一种电动车充电器用变压器的制作方法

本发明涉及变压器技术领域，特别是涉及一种电动车充电器用变压器。

背景技术：

开关变压器的制造工艺流程一般是先绕线、剪线整形、焊脚、装磁芯、测试电参数、真空浸漆、烘烤、复测点胶、包装等。其中的关键项是磁芯的材质和气隙，最重要的是线圈的绕法。在圈数、线径、脚位都确定的前提下，线圈的绕法就显得至关重要，对变压器乃至充电器的电参数有非常大的影响。特别是漏感的大小关系到mos管工作时的电压应力和充电器的使用寿命。

由于电压较高，变压器的绕组较多，一般要超过2层，有时甚至达到4-5层，这就给变压器带来一个层间电容的分布参数。当mosfet关断的时候，变压器的漏感与mosfet的结电容以及变压器的层间电容会产生振动，幅度达到几十甚至超过一百伏。输出功率300w以上的充电器脉冲尖峰甚至达到150v。这对mosfet与emi来说都是不允许的，所以一般会增加rcd电路(尖峰吸收)来抑制这个振荡，达到保护mosfet与一定程度上改善emi。

现有技术中我们一般采用三明治夹心绕法来减小变压器的漏感。三明治绕法分为初级夹次级的绕法、次级夹初级的绕法。图1为初级夹次级的绕法，其中1/2np层为一半圈数的初级绕组层，ns层为完整圈数的初级绕组层，初级绕组将次级绕组夹在中间，从而形成了三明治夹心绕法。综合来讲三明治绕法带来了一定的优势，能达到一般的使用，但就算把变压器绕得更平整来增强耦合性减少漏感，三明治绕法减小的漏感仍然到达了瓶颈，限制了mos管的使用，导致输出功率就做不大。

技术实现要素：

本发明的一个目的是要提供一种电动车充电器用变压器，最大化降低了漏感，减小了充电器脉冲尖峰，提高了反峰电压和匝比。

特别地，本发明提供了一种电动车充电器用变压器，变压器的骨架上绕有第一次级绕组，第一次级绕组外部覆盖有第一绝缘胶带，第一绝缘胶带外部绕制有第一初级绕组，第一初级绕组外部覆盖有第二绝缘胶带，第二绝缘胶带外部绕制有第二次级绕组，第二次级绕组外部覆盖有第三绝缘胶带，第三绝缘胶带外部绕制有第二初级绕组，第二初级绕组外部覆盖有第四绝缘胶带，第四绝缘胶带外部绕制有第三次级绕组，第三次级绕组外部覆盖有第五绝缘胶带，其中，所述第一初级绕组与所述第二初级绕组并联连接。

优选的，第五绝缘胶带外部绕制有辅助绕组，所述辅助绕组外部覆盖有第六绝缘胶带。

优选的，第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组、第一初级绕组、第二初级绕组为整层密布绕制或者整层均等绕制。

优选的，第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组均为双线并绕。

优选的，次级绕组和初级绕组的绕制方向相同。

优选的，第五绝缘胶带外部绕制有第三初级绕组，第三初级绕组外部覆盖有第六绝缘胶带，第六绝缘胶带外部绕制有第四次级绕组，第四次级绕组外部覆盖有第七绝缘胶带……第2n-1绝缘胶带外部绕制有第n初级绕组，第n初级绕组外部覆盖有第2n绝缘胶带，第2n绝缘胶带外部绕制有第n+1次级绕组，第n+1次级绕组外部覆盖有第2n+1绝缘胶带；各个初级绕组并联连接。

