[发明专利]一种对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路

说明书

本申请公开了一种正弦功率变换器的LCT集成磁性元件，磁性元件包括第一高频变压器初级平面绕组、第二高频变压器初级平面绕组和高频变压器次级平面绕组，磁性元件还包括：寄生电容和寄生电感；寄生电容紧密耦合于第一高频变压器初级平面绕组的下方和、第二高频变压器初级平面绕组的上方；寄生电感紧密耦合于第二高频变压器初级平面绕组的下方和、高频变压器次级平面绕组的上方，其中，寄生电容和寄生电感组成LC串联谐振电路。通过本申请中的技术方案，使用一个磁回路集成设计了谐振电容、谐振电感和高频变压器，大幅减小了LCT元件的尺寸，利用了LCT元件的寄生参数，提高正弦功率变换器的功率密度。

技术领域

本申请涉及直流变换的技术领域，具体而言，涉及一种正弦功率变换器的LCT集成磁性元件。

背景技术

随着电子设备的迅速发展，直流变换技术领域对直流变换器的功率密度要求也就越来越高，为了减小电感电容等无源器件的尺寸，直流变换器的工作频率也越来越高，在高频工作模式下，变换器的软开关显得尤为重要，谐振变换器就是软开关变换器中比较典型的一种形式。

半桥串联谐振变换器是在中等功率量级中使用的较为广泛的一种软开关拓扑，其工作原理是通过对负载电压的采样及误差比较后通过调节半桥开关频率来调整变换器的增益实现对输出电压的负反馈。

而现有技术中，通常是采用多个磁回路分别设计谐振电容、谐振电感和高频变压器，导致LCT元件的尺寸偏大，且采用这种LCT元件作为谐振变换器的正弦功率变换器，其功率密度偏低。

发明内容

本申请的目的在于：使用一个磁回路集成设计了谐振电容、谐振电感和高频变压器，大幅减小了LCT元件的尺寸，利用了LCT元件的寄生参数，提高正弦功率变换器的功率密度。

本申请第一方面的技术方案是：提供了一种正弦功率变换器的LCT 集成磁性元件，磁性元件包括第一高频变压器初级平面绕组、第二高频变压器初级平面绕组和高频变压器次级平面绕组，磁性元件还包括：寄生电容和寄生电感；寄生电容紧密耦合于第一高频变压器初级平面绕组的下方和第二高频变压器初级平面绕组的上方；寄生电感紧密耦合于第二高频变压器初级平面绕组的下方和高频变压器次级平面绕组的上方，其中，寄生电容和寄生电感组成LC串联谐振电路。

上述任一项技术方案中，进一步地，第一高频变压器初级平面绕组由三层印刷电路板组成，印刷电路板上设置有第一埋孔层间过渡区，相邻的两层印刷电路板通过第一埋孔层间过渡区实现互联，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线。

上述任一项技术方案中，进一步地，第二高频变压器初级平面绕组由三层印刷电路板组成，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线，第二高频变压器初级平面绕组的第一层印刷电路板的绕组印制线形状与第一高频变压器初级平面绕组第三层印刷电路板的绕组印制线形状相同。

上述任一项技术方案中，进一步地，高频变压器次级平面绕组由两层印刷电路板组成，印刷电路板上设置有第三埋孔层间过渡区，两层印刷电路板通过第三埋孔层间过渡区实现并联，每一层印刷电路板上印刷有一匝绕组印制线，两层印刷电路板上的绕组印制线形状相同。

上述任一项技术方案中，进一步地，磁性元件上设置有铁芯通孔，磁性元件还包括EI型铁芯，EI型铁芯通过铁芯通孔，穿过第一高频变压器初级平面绕组、第二高频变压器初级平面绕组和寄生电容。

本申请第二方面的技术方案是：提供了一种对称半桥LC串联谐振正弦功率变换电路，该功率变换电路包括LC串联谐振电路和高频变压器， LC串联谐振电路和高频变压器由如第一方面技术方案中任一项所述的正弦功率变换器的LCT集成磁性元件构成。