一种基于三相CLLC谐振变换器的全磁集成优化设计方法技术

本发明专利技术提供了一种基于三相CLLC谐振变换器的全磁集成优化设计方法。所述的集成结构共含有三块磁芯，其中两块包含了三个对应A、B、C三相的绕线磁柱和四个不规则的非绕线低磁阻磁柱。将各相的一、二次侧绕组分别不平均地绕制于各相的上、下绕线磁柱上，主动降低一、二次侧绕组的耦合，从而将产生的漏感充当变换器的谐振电感，实现三相CLLC变换器三个变压器和六个电感的集成。同时，额外添加的低磁阻磁柱使得磁通密度更低且分布更均匀，降低了变压器的损耗，提升了变换器的效率。通过调整每一相变压器的一、二次侧的绕组数量，以及改变其在上、下对称磁柱上的布局，可实现不同变比和可控漏感的磁集成变压器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种适用于高频工作环境下的电感和变压器的全磁集成优化设计方法，特别适用于三相cllc谐振变换器。

技术介绍

1、宽禁带(wide band gap，wbg)半导体器件的应用，如氮化镓(gan)和碳化硅(sic)器件，使得变换器效率更高、功率密度更大，且性能更优。许多gan和sic器件已经批量生产，并被广泛应用于通信、数据中心、电力传输、电动汽车等领域。wbg器件能够将开关频率提升至数百khz甚至mhz级别，大幅减少所需的磁性元件和电容的体积及数量，并使得采用pcb绕组的磁性元件成为可能。对于电动汽车来说，高功率密度、高效率的车载充电器(on-boardcharger，obc)至关重要。然而，三相cllc谐振变换器磁件数量多、体积大，传统的电感和变压器设计在高频变换器中往往有着较大的体积以及损耗。磁集成技术的出现为克服这些挑战提供了新的途径。通过将电感和变压器集成，能够显著提升电力转换器的性能、效率和紧凑性。但针对多相交错并联电路，各相电流均流问题也需要更好的实现。本专利技术主要针对高频三相cllc谐振变换器，借助磁集成技术的优势，实现了更高的本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于三相CLLC谐振变换器的全磁集成优化设计方法，其特征在于，该谐振变换器包括一次侧逆变网络、谐振网络和二次侧整流网络。其中谐振网络中三相变压器的一、二次侧采用星形连接，谐振电容采用三角形连接，可以实现三相电流自动均流，且由于谐振电容没有直流偏置，也有助于实现软启动。将上述谐振网络中的六个谐振电感和三个变压器集成到一个磁性元件中，具体的，将A相变压器的一次侧绕组和二次侧绕组分别不平均的绕制于A相上、下两个绕线磁柱上，通过平面磁板，为漏磁通提供通路，降低一、二次侧绕组的耦合程度，使得A相变压器一、二次侧的漏感加大，同样的操作也适用于B相和C相绕组，使得每个变压器的一次侧和二次侧都具...

【技术特征摘要】

1.一种基于三相cllc谐振变换器的全磁集成优化设计方法，其特征在于，该谐振变换器包括一次侧逆变网络、谐振网络和二次侧整流网络。其中谐振网络中三相变压器的一、二次侧采用星形连接，谐振电容采用三角形连接，可以实现三相电流自动均流，且由于谐振电容没有直流偏置，也有助于实现软启动。将上述谐振网络中的六个谐振电感和三个变压器集成到一个磁性元件中，具体的，将a相变压器的一次侧绕组和二次侧绕组分别不平均的绕制于a相上、下两个绕线磁柱上，通过平面磁板，为漏磁通提供通路，降低一、二次侧绕组的耦合程度，使得a相变压器一、二次侧的漏感加大，同样的操作也适用于b相和c相绕组，使得每个变压器的一次侧和二次侧都具有更大的漏感，从而充当谐振变换器中的谐振电感。同时引入非绕线低磁阻磁柱构建磁通抵消路径，进一步减小磁芯的损耗。

2.根据权利要求1所述的集成结构，其特征在于，所述的集成磁芯结构包磁芯底座、平面磁板、磁芯顶盖和pcb绕组。其中，磁芯底座和磁芯顶盖包含了...

【专利技术属性】
技术研发人员：程鹤，徐恺，李朋圣，齐乃菊，苗赫勋，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：