次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路制造技术

本发明专利技术公开了一种次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路。该变压器包括：绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一、第二、第三和第四次级子绕组，第一次级子绕组和第二次级子绕组并联，第三次级子绕组和第四次级子绕组并联；第一初级绕组和第一次级绕组分层绕制于绕线架；第一次级绕组中的第一次级子绕组和第三次级子绕组缠绕于同一层，第二次级子绕组和第四次级子绕组缠绕于另一层，使得同层设置的第一次级子绕组和第三次级子绕组、同层设置的第二次级子绕组和第四次级子绕组在结构上对称，从而能够提高次级绕组之间的耦合系数以及匹配次级绕组的漏感，进而能够提高多路输出电压的交叉调整率。

Secondary winding leakage inductance matching transformer and multi output resonant converter circuit

The invention discloses a secondary winding leakage inductance matching transformer and a multi-channel output resonant converter circuit. The transformer includes: winding frame; first primary winding; first stage winding, including first, second, third and fourth stage winding; first stage winding and second stage winding are parallel; third stage winding and fourth stage winding are parallel; first primary winding and first stage winding are winded in layers. The first stage winding and the third stage winding in the first stage winding are wound on the same layer, the second stage winding and the fourth stage winding are wound on the other layer, so that the first stage winding and the third stage winding in the same layer, the second stage winding and the fourth stage winding in the same layer are wound on the same layer. Structurally symmetrical, the coupling coefficient between the secondary windings and the leakage inductance matching the secondary windings can be improved, and the cross-regulation rate of the multi-output voltage can be increased.

