一种磁集成多路并联变压器的磁芯结构及其反激电路制造技术

本发明专利技术公开了一种磁集成多路并联变压器的磁芯结构，包括上部构件和下部构件，上下部构件均设有一根以上的长导磁柱和两根以上的短导磁柱；上部构件与下部构件形状相同、对应导磁柱位置分布相同；上部构件的长导磁与下部构件柱的长导磁相对接合组成无气隙导磁柱，上部构件的短导磁与下部构件柱的短导磁相对设置组成开气隙导磁柱，上下部构件依照各导磁柱对应关系接合组成多路并联变压器的磁芯；所述每一根开气隙导磁柱用于绕制一个变压器的初次级绕组。本发明专利技术优点在于：１）改善了反激变换器在输出电流较大的应用场合下输出纹波较大的缺陷；２）大大节省空间，并且提高磁性材料的使用率；３）可以减小电源产品体积，尤其可以降低电源的高度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种变压器的磁芯结构及其反激电路，尤其涉及一种磁集成多路 并联变压器的磁芯结构及其反激电路。
技术介绍
反激变换器在现有技术中占有重要地位，可以实现宽电压输入、结构简单， 成本低廉等优势。而并联电路可以将大的磁性元件分解成若干小磁性元件而同样 达到良好效果，并且大大降低了供电电源模块的高度，同时易于实现冗余功能。 因此发展并联反激变换器尤其必要性，但是目前的并联反激变换器普遍存在以下 问题在输出电流较大的应用场合下输出纹波较大，而且占用空间大，磁性材料 的使用率低等。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种减少输出纹波、节省空间和提高磁性材料使用率的 磁芯结构，并提供相应的反激电路。本专利技术的目的可以通过以下方案实现 一种磁集成多路并联变压器的磁芯结 构，其特征在于，包括上部构件和下部构件，上下部构件均设有一根以上的长导 磁柱和两根以上的短导磁柱；上部构件与下部构件形状相同、对应导磁柱位置分 布相同；上部构件的长导磁与下部构件柱的长导磁相对接合组成无气隙导磁柱， 上部构件的短导磁与下部构件柱的短导磁相对设置组成开气隙导磁柱，上下部构 件依照各导磁柱对应关系接合组成多路并联变压器的磁芯；所述每一根开气隙导 磁柱用于绕制一个变压器的初级、次级绕组。所述的上部构件和下部构件是圆台型，长导磁柱延圆台轴心设置，若干短导 磁柱围绕圆台轴心圆周型等弧长间距设置。在所述的上部构件和下部构件的外围周边等弧长间距设置若干圆弧形长导 磁柱。所述的上部构件和下部构件是由多个E型构件一体连接而成，E型构件的中 间为短导磁柱，E型构件的两侧为长导磁柱；所述的长导磁柱与短导磁柱等距离间隔设置。所述的上部构件和下部构件是由多个E型构件一体连接而成，整个一体化 构件中间全部短导磁柱，只有构件的两侧边为长导磁柱；所述的短导磁柱之间等 距离间隔设置。本专利技术还提供一种应用磁集成多路并联变压器磁芯结构的反激电路，包括两 路以上主振单元，每路主振单元的输入端连接到同一个电源输入端上，每路主振 单元的参考端连接到同一个电源参考端；每路主振单元的输出端并接后输出；其 特征在于，还包括控制模块，用于发送多路开关信号；所述的控制模块的各开关 信号输出端分别连接各路主振单元的控制端；所述各路主振单元中的变压器采用 一体化的多路并联变压器的磁芯结构，初级和次级绕组绕制在所述磁芯结构的开 气隙导磁柱上。所述的控制模块包括N分频电路和对应的脉宽调制电路，所述的N分频 电路的多路分频信号输出端分别连接各个脉宽调制电路的分频信号输入端，脉宽 调制电路的开关信号输出端连接对应的主振单元的控制端，一个脉宽调制电路对 应一路主振单元；多路并联变压器中每组相邻的变压器间的绕组采用反相或同相 绕制，并以相同的时间间隔依次来驱动每组变压器。所述的控制模块包括脉宽调制电路和延迟电路；所述的脉宽调制电路的 开关信号输出端其中一路直接连接其中一路主振单元的控制端，其他多路分别通 过一个延迟电路连接对应主振单元的控制端；多路并联变压器中每组相邻的变压 器间的绕组采用反相或同相绕制，并以相同的时间间隔依次来驱动每组变压器。所述的控制模块只包括一个脉宽调制电路，所述的脉宽调制电路的开关信 号输出端连接各路主振单元的控制端；多路并联变压器中每组相邻的变压器间的 绕组都反相绕制，同时驱动每组变压器。 本专利技术相对现有技术的优点在于1) 改善了反激变换器在输出电流较大的应用场合下输出纹波较大的缺陷；2) 大大节省了空间，并且提高了磁性材料的使用率；3) 可以减小电源产品的体积，尤其可以降低电源的高度。