具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本公开的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术和设备应当被视为说明书的一部分。

在这里示出和讨论的所有例子中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它例子可以具有不同的值。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

参见图1所示的三明治绕线结构，左图为立体图，右图为沿A-A’方向的截面图。中间是圆柱形的磁芯，从磁芯向外绕设形成多层绕组结构，在磁芯外部先绕制一层变压器的原边，再绕制一层变压器的副边，然后再绕制一层变压器的原边，最后再绕制一层变压器的副边。每层绕组结构均包括从上至下的并行排列的5匝绕组，电流方向参见“×”符号和“·”符号所示，“·”符号表示电流的方向垂直于纸面并指向纸外，“×”符号表示电流的方向垂直于纸面并指向纸内。

发明人经研究分析发现，三明治绕法本质上主要可以解决传统变压器设计方案中的x方向上的磁场均匀度问题，对y方向上磁场均匀度没有明显改善作用，只能在一定程度上降低交流损耗。

为了解决上述问题，本公开实施例提供了一种具有较低的交流损耗的变压器。

该变压器包括磁芯、绕设在磁芯上的原边绕组和副边绕组。原边绕组和副边绕组共同形成从磁芯向外的多层绕组结构。

同一层绕组结构中的原边绕组和副边绕组共同形成并列排布的多匝绕组。也就是说，在同一层绕组结构中既有原边绕组也有副边绕组，而不是在同一层绕组结构中只绕设原边绕组或者只绕设副边绕组。

第P层绕组结构的第一位置为原边绕组，第P层绕组结构的第二位置为副边绕组。第P层绕组结构的第一位置是与第Q层绕组结构中的副边绕组所在位置相对应的位置，第P层绕组结构的第二位置是与第Q层绕组结构中的原边绕组所在位置相对应的位置。第P层绕组结构和第Q层绕组结构为相邻的两层绕组结构。也就是说，对于相邻的两层绕组结构，采用外层的原边绕组覆盖内层的副边绕组，外层的副边绕组覆盖内层的原边绕组的形式。

经测试验证，本公开实施例的变压器，通过改变变压器的绕组的绕制方式，降低变压器的交流损耗，提升变压器的效率。在充电器中使用本公开实施例提供的变压器，可以提升充电器的充电效率。本公开实施例的变压器，在较低的硬件成本下，可以实现更好的节能增效。

可选地，在一层绕组结构中，至少存在一圈原边绕组的不同段分布在至少两匝绕组中。例如，在第一层绕组结构中，当原边绕组围绕磁芯绕制第二圈时，第二圈的一个半圈在第二匝绕组中，第二圈的另一个半圈在第一匝绕组中，第一圈原边绕组跨越了多匝绕组。

可选地，在一层绕组结构中，至少存在一圈副边绕组的不同段分布在至少两匝绕组中。例如，在第一层绕组结构中，当副边绕组围绕磁芯绕制第二圈时，第二圈的一个半圈在第三匝绕组中，第二圈的另一个半圈在第四匝绕组中，第二圈副边绕组跨越了多匝绕组。

可选地，在一层绕组结构中，至少存在一圈副边绕组的不同段分布在至少两匝绕组中并且至少存在一圈副边绕组的不同段分布在至少两匝绕组中。例如，在第一层绕组结构中，原边绕组的第二圈的一个半圈在第二匝绕组中，原边绕组的第二圈的另一个半圈在第一匝绕组中，副边绕组的第二圈的一个半圈在第三匝绕组中，副边绕组的第二圈的另一个半圈在第四匝绕组中。

