlX 和第二多層線圈繞組101Y)，對稱繞制在所述磁芯102上；W及，兩個隔離間隙103,分別形 成在每個所述多層線圈繞組101中；每一所述隔離間隙103用于將一多層線圈繞組101從 第一層線圈繞組IOlA開始分隔為兩個繞線區(qū)域。經(jīng)過發(fā)明人的實踐驗證表明，相比于現(xiàn)有 技術中隔離間隙將多層線圈繞組101從第二層線圈繞組IOlB開始分隔為兩個繞線區(qū)域的 技術方案，本公開可W在很大程度上提高共模電感器的EMI噪聲抑制能力。其部分驗證數(shù) 據(jù)具體如下：
[005引設計立組（A組、B組W及C組）不同的繞線方式，要求每組中使用的磁芯的阻抗 無顯著差異，每組樣本數(shù)為IOpcs (編號1-10)。選擇熟練繞線員工一人，按表1中規(guī)格繞制 3組樣本。
[0062] 測試3組樣本在輸入信號頻率為500KHZ時的阻抗，得到表2中數(shù)據(jù)。
[0063]表2
[0064]
[0065]
[0066] 測試3組樣本在輸入信號頻率為SOOKHz時的阻抗，得到表3中數(shù)據(jù)。
[0067] 表 3
[0068]
[0069] 可W明顯看出，相比于現(xiàn)有技術中隔離間隙將多層線圈繞組101從第二層線圈繞 組IOlB開始分隔為兩個繞線區(qū)域的技術方案（即B組樣本），本公開（即C組樣本）可W 在很大程度上提高共模電感器的EMI噪聲抑制能力。
[0070] 需要指出的是，雖然本示例實施方式中是W多層線圈繞組101為雙層線圈繞組、 隔離間隙寬度