[实用新型]一种立绕式扁平变压器

说明书

本实用新型公开了一种立绕式扁平变压器，由线圈绕组和磁芯组装而成，所述线圈绕组包括至少1个原边绕组和至少1个副边绕组，所述原边绕组和副边绕组互为镶嵌形成所述线圈绕组，所述原边绕组和副边绕组中任一单匝线圈的相邻线圈均所属同一绕组的线圈匝数小于或等于所述线圈绕组总匝数的1/3，所述原边绕组和/或副边绕组采用宽厚比W/T≥20的扁平电磁线立绕绕制，所述扁平电磁线的表面包覆有一层绝缘皮膜；本实用新型事实上构成了原、副边绕组的理想耦合，大大减小了高频变压器绕组的高频损耗，这样的结构的新型变压器的绕组线圈，其高频趋肤效应造成的线圈损耗也越小，非常适合于大功率高频应用。

技术领域

本发明涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种立绕式扁平变压器。

背景技术

随着新能源汽车的迅猛发展，大容量储能电池的充电、放电为特征的大功率高频开关电源技术，正成为新能源汽车技术的重要核心技术之一。

作为新能源汽车动力来源的电池的充放电，具有大功率、大容量的特征，同时为实现大容量电池的快速充电，车载型电力变换装置，对电源转换器的高功率密度的追求，是车载型电源(如OBC电源、DC/DC、DC/AC等大功率电源)的最为核心的电源技术之一。

涉及到电池的电源变换，为了实现电气安全，防止漏电，电池的充放电设备的功率变换就必须对供电端(电源输入端)与受电端(电源负载输出端)进行有效的电气绝缘和隔离。因此，这些电源功率变换设备中，必须采用具有高频开关电源功率变压器的电源拓扑电路。

对于为实现新能源汽车的充电的地面充电装置(如直流充电桩)，其能量来源取自于工频单相或三相的交流电，因此该充电设备也同样必须采用高频开关电源功率变压器进行电网与汽车电池间的电气安全隔离，来实现其大功率的电力变换和功率传输控制其对汽车电池的充电。

一般来讲，目前乘用车的车载充电机OBC的电源功率在3.3KW、6.6KW等，而商务车、大型客车的OBC的功率就更大(比如15KW以上)，对于常见的直流充电桩电源模块，其单模块的功率一般为7.5KW、15KW、20KW等不等。车载DC/DC，DC/AC等电源，其功率也在1.5KW、3KW等功率以上。今后随着对充电速度的要求的不断提高，单机功率呈现超大功率化的趋势。

这些电源装置的低成本、高功率密度化的要求与及其技术趋势，作为连接电源原副边电路，起到电气隔离绝缘及实现主功率传输的高频功率变压器，已经成为该类电源技术进步的最关键性的技术瓶颈。

为根本性地解决上述技术瓶颈，本发明提出了一种全新的扁平变压器技术方案，用以消除影响变压器高密度化设计的高频铜损耗。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述缺点，提供了一种扁平线立绕电感线圈及立绕电感器。

一种立绕式扁平变压器，由线圈绕组和磁芯组装而成，所述线圈绕组包括至少1个原边绕组和至少1个副边绕组，所述原边绕组和副边绕组互为镶嵌形成所述线圈绕组，所述原边绕组和副边绕组中任一单匝线圈的相邻线圈均所属同一绕组的线圈匝数小于或等于所述线圈绕组总匝数的1/3，所述原边绕组和/或副边绕组采用宽厚比W/T≥20的扁平电磁线立绕绕制，所述扁平电磁线的表面包覆有一层绝缘皮膜；这样的设计具有显著的防止高频临近效应的效果。

进一步的，所述扁平电磁线可以采用2根或2根以上的等宽的裸铜扁平导线、或漆包扁平导线、或裸铜扁平导线和漆包扁平导线并联组合后，再进行绝缘皮膜的绕包烧结或热熔包塑而形成更大导线截面积的多芯导线；采用所述多芯导线并联绕制的原边线圈或副本线圈，此时这些并联绕制的同一原边线圈、或同一副边线圈，由于工作时任何一匝和相邻的并联线圈处于等电位状态，可以等效成一个原边或副边线圈，视为仅仅增大了导线截面的同一根原边、或副边导线使用；通过这样的设计，可以更好地改善线圈高频趋肤效应的损耗。

更进一步的，所述多芯导线中的单芯导线的宽厚比W/T≥10。