[发明专利]一种交错并联Sepic电路的无源元件集成装置

说明书

本发明公开了一种交错并联Sepic电路的无源元件集成装置，其中包括两个集成绕组、两个变压器集成绕组、两个E型磁芯；两个E型磁芯相对设置，两个集成绕组分别绕制在两个E型磁芯中柱上；两个变压器集成绕组分别绕制在两个E型磁芯左右两侧边柱上；两个集成绕组均包括由里到外依次排列的内层铜箔绕组、电介质层、外层铜箔绕组；两个变压器集成绕组均包括由里到外依次排列的内层铜箔绕组、漏感材料层、外层铜箔绕组。本发明将交错并联Sepic电路中的升压电感、储能电容、变压器集成在一个磁性元件中，减少了无源元件的数量和体积，提高了交错并联Sepic电路的功率密度，消弱了分布参数对电路性能的影响。

技术领域

本发明公开了一种交错并联Sepic电路的无源元件集成装置。

背景技术

能源危机的加剧和全球气候变暖等严峻现状，使得新能源技术得到大力推广，在新能源技术中光伏电池、燃料电池、蓄电池、超级电容等分布式能量单元得到了广泛应用，然而这些能量单元电压等级通常比较低，通常通过直流功率变换器来提升电压增益，实现能量从低压到高压的变换。

交错并联Sepic电路，主要由输入直流电源、升压电感、储能电容、逆变器、变压器和整流输出构成。交错并联Sepic电路可以实现能量从低压直流到高压直流的变换，为电力设备提供良好稳定的供电，使供电用户得到优质电能质量的电能。

交错并联Sepic电路中包括以下无源元件：升压电感、储能电容、变压器等。通常这些无源元件以分立元件实现，不但元件数量多，而且形状各异、大小不一，空间利用率低，采用分立元件使得电力电子设备的功率密度大大降低，甚至分立元件的寄生参数，如电感的等效并联电容、电容的引脚电感和布线布局，还会对交错并联Sepic电路的性能产生不利影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、体积小、空间利用率高的交错并联Sepic电路的无源元件集成装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种交错并联Sepic电路的无源元件集成装置，包括第一集成绕组、第二集成绕组、第一变压器集成绕组、第二变压器集成绕组、第一E型磁芯和第二E型磁芯；所述第一E型磁芯位于第二E型磁芯上方且与第二E型磁芯相对设置；第一集成绕组绕制在第一E型磁芯的中柱上，第二集成绕组绕制在第二E型磁芯的中柱上；第一变压器集成绕组绕制在第一E型磁芯和第二E型磁芯左侧边柱上；第二变压器集成绕组绕制在第一E型磁芯和第二E型磁芯右侧边柱上；所述第一集成绕组包括由里到外依次排列的第一内层铜箔绕组、第一电介质层、第一外层铜箔绕组，第二集成绕组包括由里到外依次排列的第二内层铜箔绕组、第二电介质层、第二外层铜箔绕组，第一变压器集成绕组包括由里到外依次排列的第三内层铜箔绕组、第一漏感材料层、第三外层铜箔绕组，第二变压器集成绕组包括由里到外依次排列的第四内层铜箔绕组、第二漏感材料层、第四外层铜箔绕组。

上述交错并联Sepic电路的无源元件集成装置，所述第一内层铜箔绕组的输入端与一电源正极相连，第一内层铜箔绕组的输出端与第一开关管的漏极相连，第一外层铜箔绕组的输入端悬空不接入电路，第一外层铜箔绕组的输出端与第二开关管的漏极相连；第二内层铜箔绕组的输入端与电源正极相连，第二内层铜箔绕组的输出端与第三开关管的漏极相连，第二外层铜箔绕组的输入端悬空不接入电路，第二外层铜箔绕组的输出端与第四开关管的漏极相连；第三内层铜箔绕组的输入端与第二开关管的漏极相连，第三内层铜箔绕组的输出端与第四内层铜箔绕组的输入端相连，第四内层铜箔绕组的输出端与第四开关管的漏极相连；第三外层铜箔绕组的输入端与负载端整流桥中点相连，第三外层铜箔绕组的输出端与第四外层铜箔绕组的输入端相连，第四外层铜箔绕组的输出端与负载端整流桥相连，所述第一开关管、第二开关管、第三开关管、第四开关管构成开关电路，第一开关管、第三开关管的源极均与电源负极相连，第二开关管、第四开关管的源极均经一个电容后与电源负极相连。