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1、(10)申请公布号 CN 102510221 A (43)申请公布日 2012.06.20 C N 1 0 2 5 1 0 2 2 1 A *CN102510221A* (21)申请号 201110374403.9 (22)申请日 2011.11.22 H02M 3/335(2006.01) (71)申请人华为技术有限公司 地址 518129 广东省深圳市龙岗区坂田华为 总部办公楼 (72)发明人刘旭君 (74)专利代理机构北京中博世达专利商标代理 有限公司 11274 代理人申健 (54) 发明名称 一种开关电源装置 (57) 摘要 本发明实施例公开了一种开关电源装置，涉 及电源技术领域，解。
2、决了开关电源模块所占印刷 电路板面积大，不利于提高功率密度，而且成本高 的问题，本发明的技术方案为：集成在同一个磁 芯上的输出功率电感和脉冲信号变压器；位于所 述同一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号 变压器绕组之间的耦合度为0。本发明实施例适 用于开关电源装置。 (51)Int.Cl. 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书 1 页 说明书 3 页 附图 2 页 1/1页 2 1.一种开关电源装置，包括输入开关管、变压器、输出滤波电容、输出整流器、通过脉冲 信号控制的目标电路和控制所述目标电路的控制模块，其特征在于，还包。
3、括： 集成在同一个磁芯上的输出功率电感和脉冲信号变压器； 位于所述同一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的耦合度为 0。 2.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，当所述磁芯的磁柱包括一 个中柱和两个边柱时，其中所述输出功率电感绕组绕在所述磁芯的中柱上，所述脉冲信号 变压器绕组由绕组一和绕组二组成，所述绕组一和绕组二均绕在两个边柱上，具体包括： 当电流通过所述输出功率电感绕组时，所述输出功率电感绕组在所述两个边柱上产生 磁通，缠绕在两个边柱上的绕组一和绕组二由所述磁通感应的电动势均为0； 当电流通过所述绕组一时，所述绕组一在一个边柱上产生磁通一，在另一个边柱上产 生。
4、磁通二，所述磁通一和磁通二在所述中柱上的分量方向相反； 当电流通过所述绕组二时，所述绕组二在一个边柱上产生磁通三，在另一个边柱上产 生磁通四，所述磁通三和磁通四在所述中柱上的分量方向相反。 3.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，当所述磁芯的磁柱包括一 个中柱和两个边柱时，其中所述输出功率电感绕组绕在所述磁芯的中柱上，所述脉冲信号 变压器绕组由绕组一和绕组二组成，所述绕组一和绕组二均绕在一个边柱和中柱上，具体 包括： 当电流通过所述输出功率电感绕组时，所述输出功率电感绕组在所述边柱和中柱上产 生磁通，缠绕在边柱和中柱上的绕组一和绕组二由所述磁通感应的电动势均为0； 当电流通过所述。
5、绕组一时，所述绕组一在边柱上产生磁通五，在中柱上产生磁通六，所 述磁通五和磁通六在所述中柱上的分量方向相反； 当电流通过所述绕组二时，所述绕组二在一个边柱上产生磁通七，在中柱上产生磁通 八，所述磁通七和磁通八在所述中柱上的分量方向相反。 4.根据权利要求1所述的一种开关电源装置，其特征在于，所述脉冲信号为驱动信号 时，所述脉冲信号控制的目标电路为驱动电路，控制所述目标电路的控制模块为控制驱动 电路模块；所述脉冲信号为关机信号时，所述脉冲信号控制的目标电路为关机电路，控制所 述目标电路的控制模块为控制关机电路模块。 权 利 要 求 书CN 102510221 A 1/3页 3 一种开关电源装置 。
