[实用新型]一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构

说明书

技术领域

本实用新型涉及开关电源领域，特别是涉及高功率密度的直流－直流变换器。

背景技术

在传统的开关电源中，产品的高度往往是由其中的磁性元件决定的。在原边和副边隔离的产品中，变压器的高度是影响产品高度的主要因素。电动车辆的车载电源一般在数千瓦的功率等级。变压器的体积和高度都非常大，因此市场上的车载电源的体积都比较大。提高电源功率密度的一种常见做法是采用平板式变压器，把绕组做在PCB板中。平板式变压器的好处很多，包括尺寸小，寄生参数稳定，无焊点等。但是平板式绕组的设计受PCB板制作规则的限制。当绕组匝数较大时，铜箔的利用率大幅度下降，使大功率变压器的设计变得十分困难。车载电源的输入电压或输出电压为高达数百伏特的动力电池电压，在可以接受的磁芯尺寸下，与此高压相耦合的变压器绕组需要的匝数很大。因此市场上至今没有采用平板式变压器的车载电源产品。

本实用新型针对电动车车载电源提出一种组合式变压器的结构，使平板变压器适用于大功率应用。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构。

本实用新型是通过下述技术方案来解决上述技术问题的：

一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构，其特征在于，多个变压器的原边绕组串联连接，副边绕组并联连接；在多数应用中上述多个变压器的原边绕组的匝数相同，副边绕组的匝数也相同，使得每一个变压器的负载相同。相对偶地，多个变压器的原边绕组并联连接，副边绕组串联连接；在多数应用中上述多个变压器的原边绕组的匝数相同，副边绕组的匝数相同。

附图说明

图1是三个变压器的原边绕组串联，副边绕这并联的组合式变压器示意图。

图2是三个变压器的原边绕组并联，副边绕这串联的组合式变压器示意图。

具体实施方式

下面结合附图给出本实用新型较佳实施例，以详细说明本实用新型的技术方案。

本实用新型提供一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构。采用该结构的三个变压器的原边绕组串联，副边绕组并联的组合式变压器如图1所示。该组合式变压器包含第一变压器T101，第二变压器T101和第三变压器T103。T101包含原边绕组Np_101和副边绕组Ns_101；T102包含包含原边绕组Np_102和副边绕组Ns_102；T103包含包含原边绕组Np_103和副边绕组Ns_103。上述三个变压器的原边绕组Np_101，Np_102，Np_103按照顺极性串联连接，副边绕组Ns_101，Ns_102，Ns_103同极性并联。此结构的特点是三个原边绕组的电流相同，三个副边绕组的电压相同。通过对匝数的选择，可以设计每个变压器承担的功率比例。

优选地，上述三个变压器的原边绕组的匝数相同，副边绕组的匝数也相同。由于原边三个绕组流过同一电流，在三个变压器的副边三个绕组中的电流必然相同。而三个变压器的副边绕组的电压因并联结构也必然相同。因此三个变压器的功率相同。

本实用新型提供另一种用于电动车辆车载电源中的组合式变压器的结构。采用该结构的三个变压器的原边绕组并联，副边绕组串联的组合式变压器如图2所示。该组合式变压器包含第一变压器T201，第二变压器T201和第三变压器T203。T201包含原边绕组Np_201和副边绕组Ns_201；T202包含包含原边绕组Np_202和副边绕组Ns_202；T203包含包含原边绕组Np_203和副边绕组Ns_203。上述三个变压器的原边绕组Np_201，Np_202，Np_203同极性并联，副边绕组Ns_101，Ns_102，Ns_103按照顺极性串联连接。此结构的特点是三个原边绕组的电压相同，三个副边绕组的电流相同。通过对匝数的选择，可以设计每个变压器承担的功率比例。

优选地，上述三个变压器的原边绕组的匝数相同，副边绕组的匝数也相同。由于副边三个绕组流过同一电流，在三个变压器的原边三个绕组中的电流必然相同。而三个变压器的原边绕组的电压因并联结构也必然相同。因此三个变压器的功率相同。

上述线路和控制方法虽然只是对三个变压器的叙述，其原理对多个变压器的结构同样适用。

虽然以上描述了本实用新型的具体实施方式，但是本领域的技术人员应当理解，这些仅是举例说明，在不背离本实用新型的原理和实质的前提下，可以对这些实施方式做出多种变更或修改。因此，本实用新型的保护范围由所附权利要求书限定。