[实用新型]一种大功率中频隔离变压器

说明书

技术领域

本实用新型属于变压器领域，更具体地，涉及一种大功率中频隔离变压器。

背景技术

隔离变压器是指输入绕组与输出绕组在电气上彼此隔离的变压器，它的原理与普通干式变压器相同，也是利用电磁感应原理，使得二次回路对地浮空，以保证用电安全。

中频信号是指频率范围为300kHz～3MHz射频电磁波信号，多被用于AM电台、感应加热、等离子体装置等。由于射频的“趋肤效应”，以硅钢片为磁芯的传统变压器无法在中频范围内使用。

目前，中频变压器采用的方案主要有同轴线变压器、空心变压器、传统铁氧体磁芯变压器。同轴线变压器用在中频功率放大电路中起阻抗变换作用，具有一定的电压隔离作用，但功率容量不高，一般不超过1kW。空心变压器中频功率传输时漏感较大，传输效率低，应用较少。传统铁氧体磁芯变压器主要有两种结构形式，一种是在柱式铁氧体磁芯上缠绕一、二次侧绕组，另一种是在闭合铁氧体磁芯上缠绕一、二次绕组，它们的缺点是变压器漏感相对较大，传输效率相对较低，特别是在大功率（几十千瓦到上百千瓦）传输时损耗较大，铁氧体磁芯发热严重，不能长时间工作。而且，在大功率传输时所需的导线比较粗，如果绕组之间要满足高电压隔离，导线的绝缘层就要求比较厚，变压器绕组难以制造。因此，采用传统中频变压器方案存在难以同时兼顾大功率容量、高效率传输和中频高电压隔离的问题。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种大功率中频隔离变压器，其目的在于提出一种变比、功率容量调节灵活，既能够高效传输中频功率，又具备高电压隔离功能的变压器解决方案；解决了现有传统解决了传统变压器方案存在的难以同时兼顾大功率容量、高效率传输和中频高电压隔离的问题。

本实用新型为中频大功率的隔离传输提供一种可行方案，同时也可以优化中频阻抗匹配网络结构和参数。本实用新型提供了一种大功率中频隔离变压器，包括至少一个变比为1:1的变压器单元；所述变压器单元包括一次绕组、二次绕组、第一立板、第二立板、第一绝缘支撑子、第二绝缘支撑子和环形磁芯；所述一次绕组与位于所述一次绕组两侧的第一立板和第二立板固定连接；所述二次绕组通过位于二次绕组两端的第一绝缘支撑子和第二绝缘支撑子分别固定在所述第一立板和所述第二立板之间，且所述二次绕组与所述一次绕组同轴设置；所述环形磁芯固定在所述一次绕组外侧；所述一次绕组和所述二次绕组通过所述环形磁芯实现磁耦合。

本实用新型还提供了一种大功率中频隔离变压器，包括n个变比为1:1的变压器单元，n个变比为1:1的变压器单元中的一次绕组串联，且二次绕组并联后构成一个变比为n:1的变压器；所述变压器单元包括一次绕组、二次绕组、第一立板、第二立板、第一绝缘支撑子、第二绝缘支撑子和环形磁芯；所述一次绕组与位于所述一次绕组两侧的第一立板和第二立板固定连接；所述二次绕组通过位于二次绕组两端的第一绝缘支撑子和第二绝缘支撑子分别固定在所述第一立板和所述第二立板之间，且所述二次绕组与所述一次绕组同轴设置；所述环形磁芯固定在所述一次绕组外侧；所述一次绕组和所述二次绕组通过所述环形磁芯实现磁耦合；n为大于1的正整数。

本实用新型还提供了一种大功率中频隔离变压器，包括n*m个变比为1:1的变压器单元，在一次侧，n*m个绕组分为n组，每组m个并联，然后n组串联；在二次侧，n*m个绕组分为m组，每组n个并联，然后m组串联；构成一个变比为n:m的变压器单元；所述变压器单元包括一次绕组、二次绕组、第一立板、第二立板、第一绝缘支撑子、第二绝缘支撑子和环形磁芯；所述一次绕组与位于所述一次绕组两侧的第一立板和第二立板固定连接；所述二次绕组通过位于二次绕组两端的第一绝缘支撑子和第二绝缘支撑子分别固定在所述第一立板和所述第二立板上，且所述二次绕组与所述一次绕组同轴设置；所述环形磁芯固定在所述一次绕组外侧；所述一次绕组和所述二次绕组通过所述环形磁芯实现磁耦合；n、m均为大于1的正整数，n与m不相等。

更进一步优选地，在所述一次绕组和所述环形磁芯之间填充一定厚度的绝缘物质，保证环形磁芯与所述一次绕组同轴。

更进一步优选地，所述一次绕组采用金属管，所述二次绕组采用金属管或者高压绝缘电缆。

更进一步优选地，所述二次绕组采用内空的金属管，并在金属管中通冷却水散热。

更进一步优选地，所述环形磁芯采用环形铁氧体磁芯，由多个环形铁氧体叠加而成，并套接在所述一次绕组上。