附图说明图1是本专利技术的E型磁芯结构示意图；图2是本专利技术的圆台型磁芯结构示意图A;图3是本专利技术的圆台型磁芯结构示意图B;图4是本专利技术的电路原理框图5是本专利技术的初次级绕组绕制示意图6是本专利技术的N分频电路原理图7是本专利技术的延迟电路原理图8是本专利技术的相邻绕组同相绕制示意图9是本专利技术的相邻绕组反相绕制示意图IO是本专利技术的同时驱动电路原理图11是本专利技术基于相邻绕组反相绕制简化长导磁柱结构示意图。 具体实施例方式本专利技术提供了一种反激变压器的磁芯结构，磁芯结构示意图如图1所示，磁 芯1包括了上部构件la和下部构件lb。上部构件la和下部构件lb都分别设有 长导磁柱2和短导磁柱3，并且上下构件Ia、 lb形状相同，对应导磁柱位置分 布相同，上下部构件la、 lb的长导磁柱2或短导磁柱3—一对应。上部构件la 和下部构件lb是多个E型联成一体的矩形状构件，当上下构件la、 lb拼合，长 导磁柱端面接合组成无气隙导磁柱；短导磁柱端面不能结合，形成气隙，组成开 气隙导磁柱。所述的长导磁柱2与短导磁柱3间隔设置，中间是短导磁柱3，两 侧是长导磁柱2，每个开气隙导磁柱绕制一组变压器的初级绕组和次级绕组。磁芯结构由多个E型联成一体的矩形状上下构件la、 lb接合而成，每个E 型构件的中间为短导磁柱3，每个E型构件的两侧为长导磁柱2;所述的长导磁 柱2与短导磁柱3等距离间隔设置；开气隙导磁柱是圆柱形，利于绕组的绕制和 保持绕线的曲率相等。各个变压器初级绕组和次级绕组都各自绕制在一个圆柱形 开气隙导磁柱上，各个相邻变压器间的绕组既可以同相绕制，也可以反相绕制。另外上述由多个E型构件一体连接而成的磁芯结构中，整个一体化构件中 间全部短导磁柱3，只有构件的两侧边为长导磁柱2;短导磁柱3之间等距离间隔设置，如图ll所示。磁芯形状除了上述实施例中的矩形的EE磁芯外，还可以有多种变化，下面给出几个变形方案，其中开气隙导磁柱是用于绕制变压器绕组，无气隙导磁柱是用于形成导磁的闭合回路。如图2所示，上部构件la和下部构件lb是圆台型，长导磁柱2延圆台轴心 设置，四个短导磁柱3围绕圆台轴心圆周型等弧长间距设置。在图2的基础上还 可以在上部构件la和下部构件lb的周边等弧长间距设置四个弧形长导磁柱2a， 如图3所示。各个变压器初级绕组和次级绕组都各自绕制在一个圆柱形开气隙导 磁柱上，各个相邻变压器间的绕组既可以同相绕制，也可以反相绕制。图5表示了同一变压器的初级绕组N1—Nl'和次级绕组N2—N2'在一个E 型磁芯的绕制方式，即初次级绕组同方向绕制在同一个开气隙导磁柱上。图8、 9、 11中只简明表示了初级绕组N1—N1'，而省略表示次级绕组N2—N2',次级 绕组的方式与同一变压器的初级绕组绕制方向相同。当然增加其他反馈绕组或多 路输出绕组仍然在本专利技术方案涵盖范围。下面介绍变压器绕组的绕制方式，每个 相邻的并联变压器绕组可以同相或反相绕制。同相的绕制方式如图8所示，所有开气隙导磁柱3的绕组Nl —Nl'同相绕制。反相绕制如图9所示，相邻的开气隙导磁柱3的绕组N1—N1，反相绕制。这 样在导磁柱上抵消部分磁通，进一步减少导磁柱的截面面积，从而减少磁性材料 的消耗。本专利技术根据上述的磁芯结构和绕组绕制方式，同时提供相应的反激电路。如 图4所示，反激电路包括两路以上主振单元，每路主振单元包括变压器、二极 管和开关MOS管；所述的电源输入端连接每一路主振单元的变压器初级绕组同 名端，每路变压器初级绕组异名端连接该主振单元的开关MOS管的漏极，每路 开关MOS管的源极连接电源参考端；每路变压器次级绕组异名端连接该主振单 元的二极管阳极，各路二极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁集成多路并联变压器的磁芯结构，其特征在于，包括上部构件和下部构件，上下部构件均设有一根以上的长导磁柱和两根以上的短导磁柱；上部构件与下部构件形状相同、对应导磁柱位置分布相同；上部构件的长导磁与下部构件柱的长导磁相对接合组成无气隙导磁柱，上部构件的短导磁与下部构件柱的短导磁相对设置组成开气隙导磁柱，上下部构件依照各导磁柱对应关系接合组成多路并联变压器的磁芯；所述每一根开气隙导磁柱用于绕制一个变压器的初级、次级绕组。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：尹向阳，
申请(专利权)人：广州金升阳科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]