一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器及开关电源制造技术

技术编号:44590530 阅读:16 留言:0更新日期:2025-03-14 12:49
本发明专利技术属于高频平面变压器技术领域,涉及一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器及开关电源,包括:磁芯、绕组;绕组包括原边绕组和副边绕组;磁芯呈四芯柱蝶形结构,副边绕组与原边绕组分别环绕所述磁芯的中心两芯柱;副边绕组电流绕行磁芯两中柱的绕向相同;原边绕组与一个副边绕组正耦合,与另一个副边绕组反耦合;副边绕组各分块之间由整流管和副边电容串接,本发明专利技术解决了直流偏磁的磁通在变压器连接部分引发磁饱和的问题,使得两芯柱矩阵式变压器可以应用于带有直流偏磁的开关电源和电力电子变换器中,对比传统方案在变压器效率和功率密度上都有显著的提升。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于高频平面变压器,涉及一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器及开关电源


技术介绍

1、高频平面变压器是应用于开关电源的隔离和电能变换元件,此处平面变压器特指使用pcb绕组而非传统利兹线绕组的小体积、高功率密度的新型变压器。这些平面变压器的工作频率从几千赫兹到几兆赫兹不等,在数据中心电源、航空电源、通信电源等领域,往往需要电源能够将较高的直流电源转换为较低的直流电压,且有较大的输出电流承载能力。根据应用领域和需求的不同,开关电源会采用各种各样的不同拓扑,其中有相当一部分是带有直流偏置的。对于这些有直流偏置的开关电源拓扑,当输出电流大到单一平面变压器无法承受时,传统的解决方案是照搬不含直流偏置的开关电源所采用的平面变压器,即带有正耦合副边的矩阵式平面变压器,如图8所示。

2、然而,传统方案虽然提供了一条捷径,但没有真正解决当前开关电源中存在的问题。副边绕组之间的正耦合会使得输出电流直流偏置的部分产生互相增强的磁通,最终会导致磁芯饱和,变压器失效。适配交流的原边设计使励磁电感的感量过小,而且原边绕组的长度长,损耗大

3、本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,包括:磁芯、绕组(3);所述绕组(3)包括原边绕组和副边绕组;所述磁芯呈四芯柱蝶形结构,所述副边绕组与所述原边绕组分别环绕所述磁芯的中心两芯柱;所述副边绕组电流绕行磁芯两中柱的绕向相同;所述原边绕组与一个副边绕组正耦合,所述原边绕组与另一个副边绕组反耦合;所述副边绕组各分块之间由整流管和副边电容串接。

2.根据权利要求1所述的一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,所述磁芯包括:磁芯顶板(1)、磁芯主体(2),所述磁芯顶板(1)、磁芯主体(2)均呈蝶形平板状且相互平行,所述磁芯主体(2)上沿从左到右的方向...

【技术特征摘要】

1.一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,包括:磁芯、绕组(3);所述绕组(3)包括原边绕组和副边绕组;所述磁芯呈四芯柱蝶形结构,所述副边绕组与所述原边绕组分别环绕所述磁芯的中心两芯柱;所述副边绕组电流绕行磁芯两中柱的绕向相同;所述原边绕组与一个副边绕组正耦合,所述原边绕组与另一个副边绕组反耦合;所述副边绕组各分块之间由整流管和副边电容串接。

2.根据权利要求1所述的一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,所述磁芯包括:磁芯顶板(1)、磁芯主体(2),所述磁芯顶板(1)、磁芯主体(2)均呈蝶形平板状且相互平行,所述磁芯主体(2)上沿从左到右的方向依序设有向外凸起的磁芯左侧边柱(4)、磁芯左侧中柱(6)、磁芯右侧中柱(8)、磁芯右侧边柱(10),所述磁芯左侧边柱(4)、磁芯左侧中柱(6)、磁芯右侧中柱(8)和磁芯右侧边柱(10)均设置在所述磁芯主体(2)的同一侧并朝向所述磁芯顶板(1);

3.根据权利要求2所述的一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,所述原边绕组和副边绕组分别环绕所述磁芯左侧中柱(6)与所述磁芯右侧中柱(8)。

4.根据权利要求2所述的一种扭结原边及反耦合副边的蝶形平面变压器,其特征在于,所述原边绕组呈扭结形,所述原边绕组反向环绕所述磁芯左侧中柱(6)与所述磁芯右侧中柱(8)。

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【专利技术属性】
技术研发人员:杨昊涵裴云庆周伟李潘铭吴佳芮
申请(专利权)人:西安交通大学
类型:发明
国别省市:

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