[發明專利]高電流半匝繞組

有效

• 申請號: 201780074540.6
• 申請日: 2017-11-30
• 公開（公告）號: CN110024062B
• 公開（公告）日: 2021-08-24
• 發明（設計）人: 蘇巴拉奧·達克希納·默西·貝魯爾;卡提克·耶爾;蔡珉宇
• 申請（專利權）人: 康明斯發電IP公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F30/06;H01F38/00
• 代理公司: 北京安信方達知識產權代理有限公司 11262
• 代理人: 張華卿;楊明釗

一種電氣設備，包括具有中心部分和兩個外部部分的芯、高電流繞組和低電流繞組。高電流繞組包括在第一高電流端子和第二高電流端子之間并聯連接的多個半匝線圈。多個半匝線圈中的每一個半匝線圈圍繞在中心部分的一部分周圍，并與第一高電流端子和第二高電流端子一起形成在兩個外部部分之一周圍的回路。低電流繞組包括串聯連接在第一低電流端子和第二低電流端子之間的多個整匝線圈，多個整匝線圈中的每一個整匝線圈基本上完全圍繞在芯的中心部分周圍。高電流繞組的多個半匝線圈與低電流繞組的多個整匝線圈交錯。

相關申請的交叉引用

本申請要求于2016年12月1日提交的題為“High-Current Half-Turn Windings”的第62/428,934號美國臨時專利申請的優先權和權益，該美國臨時專利申請以其整體通過引用并入本文。

技術領域

本公開總體上涉及變壓器和電感器。更具體地，本公開涉及變壓器和電感器的繞組。

背景

變壓器通常用于高效電氣和電力電子應用，諸如直流-直流(DC-DC)轉換器、直流-交流(DC-AC)逆變器以及交流-交流(AC-AC)系統。在一些應用中，變壓器需要高匝數比、低總漏電感和低電壓繞組上極高的額定電流。通常，高電流低電壓繞組是并聯的，而低電流高電壓繞組是串聯的，以實現高匝數比。此外，可以通過使低電壓繞組和高電壓繞組交錯來實現低漏電感。這種布置需要低壓繞組和高壓繞組兩者的多個端接(termination)，其可能導致制造困難，增加漏電感，并消耗更多空間。

電力變壓器有著廣泛的應用。高開關頻率(例如，600Hz、1,200Hz、100,000Hz等)變壓器通常用于現代緊湊型高效電力電子應用，諸如DC-DC轉換器或DC-AC逆變器。高頻開關有助于避免電感器和變壓器的飽和，從而能夠使用重量更輕以及材料成本更低的磁性元件。此外，高頻開關使得能夠在電力電子器件中使用最佳低損耗操作開關，諸如雙極結型晶體管(BJT)、金屬氧化物半導體場效應晶體管(MOSFET)等，其可以具有不同的開關速度和/或控制方案。

概述