[實(shí)用新型]有源鉗位磁集成變換器

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200720033229.0
• 申請(qǐng)日: 2007-01-09
• 公開（公告）號(hào): CN201008125Y
• 公開（公告）日: 2008-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳乾宏;馮陽;王健;阮新波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): H02M3/28
• 分類號(hào): H02M3/28;H02M5/10
• 代理公司: 南京蘇高專利事務(wù)所
• 代理人: 闕如生

一、技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型的有源鉗位磁集成變換器屬電能變換裝置的直流變換器。

二、背景技術(shù)

有源鉗位正激變換器因其具有電路拓?fù)浜?jiǎn)單、電壓尖峰小、變壓器雙向磁化、占空比能夠大于0.5、可以實(shí)現(xiàn)零電壓開關(guān)等優(yōu)良特性在中小功率的直流變換場(chǎng)合得到了廣泛的應(yīng)用。由于其采用單端式整流電路，與半橋、全橋等雙端式變換器相比，存在電感電流脈動(dòng)較大的問題。為了保證輸出電壓品質(zhì)，一般會(huì)增大濾波電感和濾波電容，這樣勢(shì)必會(huì)增大變換器的體積重量、不利于提高功率密度。而高功率密度已經(jīng)成為變換器的重要指標(biāo)之一，為此，需要從減小元器件的外形尺寸和減小損耗兩個(gè)方面入手來加以改進(jìn)。隨著半導(dǎo)體功率器件封裝技術(shù)的迅速發(fā)展，磁性元件成為制約變換器功率密度提高的主要因素之一。高頻化雖然是減小磁性元件體積的有效手段，但是隨之而來的磁件和半導(dǎo)體器件損耗的迅速增大又限制了功率密度的提高。因此，磁集成技術(shù)成為進(jìn)一步提高變換器功率密度的行之有效的手段之一。

Ed?Bloom，“Core?selection?for?&?design?aspects?of?an?integrated-magneticforward?converter”，in?Proc.IEEE?APEC?1986，pp.141-150針對(duì)繞組磁復(fù)位正激式變換器，公開了一種集成磁件方案，但是該方案只能減小磁件體積并不能改善輸出電流脈動(dòng)；臺(tái)達(dá)公司申請(qǐng)的美國專利Isolated?voltage?regulator?with?one?corestructure?U.S6,853,568針對(duì)高壓輸入VRM提出多種可應(yīng)用集成磁件的電路結(jié)構(gòu)，其中包括交錯(cuò)并聯(lián)正激式變換器，以減小變換器的體積和重量、簡(jiǎn)化變換器結(jié)構(gòu)。專利只簡(jiǎn)單說明該集成磁件是將變壓器與電感相集成，未給出各繞組的具體連接方式包括各繞組同名端的關(guān)系，更未利用集成磁件來減小輸出電流紋波。Gordon?Bloom，Rudy?Severns，“The?generalized?use?of?integrated?magnetics?and?zero-ripple?techniques?inswitchmode?power?converters”，in?Proc.IEEE?PESC?1984，pp.15-33公開了一種通用的減小電流脈動(dòng)的方法——即通過構(gòu)造耦合電感來實(shí)現(xiàn)。采取該方法雖然能夠減小輸出電流脈動(dòng)，但需要外加電路，且無法將變壓器和電感集成而減小磁件體積。

三、實(shí)用新型內(nèi)容

針對(duì)有源鉗位正激變換器輸出電流紋波大的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型給出一種變壓器和電感的磁集成方案，不僅能夠減小磁件體積，同時(shí)可以讓變換器在擁有最低原邊功率管的電壓應(yīng)力的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)輸出電流紋波的最小化。有利于提高有源鉗位正激式變換器的輸出品質(zhì)、變換效率、功率密度，并能改善其輸出動(dòng)態(tài)性能。