用于高压应用的高频变压器制造技术

变压器（１０１）包括初级绕组（１１）和次级绕组（１２），初级绕组具有第一多个磁路（１１１），第一多个磁路中的每个磁路都具有第二多匝并被并联电连接，次级绕组具有第三多个磁路（１２１），第三多个磁路中的每个磁路都具有第四多匝并被串联电连接。初级绕组（１１）通过单匝导电回路（１３）与次级绕组（１２）电磁耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于高压应用的高频变压器。
技术实现思路
根据本专利技术，提供了 一种包括初级绕组装置和次级绕组装置的变压器， 该初级绕组装置包括第一多个磁路，该第一多个》兹路中的每个》兹路具有第二多匝，并被并联电连接起来，或由各自的电源装置供电；该次级绕组装置包 括第三多个磁路，该第三多个磁路中的每个磁路具有第四多匝，并被串联电 连接起来；其中通过单匝导电回路装置将初级绕组装置电磁耦合到次级绕组 装置。方便地，初级绕组装置和次级绕组装置是同轴的。 有利地，次级绕组装置的至少一个磁路设置有整流器装置和滤波器装 置，以从变压器提供直流输出。方便地，次级绕组装置的至少一个磁路还设置有感应平滑滤波器装置。 有利地，感应平滑滤波器装置是双绕电感器。方便地，用于第三多个磁路中的每个磁路的感应平滑滤波器装置具有公 用芯。有利地，变压器还包括单臣导电回路装置中的电感装置。 方便地，单匝导电回路装置包括与所述初级绕组装置和所述次级绕组装 置同轴的管装置。优选地，单匝导电回路装置还包括成形的导电的端颊装置(cheek means ) 和基底装置(base means )。有利地，成形的导电的端颊装置设置有至少一个孔，用于使冷却流体流 动穿过该孑L。方便地，第一多个磁路中的每个磁路、第二多个磁路中的每个磁路、整 流器装置和滤波器装置被安装在各自的印刷电路板装置上。有利地，在各个印刷电路板装置上安装感应平滑滤波器装置。可替代地，初级绕组装置和次级绕组装置是并排的关系。 方便地，次级绕组装置还包括超高压端绝缘装置。有利地，次级绕组装置布置成两组-兹路，使得次级电压基本上是从这两组》兹3各之间的次级绕组装置的中心抽出抽头。方便地，在初级绕组装置和次级绕组装置之间提供屏蔽装置。有利地，平滑感应滤波器芯子与初级绕组装置同轴地设置在初级绕组装置的内部。方便地，次级绕组装置的磁路的直径从次级绕组装置的高压端到低压端 逐渐减小。可选地，初级绕组装置被划分成第一组》兹路和第二组;兹路，并且第一组 磁路和第二组磁路布置成使得它们各自的轴线都与次级绕组装置的轴线共 线，第一组磁路位于次级绕组装置的第一端，并且第二组磁路位于次级绕组 装置的与第一端相对的第二端。有利地，耦合回路装置的回程路径由比该耦合回路装置的剩余部分更宽 的带子形成。优选地，初级绕组装置和次级绕组装置中的至少一个包括单层绕组。 附图说明现将参考附图通过举例的方式来描述本专利技术，在各附图中 图la是根据本专利技术的变压器的第一实施方式的电路图； 图lb是根据本专利技术的变压器的第二实施方式的电路图，该电路包括整 流器和滤波器；图lc是根据本专利技术的变压器的第三实施方式的电路图，该电路包括整 ，危器和滤》皮器；图ld是根据本专利技术的包括整流器和滤波器的变压器的第四实施方式的 电路图，该电路包括整流器和滤波器；图le是根据本专利技术的变压器的第五实施方式的电路图，该电路包括整 流器和滤波器；图lf是根据本专利技术的变压器的第六实施方式的电路图，该电路包括整 流器和滤波器；图lg是根据本专利技术的变压器的第七实施方式的电路图，其中第一多个磁路中的每一个由各自的电源单元供电；图2a是具有图lb中的电路图的变压器的示意性侧视图； 图2b是图2a中的变压器的示意性端视图3是图2a和图2b的变压器的外部芯子半径固定情况下，场应力与内部芯子半径的曲线图。图4a是具有图lc中的电路图的变压器的示意性侧视图4b是图4a中的变压器的示意性端视图5a是具有图le中的电路图的变压器的示意性侧视图5b是图5a中的变压器的示意性端视图6是图5a和图5b中的变压器的绕组的图7是根据本专利技术的变压器的第七实施方式的电路图8是具有图7中的电路图的变压器的第一实施方式的变压器芯子和绕组的示意性端视图9是本专利技术的第八实施例的示意性平面图和端视图，以及沿次级绕组的电压曲线图10是本专利技术的第九实施例的示意性平面图和端视图，以及沿次级绕 组的电压曲线图11是本专利技术的第十实施例的示意性平面图和端视图，以及沿次级绕 组的电压曲线图12是本专利技术的第十一实施例的示意性平面图和端视图，以及沿次级 绕组的电压曲线图13是具有图7中的电路图的变压器的第二实施例的示意性平面图和 端视图，以及沿次级绕组的电压曲线图14是本专利技术的第十二实施例的示意性平面图和端视图，以及沿次级 绕组的电压曲线图15是根据本专利技术部分组装的变压器的试验例子的图；以及图16是图15中的试验例子在完全组装起来后的图。在各附图中，相似的参考标记指示相似的部件。具体实施例方式变压器具有初级绕组和次级绕组。