[发明专利]一种恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置

说明书

本发明公开了一种恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置，其中包括两个集成绕组、两个E型磁芯；两个E型磁芯相对设置；第一集成绕组绕制在两个磁芯的右边柱上；第二集成绕组绕制在两个磁芯的左边柱上。第一集成绕组形成的集总参数模型为变压器第一副边、变压器第二副边、变压器原边、谐振电感、谐振电容；第二集成绕组形成集总参数模型为输入电感。本发明从实际出发，采用两个集成绕组将上述无源元件集成在一对E型磁芯中，有效的缩减了电磁功率元件的体积，削弱了元件分布参数对电路性能的影响，提高电路的功率密度。

技术领域

本发明公开一种恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置。

背景技术

随着现代电力电子技术的发展、高频开关器件的产生，元器件向着高频化、集成化、模块化的方向发展。恒频工作电流型单开关谐振变换器，能通过正向模式和谐振模式的切换使得变压器复位。在不增加辅助电路的情况下，可以将能量传递到输出端，从而降低主开关的关断损耗。提高谐振变换器的功率密度，在一些大功率和高压直流应用领域得到了广泛的重视和研究。

该面向恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置有以下优点：

高转化效率，次级电路中放入谐振电感器将能量直接传送到负载，有效的减轻了震荡问题，提高了电路的转换效率。

高功率密度、软开关和同步整流技术可大幅提高工作频率从而显著减小无源元件体积。

发明内容

本发明解决上述问题的技术方案是：一种恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置,包括第一、二集成绕组，第一、二E型磁芯。第一E型磁芯位于第二E型磁芯上方且与第二E型磁芯相对接触设置，且两相对的E-E型磁芯左右边柱设有气隙。第一集成绕组绕制在两个磁芯的右边柱上；第二集成绕组绕制在两个磁芯的左边柱上。所述第一集成绕组由里到外依次为第一绝缘薄膜、第一导体薄膜、第二绝缘薄膜、第二导体薄膜、第一漏感薄膜、第三绝缘薄膜、第三导体薄膜、第一电介质薄膜、第四导体薄膜；所述第二集成绕组由里到外依次为第四绝缘薄膜、第五导体薄膜。

所述第一集成绕组的第一导体薄膜的左端与第一二极管的阳极相连，第一导体薄膜的右端与第一电容相连；所述第一集成绕组的第二导体薄膜的左端与第二二极管的阳极相连，第二导体薄膜的右端与第二电容相连；所述第一集成绕组的第三导体薄膜的左端与第五导体薄膜的左端相连，第三导体薄膜的右端悬空不接入电路；所述第一集成绕组的第四导体薄膜的左端与第五导体薄膜的右端相连，第四导体薄膜的右端悬空不接入电路；所述第二集成绕组的第五导体薄膜的左端与输入电源相连，第五导体薄膜的右端与开关管漏级相连。

所述第一集成绕组的第一导体薄膜构成变压器的第一副边；所述第一集成绕组的第二导体薄膜构成变压器的第二副边；所述第一集成绕组的第三导体薄膜构成变压器的原边；所述第二导体薄膜与第三导体薄膜之间的第一漏感薄膜用于调节漏感大小，变压器之间的漏感构成谐振电感；所述第一集成绕组的第三导体薄膜、第一电介质薄膜、第四导体薄膜构成谐振电容；所述第二集成绕组的第五导体薄膜构成输入电感；所述E-E型磁芯右柱中开气隙形成变压器的励磁电感。

所述第一集成绕组形成的集总参数模型为变压器第一副边、变压器第二副边、变压器原边、谐振电感、谐振电容；所述第二集成绕组形成集总参数模型为输入电感。

本发明的有益效果在于：从实际需求出发，提出一种恒频工作电流型单开关谐振变换器的无源元件集成装置,其采用集成技术以提高功率密度为目标，提升集成单元在电力电子装置中的可靠性与安全性。

附图说明

图１为本发明的整体结构示意图。

图２为本发明的爆炸结构示意图。

图３为本发明的工作结构示意图。

图4为本发明的装置集总参数模型结构示意图。