[發明專利]高頻升壓變壓器和遞進型高頻升壓整流變壓器

有效

• 申請號: 201110097068.2
• 申請日: 2011-04-18
• 公開（公告）號: CN102231319A
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 張志鵬;于艷;張繼科
• 申請（專利權）人: 張繼科
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F27/40;H01F27/32;H01F27/36
• 代理公司: 丹東匯申專利事務所 21227
• 代理人: 徐楓燕

技術領域

本發明申請涉及的是高頻升壓變壓器和高頻升壓整流變壓器。

背景技術

初級輸入采用高頻信號以得到次級高電壓輸出，實現縮小變壓器體積獲得高電壓輸出技術目的，是科技技術人員推出高頻高壓變壓器產品的技術初衷。高頻高壓變壓器廣泛應用于各個技術領域。現有高頻變壓器面臨的關鍵技術問題是如何削弱變壓器自身分布參數帶來的不良影響，而且技術人員所追求的是最好完全避免自身分布參數不良影響。但變壓器漏感和分布電容的存在不可避免的，尤其是工作在高頻條件下，次級繞組側由此產生無效電流，造成變壓器工作效率低，且自身發熱嚴重。減小漏感和分布電容、降低分布參數對變壓器性能的影響，已有技術中雖設計采用多種技術手段，但削弱分布參數的影響技術解決手段非常有限，而且所取得的技術效果也不足以彌補由此而引起的其它技術問題。另外，現有的高頻變壓器自身獲得萬伏電壓、幾十萬伏的變壓高壓輸出非常困難，只得借助倍壓整流電路輔助獲得高電壓輸出，因此使體積變得龐大，工作不穩定和發熱等現象趨勢加劇。現有高頻高壓變壓器，次級繞組有分層、分段或分線包繞制形式，以次級繞組結構為例，次級繞組分為多個線包，各線包之間串聯連接，每個線包從最內層開始逐層向外多層繞制，內外相鄰兩層的電氣連接方式主要有“]”型、“∠”型、“Z”型三種繞組結構。多層間往復回線繞制結構，繞組同名端與異名端層間重疊，使得層間空間感應電場抵消疊加，初、次級繞組耦合效率降低；另外，還存在正向輸入激勵耦合維持不足、反向輸入回程時段瞬間泄放出現大量耦合損失的技術問題，也導致變壓器工作效率進一步下降。由于以上多種因素，導致高壓側電壓值與理論值相差甚遠，高頻變壓器性能極差，次級繞組、鐵芯以及屏蔽層過流過熱，高壓輸出能力低下，抑制了高壓輸出能力。因此設計推出尤其是高壓、特高壓高頻變壓器就成為本技術領域技術人員共同面對的技術難題。

發明內容

本發明專利申請的發明目的在于提供一種以小體積構成實現高變壓效率、大變壓比的高頻升壓變壓器和遞進型高頻升壓整流變壓器，它能夠可靠的輸出高壓以及特高壓值。

本發明專利申請提供的高頻升壓變壓器技術方案，其技術方案是：一種高頻升壓變壓器，初級繞組和次級繞組同名端同端、內、外經絕緣屏蔽層徑向重疊設置在鐵芯上，次級繞組包括有若干與初級繞組繞向和螺線方向相同、沿鐵芯軸線同軸向順序絕緣排列的繞組段。

本發明專利申請還提供有遞進型高頻升壓整流變壓器，它的初級繞組和次級繞組同名端同端、內、外經絕緣屏蔽層徑向重疊設置在鐵芯上，次級繞組包括有若干與初級繞組繞向和螺線方向相同、沿鐵芯軸線同軸向順序絕緣排列的繞組段，按激勵方向、每一繞組段均串聯一快速恢復二極管后與一電容并聯構成一繞組回路單元，若干繞組回路單元依次串聯構成次級繞組。

在上述的整體技術方案中，所述的若干繞組回路單元依次串聯構成一繞組模塊，每一繞組模塊串聯高壓快速恢復二極管再并聯電容后依次串聯構成次級繞組。

在上述整體技術方案中，所述的繞組段均為環形繞組模片，它是由固定復合的三層絕緣膜環片和盤繞設置在三層絕緣膜環片之間絕緣間隔的兩層線圈構成，所述的兩層線圈于中層絕緣膜環片兩側、由絕緣膜環片內緣起始由內向外互為反向繞向繞制的兩線圈，兩層線圈內圈端電連接構成一完整連續繞組。所述的兩層線圈可以由一繞組線繞制而成，即該繞組線中部跨中層絕緣膜環片內邊緣在中層絕緣膜環片兩側面起始由內至外以互為反向繞向繞制而成的兩層線圈。

在上述的整體技術方案中，所述的繞組段為兩外側固定復合有絕緣外層的環形柔性線路板構成的環形繞組模片，環形柔性線路板的兩側面上、由內至外以互為反向繞向印制有兩覆銅線圈，兩線圈的內圈端電連接構成一完整連續繞組。

在上述的整體技術方案中，初級繞組和次組繞組之間的屏蔽層為梳形屏蔽片，該梳形屏蔽片的梳片與鐵芯軸向平行。