[发明专利]次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路

说明书

本发明公开了一种次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路。该变压器包括：绕线架；第一初级绕组；第一次级绕组，包括第一、第二、第三和第四次级子绕组，第一次级子绕组和第二次级子绕组并联，第三次级子绕组和第四次级子绕组并联；第一初级绕组和第一次级绕组分层绕制于绕线架；第一次级绕组中的第一次级子绕组和第三次级子绕组缠绕于同一层，第二次级子绕组和第四次级子绕组缠绕于另一层，使得同层设置的第一次级子绕组和第三次级子绕组、同层设置的第二次级子绕组和第四次级子绕组在结构上对称，从而能够提高次级绕组之间的耦合系数以及匹配次级绕组的漏感，进而能够提高多路输出电压的交叉调整率。

技术领域

本发明涉及电学领域，特别是涉及一种次级绕组漏感匹配的变压器及多路输出谐振变换电路。

背景技术

在目前的大功率工业控制领域中，开关电源的负载大都是具有冲击特性的电机负载，这就要求电源具有稳压精度高，动态特性好，响应速度快等特性。此外，大多数工业控制都是有多种电平需求的，因此这就要求工业控制电源要有多种电平输出。在大多数的多路输出开关电源中，主反馈路一般能够满足稳压精度高、动态性能好，响应速度快等特性要求，而辅路输出电压则随着主反馈路的负载变化而变化，无法满足精度要求。

图1是一种现有的多路输出谐振变换电路的结构示意图。如图1所示，多路输出谐振变换电路100为LLC谐振变换电路，其包括LLC模块11、变压器12和输出模块13。

变压器12包括与LLC模块11连接的第一初级绕组N11和第二初级绕组N12，以及与输出模块13连接的第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24。

输出模块13输出三路电压，分别为第一电压+U01、第二电压-U01和第三电压+U02。其中，第一电压+U01所在的电路为主反馈路，第二电压-U01和第三电压+U02所在的电路为辅路。

请一并参考图2，图2是图1所示电路中变压器的剖面结构示意图。如图2所示，变压器12采用传统的三明治绕法，具体来说，第一初级绕组N11和第二初级绕组N12分别绕制在绕线架121的最内层和最外层，第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24分四层分别绕制在第一初级绕组N11和第二初级绕组N12之间。

现有的多路输出谐振变换电路100由于变压器12中的次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24与初级绕组也即第一初级绕组N11和第二初级绕组N12及设置于绕线架121中的中心磁柱(未图示)的距离不一致，导致次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24的漏感换算到原边后也不一致也即漏感不匹配，且次级绕组也即第一次级绕组N21、第二次级绕组N22、第三次级绕组N23和第四次级绕组N24之间的耦合性能差，从而会出现主反馈电路也即第一电压+U01所在的电路的负载变化时，造成第二电压-U01和第三电压+U02发生相应变化，两者的稳压精度和响应速度无法满足应用要求。

为了解决上述问题，现有技术的做法是，在多路输出谐振变换电路100的第二电压-U01和第三电压U02所在辅路增加DC/DC电源或LDO(如图3所示)，从而得到的能够满足稳压精度的电压。

但是，现有技术的做法存在如下的缺点：

1、辅路输出需要使用DC/DC电源或LDO，结构复杂，元器件数量增多，成本增大。

2、第二电压-U01和第三电压+U02需要经过多级变换，损耗增大，效率降低。

3、当多路输出电路为多路输出LLC谐振变换电路，尤其是输出交叉调整率差的全波整流LLC谐振变换电路时，会存在输出整流二极管在开关信号的正负半周期电流分布不均衡问题以及二极管反向恢复电压尖峰大的问题，从而使得器件的电流应力增大，可靠性降低。

发明内容