[发明专利]变压器及具备该变压器的电力转换器

说明书

变压器(1)具备：铁芯(10)，其形成磁路，并且至少一部分设置有间隙(11)；绕线架(20)，其被安装于该铁芯(10)；第一绕组(31)，其被成两层以上进行卷绕，所述两层以上包括被卷绕在该绕线架(20)的离间隙(11)最近的一侧的层(31a)和被卷绕在比该层(31a)离间隙(11)远的一侧的层(31b)；和第二绕组(32)，其包括被卷绕在第一绕组(31)侧的层(31a)与层(31b)之间的第二绕组(32)侧的层(32a)，与第一绕组(31)绝缘，所述第一绕组(31)的层(31a)与层(31b)被串联连接。

技术领域

本发明涉及变压器(transformer)及具备该变压器的电力转换器，特别是涉及具有适合于绝缘型转换器等电力转换器的绕组结构的变压器及具备该变压器的电力转换器。

背景技术

作为高效率的绝缘型转换器，实际使用了LLC(逻辑链路控制)电流谐振转换器。近年来，出现了如下的情况：LLC被用于如太阳光功率调节器等那样要求宽范围的电压变动的转换器。在该情况下，为了应对宽的输入输出电压范围，LLC的励磁电流需要设计成较大。为了增大励磁电流，需要减小变压器的励磁电感，存在变压器的间隙增大的倾向。

此外，提出有漏感低、可抑制浪涌电压的产生并能够减少噪声的变压器(例如，参照专利文献1)。

并且，还提出有减少涡流损耗并减少发热的变压器(例如，参照专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2013-62399号公报

专利文献2：日本特开2010-232272号公报

发明内容

发明要解决的课题

在专利文献1所述的变压器的绕组结构中，层叠的各绕组层被并联连接。因此，存在这样的课题：在变压器的铁芯间隙大的情况下，来自该间隙的泄漏磁通使并联绕组之间产生电流波动，一部分绕组异常发热。

另一方面，在专利文献2所述的变压器中，需要将两处铁芯间隙设置在各个泄漏磁通因磁干扰而彼此消除那样的地方。

鉴于以往技术的这样的课题，本发明的目的在于，提供利用简单的结构而无需在两处设置铁芯间隙就能够抑制来自铁芯间隙的泄漏磁通导致的绕组的异常发热的变压器及具备那样的变压器的电力转换器。

用于解决课题的手段

为了达成上述目的，本发明的变压器的特征在于，所述变压器具备：铁芯，其形成磁路，并且至少一部分设置有空隙；绕线架，其被安装于所述铁芯；第一绕组，其被分成两层以上进行卷绕，所述两层以上包括被卷绕在所述绕线架的离所述空隙最近的一侧的第一绕组第一层和被卷绕在比所述第一绕组第一层离所述空隙远的一侧的第一绕组第二层；和第二绕组，其包括被卷绕在所述第一绕组第一层与所述第一绕组第二层之间的第二绕组第一层，与所述第一绕组绝缘，所述第一绕组第一层与所述第一绕组第二层被串联连接。

这里，第一绕组也可以是包括第一绕组第一层和第一绕组第二层以外的层的三层以上，第二绕组也可以是包括第二绕组第一层以外的层的两层以上。例如，铁芯具有两个外脚和中脚，在该中脚设置有空隙的情况下，绕线架的最内侧的绕组层相当于第一绕组第一层。相反地，在两个外脚分别设置有空隙的情况下，绕线架的最外侧的绕组层相当于第一绕组第一层。

根据这样的结构的变压器，即使来自空隙的泄漏磁通在第一绕组与第二绕组之间交链，也不会产生环电流，因此，可抑制绕组的异常发热。

在本发明的变压器中，也可以这样：所述第二绕组也被分成两层以上进行卷绕，所述第一绕组的各层与所述第二绕组的各层被交替地层叠在所述绕线架上，所述第一绕组的各层和所述第二绕组的各层分别被串联连接。