[发明专利]一种适用于带隔离Class Φ2变流器的无源元件集成装置

说明书

本发明公开一种适用于带隔离ClassΦ2变流器的无源元件集成装置，其包括第一、第二、第三和第四柔性多层带材集成绕组、第一I型磁芯、第一和第二E型磁芯；第一和第二E型磁芯分别位于第一I型磁芯上下方且与其相对接触设置，第一和第二E型磁芯左右边柱分别与第一I型磁芯之间设有气隙；第一和第二柔性多层带材集成绕组分别绕制在第一E型磁芯的左右磁柱上；第三和第四柔性多层带材集成绕组分别绕制在第二E型磁芯的左右磁柱上。本发明采用柔性多层带材集成技术创制四个集成绕组，将一个串联谐振电感、一个串联谐振电容、两个并联谐振电感、两个并联谐振电容、一个变压器集成在一组E‑I‑E型磁芯中，通过缩减元件体积提高电路功率密度。

技术领域

本发明公开了一种适用于带隔离Class Φ2变流器的无源元件集成装置。

背景技术

带隔离Class Φ2变流器通过增加一个串联谐振电感、一个串联谐振电容和一个并联谐振电容为二次谐波提供低通回路，从而降低开关管的电压应力；并且该并联谐振电容能够吸收开关管漏源两极的寄生电容，实现软开关。然而，该带隔离Class Φ2变流器使用了大量笨重的无源元件，这显著增加了装置的尺寸和体积，因此本发明引入了柔性多层带材无源元件集成技术，将一个串联谐振电感、一个串联谐振电容、两个并联谐振电感、两个并联谐振电容、一个变压器全部集成在一组E-I-E型磁芯中，可以显著提高该变流器的功率密度，所以其在高频电能变换领域得到了广泛的重视和研究。

本发明面向一种适用于带隔离Class Φ2变流器的无源元件集成装置有以下优点：(1) 实现输入输出之间的电气隔离； (2) 为二次谐波提供低通回路，有效降低开关管电压应力；(3) 有效吸收开关管寄生电容等寄生参数，实现软开关，保证高效电能传输。

发明内容

本发明解决上述问题的技术方案是：一种适用于带隔离Class Φ2变流器的无源元件集成装置包括第一柔性多层带材集成绕组、第二柔性多层带材集成绕组、第三柔性多层带材集成绕组和第四柔性多层带材集成绕组、第一I型磁芯、第一E型磁芯和第二E型磁芯；第一E型磁芯位于第一I型磁芯上方且与第一I型磁芯相对接触设置、第二E型磁芯位于第一I型磁芯下方且与第一I型磁芯相对接触设置，第一E型磁芯左右边柱和第二E型磁芯左右边柱分别与第一I型磁芯之间设有气隙；第一柔性多层带材集成绕组和第二柔性多层带材集成绕组分别绕制在第一E型磁芯的左右磁柱上；第三柔性多层带材集成绕组和第四柔性多层带材集成绕组分别绕制在第二E型磁芯的左右磁柱上；所述的第一柔性多层带材集成绕组由里到外依次排列为第一绝缘带材、第一导体带材、第二绝缘带材和第二导体带材；所述的第二柔性多层带材集成绕组由里到外依次排列为第三绝缘带材、第三导体带材、第一电介质带材和第四导体带材；所述的第三柔性多层带材集成绕组由里到外依次排列为第四绝缘带材、第五导体带材、第二电介质带材和第六导体带材；所述的第四柔性多层带材集成绕组由里到外依次排列为第五绝缘带材、第七导体带材、第三电介质带材、第八导体带材、第六绝缘带材、第九导体带材、第四电介质带材和第十导体带材。

所述的第一导体带材左端口与电源正极相连，其右端口分别与第五导体带材右端口、第七导体带材左端口、第九导体带材右端口和第一开关管漏极共同连接着一起；所述的第二导体带材左端口分别与第四导体带材右端口、输出电容下端和负载下端共同连接着一起，其右端口与第三导体带材左端口相连；所述的第三导体带材右端口与第一二极管阳极相连；所述的第四导体带材左端口悬空不接入电路；所述的第五导体带材左端口悬空不接入电路；所述的第六导体带材左端口分别与第八导体带材右端口、第十导体带材左端口、电源负极和第一开关管源极共同接在一起，其右端口悬空不接入电路；所述的第七导体带材右端口悬空不接入电路；所述的第八导体带材左端口悬空不接入电路；所述的第九导体带材左端口悬空不接入电路；所述的第十导体带材右端口悬空不接入电路。