[發明專利]變壓器和具有所述變壓器的LLC諧振轉換器

有效

• 申請號: 201810492082.4
• 申請日: 2018-05-22
• 公開（公告）號: CN108962556B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 池常根;韓上圭;樸哲完;柳東均;崔興均
• 申請（專利權）人: 株式會社搜路研
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/28;H02M3/335
• 代理公司: 北京銘碩知識產權代理有限公司 11286
• 代理人: 田碩;沈浩

本公開涉及變壓器和具有所述變壓器的LLC諧振轉換器。提供一種變壓器和LLC諧振轉換器。所述變壓器包括：第一芯和第二芯，被配置為包括一對外腳和位于所述一對外腳之間的中腳并且引起磁場形成；第一電感器繞組部件和第二電感器繞組部件，被配置為包括圍繞所述第一芯的一對外腳中的每個外腳的外周的導體并且彼此串聯連接；第一變壓器繞組部件和第二變壓器繞組部件，被配置為包括圍繞所述第二芯的一對外腳中的每個外腳的外周的導體，其中，所述第一芯的一對外腳面向所述第二芯的一對外腳，所述第一芯的中腳面向所述第二芯的中腳，并且，所述第一芯和所述第二芯被設置為彼此隔開。

本申請要求于2017年5月26日在韓國知識產權局提交的序列號為10-2017-0065568的韓國專利申請的優先權，其公開通過引用全部合并于此。

技術領域

與本公開一致的設備涉及一種變壓器和具有所述變壓器的LLC諧振轉換器，更具體地，涉及僅包括一個磁性元件的LLC諧振轉換器而無需添加用于LLC諧振轉換器中的諧振的外部元件。

背景技術

為了實現高功率密度的電源，使用可在滿載區執行零電壓開關(ZVS)操作并且有益于高頻驅動的LLC諧振轉換器。所述LLC諧振轉換器通過變壓器的匝數比以及諧振電容器、諧振電感器和磁性電感器的適當設計來允許開關頻率和諧振頻率工作在同一點，諧振電容器、諧振電感器和磁性電感器是用于諧振操作的必要元件，以最小化針對寬負載變化的操作頻率變化，從而確保穩定操作和控制。所述諧振電感器通常被實現為所述變壓器的泄漏電感器。

隨著變壓器的尺寸減小并且用于實現高功率密度的功率轉換設備的元件被集成，可用作諧振電感器的泄漏電感通常不能被充分保證。具體地，在平面變壓器(而不是普通的繞組型變壓器)用于進一步減小變壓器的物理尺寸的情況下，由于泄漏電感小且范圍在幾十nH到幾百nH，導致需要單獨的外部電感器來保證諧振電感器。因此，由于系統的尺寸增大并且零件的個數增多，導致難以實現高功率密度的功率轉換設備。

發明內容

本公開的示例性實施例克服上述缺點以及上文未描述的其它缺點。此外，本公開不被要求克服上述缺點，并且本公開的示例性實施例可能不克服上面描述的任何問題。

本公開提供一種不需要單獨的外部電感器的變壓器以及具有所述變壓器的LLC諧振轉換器。

根據本公開的一方面，一種變壓器包括：第一芯和第二芯，被配置為包括一對外腳和位于所述一對外腳之間的中腳并且引起磁場形成；第一電感器繞組部件和第二電感器繞組部件，被配置為包括圍繞所述第一芯的一對外腳中的每個外腳的外周(circumference)的導體并且彼此串聯連接；第一變壓器繞組部件和第二變壓器繞組部件，被配置為包括圍繞所述第二芯的一對外腳中的每個外腳的外周的導體，其中，所述第一芯的一對外腳面向所述第二芯的一對外腳，所述第一芯的中腳面向所述第二芯的中腳，并且，所述第一芯和所述第二芯被設置為彼此隔開。

當電流被施加到所述第一電感器繞組部件和所述第二電感器繞組部件時，所述第一電感器繞組部件和所述第二電感器繞組部件可以通過在所述第一芯的中腳和所述第二芯的中腳中形成的磁通來產生中腳電感L_c，并且可以通過在所述第一芯的外腳和所述第二芯的外腳中形成的磁通來產生第一外腳電感L_o1和第二外腳電感L_o2。

可根據所述第一芯的中腳與所述第二芯的中腳之間隔開的距離、中腳的橫截面積、圍繞所述第一芯的外腳的所述第一電感器繞組部件的匝數和圍繞所述第一芯的外腳的所述第二電感器繞組部件的匝數來確定所述中腳電感，并且，可根據所述第一芯的外腳與所述第二芯的外腳之間隔開的距離、外腳的橫截面積、圍繞所述第一芯的外腳的所述第一電感器繞組部件的匝數和圍繞所述第一芯的外腳的所述第二電感器繞組部件的匝數來確定所述第一外腳電感和所述第二外腳電感。

所述第一電感器繞組部件的匝數與所述第二電感器繞組部件的匝數可彼此相等。