变压器及控制驱动系统技术方案

本发明专利技术提供的变压器及控制驱动系统包括：主边线圈、主边屏蔽结构、副边线圈以及副边屏蔽结构，所述副边线圈设置于与所述主边线圈对应的位置，所述主边屏蔽结构设置于所述主边线圈与所述副边线圈之间，所述副边屏蔽结构设置于所述主边屏蔽结构与所述副边线圈之间，所述主边线圈的一端与所述主边屏蔽结构连接，所述副边线圈的一端与所述副边屏蔽结构连接。共模电压产生的位移电流可以直接从发射器流入主边屏蔽结构，位移电流在流经主边屏蔽结构时产生的磁场较小，因此几乎不会通过磁耦合的方式将干扰信号传递到副边线圈。本发明专利技术实施例提供的变压器与现有的变压器相比，能够显著减弱共模电压产生的干扰信号，从而提高变压器的共模瞬态抑制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电气元件领域，具体而言，涉及一种变压器及控制驱动系统。
技术介绍
以碳化硅、氮化镓等化合物半导体为代表的第三代半导体功率器件，开关速度不断提高，已经逐渐成熟并大规模进入市场；另一方面，传统的硅基半导体器件，例如功率晶体管、绝缘删型场效应管等也不断通过结构和工艺的优化获得更高的开关速度。更高的开关速度意味着控制驱动系统需要耐受更高的共模电压变化速率。在控制驱动系统中，通过变压器传输信号时，高共模电压变化速率容易引起由位移电流导致的错误信号，造成系统失效或者误操作。现有技术中，变压器往往通过引入副边屏蔽结构来避免位移电流流入变压器的副边线圈，通过消除电耦合的方式减小位移电流在副边线圈产生的欧姆压降。然而，位移电流同时也流经变压器的主边线圈，从而在主边线圈产生信号。该信号通过主边线圈与副边线圈之间的磁耦合耦合到副边线圈，同样会引发副边线圈接收到干扰的信号。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例提供了一种变压器及控制驱动系统，以改善现有的变压器的信号由于主边线圈与副边线圈之间的磁耦合，引发副边线圈接收到干扰信号的不足。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：一种变压器，包括：主边线圈、主边屏蔽结构、副边线圈以及副边屏蔽结构，所述副边线圈设置于与所述主边线圈对应的位置，所述主边屏蔽结构设置于所述主边线圈与所述副边线圈之间，所述副边屏蔽结构设置于所述主边屏蔽结构与所述副边线圈之间，所述主边线圈的一端与所述主边屏蔽结构连接，所述副边线圈的一端与所述副边屏蔽结构连接。本专利技术实施例还提供了一种控制驱动系统，包括上述的变压器。本专利技术实施例提供的变压器及控制驱动系统的有益效果为：本专利技术实施例提供的变压器及控制驱动系统包括主边线圈、主边屏蔽结构、副边线圈以及副边屏蔽结构。副边线圈设置于与主边线圈对应的位置，主边屏蔽结构设置于主边线圈与副边线圈之间，副边屏蔽结构设置于主边屏蔽结构与副边线圈之间。主边线圈与主边屏蔽结构连接，副边线圈与副边屏蔽结构连接，共模电压产生的位移电流可以直接从发射器流入主边屏蔽结构，位移电流在流经主边屏蔽结构时产生的磁场较小，因此几乎不会通过磁耦合的方式将干扰信号传递到副边线圈。本专利技术实施例提供的变压器与现有的变压器相比，能够显著减弱共模电压产生的干扰信号，从而提高变压器的共模瞬态抑制(CommonModeTransientImmunity)。附图说明为了更清楚的说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例提供的变压器的示意性结构图；图2是本专利技术实施例提供的变压器的部分结构的剖面图；图3是本专利技术实施例提供的变压器的等效电路图；图4是本专利技术实施例提供的变压器的主边屏蔽结构的一种具体实施方式的结构示意图；图5是本专利技术实施例提供的变压器的主边屏蔽结构的另一种具体实施方式的结构示意图；图6是本专利技术实施例提供的变压器的主边屏蔽结构的再一种具体实施方式的结构实体图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对在附图中提供的本专利技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本专利技术的范围，而是仅仅表示本专利技术的选定实施例。基于本专利技术的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。详情请参见图1，图1示出了本专利技术实施例提供的变压器100，该变压器100包括主边线圈110、主边屏蔽结构120、副边线圈130以及副边屏蔽结构140。主边线圈110为螺旋形金属导线，具体可以为单层的螺旋形结构。主边线圈110的线圈形状以及匝数可根据具体实施需要的电感和电阻值确定，在本实施例中不做限定。