[發明專利]一種恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置

在審

• 申請號: 202010476692.2
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111525777A
• 公開（公告）日: 2020-08-11
• 發明（設計）人: 鄧成;姜博
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: H02M1/00
• 分類號: H02M1/00;H02M3/335;H01F27/40;H01F27/28
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置，其中包括兩個集成繞組、兩個E型磁芯；兩個E型磁芯相對設置；第一集成繞組繞制在兩個磁芯的右邊柱上；第二集成繞組繞制在兩個磁芯的左邊柱上。第一集成繞組形成的集總參數模型為變壓器第一副邊、變壓器第二副邊、變壓器原邊、諧振電感、諧振電容；第二集成繞組形成集總參數模型為輸入電感。本發明從實際出發，采用兩個集成繞組將上述無源元件集成在一對E型磁芯中，有效的縮減了電磁功率元件的體積，削弱了元件分布參數對電路性能的影響，提高電路的功率密度。

技術領域

本發明公開一種恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置。

背景技術

隨著現代電力電子技術的發展、高頻開關器件的產生，元器件向著高頻化、集成化、模塊化的方向發展。恒頻工作電流型單開關諧振變換器，能通過正向模式和諧振模式的切換使得變壓器復位。在不增加輔助電路的情況下，可以將能量傳遞到輸出端，從而降低主開關的關斷損耗。提高諧振變換器的功率密度，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。

該面向恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置有以下優點：

高轉化效率，次級電路中放入諧振電感器將能量直接傳送到負載，有效的減輕了震蕩問題，提高了電路的轉換效率。

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：一種恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置,包括第一、二集成繞組，第一、二E型磁芯。第一E型磁芯位于第二E型磁芯上方且與第二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。第一集成繞組繞制在兩個磁芯的右邊柱上；第二集成繞組繞制在兩個磁芯的左邊柱上。所述第一集成繞組由里到外依次為第一絕緣薄膜、第一導體薄膜、第二絕緣薄膜、第二導體薄膜、第一漏感薄膜、第三絕緣薄膜、第三導體薄膜、第一電介質薄膜、第四導體薄膜；所述第二集成繞組由里到外依次為第四絕緣薄膜、第五導體薄膜。

所述第一集成繞組的第一導體薄膜的左端與第一二極管的陽極相連，第一導體薄膜的右端與第一電容相連；所述第一集成繞組的第二導體薄膜的左端與第二二極管的陽極相連，第二導體薄膜的右端與第二電容相連；所述第一集成繞組的第三導體薄膜的左端與第五導體薄膜的左端相連，第三導體薄膜的右端懸空不接入電路；所述第一集成繞組的第四導體薄膜的左端與第五導體薄膜的右端相連，第四導體薄膜的右端懸空不接入電路；所述第二集成繞組的第五導體薄膜的左端與輸入電源相連，第五導體薄膜的右端與開關管漏級相連。

所述第一集成繞組的第一導體薄膜構成變壓器的第一副邊；所述第一集成繞組的第二導體薄膜構成變壓器的第二副邊；所述第一集成繞組的第三導體薄膜構成變壓器的原邊；所述第二導體薄膜與第三導體薄膜之間的第一漏感薄膜用于調節漏感大小，變壓器之間的漏感構成諧振電感；所述第一集成繞組的第三導體薄膜、第一電介質薄膜、第四導體薄膜構成諧振電容；所述第二集成繞組的第五導體薄膜構成輸入電感；所述E-E型磁芯右柱中開氣隙形成變壓器的勵磁電感。

所述第一集成繞組形成的集總參數模型為變壓器第一副邊、變壓器第二副邊、變壓器原邊、諧振電感、諧振電容；所述第二集成繞組形成集總參數模型為輸入電感。

本發明的有益效果在于：從實際需求出發，提出一種恒頻工作電流型單開關諧振變換器的無源元件集成裝置,其采用集成技術以提高功率密度為目標，提升集成單元在電力電子裝置中的可靠性與安全性。

附圖說明

圖１為本發明的整體結構示意圖。

圖２為本發明的爆炸結構示意圖。

圖３為本發明的工作結構示意圖。

圖4為本發明的裝置集總參數模型結構示意圖。