[发明专利]漏磁可调的高压变压器装置及其应用以及变流器电路

说明书

本发明提供一种漏磁可调的高压变压器装置及其应用以及变流器电路。高压变压器装置(10)包括变压器铁芯(1)、初级绕组(3)和设置在初级绕组(3)上的次级绕组(8)，其中，在初级绕组(3)与次级绕组(8)之间彼此间隔距离地并行地设置环形铁芯(5)，环形铁芯(5)分散初级绕组(3)的磁通(Ф1)。本发明还提供一种具有这种高压变压器装置的变流器电路以及这种高压变压器装置的一种应用。与通过由已知结构形式的变压器及前置串联电抗器组成的等同装置实现相比，按本发明高压变压器装置的优点在于，串联电抗器磁性集成在变压器装置内。

技术领域

本发明涉及一种高压变压器装置，其包括变压器铁芯、初级绕组、设置在初级绕组上的有可调漏磁的次级绕组。本发明还涉及一种具有这种高压变压器装置的变流器电路以及这种高压变压器装置的一种应用。

背景技术

尤其为了产生X射线管工作所需要的高压，使用用于与变流器一起工作的高频-高压变压器，其中变压器的漏磁用作电感或振荡回路构件。例如对于医疗诊断中的X射线成像，这种变流装置有重要意义。

在变流器中使用的高压变压器往往被设计为使变压器的漏磁尽可能小。这例如适用于反向变换器。在这里过大的漏磁将在半导体开关断开的时刻导致不希望的过电压。

反之，在其它电路设计中，例如在有变压器的串联谐振变换器中，其中串联振荡回路被设计为与变压器串联，漏电感可以有目的地用作振荡回路的串联电抗器。通过相应地设计变压器，漏电感通常是可调的，从而使它与串联振荡回路所需要的电感相同。

调节漏电感的一种可能性在于，改变变压器绕组的匝数。漏电感与匝数的平方成比例。

另一种可能性在于，调整变压器内的几何关系。例如可以提高其中初级和次级绕组在两个上下排列的线包中实现的变压器的漏电感，为此在线包之间选择比较大的距离。由此在初级与次级绕组之间的磁耦合减小。在初级绕组内的磁通不再完全与次级绕组磁耦合。部分磁通作为漏磁通在线包间隙内闭合。在这种情况下漏电感与漏磁通成比例。

若应达到高值的漏电感，则以上述方式不再有可能或合理地调节漏电感。于是在匝数增大的同时绕组损耗增加，或者增大初级与次级绕组之间的距离将导致变压器不希望地增大。因此对于大电感，通常将一个附加的串联电抗器与变压器串联。

例如在公开文献DE102011005446A1中介绍了这种包括具有漏电感的高压变压器的变流器电路。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有高的可调磁性漏电感的高压变压器装置、一种具有这种高压变压器装置的变流器电路以及这种高压变压器装置的一种应用。

按本发明，通过独立权利要求所述的高压变压器装置、变流器电路和高压变压器装置的应用达到上述目的。在从属权利要求中说明了有利扩展。

本发明的基本思想在于，在高压变压器的初级绕组与次级绕组之间并行成排地设置环形铁芯，从而有目的地增大变压器的磁漏。由此尤其还能实现通过按先有技术的变压器设计达不到的非常高值的漏磁。

本发明要求保护一种高压变压器装置，其包括变压器铁芯、初级绕组和设置在初级绕组上的次级绕组，其中，彼此间隔距离地并行布置的环形铁芯处于初级绕组与次级绕组之间，环形铁芯分散初级绕组的磁通。

与通过由已知结构形式的变压器及前置串联电抗器组成的等同装置实现相比，按本发明高压变压器装置的优点在于，串联电抗器磁性集成在变压器装置内。变压器的初级绕组同时满足串联电抗器的绕组的功能。变压器铁芯不仅对串联电抗器的工作而且对变压器的工作有贡献。

通过变压器装置的组件承担多项任务并能将必要的部件数量从两个部件(串联电抗器和变压器)减少为一个组件(串联电抗器磁性集成在内的变压器)，不仅使得节省成本，而且还使得减小总的结构空间。