优选的，次级绕组或者初级绕组的绕线材料为铜铝合金漆包线。

本发明的变压器由于采用的单层整层密布并联绕法，相比传统的三明治绕法，至少有以下有益的技术效果：

1、变压器漏感减小，充电器脉冲尖峰小，因此mos开关管的可用余量变大；

2、铜铝合金漆包线作为绕线材料，材料较软，更方便绕制平整。绕线平整之后，线包缩小，使得线圈散热更好，铜阻会更小。

3、单端反激式开关电源电路中，反峰电压提高，匝比提高，线圈比提高。因此经过变压器的反峰电压提高之后，在相同功率输出下，本发明的电流变小，损耗变小。

根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是现有技术一种三明治绕法的线圈剖面图；

图2是本发明一个实施例的变压器的线圈剖面图。

具体实施方式

电动车充电器用变压器的线圈材料主要采用用铜铝合金漆包线，其优点是比铜线软，方便工人绕制且线圈容易绕的平整。变压器主要包括磁芯、初级绕组和次级绕组。磁芯安装在骨架上，绕组的线圈缠绕在骨架上，形成图2。图2中，ns层为次级绕组层，np层为初级绕组层，npf层和nsf层为辅助绕组层。每一层之间都覆盖着绝缘胶带层，用于隔离绝缘。

图2示出的线圈剖面图共有7层，其中5层为主要功能层。完整的初级绕组层和完整的次级绕组层相交替。具体的缠绕方式为：变压器的骨架上绕有第一次级绕组，第一次级绕组外部覆盖有第一绝缘胶带，第一绝缘胶带外部绕制有第一初级绕组，第一初级绕组外部覆盖有第二绝缘胶带，第二绝缘胶带外部绕制有第二次级绕组，第二次级绕组外部覆盖有第三绝缘胶带，第三绝缘胶带外部绕制有第二初级绕组，第二初级绕组外部覆盖有第四绝缘胶带，第四绝缘胶带外部绕制有第三次级绕组，第三次级绕组外部覆盖有第五绝缘胶带。第五绝缘胶带外部绕制有辅助绕组，所述辅助绕组外部覆盖有第六绝缘胶带。

若是还需要更多层的初次级绕组，则在第五层绝缘胶带外部继续缠绕。第五绝缘胶带外部绕制有第三初级绕组，第三初级绕组外部覆盖有第六绝缘胶带，第六绝缘胶带外部绕制有第四次级绕组，第四次级绕组外部覆盖有第七绝缘胶带……第2n-1绝缘胶带外部绕制有第n初级绕组，第n初级绕组外部覆盖有第2n绝缘胶带，第2n绝缘胶带外部绕制有第n+1次级绕组，第n+1次级绕组外部覆盖有第2n+1绝缘胶带。

第一初级绕组与所述第二初级绕组并联连接，也就是说各个初级绕组并联连接，而不再是现有技术中的分段串联连接。而且，第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组、第一初级绕组、第二初级绕组为整层密布绕制或者整层均等绕制，一层即覆盖完整的骨架长度。次级绕组和初级绕组的绕制方向相同。

假设次级绕组采用6根线进行缠绕。则在第一次级绕组中采用2根线、第二次级绕组中采用2根线、第三次级绕组中采用2根线。第一次级绕组、第二次级绕组、第三次级绕组均为双线并绕的方式。

上述缠绕方式的约束条件，均使得线圈的初次级耦合更紧密。相比现有技术的缠绕方式，本发明变压器的漏感减小至少一半以上。以前线圈的漏感起码在6μh以上(1khz时测，初级电感量350μh)，而本发明的漏感不超过2.5μh，性能的提升非常显著。

经实际上机测试，本发明的缠绕方式，使得脉冲尖峰减小了至少60vpp，对mos管的耐压要求大大降低。充电器在输入ac264v时满负载工作，mos管反峰电压不超过550vpp，扩大了市场上常规600vmos管的使用范围，在不增加成本的前提下，使得单端反激式充电器的输出功率能做到500w以上。

而且充电器的工作频率一般在50khz左右，考虑到高频状态下导线的趋肤效应，由于减少了圈数、增大了圈数比，整个变压器的铜损和铁损不比纯铜的高，工作温升比纯铜漆包线普通绕法的变压器还低了10℃左右，从而大大降低了线圈的材料成本。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。