[发明专利]一种变压器及移相全桥DC-DC变换器

说明书

本发明公开了一种变压器及移相全桥DC‑DC变换器，该变压器用于实现低压大电流变换输出，它包括磁芯、初级线圈和次级板圈，所述次级板圈由金属板包绕磁芯形成，所述金属板包绕的起始端和终止端为次级板圈的两输出端；该移相全桥DC‑DC变换器，包括超前桥臂、滞后桥臂、高频变压器和整流电路，该高频变压器采用所述的新型变压器。它具有如下优点：减小变压器和变换器的体积、散热效果好。

技术领域

本发明涉及一种变压器及移相全桥DC-DC变换器，尤其涉及一种用于实现低压大电流变换输出的变压器，及应用该变压器移相全桥DC-DC变换器。

背景技术

自20世纪90年代以来，经过几十年的发展，移相全桥软开关DC/DC变换电路逐步趋向成熟，日益发展成为中-大功率直流变换器的主流。与其他DC/DC相比，移相全桥软开关具有以下优点：变换器充分利用了电路本身的寄生参数，电路结构简单；开关管工作在软开关状态，降低了开关损耗，故变换器具有很高的效率；零电压开关的工作模式使得变换器中MOSFET工作在很高的开关频率，从而提高了功率密度；全桥臂上主功率管的电压、电流应力低。

在移相全桥DC/DC变换器中，变压器二次侧的整流电路是变换器的重要组成部分，它很大程度上决定着变换器的性能。然而，在大部分的低压大电流输出应用场合中，二次侧的整流电路损耗通常在整机总损耗中占有相当大的比重，传统开关变换器的整机总损耗比重分布开始明显地向DC/DC变换器的二次侧倾斜。变换器二次侧损耗产生的大量热量严重影响到变换器的安全性和稳定性，因此变换器二次侧的散热是一个不容忽视的问题。其次，变压器的二次侧绕组的感应电压远远小于其一次侧输入电压，忽略变压器自身的损耗，其输入功率基本等于输出功率，故变压器二次侧流过的电流远远大于其一次侧流过的电流。因此如图1所示，在传统移相全桥DC/DC变换器中，高频变压器副边绕组的绕制导线100要非常粗且匝数很少，以有足够截面积承载大电流，绕制过程中导线不能紧贴磁芯绕制，导致产生漏感、增加电磁干扰、产生谐波，增加变压器的能量损耗等，同时在磁电转换过程中，此种绕制方式容易使导线产生的热量不易散出去，造成温度升高，影响变压器的工作特性和稳定性。

在传统移相全桥DC/DC变换器的高频变压器二次侧，当输出端负载发生变化，甚至突然短路时，由于大输出滤波电感的存在，使得流经副边的电流是缓慢建立的，造成系统动态响应速度相对较慢，不能及时采取有效的调节保护措施。

发明内容

本发明提供了一种变压器及移相全桥DC-DC变换器，其克服了背景技术中所述的传统移相全桥变换器以及传统低压大电流输出用变压器的不足。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是：

一种变压器，用于实现低压大电流变换输出，它包括磁芯、初级线圈和次级板圈，所述次级板圈由金属板包绕磁芯形成，所述金属板包绕的起始端和终止端为次级板圈的两输出端。

一实施例之中：所述次级板圈为单匝金属板圈。

一实施例之中：具有一个初级线圈和两个次级板圈。

一实施例之中：所述磁芯为EE型磁芯或UU型磁芯。

一实施例之中：还包括公共端金属板，所述两次级板圈中的其一次级板圈的高压输出端与另一次级板圈的低压输出端通过该公共端金属板连接并引出形成所述两次级板圈的公共输出端。

一实施例之中：所述次级板圈上设有散热片。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是：

一种移相全桥DC-DC变换器，它包括由第一MOSFET管和第二MOSFET管形成的超前桥臂、由第三MOSFET管和第四MOSFET管形成的滞后桥臂、高频变压器和整流电路，所述超前桥臂和滞后桥臂的中点连接到高频变压器的原边，所述高频变压器的副边连接到整流电路，所述高频变压器采用权利要求1至6中任一项所述的一种变压器。