[实用新型]一种高频开关电源变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种变压器，尤其涉及一种用于高频开关电源的脉冲变压器。

背景技术

在不断发展的新能源汽车领域，开关电源以其功耗小、效率高、体积小、重量轻等诸多优点等到广泛应用。但是在传统的开关电源设计中，由于受漏磁、漏感以及磁性材料等因素影响，开关电源的工作频率一般在5KHz-100KHz之间，致使开关变压器的体积仍然较大，安装不方便，同时因开关频率低引起电源工作效率也随之降低。因此，进一步提高开关电源的工作频率，以减小开关变压器的体积，提高开关电源工作效率是十分必要的。

公开日为2004年08月18日、公开号为CN 2634613Y的专利文献公开了一种技术方案，名称为一种脉冲变压器，采用CD形薄带铁芯，在两铁芯之间设有空气隙，并在两铁芯上分别设置有一左线圈和一右线圈，去掉了偏磁补偿电路，因此解决了打火现象引起的偏置二极管损坏问题，并且CD形铁芯可以采用机械化排绕方式使生产效率大幅提高。但是，该技术方案不能解决提高开关电源工作频率、减小开关电源体积的问题。

发明内容

本实用新型主要目的在于提供一种高频率的开关电源变压器，使开关电源工作频率大幅提高，从而减小了脉冲变压器体积和开关电源体积，也相应地提高了开关电源的工作效率。

本实用新型针对现有技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的，一种高频开关电源变压器，包括至少两个绕组和磁芯，每个绕组采用多根漆包铜线绕制；所有绕组并绕在磁芯上，该磁芯是高频环形磁芯。每个绕组采用多股铜线并在一起绕，而不是采用单根粗铜线绕，有效地克服了高频电流的集肤效应，绕制时使用3-5根细导线（漆包铜线）代替原设计的粗导线（漆包铜线），这样不仅提高了导线利用率，而且使电流更加通畅；将初、次级绕组合起来并绕，使初、次级线间距离最小，可使高频漏感和分布电容减到最小值，保证高频开关电路的稳定工作。虽然初次级绕组并绕后降低了线间耐压值，但完全能够满足汽车电路的DC-DC电源变换需求；采用高频环形磁芯，有效地提高了磁导率，减小了漏磁和损耗。从而也提高了开关电源的工作效率。

上述开关电源变压器结构能够大幅提高开关电源工作频率，从而使变压器线圈匝数减少，电容器体积、电感器体积也都可以减小，因此，减小了开关电源变压器体积、开关电源体积。

作为优选，高频环形磁芯是钴基非晶环形磁芯。该磁芯能够保证开关电源变压器工作在300KHz范围内。

作为优选，高频开关电源变压器是单端反激式开关电源变压器，在所述高频环形磁芯上设置有空间气隙。单端反激式开关电源是结构简单用途最广泛的开关电源结构，由于其工作在单向脉冲状态，变压器磁心单向励磁，磁芯容易饱和，因此在环形磁芯上设置有适当的空间气隙，既保证有足够的磁通密度，又不至于出现磁饱和。高的开关频率下，使单端反激式开关电源的输出电压更加稳定。

作为优选，在每个绕组中，多根漆包铜线绞合后再绕制。

作为优选，绕组漆包铜线是耐高温漆包铜线。

本实用新型带来的有益效果是，由于开关电源变压器可以工作在更高的开关频率上，不但减小了脉冲变压器体积、也使电容器、电感器的体积大大减小；由于从结构上减少了漏磁、漏感以及集肤效应，也使开关电源工作效率得到有效提高，降低了能源损耗。

附图说明

图1是本实用新型的一种原理示意图；

图2是一种使用本开关电源电压器的开关电源电路图。

图中：1是高频环形磁芯，2是空间气隙，3是初级绕组，4是次级绕组。

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体说明。

实施例： 如图1所示，本实用新型的一种高频开关电源变压器，初级绕组3和次级绕组4并绕在高频环形磁芯1上。其中：初级绕组3 采用4根漆包铜线绞合后绕制，次级绕组4采用3根漆包铜线绞合后绕制；高频环形磁芯1是钴基非晶环形磁芯，其上设置空间气隙2。

图2所示为使用本开关电源电压器的一种开关电源电路原理图，该开关电源为单端反激式高频开关电源。具体参数以新能源电动车逆变器为例，高频开关电源设计功率在30W左右，选择WWL型单极性脉冲用钴基非晶环形磁芯，电源工作模式为电流断续模式，初级绕组T1和次级绕组T2、T3、T4一同并绕在钴基非晶环形磁芯上。