【技术实现步骤摘要】
次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路
本专利技术涉及电学领域，特别是涉及一种次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路。
技术介绍
在目前的大功率工业控制领域中，开关电源的负载大都是具有冲击特性的电机负载，这就要求电源具有稳压精度高，动态特性好，响应速度快等特性。此外，大多数工业控制都是有多种电平需求的，因此这就要求工业控制电源要有多种电平输出。在大多数的多路输出开关电源中，主反馈路一般能够满足稳压精度高、动态性能好，响应速度快等特性要求，而辅路输出电压则随着主反馈路的负载变化而变化，无法满足精度要求。图1是一种现有的多路输出谐振变换电路的结构示意图。如图1所示，多路输出谐振变换电路100为LLC谐振变换电路，其包括LLC模块11、变压器12和输出模块13。变压器12包括与LLC模块11连接的第一初级绕组N11和第二初级绕组N12，以及与输出模块13连接的第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24。输出模块13输出三路电压，分别为第一电压+U01、第二电压-U01和第三电压+U02。其中，第一电压+U01所在的电路为主反馈路，第二电压-U01和第三电压+U02所在的电路为辅路。请一并参考图2，图2是图1所示电路中变压器的剖面结构示意图。如图2所示，变压器12采用传统的三明治绕法，具体来说，第一初级绕组N11和第二初级绕组N12分别绕制在绕线架121的最内层和最外层，第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24分四层分别绕制在第一初级绕组N11和第二初级绕组N12之间。现有的多路输出谐振变换电路100由于变压器12中的次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24与初级绕组也即第一初级绕组N11和第二初级绕组N12及设置于绕线架121中的中心磁柱(未图示)的距离不一致，导致次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24的漏感换算到原边后也不一致也即漏感不匹配，且次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24之间的耦合性能差，从而会出现主反馈电路也即第一电压+U01所在的电路的负载变化时，造成第二电压-U01和第三电压+U02发生相应变化，两者的稳压精度和响应速度无法满足应用要求。为了解决上述问题，现有技术的做法是，在多路输出谐振变换电路100的第二电压-U01和第三电压U02所在辅路增加DC/DC电源或LDO(如图3所示)，从而得到的能够满足稳压精度的电压。但是，现有技术的做法存在如下的缺点：1、辅路输出需要使用DC/DC电源或LDO，结构复杂，元器件数量增多，成本增大。2、第二电压-U01和第三电压+U02需要经过多级变换，损耗增大，效率降低。3、当多路输出电路为多路输出LLC谐振变换电路，尤其是输出交叉调整率差的全波整流LLC谐振变换电路时，会存在输出整流二极管在开关信号的正负半周期电流分布不均衡问题以及二极管反向恢复电压尖峰大的问题，从而使得器件的电流应力增大，可靠性降低。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是提供一种次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路，能够提高次级绕组之间的耦合系数以及匹配次级绕组的漏感，进而能够提高多路输出电压的交叉调整率。为解决上述技术问题，本专利技术采用的一个技术方案是：提供一种次级绕组漏感匹配的变压器，该变压器包括：绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一次级子绕组、第二次级子绕组、第三次级子绕组和第四次级子绕组，第一次级子绕组和第二次级子绕组并联，第三次级子绕组和第四次级子绕组并联；其中，第一初级绕组和第一次级绕组分层绕制于绕线架；其中，第一次级绕组中的第一次级子绕组和第三次级子绕组缠绕于同一层，第二次级子绕组和第四次级子绕组缠绕于另一层。为解决上述技术问题，本专利技术采用的另一个技术方案是：提供一种多路输出谐振变换电路，包括了上述的变压器。本专利技术的有益效果是：区别于现有技术的情况，本专利技术的次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路包括绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一次级子绕组、第二次级子绕组、第三次级子绕组和第四次级子绕组，第一次级子绕组和第二次级子绕组并联，第三次级子绕组和第四次级子绕组并联；第一初级绕组和第一次级绕组分层绕制于绕线架；第一次级绕组中的第一次级子绕组和第三次级子绕组缠绕于同一层，第二次级子绕组和第四次级子绕组缠绕于另一层。通过上述方式，由于第一次级子绕组和第二次级子绕组并联、第三次级子绕组和第四次级子绕组并联，使得同层设置的第一次级子绕组和第三次级子绕组、同层设置的第二次级子绕组和第四次级子绕组在结构上对称设置，从而能够提高次级绕组之间的耦合系数以及匹配次级绕组的漏感，进而能够提高多路输出电压的交叉调整率。附图说明图1是一种现有的多路输出谐振变换电路的结构示意图；图2是图1所示电路中变压器的剖面结构示意图；图3是图1所示电路的改善后的结构示意图；图4是本专利技术第一实施例的多路输出谐振变换电路的电路原理图；图5是图4所示电路中的变压器的剖面示意图；图6是本专利技术第二实施例的多路输出谐振变换电路的电路原理图；图7是图6所示电路的变压器的第一实施例的剖面示意图；图8是图4所示电路的变压器的第一实施例的剖面示意图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图4是本专利技术第一实施例的多路输出谐振变换电路的电路原理图。如图4所示，多路输出谐振变换电路200包括LLC模块21、变压器22、第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第一电容C1和第二电容C2。变压器22包括第一初级绕组Np1和第一次级绕组，其中，第一次级绕组包括第一次级子绕组Ns11、第二次级子绕组Ns12、第三次级子绕组Ns21和第四次级子绕组Ns22。其中，第一次级子绕组Ns11和第二次级子绕组Ns12并联，第三次级子绕组Ns21和第四次级子绕组Ns22并联。LLC模块21分别与第一初级绕组Np1的同名端和异名端连接；第一次级子绕组Ns11的同名端与第二次级子绕组Ns12的同名端连接后与第一二极管D1的阳极、第三二极管D3的阴极连接；第一次级子绕组Ns11的异名端、第二次级子绕组Ns12的异名端、第三次级子绕组Ns21的同名端、第四次级子绕组Ns22的同名端连接后接第一地线GND1；第三次级子绕组Ns21的异名端、第四次级子绕组Ns22的异名端连接后与第二二极管D2的阳极和第四二极管D4的阴极连接；第一二极管D1的阴极与第二二极管D2的阴极连接后与第一电容C1的正极连接，第一电容C1的负极与第一地线GND1连接；第三二极管D3的阳极和第四二极管D4的阳极连接后与第二电容C2的负极连接，第二电容C2的正极与第一地线GND1连接；其中，第一电容C1的正极输出第一电压U1，第二电容C2的负极输出第二电压U2。其中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种次级绕组漏感匹配的变压器，其特征在于，所述变压器包括：绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一次级子绕组、第二次级子绕组、第三次级子绕组和第四次级子绕组，所述第一次级子绕组和所述第二次级子绕组并联，所述第三次级子绕组和所述第四次级子绕组并联；其中，所述第一初级绕组和所述第一次级绕组分层绕制于所述绕线架；其中，所述第一次级绕组中的所述第一次级子绕组和所述第三次级子绕组缠绕于同一层，所述第二次级子绕组和所述第四次级子绕组缠绕于另一层。

【技术特征摘要】
1.一种次级绕组漏感匹配的变压器，其特征在于，所述变压器包括：绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一次级子绕组、第二次级子绕组、第三次级子绕组和第四次级子绕组，所述第一次级子绕组和所述第二次级子绕组并联，所述第三次级子绕组和所述第四次级子绕组并联；其中，所述第一初级绕组和所述第一次级绕组分层绕制于所述绕线架；其中，所述第一次级绕组中的所述第一次级子绕组和所述第三次级子绕组缠绕于同一层，所述第二次级子绕组和所述第四次级子绕组缠绕于另一层。2.根据权利要求1所述的变压器，其特征在于，所述第一次级子绕组和所述第三次级子绕组并绕在所述绕线架上；所述第二次级子绕组和所述第四次级子绕组并绕在所述绕线架上。3.根据权利要求2所述的变压器，其特征在于，所述第一初级绕组绕于所述绕线架的最内层，所述第一次级子绕组和所述第三次级子绕组缠绕于所述第一初级绕组的外侧，所述第二次级子绕组和所述第四次级子绕组缠绕于所述第一次级子绕组和所述第三次级子绕组的外侧。4.根据权利要求3所述的变压器，其特征在于，所述变压器进一步包括：第二初级绕组；第二次级绕组，包括第五次级子绕组和第六次级子绕组；其中，所述第二初级绕组和所述第二次...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐志望，叶跃明，陈云辉，
申请(专利权)人：福建睿能科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35