经测试验证，本公开实施例的变压器，通过改变变压器的绕组的绕制方式，可以使得磁场均匀度更高，进一步降低变压器的交流损耗。

可选地，在一层绕组结构中，至少有一匝绕组同时含有原边绕组和副边绕组。例如，在第一层绕组结构中，原边绕组的第一圈的一个半圈在第一匝绕组中，原边绕组的第一圈的另一个半圈在第二匝绕组中，副边绕组的第二圈的一个半圈在第二匝绕组中，副边绕组的第二圈的另一个半圈在第一匝绕组中。在第一层绕组结构的第一匝绕组中含有原边绕组的第一圈的半圈和副边绕组的第二圈的半圈，在第一层绕组结构的第二匝绕组中含有原边绕组的第一圈的另一个半圈和副边绕组的第二圈的另一个半圈。

可选地，变压器的原边绕组和副边绕组可以采用柔性线路板实现。

可选地，变压器的原边绕组和副边绕组可以采用导线实现。

经测试验证，本公开实施例的变压器，通过改变变压器的绕组的绕制方式，可以使得磁场均匀度更高，进一步降低变压器的交流损耗。

本公开的附图中，用符号“P”组合数字的形式表示原边绕组，用符号“S”组合数字的形式表示副边绕组。“P1”、“P2”、“P3”、“P4”分别表示第一圈原边绕组、第二圈原边绕组、第三圈原边绕组、第四圈原边绕组，第一圈原边绕组、第二圈原边绕组、第三圈原边绕组、第四圈原边绕组之间是连续的。“S1”、“S2”、“S3”、“S4”分别表示第一圈副边绕组、第二圈副边绕组、第三圈副边绕组、第四圈副边绕组，第一圈副边绕组、第二圈副边绕组、第三圈副边绕组、第四圈副边绕组之间是连续的。下面结合附图说明本公开的实施例。

<第一实施例>

参见图2-3说明本公开第一实施例提供的变压器。图2是本公开第一实施例提供的变压器绕组的结构示意图。图3是本公开第一实施例提供的变压器的骨架的结构示意图。

变压器包括磁芯、骨架、原边绕组和副边绕组。骨架套设于磁芯外部，骨架设有并列排布的多个环状的跑道，跑道上设有开口。在一个例子中，不同跑道的开口可以彼此互相对应。在一个例子中，骨架的俯视图可以参见图3所示，骨架包括骨架本体10和设置在骨架本体10的外侧、并且垂直于骨架本体10的挡板20，该挡板20即为跑道。多排挡板20并列排布，多排挡板20的对应位置处分别设有开口R1和开口R2。挡板式的跑道可以提供限位作用，将绕组承载在挡板上可以达到稳固效果。

图2的左图为磁芯和骨架的俯视图，骨架上设有4条并列排布的跑道，按照排列顺序依次为第一跑道、第二跑道、第三跑道和第四跑道，每条跑道在对应位置处分别设有开口R1和开口R2。

原边绕组和副边绕组沿跑道分布在骨架上，并且共同形成从骨架向外的多层绕组结构。原边绕组经过开口分布在每层绕组结构中，副边绕组经过开口分布在每层绕组结构中。

图2的右图示出了第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W1的截面示意图、第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W2的截面示意图。

参见图2的右图所示，对应于并列排布的第一跑道、第二跑道、第三跑道和第四跑道，第一层绕组结构和第二层绕组结构分别包括并列排布的4匝绕组，依次为第一匝、第二匝、第三匝、第四匝。第一层绕组结构中，包括原边绕组的第一圈P1和第二圈P2，副边绕组的第一圈S1和第二圈S2。第二层绕组结构中，包括原边绕组的第三圈P3和第四圈P4，副边绕组的第三圈S3和第四圈S4。

在第一实施例中，在一层绕组结构中，同一圈原边绕组只分布在同一个跑道上。例如，在第一层绕组结构中，原边绕组的第一圈P1只绕设在第一跑道上，原边绕组的第二圈P2只绕设在第二跑道上，副边绕组的第一圈S1只绕设在第四跑道上，副边绕组的第二圈S2只绕设在第三跑道上。

