[实用新型]一种脉冲变压器及谐振充电系统

说明书

本实用新型提出了一种脉冲变压器，所述脉冲变压器为中空结构，包括从外到内依此设置的外筒、初级线圈、次级线圈和次级支撑筒，外筒的第一端设置有第二挡板，其第二端设置有第一挡板，所述外筒和次级支撑筒均分别与第一挡板和第二挡板固定连接，所述次级支撑筒内沿轴向内设有高压硅堆，高压硅堆输入端与次级线圈的高压输出端相连，高压硅堆输出端将高电压通过第一挡板处引出，同时，外筒上还设置有变压器输入端和变压器共地端。本实用新型还提出了一种包括上述脉冲变压器的谐振充电系统。当脉冲变压器应用于谐振充电系统时，在不增加整个充电系统体积的情况下，即保证了硅堆两端的耐压绝缘性，又提高了系统能量效率，优点突出。

技术领域

本实用新型涉及脉冲功率技术技术领域，特别涉及一种脉冲变压器，以及包括该脉冲变压器的谐振充电系统。

背景技术

变压器是以法拉第电磁感应定律为基础，能够将一个电路中的电能通过磁场传输到另一个电路中的电磁装置。脉冲变压器是变压器的一种特殊类型，它所变换的不是持续的电压，而是脉冲电压。

脉冲变压器是LC谐振充电电源中关键的组成部件，该类电源采用变压器脉冲升压充电，并利用中间储能电容，对变压器原边电容的能量进行补充以实现重频运行的充电方案，具有充电时间短(数十～数百μs)、可重复充电频率高(大于100Hz)等优点【文献1：殷毅，张天洋，李志强，等，紧凑100kV高功率谐振充电系统的研制，第五届全国脉冲功率技术会议，青海西宁， 201708,381-385.】，但其充电电源效率通常较低，以空芯变压器为例，文献1其充电系统中变压器及初级电容部分电源效率仅为50％左右，重复频率运行或长时间运行时会造成多余的能量累积在充电电源回路中，造成系统温度升高而导致一系列问题，因此不利于系统的工作稳定性及可靠性。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提出了一种脉冲变压器及谐振充电系统，引入高压硅堆，改进脉冲变压器的结构，用以解决电源效率低及可靠性差的技术问题。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是这样实现的：本实用新型提出了一种脉冲变压器，所述脉冲变压器为中空结构，包括外筒、初级线圈、次级线圈、次级支撑筒、变压器输入端和变压器共地端，所述外筒、初级线圈、次级线圈和次级支撑筒从外到内依次设置，所述变压器输入端和变压器共地端均设置于外筒上，所述外筒的第一端设置有第二挡板，其第二端设置有第一挡板，所述外筒和次级支撑筒均分别与第一挡板和第二挡板固定连接，所述次级支撑筒内沿轴向内设有高压硅堆，高压硅堆输入端与次级线圈的高压输出端相连，高压硅堆输出端将高电压通过第一挡板处引出。

进一步地，所述第一挡板上开设有通孔，一螺杆穿过所述通孔并与高压硅堆输出端连接。

进一步地，所述高压硅堆为圆柱结构，且其与次级支撑筒同轴设置。

进一步地，所述高压硅堆包括多个整流二极管，多个整流二极管通过绝缘胶灌封于高压硅堆的内部。

进一步地，多个所述整流二极管同时串联、并联设置。

进一步地，所述第一挡板和第二挡板上均开设有槽孔，所述高压硅堆的两端分别固定于第一挡板和第二挡板的槽孔内。

进一步地，所述脉冲变压器的内部灌注有变压器油液，所述变压器油液充满于外筒的整个内部空间中。

进一步地，所述脉冲变压器的外筒为圆形尼龙筒，所述初级线圈绕设在圆形尼龙筒的内表面上；

和/或，所述次级支撑筒为锥形尼龙筒，所述次级线圈采用漆包线紧密绕设在锥形尼龙筒的外表面。

进一步地，所述变压器输入端靠近外筒的第一端设置，所述变压器共地端靠近外筒的第二端设置。

另一方面，本实用新型还提出了一种谐振充电系统，包括其上所述的脉冲变压器。