一种半匝绕组的可调漏感平面变压器制造技术

本发明专利技术涉及一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1‑U2，整流管D1‑D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中，副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。本发明专利技术使得副边绕组可以等效为0.5匝，因而可以使得原边的匝数变为一匝副边时的一半，大大降低了变压器的绕组体积和加工难度，提高了功率密度。

【技术实现步骤摘要】
一种半匝绕组的可调漏感平面变压器
本专利技术涉及一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，属于电磁

技术介绍
平面变压器由于其体积较小，常用于对功率密度要求较高的应用场合。其中LLC谐振变换器由于其能较容易的实现软开关，较高的效率和功率密度而广泛应用于高端电源和母线转换器中。LLC谐振变换器一般包括前级全桥/半桥逆变电路，谐振电容，谐振电感，变压器和次级整流滤波电路。LLC谐振变换器常用于400V转12V等大电压变比的应用场合，因此其变压器变比可以达到16或者更高。对于LLC谐振变换器等拓扑，为了减小其体积，其变压器一般采用平面变压器结构，而平面变压器的窗口面积比较小。对于高变比的变压器，由于常规绕法副边最低为一匝，因此对于一个变比为16的变压器其原边匝数最低为16匝。原边匝数过高可能导致变压器的窗口面积不足无法绕组高边比变压器，或者影响副边绕组空间使得无法使用较大截面的副边绕组而使得变压器容量受到限制。
技术实现思路
本专利技术提供了一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，以用于解决应用于LLC谐振变换器等场合的大变比平面变压器原边绕组匝数过多窗口面积不足的问题。本专利技术的技术方案是：一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1-U2，整流管D1-D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中，副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。所述副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，具体为：两个U型绕组的四个端口经四个整流管接地，滤波电容C1、C2一端接中心抽头T1，滤波电容C1另一端接整流管D1一端，滤波电容C2另一端接整流管D2一端，滤波电容C3、C4一端接中心抽头T2，滤波电容C3另一端接整流管D3一端，滤波电容C4另一端接整流管D4一端；两个U型绕组的中心抽头T1、T2并联输出；或者具体为：两个U型绕组中U1两端口经整流管D1、D2后并联，两个U型绕组中U2两端口经整流管D3、D4后并联，两者并联之后作为正极输出；滤波电容C1、C2一端接中心抽头T1，滤波电容C1另一端接整流管D1一端，滤波电容C2另一端接整流管D2一端，滤波电容C3、C4一端中心抽头T2，滤波电容C3另一端接整流管D3一端，滤波电容C4另一端接整流管D4一端，两个U型绕组的中心抽头T1、T2作为地。所述E型磁芯包括边柱M1、M3，中柱M2；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱M1、M3和中柱M2之上，改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小；边柱上绕线方向与中柱绕线方向相反，两个边柱绕线方向相同。所述改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小具体为：增加一匝中柱绕组，对应减少两个边柱绕组各一匝，能保证励磁电感不变同时降低漏感；增加两个边柱绕组各一匝，对应减少中柱绕组一匝，能保证励磁电感不变的同时增大漏感。所述副边绕组两个为一组，能一组单独使用或者多组并联使用。所述整流管为二极管或者可控器件。本专利技术的有益效果是：采用标准磁芯，无需定值即可实现更高的变比，降低了高变比平面变压器的绕组加工难度；匝数减小使得可以使用更大截面的绕组从而提高了绕组的载流量；相对于其他半匝变压器，本专利技术结构对称，各半绕组交替工作形成一个完整环路，不存在偏磁问题；出线简单，可以很容易地和电路部分的整流滤波电路连接；原边绕组可以方便的调试漏感，便于磁集成技术的调试与实现；使得副边绕组可以等效为0.5匝，因而可以使得原边的匝数变为一匝副边时的一半，大大降低了变压器的绕组体积和加工难度，提高了功率密度。附图说明图1为本专利技术半匝副边绕组结构示意图；图2为本专利技术可调漏感原边绕组结构示意图；图3为本专利技术装配示意图；图4为实施例1结构示意图；图5为实施例2结构示意图。具体实施方式实施例1：如图1-4所示，一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1-U2，整流管D1-D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中（叠放可以为上下叠放，也可以并列叠放，如图4中展示的并列叠放；针对上下叠放W1和W2上下重叠，W3和W4上下重叠，所以图中没有展示），副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。其中，所述副边绕组Ws包括两个完全相同的U型绕组，绕组W1段和W3段组成其中一个U字型绕组，W1和W3段中间位置留有中间抽头T1；绕组W2段和W4段组成另一个U字型绕组，W2和W4段中间位置留有中间抽头T2；所述磁芯为标准EI型平面变压器磁芯。所述副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，具体如图4所示为：两个U型绕组的四个端口经四个整流管接地，滤波电容C1、C2一端接中心抽头T1，滤波电容C1另一端接MOS管栅极，滤波电容C2另一端接MOS管栅极，滤波电容C3、C4一端接中心抽头T2，滤波电容C3另一端接MOS管栅极，滤波电容C4另一端接MOS管栅极；两个U型绕组的中心抽头T1、T2并联输出。所述E型磁芯包括边柱M1、M3，中柱M2；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱M1、M3和中柱M2之上，改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小；边柱上绕线方向与中柱绕线方向相反，两个边柱绕线方向相同（图2中，两个边柱上绕线方向为顺时针，中柱绕线方向为逆时针）。进一步地，可以设置所述改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小具体为：增加一匝中柱绕组，对应减少两个边柱绕组各一匝，能保证励磁电感不变同时降低漏感；增加两个边柱绕组各一匝，对应减少中柱绕组一匝，能保证励磁电感不变的同时增大漏感。所述副边绕组两个为一组，能一组单独使用或者多组并联使用（图4中给出了一组的情况）。进一步地，设置所述整流管为MOS管可控器件（如图4所示）。实施例2：如图1-3及图5所示，一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1-U2，整流管D1-D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中，副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。所述副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，具体为：两个U型绕组中U1两端口经整流管D1、D2后并联，两个U型绕组中U2两端口经整流管D3、D4后并联，两者并联之后作为正极输出；滤波电容C1、C2一端接中心抽头T1，滤波电容C1另一端接整流管D1阴极，滤波电容C2另一端接整流管D2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，其特征在于：包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1‑U2，整流管D1‑D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中，副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。

【技术特征摘要】
1.一种半匝绕组的可调漏感平面变压器，其特征在于：包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组U1-U2，整流管D1-D4以及滤波电容C1~C4；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的两个U型绕组反向叠放于变压器窗口中，副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，E型磁芯和I型磁芯扣合。2.根据权利要求1所述的半匝绕组的可调漏感平面变压器，其特征在于：所述副边绕组的两个U型绕组的四个端口分别与一个整流管一端连接，整流管另一端与一个滤波电容一端连接，滤波电容另一端与对应U型绕组的中心抽头连接，具体为：两个U型绕组的四个端口经四个整流管接地，滤波电容C1、C2一端接中心抽头T1，滤波电容C1另一端接整流管D1一端，滤波电容C2另一端接整流管D2一端，滤波电容C3、C4一端接中心抽头T2，滤波电容C3另一端接整流管D3一端，滤波电容C4另一端接整流管D4一端；两个U型绕组的中心抽头T1、T2并联输出；或者具体为：两个U型绕组中U1两端口经整流管D1、D2后并联，两个U型绕组中U2两端口经整流管D3、D4后并联，两者并联之后...

【专利技术属性】
技术研发人员：李思奇，竹立岩，闵青云，张瑞，杜肖，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：发明
国别省市：云南,53