参见图2的右图所示，第一层绕组结构的第一位置为原边绕组，第一层绕组结构的第二位置为副边绕组。第一层绕组结构的第一位置是与第二层绕组结构中的副边绕组所在位置相对应的位置，第一层绕组结构的第二位置是与第二层绕组结构中的原边绕组所在位置相对应的位置，第一层绕组结构和第二层绕组结构为相邻的两层绕组结构。也就是说，对于相邻的两层绕组结构，采用外层的原边绕组覆盖内层的副边绕组，外层的副边绕组覆盖内层的原边绕组的形式。

在另一个例子中，骨架包括骨架本体，环绕骨架本体开设有多条并列的环形槽。相邻的两条环形槽之间设有垂直于环形槽的连接槽，连接槽的两端分别连接这两排环形槽，环凹槽作为跑道，连接槽作为跑道的开口。槽形跑道可以提供限位作用，将绕组承载在槽内上可以达到稳固效果。

<第二实施例>

图4(a)-4(b)是本公开第二实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

第二实施例和第一实施例的不同之处在于：在第二实施例中，至少存在一圈原边绕组经过开口分布在不同的跑道上，至少存在一圈副边绕组经过开口分布在不同的跑道上。

例如，参见图4(a)-4(b)所示，原边绕组的第一圈P1在开口R1处从第一跑道穿越到第二跑道，在开口R2处从第二跑道返回到第一跑道，然后开始第二圈P2。副边绕组的第一圈S1在开口R1处从第四跑道穿越到第三跑道，在开口R2处从第三跑道返回到第四跑道，然后开始第二圈S2。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而降低了变压器绕组的交流损耗。

<第三实施例>

图5是本公开第三实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

第三实施例和第一实施例的不同之处在于：在第三实施例中，在同一层绕组结构中，原边绕组和副边绕组交替分布在多匝绕组中。

例如，参见图5所示，在第一层绕组结构中，第一匝绕组为原边绕组的第一圈P1，第二匝绕组为副边绕组的第二圈S2，第三匝绕组为原边绕组的第二圈P2，第四匝绕组为副边绕组的第一圈S1。在第二层绕组结构中，第一匝绕组为副边绕组的第四圈S4，第二匝绕组为原边绕组的第三圈P3，第三匝绕组为副边绕组的第三圈S3，第四匝绕组为原边绕组的第四圈P4。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<第四实施例>

图6(a)-6(b)是本公开第四实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

第四实施例和第三实施例的不同之处在于：在第四实施例中，在同一层绕组结构中，通过同一个跑道上的至少两个开口使得同一个跑道上同时分布有原边绕组和副边绕组。也就是说，在同一层绕组结构中，至少存在一圈原边绕组经过开口分布在不同的跑道上，至少存在一圈副边绕组经过开口分布在不同的跑道上，同一个跑道上同时分布有原边绕组和副边绕组。

例如，参见图6(a)-6(b)所示，在第一层绕组结构中，原边绕组的第一圈P1的一个半圈在第一跑道中，原边绕组的第一圈P1的另一个半圈在第二跑道中，副边绕组的第二圈S2的一个半圈在第二跑道中，副边绕组的第二圈S2的另一个半圈在第一跑道中。在第一层绕组结构中，第一跑道中含有原边绕组的第一圈P1的半圈和副边绕组S2的第二圈的半圈，第二跑道中含有原边绕组的第一圈P1的另一个半圈和副边绕组的第二圈S2的另一个半圈。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<第五实施例>

图7(a)-7(b)是本公开第五实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

变压器包括磁芯、骨架、原边绕组和副边绕组。骨架套设于磁芯外部，骨架设有并列排布的多个环状的跑道，跑道上设有开口。在一个例子中，不同跑道的开口可以彼此互相对应。

图7(a)的左图为磁芯和骨架的俯视图，骨架上设有4条并列排布的跑道，按照排列顺序依次为第一跑道、第二跑道、第三跑道和第四跑道，每条跑道在对应位置处分别设有开口R1、开口R2、开口R3和开口R4。

