[實用新型]一種變壓器、電容和電感接合形成串聯諧振電路的結構

有效

• 申請號: 201921405645.8
• 申請日: 2019-08-27
• 公開（公告）號: CN210899097U
• 公開（公告）日: 2020-06-30
• 發明（設計）人: 韋偉平;雷麗萍
• 申請（專利權）人: 深圳市雙平電源技術有限公司
• 主分類號: H03H5/12
• 分類號: H03H5/12;H01F27/16;H01F27/32;H01F27/28;H01F27/00
• 代理公司: 深圳市神州聯合知識產權代理事務所(普通合伙) 44324
• 代理人: 周松強

本實用新型公開了一種變壓器與電感、電容接合形成串聯諧振電路的結構，該結構包括有變壓器組件、電容組件和電感組件，變壓器組件、電容組件和電感組件依次首尾導通形成串聯諧振電路；該結構還包括有金屬連接殼，電容組件和變壓器組件均置于金屬連接殼中，電容右極板與金屬連接殼的側壁緊密貼合并導通，電感組件置于金屬連接殼的外部，且電感組件通過金屬連接殼與電容導通。本實用新型通過調整變壓器、電感組件和電容組件的位置關系，并巧妙地將電容與金屬連接殼貼合導通，使得電流均勻通過電容，避免其因電流集中而發熱甚至擊穿，提升了電路的穩定性和使用壽命，取得了良好的使用效果。

技術領域

本實用新型屬于高頻交變電路技術領域，特別涉及一種變壓器、電容與電感的接合結構。

背景技術

感應加熱技術是一種先進的加熱技術，它具有傳統加熱方法所不具備的優點如：加熱效率高、速度快、可控性好及易于實現機械化及自動化，目前，感應加熱技術已廣泛應用于在熔煉、鑄造、熱鍛、焊接、和材料表面熱處理等領域，成為冶金、國防、制造等行業中不可缺少的技術。

在專利申請號為“201080056152.3”的專利申請文件中公開了一種感應加熱裝置以及具有該感應加熱裝置的感應加熱烹調器，其中，感應加熱裝置具有：逆變器電路，其通過多個開關元件的接通斷開動作輸出交流信號；控制部，其對多個開關元件進行驅動控制；以及多個諧振電路，它們分別包含對被加熱物進行感應加熱的加熱線圈和諧振電容器，將比多個諧振電路分別具有的諧振頻率中最高的諧振頻率高的頻率區域、或者比最低的諧振頻率低的頻率區域作為工作區域，對開關元件進行驅動控制，將多個諧振電路中的各個加熱線圈組合而構成至少1個感應加熱源。該專利申請提供的加熱裝置是對感應加熱的實際應用，且該種加熱裝置主要應用于工頻、日用市政電壓環境下。

近年來，感應加熱技術逐漸向高頻化方向發展，高頻感應加熱技術應用在具體工業環境中，其電路通常由整流、逆變、諧振三大部分組成，常見的諧振部分電路包括有串聯諧振電路和并聯諧振電路兩種。

在專利申請號為“201610983315.1”的專利申請文件中公開了一種基于電流補償的串聯型感應加熱電源諧振頻率可調方法，該發明包括如下步驟：(1)可控電流源輸出補償電流；(2)當諧振頻率高于或低于給定諧振頻率，則可控電流源輸出和采樣電流同相位或反相位補償電流；(3)在電容C兩端注入補償電流，調節感應加熱系統的諧振頻率的大?。?4)使得RLC諧振電路工作在諧振頻率下；(5)輸出新的諧振頻率值，再次重復步驟(1)至步驟(5)的過程，直至終止。從該專利中我們可以清楚得知，串聯諧振電路應用在具體工業場合中，應包括有變壓器、感應電容與感應電感，且變壓器、感應電容和感應電感串聯形成諧振回路。

串聯諧振電路應用在高頻交變電路中的感應電容與感應電感常因電路的集膚效應、臨近效應和電容的介質損耗而發生故障。集膚效應，又稱趨膚效應，是指當交變電流通過導體時，電流集中在臨近導體外部表面上的薄層，電流并不流經導體中心，只在導體表面流動的現象。臨近效應是指，在彼此接近的兩個導體內通過交變電流后，兩個導體產生的電流磁場間相互影響，導致導體上原有的電流重新分配。而電容的介質損耗則是指，絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應，在其內部引起的能量損耗。

上述效應在高頻交變環境下的串聯諧振電路中，其直觀體現為：電流沿最短路徑流動，因非理想狀態下的電容存在介質損耗，所以電容容易產生大量熱量，嚴重時，電容將會被擊穿或燒毀。

高頻交變環境下的串聯電路在具體實施時，一般采用單根導線依次首尾連接變壓器、電容和電感形成串聯諧振結構，現有技術中，技術人員們通常采用以下兩種方式來構造該串聯諧振結構。

請參閱圖1，在該種構造方式中，串聯諧振結構包括有變壓器原邊Ta1、磁芯Tca、副邊Ta2、電容器Ca和感應圈La，變壓器的原邊與副邊均繞制在磁芯上，副邊的一端通過導線連接在電容器Ca其中一個極板的外側表面上，電容器Ca另一個極板的外側表面上對應設置導線連接點，導線通過該連接點將電容器Ca與感應圈La的一端連接，感應圈La的另一端通過導線連接副邊Ta 的另一端。