[發明專利]一種用于單相三電平交直流諧振變換器的無源元件集成裝置

有效

• 申請號: 201910539588.0
• 申請日: 2019-06-20
• 公開（公告）號: CN110212784B
• 公開（公告）日: 2020-11-10
• 發明（設計）人: 鄧成;李雙
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H02M7/00
• 分類號: H02M7/00;H01G4/33;H01G4/32;H01F27/28;H01F27/24
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本發明公開了一種用于單相三電平交直流諧振變換器的無源元件集成裝置，包括四個柔性帶材集成繞組、三個E型磁芯；第一、二柔性帶材集成繞組分別繞制在E?E型磁芯的左、右邊柱上；第三、四柔性帶材集成繞組分別繞制在E型磁芯的左、右邊柱上。四個柔性帶材集成繞組形成集總參數模型有兩個串聯諧振電感、兩個串聯諧振電容、兩個并聯諧振電感、兩個Boost電感、兩個濾波電容、兩個變壓器。本發明從實際出發，發明一種采用柔性帶材集成技術創制的四個集成繞組，將無源元件集成在一種E?E?E型磁芯結構中，有效的縮減了電磁功率元件的體積，提高電路的功率密度。

技術領域

本發明公開一種用于單相三電平交直流諧振變換器的無源元件集成裝置。

背景技術

單相三電平交直流諧振變換器是將直流負載連接到交流電網的重要模塊，不僅有功率因數校正的作用而且能進一步使得頻率提高，提高設備功率密度，所以其在一些大功率和高壓直流應用領域得到了廣泛的重視和研究。

該面向單相三電平交直流諧振變換器的無源元件集成裝置有以下優點：

l 高轉化效率，提高變換器器的功率因數；

l 高功率密度、軟開關和同步整流技術可大幅提高工作頻率從而顯著減小無源元件體積。

發明內容

本發明解決上述問題的技術方案是：一種用于單相三電平交直流諧振變換器的無源元件集成裝置，包括第一、二、三、四柔性帶材集成繞組、第一、二、三E型磁芯。第一E型磁芯位于第二E型磁芯下方且與第二E型磁芯相對接觸設置，且兩相對的E-E型磁芯左右邊柱設有氣隙，第三E型磁芯位于第二E型磁芯上方且與第二E型磁芯同向接觸設置，且該E型磁芯的左右邊柱與兩相對設置的E-E型磁芯設有氣隙。第一、二柔性帶材集成繞組分別繞制在第一、二E型磁芯相對設置的E-E型磁芯的左右邊柱上；第三、四柔性帶材集成繞組分別繞制在第三E型磁芯的左右邊柱上。所述的第一柔性帶材集成繞組由里到外依次排列為第一絕緣薄膜、第一導體薄膜、第一漏感薄膜、第二絕緣薄膜、第二導體薄膜、第一電介質薄膜、第三導體薄膜；所述的第二柔性帶材集成繞組由里到外依次排列為第三絕緣薄膜、第四導體薄膜、第二漏感薄膜、第四絕緣薄膜、第五導體薄膜、第二電介質薄膜、第六導體薄膜；所述的第三柔性帶材集成繞組由里到外依次排列為第五絕緣薄膜、第七導體薄膜、第三電介質薄膜、第八導體薄膜；所述的第四柔性帶材集成繞組由里到外依次排列為第六絕緣薄膜、第九導體薄膜、第四電介質薄膜、第十導體薄膜。

所述第一柔性帶材集成繞組的第一導體薄膜輸入端與第五二極管和第六二極管的中點相連，其輸出端與第五電容和第六電容的中點相連；所述的第一柔性帶材集成繞組的第二導體薄膜輸入端與第一開關管和第二開關管的中點相連，其輸出端懸空不接入電路；所述第一柔性帶材集成繞組的第三導體薄膜輸入端懸空不接電路，其輸出端與第一電容和第二電容的中點相連。所述第二柔性帶材集成繞組的第四導體薄膜輸入端與第七二極管和第八二極管的中點相連，其輸出端與第五電容和第六電容的中點相連；所述第二柔性帶材集成繞組的第五導體薄膜輸入端與第一電容和第二電容的中點相連,其輸出端懸空不接入電路；所述第二柔性帶材集成繞組的第六導體薄膜輸入端懸空不接電路，其輸出端與第三電容和第四電容的中點相連。所述第三柔性帶材集成繞組的第七導體薄膜輸入端與第一濾波電感的輸出端相連，其輸出端與第一二極管和第三二極管的中點相連；所述第三柔性帶材集成繞組的第八導體薄膜輸入端與第一開關管和第二開關管的中點相連，其輸出端懸空不接入電路。所述第四柔性帶材集成繞組的第九導體薄膜輸入端與第二濾波電感的輸出端相連，其輸出端與第二二極管和第四二極管的中點相連；所述第四柔性帶材集成繞組的第十導體薄膜輸入端與第一開關管和第二開關管的中點相連，其輸出端懸空不接入電路。