参见图la中的根据本专利技术的变压器101的基本电路，初级绕组11包括第一多个(Npc个)并联连接的磁路111， 每个磁路具有相同的匝数iipc。次级绕组12包括第二多个(Nsc个)串联连 接的磁路121，其中每个磁路具有相同的匝数nsc， Nsc不需要是与Npc相同 的数字。所有的初级磁路111和次级磁路121都通过单匝低电阻回路13连接起 来，该单匝低电阻回路13将所有初级磁路111和次级磁路121电磁耦合在 一起。复合组件101的初级电压、次级电压、初级电流和次级电流之间存在以下关系关于从初级到次级的升压比Vload = Nsc . Vse其中，Vload是Nsc个次级绕组12两端的总电压，Vsc是每个次级绕组12rb n: 口 i'旬口 v/工，71Npc NscviooP=vpri.7 = vsc.7pc IJsc其中，Vk)Op是单匝低电阻回路13两端的电压，并且Vpri是并联的每个初级绕组111两端的电压，这样，代换了 VscNpc Vload NscV.并且因而Vload 、T sc -=Npc--Vpri c 关于从次级到初级的电流比其中，Iloop是单匝低电阻回路13中的电流，Iload是次级绕组121中的 电流，并且IpC是每个初级绕组111中的电流。 并且Ipri=Npc.Ipc其中，IFJ是Npc个初级绕组111中的电流的和， 因此，代换了 Ipe:并且，因此 Iload 一 c!pri — sc.NPC因此，可看出，从已知的变压器可预料到 Vload 一 Ipri Vph Iload各比率与次级绕组或芯子121的数目Nsc无关。其它已知变压器规则如 相对于任何变压器一样适用，诸如阻抗变换和并联电感。这样，实际上，图la的电路图代表了具有一定数量的多个磁路的变压器。参考图lb，变压器102被示为与图la所示的变压器101相类似，但在 变压器102中，Nsc个次级绕组121中的每一个都分别设置有各自的BiVn整 流器24和dv虑波器23，使得变压器102的输出被整流，以提供直流输出。这是众所周知的能满足高压直流需求的最高效的方式。半导体二极管是 用于这种应用的高效整流器，但每个这种半导体二极管都要受到最高电压的 限制，例如，最高电压约为2000V。这样，对于30kV的系统，就至少需要 15个半导体二极管。通过为每个二极管24提供单独的绕组121，自然发生 了共享，并且避免了对用于确保共享的复杂高损耗网络的需要。将会理解，更进一步的优点是在变压器结构内不可避免的许多寄生电容 被充电到固定的直流电压，而不再受高频交变电压的支配。这减小了动态电 容，并降低了与电介质有关的损本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器，包括初级绕组装置和次级绕组装置，该初级绕组装置包括第一多个磁路，该第一多个磁路中的每个磁路具有第二多匝，并被并联电连接或由各自的电源装置供电；该次级绕组装置包括第三多个磁路，该第三多个磁路中的每个磁路具有第四多匝，并被串联电连接；其中通过单匝导电回路装置将所述初级绕组装置电磁耦合到所述次级绕组装置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】GB 2007-3-29 0706197.11.一种变压器，包括初级绕组装置和次级绕组装置，该初级绕组装置包括第一多个磁路，该第一多个磁路中的每个磁路具有第二多匝，并被并联电连接或由各自的电源装置供电；该次级绕组装置包括第三多个磁路，该第三多个磁路中的每个磁路具有第四多匝，并被串联电连接；其中通过单匝导电回路装置将所述初级绕组装置电磁耦合到所述次级绕组装置。2. 如权利要求1所述的变压器，其中所述初级绕组装置和所述次级绕组 装置是同轴的。3. 如权利要求2所述的变压器，其中所述次级绕组装置的至少一个磁路 设置有整流器装置和滤波器装置，以从变压器提供直流输出。4. 如权利要求3所述的变压器，其中所述次级绕组装置的至少一个磁路 还设置有感应平滑滤波器装置。5. 如权利要求4所述的变压器，其中所述感应平滑滤波器装置是双绕电 感器。6. 如权利要求4或5所述的变压器，其中所述第三多个磁路中的每个磁 路的所述感应平滑滤波器装置具有公用芯。7. 如权利要求1所述的变压器，还包括单匝导电回路装置中的电感装置。8. 如权利要求2至7中任一项所述的变压器，其中所述单匝导电回路装 置包括与所述初级绕组装置和所述次级绕组装置同轴的管装置。9. 如权利要求8所述的变压器，其中所述单匝导电回路装置还包括成形 的导电的端颊装置和基底装置。10. 如权利要求9所述的变压器，其中所述成形的导电的端颊装置设置有用于供冷却流体流过的至少一个孔。11. 如权利要求3所述的变压器，其中，所述第一多个磁路中的每个磁 路、所...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗伯特理查德森，
申请(专利权)人：E二V技术英国有限公司，
类型：发明
国别省市：GB[英国]