[實用新型]基于采用扁平矩陣變壓器設計的開關電源

無效

• 申請號: 200920217339.1
• 申請日: 2009-09-29
• 公開（公告）號: CN201523330U
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 崔玉明
• 申請（專利權）人: 保定市智能電腦有限公司
• 主分類號: H02M7/04
• 分類號: H02M7/04;H02M3/335
• 代理公司: 石家莊新世紀專利商標事務所有限公司 13100
• 代理人: 陳建民

技術領域

本實用新型涉及一種基于采用扁平矩陣變壓器設計的開關電源，適用適用于各種用途及規格的低電壓、大電流、大功率開關型功率放大器的配套開關電源，屬于開關電源技術領域。

技術背景

長期以來，在開關電源技術領域中，分立型的開關變壓器、整流元件及濾波電感元件早已成為開關電源的經典技術，因其技術成熟，至今仍是開關電源技術的主流。但是，這種技術也有其明顯的缺點：體積大、制作工藝復雜、漏感大、損耗大、效率低，尤其是在低電壓、大電流、大功率、小體積應用時，上述缺點更加突出。在如今大力提倡節能降耗的時代，開關電源的這些問題應引起關注和解決。

發明內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種能夠提高變換效率和可靠性，減小電磁輻射和體積的基于采用扁平矩陣變壓器設計的開關電源。

本實用新型采用如下技術方案：

本實用新型由EMI濾波器、工頻整流濾波電路ZLD、功率變換電路GBD、FTI變壓器組件、濾波電路LBD、反饋網絡、PWM控制器組成；所述EMI波波器的輸入端接～220V，其輸出端經工頻整流濾波電路ZLD接功率變換電路GBD的輸入端，所述功率變換電路GBD的輸出端經FTI變壓器組件接濾波電路LBD的輸入端，所述濾波電路LBD的一路輸出端經所述反饋網絡接PWM控制器的輸入端，PWM控制器的輸出端接所述功率變換電路GBD的相應輸入端。本實用新型采用美國Flat?Transformer?Technology公司的FTI系列扁平矩陣變壓器，配以半橋功率變換電路(當然還可以采用全橋、推挽等其它功率變換拓撲)組成開關電源，用以向開關型功率放大器供電。

FTI系列扁平矩陣變壓器的顯著特點是功率密度高，漏感小。由于該變壓器將整流元件、濾波電感都結合在一起，形成一個變壓器-整流器-濾波電感一體的組件(即FTI變壓器組件)，因而使得體積小巧，結構緊湊，進而消除了分立元件間因連線造成的額外損耗與電磁輻射，相比傳統的由分立元件組成的開關電源，它的功率變換效率更高，電磁輻射更低。它的獨特的磁路及繞組結構，使原、副邊的漏感大幅減少，因此可顯著減小因漏感引起的電壓尖峰，亦可減小尖峰對功率元件的威脅，進而可選用低定額的功率元件以降低開關電源成本。

本實用新型的有益效果是由于采用FTI系列扁平矩陣變壓器制作開關電源，可明顯改善開關電源的變換效率，降低電磁輻射，減小體積和重量，提高了開關電源的工作可靠性。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；

圖2為工頻整流濾波電路和功率變換電路的電路原理圖；

圖3為FTI變壓器組件及濾波電路的電路原理圖；

圖4為反饋網絡的電路原理圖；

圖5為FTI變壓器組件的結構示意圖。

在圖1-5中，1變壓器磁芯、2半橋整流元件(BQ1)、3濾波電感(L1)；ZLD為工頻整流濾波電路、GBD為功率變換電路、LBD為濾波電路。

具體實施方式

由圖1-5所示的實施例可知，它由EMI濾波器、工頻整流濾波電路ZLD、功率變換電路GBD、FTI變壓器組件、濾波電路LBD、反饋網絡、PWM控制器組成；所述EMI波波器的輸入端接～220V，其輸出端經工頻整流濾波電路ZLD接功率變換電路GBD的輸入端，所述功率變換電路GBD的輸出端經FTI變壓器組件接濾波電路LBD的輸入端，所述濾波電路LBD的一路輸出端經所述反饋網絡接PWM控制器的輸入端，PWM控制器的輸出端接所述功率變換電路GBD的相應輸入端。

所述EMI濾波器的型號為HT225-8-L8-H1。

所述工頻整流濾波電路ZLD由全橋整流元件Q1和濾波電容C3組成；所述全橋整流元件Q1的型號為RS806。

所述功率變換電路GBD采用由場效應管M1-M2、驅動電路DRIVERS、電容C1-C2組成的半橋功率變換電路；所述驅動電路DRIVERS由A3120專用芯片及相應的外圍元件組成；所述驅動電路DRIVERS的輸入端接所述PWM控制器的輸出端，其兩個輸出端分別接場效應管M1、M2的控制柵極。

所述FTI變壓器組件由變壓器B1-B2、半橋整流元件BQ1、濾波電感L1組成。

所述濾波電路LBD由電容C6-C7組成；所述電容C6與電容C7并聯后接在所述半橋整流元件BQ1的輸出端。