主边线圈110的两端与发射器电路连接，发射器电路在主边线圈110中产生变化的电流以产生交变的磁通。副边线圈130为螺旋形金属导线，副边线圈130设置为与主边线圈110纵向对齐。优选地，主边线圈110在纵向的投影与副边线圈130在纵向的投影大致重合。副边线圈130的线圈形状以及匝数可根据实际的实施需求确定，在本实施例中不做限定。副边线圈130的两端与接收器电路连接。主边屏蔽结构120设置于主边线圈110以及副边线圈130之间，主边屏蔽结构120可以为至少一层金属层组成的薄片状结构。上述的金属层具体可以为带有多个开口和缝隙的金属薄片结构。主边屏蔽结构120与主边线圈110的一端连接，具体地，主边屏蔽结构120与主边线圈110的一端交流共地。主边屏蔽结构120的屏蔽范围为主边屏蔽结构120在垂直方向的投影。优选地，主边屏蔽结构120的屏蔽范围与主边线圈110的轮廓大致相同。优选的，主边屏蔽结构和主边线圈在纵向上的重叠面积占主边线圈面积的60％以上。副边屏蔽结构140设置于主边屏蔽结构120以及副边线圈130之间，副边屏蔽结构140可以为至少一层金属层组成的片状结构。上述的金属层具体可以为带有多个开口和缝隙的金属薄片结构。副边屏蔽结构140与副边线圈130的一端连接，具体地，副边屏蔽结构140与副边线圈130交流共地。副边屏蔽结构140的屏蔽范围为副边屏蔽结构140在垂直方向的投影。优选地，副边屏蔽结构140的屏蔽范围与副边线圈130的轮廓大致相同。主边屏蔽结构120设置于主边线圈110与副边线圈130之间，副边屏蔽结构140设置于主边屏蔽结构120与副边线圈130之间，即主边线圈110、主边屏蔽结构120、副边屏蔽结构140以及副边线圈130依次纵向堆叠。详情请参见图2，主边线圈110与主边屏蔽结构120之间还设置有第一介质层150，优选地，主边线圈110与主边屏蔽结构120可以通过设置于第一介质层150中的连接部180连接。副边线圈130与副边屏蔽结构140之间还设置有第三介质层170，优选地，副边线圈130与副边屏蔽结构140可以通过设置于第三介质层170中的连接部180连接。主边屏蔽结构120与副边屏蔽结构140之间设置有第二介质层160。第二介质层160可耐受主边与副边之间的高电压差，起到隔离的作用。主边屏蔽结构120与副边屏蔽结构140通过第二介质层160形成主边与副边之间的寄生耦合电容。副边线圈130设置于衬底190的表面，即形成自下而上依次包含副边线圈130、副边屏蔽结构140、主边屏蔽结构120、和主边线圈110的变压器。可选的，也可以将主边线圈110置于衬底190的表面，将副边线圈130置于变压器100的顶部；从而形成自上而下依次包含副边线圈130、副边屏蔽结构140、主边屏蔽结构120、和主边线圈110的变压器。详情请参见图3，图3为本专利技术实施例提供的变压器100的对瞬态共模电压相应的等效电路图。主边线圈110的漏电感为Lk，由于位移电流在主边线圈上分布的不均匀性形成的等效电阻为Rnp，变压器100的磁化电感为LM，主边线圈110的线圈等效为Lp。与主边线圈110连接的发射器电路等效为电压源111以及内阻Rt。电压源112的输出电压表本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器，其特征在于，所述变压器包括：主边线圈、主边屏蔽结构、副边线圈以及副边屏蔽结构，所述副边线圈设置于与所述主边线圈对应的位置，所述主边屏蔽结构设置于所述主边线圈与所述副边线圈之间，所述副边屏蔽结构设置于所述主边屏蔽结构与所述副边线圈之间，所述主边线圈的一端与所述主边屏蔽结构连接，所述副边线圈的一端与所述副边屏蔽结构连接。

【技术特征摘要】
1.一种变压器，其特征在于，所述变压器包括：主边线圈、主边屏蔽结构、副边线圈以及副边屏蔽结构，所述副边线圈设置于与所述主边线圈对应的位置，所述主边屏蔽结构设置于所述主边线圈与所述副边线圈之间，所述副边屏蔽结构设置于所述主边屏蔽结构与所述副边线圈之间，所述主边线圈的一端与所述主边屏蔽结构连接，所述副边线圈的一端与所述副边屏蔽结构连接。2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于：所述主边屏蔽结构包括第一主干部。3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于：所述第一主干部包括至少一个带有开口的弧形导体结构。4.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于：所述第一主干部包括呈放射状延伸...

【专利技术属性】
技术研发人员：伍荣翔，方向明，
申请(专利权)人：成都线易科技有限责任公司，电子科技大学，
类型：发明
国别省市：四川;51