6、技术领域 0001 本发明涉及电源技术领域，尤其涉及一种开关电源装置。 背景技术 0002 随着电源技术的发展，电源模块面积越来越小，磁集成技术也就应用的越来越多。 0003 在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中，如图1所示，对于传递驱动信号 的开关电源装置包括变压器TX1，控制驱动电路X1，驱动信号变压器X2，驱动电路X3，输出 整流和滤波，其中所述输出整流和滤波包括输出功率电感X4和输出滤波电容C1。开关电源 模块所占印刷电路板面积大，不利于提高功率密度，而且成本高。 发明内容 0004 本发明的实施例提供一种开关电源装置，减小了开关电源模块所占印刷电路板的 面积，提高了功率密度，降。
7、低了成本。 0005 为达到上述目的，本发明采用如下技术方案： 0006 一种开关电源装置，包括输入开关管、变压器、输出滤波电容、输出整流器、通过脉 冲信号控制的目标电路和控制所述目标电路的控制模块，还包括： 0007 集成在同一个磁芯上的输出功率电感和脉冲信号变压器； 0008 位于所述同一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的耦合 度为0。 0009 本发明实施例提供的一种开关电源装置，通过将输出功率电感和脉冲信号变压器 集成在同一个磁芯上，并且满足输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的耦合度为 0，两者相互独立工作，解决了开关电源模块所占印刷电路板面积大，不利于提高功率。
8、密度， 而且成本高的问题，减小了开关电源模块所占印刷电路板的面积，提高了功率密度，降低了 成本。 附图说明 0010 图1为现有技术中一种传递驱动信号的开关电源装置电路图； 0011 图2为本发明实施例一提供的一种开关电源装置的主要结构图； 0012 图3为本发明实施例一提供的一种开关电源装置的电路图； 0013 图4为本发明实施例一提供的一种开关电源装置中，集成在同一个磁芯上的输出 功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组示例图； 0014 图5为本发明实施例一提供的一种开关电源装置中，集成在同一个磁芯上的输出 功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组示例图。 具体实施方式 0015 下面结合附图对本发明实。
9、施例一种开关电源装置进行详细描述。 说 明 书CN 102510221 A 2/3页 4 0016 实施例一 0017 如图2所示，本发明实施例提供了一种开关电源装置结构图，包括输入开关管、变 压器、输出滤波电容、输出整流器、通过脉冲信号控制的目标电路和控制目标电路的控制模 块，具体还包括： 0018 201、集成在同一个磁芯上的输出功率电感和脉冲信号变压器； 0019 202、位于所述同一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的 耦合度为0。 0020 本发明实施例提供的一种开关电源装置，通过将输出功率电感和脉冲信号变压器 集成在同一个磁芯上，并且满足输出功率电感绕组和脉冲信号变。
10、压器绕组之间的耦合度为 0，两者相互独立工作，解决了开关电源模块所占印刷电路板面积大，不利于提高功率密度， 而且成本高的问题，减小了开关电源模块所占印刷电路板的面积，提高了功率密度，降低了 成本。 0021 如图3所示，本发明实施例提供的一种传递驱动信号的开关电源装置的电路图， 以传递驱动信号的开关电源为例，包括变压器TX1、控制驱动电路X1、驱动电路X3、输出功 率电感和脉冲信号变压器X4、输出滤波电容C1、还有三极管Q1、Q2、Q3，其中输出功率电感 和脉冲信号变压器集成在同一个磁芯上，两者相互独立工作。 0022 如图4所示，输出功率电感和脉冲信号变压器集成的磁芯为EE型时，输出功率电 。