原边绕组和副边绕组沿跑道分布在骨架上，并且共同形成从骨架向外的多层绕组结构。原边绕组经过开口分布在每层绕组结构中，副边绕组经过开口分布在每层绕组结构中。

图7(a)的右图示出了第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W1的截面示意图、第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W2的截面示意图、第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W3的截面示意图、第一层绕组结构和第二层绕组结构在位置W4的截面示意图。

参见图7(a)的右图和图7(b)所示，对应于并列排布的第一跑道、第二跑道、第三跑道和第四跑道，第一层绕组结构和第二层绕组结构分别包括并列排布的4匝绕组，依次为第一匝、第二匝、第三匝、第四匝。第一层绕组结构中，包括原边绕组的第一圈P1和第二圈P2，副边绕组的第一圈S1和第二圈S2。第二层绕组结构中，包括原边绕组的第三圈P3和第四圈P4，副边绕组的第三圈S3和第四圈S4。

在第五实施例中，至少存在一圈原边绕组经过开口分布在不同的跑道上，至少存在一圈副边绕组经过开口分布在不同的跑道上。

例如，参见图7(a)-7(b)所示，原边绕组的第一圈P1在开口R1处从第一跑道穿越到第二跑道，在开口R2处从第二跑道返回到第一跑道，在开口R3处从第一跑道穿越到第二跑道，在开口R4从第二跑道返回到第一跑道，然后开始第二圈P2。例如，副边绕组的第一圈S1在开口R1处从第四跑道穿越到第三跑道，在开口R2处从第三跑道返回到第四跑道，在开口R3处从第四跑道穿越到第三跑道，在开口R4从第三跑道返回到第四跑道，然后开始第二圈S2。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<第六实施例>

图8(a)-8(b)是本公开第六实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

第六实施例和第五实施例的不同之处在于：在第六实施例中，在同一层绕组结构中，通过同一个跑道上的至少两个开口使得同一个跑道上同时分布有原边绕组和副边绕组。也就是说，在同一层绕组结构中，至少存在一圈原边绕组经过开口分布在不同的跑道上，至少存在一圈副边绕组经过开口分布在不同的跑道上，同一个跑道上同时分布有原边绕组和副边绕组。

例如，参见图8(a)-8(b)所示，在第一层绕组结构中，原边绕组的第一圈P1分布在第一跑道和第二跑道上，副边绕组的第二圈S2的分布在第一跑道和第二跑道上，第一跑道中含有原边绕组的第一圈P1的两个1/4圈和副边绕组S2的第二圈的两个1/4圈，第二跑道中含有原边绕组的第一圈P1的另外两个1/4圈和副边绕组的第二圈S2的另外两个1/4圈。

在本公开实施例中，原边绕组和副边绕组可以采用柔性线路板实现。在采用柔性线路板实现的情况下，变压器同样可以采用前述的具有跑道的骨架结构，原边绕组和副边绕组沿跑道分布在骨架上。在采用柔性线路板实现的情况下，可以不设置骨架，原边绕组和副边绕组粘贴在磁芯上。在采用柔性线路板实现的情况下，骨架上可以不设有跑道，柔性线路板粘贴在骨架上。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<第七实施例>

图9(a)-9(c)是本公开第七实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

原边绕组和副边绕组各采用一条长条形状的柔性线路板实现。

参见图9(a)所示，柔性线路板沿长度方向包括交替排列的第一单元和第二单元，也就是说，柔性线路板依次包括第一单元、第二单元、第一单元、第二单元、第一单元、第二单元……。当然，柔性线路板也可以仅包括一个第一单元和一个第二单元。

