[发明专利]一种可调漏感的I型半匝绕组的平面变压器

说明书

本发明涉及一种可调漏感的I型半匝绕组的平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组W1~W4，整流管D1‑D4以及滤波电容C1~C4；所述原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的四个I型绕组两两分别叠放于两个窗口之中；每个I型绕组均为一端经整流管接地，一端经滤波电容接地，或者每个I型绕组均为一端经整流管接输出，一端经滤波电容接输出；E型磁芯和I型磁芯扣合；其中，同一窗口中的两个I型绕组，经电容接地的端口和经整流管接地的端口位于同侧。本发明使得副边绕组可以等效为0.5匝，因而可以使得原边的匝数变为一匝副边时的一半，大大降低了变压器的绕组体积和加工难度，提高了功率密度。

技术领域

本发明涉及一种可调漏感的I型半匝绕组的平面变压器，属于电磁技术领域。

背景技术

平面变压器由于其体积较小，常用于对功率密度要求较高的应用场合。其中LLC谐振变换器由于其能较容易的实现软开关，较高的效率和功率密度而广泛应用于高端电源和母线转换器中。

LLC谐振变换器一般包括前级全桥/半桥逆变电路，谐振电容，谐振电感，变压器和次级整流滤波电路。LLC谐振变换器常用于400V转12V等大电压变比的应用场合，因此其变压器变比可以达到16或者更高。

对于LLC谐振变换器等拓扑，为了减小其体积，其变压器一般采用平面变压器结构，而平面变压器的窗口面积比较小。对于高变比的变压器，由于常规绕法副边最低为一匝，因此对于一个变比为16的变压器其原边匝数最低为16匝。原边匝数过高可能导致变压器的窗口面积不足无法绕组高边比变压器，或者影响副边绕组空间使得无法使用较大截面的副边绕组而使得变压器容量受到限制。

发明内容

本发明提供了一种可调漏感的I型半匝绕组的平面变压器，以用于解决应用于LLC谐振变换器等场合的大变比平面变压器原边绕组匝数过多窗口面积不足的问题。

本发明的技术方案是：一种可调漏感的I型半匝绕组的平面变压器，包括E型磁芯，I型磁芯，原边绕组，副边绕组W1~W4，整流管D1-D4以及滤波电容C1~C4；

所述原边绕组绕制在E型磁芯的边柱和中柱上，副边绕组的四个I型绕组两两分别叠放于两个窗口之中；每个I型绕组均为一端经整流管接地，一端经滤波电容接地，或者每个I型绕组均为一端经整流管接输出，一端经滤波电容接输出；E型磁芯和I型磁芯扣合；其中，同一窗口中的两个I型绕组，经电容接地的端口和经整流管接地的端口位于同侧。

所述每个I型绕组均为一端经整流管接地，一端经滤波电容接地，具体为：

副边绕组中W1上端口经电容C1接地，下端口经整流管D3接地；副边绕组中W2上端口经整流管D1接地，下端口经电容C3接地；副边绕组中W3上端口经电容C2接地，下端口经整流管D4接地；副边绕组中W4上端口经整流管D1接地，下端口经电容C4接地；其中W1W3上端口和W2W4下端口并联作为正极输出。

所述每个I型绕组均为一端经整流管接输出，一端经滤波电容接输出，具体为：

副边绕组中W1上端口经电容C1接输出端，下端口经整流管D3接输出端；副边绕组中W2上端口经整流管D1接输出端，下端口经电容C3接输出端；副边绕组中W3上端口经电容C2接输出端，下端口经整流管D4接输出端；副边绕组中W4上端口经整流管D1接输出端，下端口经电容C4接输出端；其中W1W3上端口和W2W4下端口并联接地。

所述E型磁芯包括边柱M1、M3，中柱M2；原边绕组绕制在E型磁芯的边柱M1、M3和中柱M2之上，改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小；边柱上绕线方向与中柱绕线方向相反，两个边柱绕线方向相同。

所述改变边柱、中柱上绕组匝数分布以调节漏感大小具体为：增加一匝中柱绕组，对应减少两个边柱绕组各一匝，能保证励磁电感不变同时降低漏感；增加两个边柱绕组各一匝，对应减少中柱绕组一匝，能保证励磁电感不变的同时增大漏感。