11、感绕组和脉冲信号变压器绕组的缠绕方式。其中，绕组A1-A2为输出功率电感绕组，绕组 B1-B2和绕组B3-B4为脉冲信号变压器绕组。绕组A1-A2绕在磁芯的中柱上，绕组B1-B2和 绕组B3-B4绕在磁芯的两个边柱上。其中绕组B1-B2分成两部分，为左部分绕组B1-B12和 右部分绕组B12-B2，分别绕在磁芯的两个边柱上。 0023 当电流从A1流入A2流出时，由右手定则可知，产生的磁通在中柱上的方向是向下 的，在两个边柱上的分量方向均为向上的，由左手定则可知，左部分绕组B1-B12在方向为 向上的磁通分量的感应下，产生的电动势的电流方向是由B1到B12，而右部分绕组B12-B2 在方向为向。
12、上的磁通分量的感应下，产生的电动势的电流方向是由B2到B12，方向相反，则 在绕组B1-B2上的总电动势为0； 0024 当电流从B1流入B2流出时，由右手定则可知，左部分绕组B1-B12产生的磁通在 中柱的分量方向向上，右部分绕组B12-B2产生的磁通在中柱的分量方向向下，两者相互抵 消，和为0，则绕组A1-A2中不会产生电动势。 0025 因此，输出功率电感绕组A1-A2和脉冲信号变压器绕组中的B1-B2耦合度为0，同 理输出功率电感绕组A1-A2和脉冲信号变压器绕组中的B3-B4耦合度也为0，则位于所述同 一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的耦合度为0。 0026 而脉。
13、冲信号变压器绕组中的绕组B1-B2和绕组B3-B4是紧密耦合的，在绕组B1-B2 上施加一个电压，绕组B3-B4就会感应出一个电动势。 0027 如图5所示，输出功率电感和脉冲信号变压器集成的磁芯为EE型时，输出功率电 感绕组和脉冲信号变压器绕组的缠绕方式。其中，绕组A1-A2为输出功率电感绕组，绕组 B1-B2和绕组B3-B4为脉冲信号变压器绕组。绕组A1-A2绕在磁芯的中柱上，绕组B1-B2和 绕组B3-B4绕在磁芯的左边柱和中柱上。其中绕组B1-B2分成两部分，为左部分绕组B1-B12 和右部分绕组B12-B2，分别绕在磁芯的左边柱和中柱上。 说 明 书CN 102510221 A 3/。
14、3页 5 0028 当电流从A1流入A2流出时，由右手定则可知，产生的磁通在中柱上的方向是向 下的，在左边柱上的分量方向向上，由左手定则可知，左部分绕组B1-B12在方向为向上的 磁通分量的感应下，产生的电动势的电流方向是由B1到B12，而右部分绕组B12-B2在方向 为向下的磁通分量的感应下，产生的电动势的电流方向是由B2到B12，方向相反，则在绕组 B1-B2上的总电动势为0； 0029 当电流从B1流入B2流出时，由右手定则可知，左部分绕组B1-B12产生的磁通在 中柱的分量方向向上，右部分绕组B12-B2产生的磁通在中柱的分量方向向下，两者相互抵 消，和为0，则绕组A1-A2中不会产生。
15、电动势。 0030 因此，输出功率电感绕组A1-A2和脉冲信号变压器绕组中的B1-B2耦合度为0，同 理输出功率电感绕组A1-A2和脉冲信号变压器绕组中的B3-B4耦合度也为0，则位于所述同 一个磁芯上的输出功率电感绕组和脉冲信号变压器绕组之间的耦合度为0。 0031 而脉冲信号变压器绕组中的绕组B1-B2和绕组B3-B4是紧密耦合的，在绕组B1-B2 上施加一个电压，绕组B3-B4就会感应出一个电动势。 0032 本发明可以应用于任何有需要在不共地的电路之间传递脉冲信号的开关电源，如 驱动信号，关机信号等，当所述脉冲信号为驱动信号时，所述脉冲信号控制的目标电路为驱 动电路，控制所述目标电路的控制模块为控制驱动电路模块；当所述脉冲信号为关机信号 时，所述脉冲信号控制的目标电路为关机电路，控制所述目标电路的控制模块为控制关机 电路模块。 0033 以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何 熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵 盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。 说 明 书CN 102510221 A 1/2页 6 图1 图2 说 明 书 附 图CN 102510221 A 2/2页 7 图3 图4 图5 说 明 书 附 图CN 102510221 A 。