第一单元包括多个从低到高的台阶，第二单元包括多个从高到低的台阶，台阶的长度等于环绕磁芯半周所需的长度。

柔性线路板上的导线线路沿柔性线路板的长度方向延伸并跟随台阶的高度变化进行起伏，也就是说，柔性线路板上的导线线路的整体形状类似于柔性线路板的整体形状。

参见图9(b)所示，第一单元包括4个从低到高的台阶，第二单元包括4个从高到低的台阶，将两条柔性线路板以相反的方向排列在一起，两条柔性线路板在第一单元的中间处交叉，在第二单元的中间处交叉。从柔性线路板的头端开始，将柔性线路板卷绕在磁芯上形成多层绕组结构，每层绕组结构包括并列排布的4匝绕组。第一单元和第二单元的各个台阶所对应的线圈情况、位于哪一匝绕组，可以参见图9(b)中的标注获知，这里不再赘述。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<第八实施例>

图10是本公开第八实施例提供的变压器绕组的结构示意图。

第八实施例和第七实施例的相同之处不再重复说明，第八实施例和第七实施例的不同之处在于：在第八实施例中，柔性线路板开设有缝隙FX，至少在一个台阶的中段位置开设沿柔性线路板的长度方向延伸的缝隙，使得导线线路在该台阶的中段位置被分为两条并列的子线路。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<.第九实施例>

第九实施例和第七实施例的相同之处不再重复说明，第九实施例和第七实施例的不同之处在于：至少在一个台阶的中段位置设有两条并列的导线线路且两条并列的导线线路在台阶的边缘位置处合并为一条导线线路。第九实施例最后的电路形态类似于第七实施例。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

<.第十实施例>

图11是本公开第十实施例提供的变压器绕组的结构示意图，是在第七实施例上的一个变化形式。

与第七实施例相同的，在第十实施例中，原边绕组和副边绕组各采用一条长条形状的柔性线路板实现。柔性线路板沿长度方向包括交替排列的第一单元和第二单元，第一单元包括4个从低到高的台阶，第二单元包括4个从高到低的台阶，台阶的长度等于环绕磁芯半周所需的长度。柔性线路板上的导线线路沿柔性线路板的长度方向延伸并跟随台阶的高度变化进行起伏，也就是说，柔性线路板上的导线线路的整体形状类似于柔性线路板的整体形状。

将两条柔性线路板以相反的方向排列在一起，两条柔性线路板在第一单元的中间处交叉，在第二单元的中间处交叉。从柔性线路板的头端开始，将柔性线路板卷绕在磁芯上形成多层绕组结构，每层绕组结构包括并列排布的4匝绕组。

与第七实施例的不同之处在于，在第十实施例中，每条柔性线路板均为双层线路结构。

沿柔性线路板的长度方向，每层线路结构均包括头部、中部和尾部，每层线路结构的中部均包括互相平行的第一线路100和第二线路200。

顶层线路结构的头部和底层线路结构的头部相连，顶层线路结构的尾部和底层线路结构的尾部相连。顶层线路结构的头部和中部相连，中部和尾部相连。底层线路结构的头部和中部相连，中部和尾部相连。

第一线路100包括互相分离的多段第一子线路101，第二线路200包括互相分离的多段第二子线路201，第一子线路101和第二子线路201一一对齐。

顶层线路结构的第M个第一子线路101的尾部与顶层线路结构的第N个第二子线路201的头部连接，底层线路结构的第M个第二子线路201的尾部与底层线路结构的第N个第一子线路101的头部连接，其中，N＝M+1并且M≥1。

顶层线路结构的第L个第一子线路101与底层线路结构的第L个第一子线路101的头部通过过孔GK互联、尾部通过过孔GK互联。

顶层线路结构的第L个第二子线路201与底层线路结构的第L个第二子线路201的头部通过过孔GK互联、尾部通过过孔GK互联，其中，L≥1。

本实施例的变压器绕组间的磁场分布更加均匀，从而进一步降低了变压器绕组的交流损耗。

本公开实施例还提供了一种充电器，该充电器中包括前述任一实施例公开的变压器。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。本文中所用术语的选择，旨在最好地解释各实施例的原理、实际应用或对市场中的技术的改进，或者使本技术领域的其它普通技术人员能理解本文披露的各实施例。本发明的范围由所附权利要求来限定。