[发明专利]一种基于CLLC电路的磁集成平面变压器

权利要求书

1.一种基于CLLC电路的磁集成平面变压器，其特征在于：包括磁芯M1、磁芯M2、变压器原边绕组T1、变压器副边绕组T2、磁芯边柱V1、磁芯边柱V2、磁芯中柱V3、原边电感绕组Lp1和原边电感绕组Lp2、副边电感绕组Ls1和副边电感绕组Ls2；所述变压器原边绕组T1绕制在所述磁芯中柱V3上，该绕组形成的电感作为变压器的励磁电感；所述变压器副边绕组T2同样绕制在所述磁性中柱V3上，该绕组与所述变压器原边绕组T1耦合良好，使得变压器具有极小的漏感；所述磁芯边柱V1、磁芯边柱V2、磁芯中柱V3形成变压器主磁通的通道；所述原边电感绕组Lp1绕制在所述磁芯边柱V1上；所述原边电感绕组Lp2绕制在所述磁芯边柱V2上；所述副边电感绕组Ls1绕制在所述磁芯边柱V1上；所述副边电感绕组Ls2绕制在所述磁芯边柱V2上。

2.根据权利要求1所述的磁集成平面变压器，其特征在于：所述原边电感绕组Lp1和原边电感绕组Lp2绕向相反并且具有相同的匝数；所述原边电感绕组Lp1与原边电感绕组Lp2串联在一起构成原边电感；所述原边电感绕组Lp1产生的磁通与所述原边电感绕组Lp2产生的磁通在所述磁芯中柱V3上方向相反，大小相等，完全抵消；所述原边电感与所述变压器原边绕组T1以及副边绕组T2实现解耦。

3.根据权利要求1所述的磁集成平面变压器，其特征在于：所述副边电感绕组Ls1和副边电感绕组Ls2绕向相反并且具有相同的匝数；所述副边电感绕组Ls1与副边电感绕组Ls2串联在一起构成副边电感；所述副边电感绕组Ls1产生的磁通与所述副边电感绕组Ls2产生的磁通在所述磁芯中柱V3上方向相反，大小相等，完全抵消；所述副边电感与所述变压器原边绕组T1以及副边绕组T2实现解耦。

4.根据权利要求1、2和3所述的磁集成平面变压器，其特征在于：所述原边电感与所述副边电感组成耦合电感，作为CLLC变换器的谐振电感；在CLLC变换器中，所述原边电感与所述副边电感在所述磁芯边柱V1、V2中产生的磁通方向相同，相互叠加。

5.根据权利要求1、2、3和4所述的磁集成平面变压器，其特征在于：所述变压器原边绕组与所述耦合电感的原边绕组串联，变压器原边绕组同名端与耦合电感原边绕组的异名端相接；所述变压器副边绕组与所述耦合电感的副边绕组串联，变压器副边绕组同名端与耦合电感副边绕组的同名端相连。

6.根据权利要求1、2、3、4和5所述的磁集成平面变压器，其特征在于：所述耦合电感的匝比与所述变压器的匝比可以相等也可以不等；使用耦合电感作为谐振电感后，为了保持所述CLLC谐振变换器的谐振频率和电感比不变，所需耦合电感的原边电感值L_rc和变压器的励磁电感值L_mc由式(1)、式(2)得到；

其中

a＝k+h+kh,b＝2k+h+1,c＝1,k＝L_m/L_r1 (5)

上式中N为变压器匝比，L_r1、L_r2分别为CLLC变换器原、副边电感值，L_m为变压器励磁电感值。