[發明專利]一種半匝繞組的可調漏感平面變壓器

有效

• 申請號: 201710889238.8
• 申請日: 2017-09-27
• 公開（公告）號: CN107946045B
• 公開（公告）日: 2019-05-14
• 發明（設計）人: 李思奇;竹立巖;閔青云;張瑞;杜肖
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/28;H01F27/34;H01F27/40
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本發明涉及一種半匝繞組的可調漏感平面變壓器，包括E型磁芯，I型磁芯，原邊繞組，副邊繞組U1?U2，整流管D1?D4以及濾波電容C1~C4；原邊繞組繞制在E型磁芯的邊柱和中柱上，副邊繞組的兩個U型繞組反向疊放于變壓器窗口中，副邊繞組的兩個U型繞組的四個端口分別與一個整流管一端連接，整流管另一端與一個濾波電容一端連接，濾波電容另一端與對應U型繞組的中心抽頭連接，E型磁芯和I型磁芯扣合。本發明使得副邊繞組可以等效為0.5匝，因而可以使得原邊的匝數變為一匝副邊時的一半，大大降低了變壓器的繞組體積和加工難度，提高了功率密度。

技術領域

本發明涉及一種半匝繞組的可調漏感平面變壓器，屬于電磁技術領域。

背景技術

平面變壓器由于其體積較小，常用于對功率密度要求較高的應用場合。其中LLC諧振變換器由于其能較容易的實現軟開關，較高的效率和功率密度而廣泛應用于高端電源和母線轉換器中。

LLC諧振變換器一般包括前級全橋/半橋逆變電路，諧振電容，諧振電感，變壓器和次級整流濾波電路。LLC諧振變換器常用于400V轉12V等大電壓變比的應用場合，因此其變壓器變比可以達到16或者更高。

對于LLC諧振變換器等拓撲，為了減小其體積，其變壓器一般采用平面變壓器結構，而平面變壓器的窗口面積比較小。對于高變比的變壓器，由于常規繞法副邊最低為一匝，因此對于一個變比為16的變壓器其原邊匝數最低為16匝。原邊匝數過高可能導致變壓器的窗口面積不足無法繞組高邊比變壓器，或者影響副邊繞組空間使得無法使用較大截面的副邊繞組而使得變壓器容量受到限制。

發明內容

本發明提供了一種半匝繞組的可調漏感平面變壓器，以用于解決應用于LLC諧振變換器等場合的大變比平面變壓器原邊繞組匝數過多窗口面積不足的問題。

本發明的技術方案是：一種半匝繞組的可調漏感平面變壓器，包括E型磁芯，I型磁芯，原邊繞組，副邊繞組U1-U2，整流管D1-D4以及濾波電容C1~C4；

原邊繞組繞制在E型磁芯的邊柱和中柱上，副邊繞組的兩個U型繞組反向疊放于變壓器窗口中，副邊繞組的兩個U型繞組的四個端口分別與一個整流管一端連接，整流管另一端與一個濾波電容一端連接，濾波電容另一端與對應U型繞組的中心抽頭連接，E型磁芯和I型磁芯扣合。

所述副邊繞組的兩個U型繞組的四個端口分別與一個整流管一端連接，整流管另一端與一個濾波電容一端連接，濾波電容另一端與對應U型繞組的中心抽頭連接，具體為：

兩個U型繞組的四個端口經四個整流管接地，濾波電容C1、C2一端接中心抽頭T1，濾波電容C1另一端接整流管D1一端，濾波電容C2另一端接整流管D2一端，濾波電容C3、C4一端接中心抽頭T2，濾波電容C3另一端接整流管D3一端，濾波電容C4另一端接整流管D4一端；兩個U型繞組的中心抽頭T1、T2并聯輸出；

或者具體為：

兩個U型繞組中U1兩端口經整流管D1、D2后并聯，兩個U型繞組中U2兩端口經整流管D3、D4后并聯，兩者并聯之后作為正極輸出；濾波電容C1、C2一端接中心抽頭T1，濾波電容C1另一端接整流管D1一端，濾波電容C2另一端接整流管D2一端，濾波電容C3、C4一端中心抽頭T2，濾波電容C3另一端接整流管D3一端，濾波電容C4另一端接整流管D4一端，兩個U型繞組的中心抽頭T1、T2作為地。

所述E型磁芯包括邊柱M1、M3，中柱M2；原邊繞組繞制在E型磁芯的邊柱M1、M3和中柱M2之上，改變邊柱、中柱上繞組匝數分布以調節漏感大??；邊柱上繞線方向與中柱繞線方向相反，兩個邊柱繞線方向相同。

所述改變邊柱、中柱上繞組匝數分布以調節漏感大小具體為：增加一匝中柱繞組，對應減少兩個邊柱繞組各一匝，能保證勵磁電感不變同時降低漏感；增加兩個邊柱繞組各一匝，對應減少中柱繞組一匝，能保證勵磁電感不變的同時增大漏感。