[发明专利]电变压器以及用于制造变压器的方法

说明书

本发明涉及一种电变压器以及用于制造变压器的方法，电变压器包括形成初级电路的磁芯和初级线圈以及形成次级电路的次级线圈，电变压器配置以使得：在次级电路断开的情况下在初级电路上测量第一电感值L_1so，在次级电路短路的情况下在初级电路上测量第二电感值L_1ss，以及在初级电路断开的情况下在次级电路上测量第三电感值L_2po，使得：其中其中A为大于10的实数。

技术领域

本发明涉及例如整合在谐振电压转换器中或在任何其它类型的功率转换器中的电变压器领域中的一种电变压器以及用于制造变压器的方法。本发明尤其旨在使得能够控制电变压器中的泄漏电感分布。

背景技术

电变压器使得能够将电能从初级电路转移到次级电路。

众所周知，在电变压器中，使用磁芯和线圈，其中循环的电流产生磁场，所述磁场使得电能能够从初级电路转移到次级电路。更精确地说，在电变压器中，尤其在磁化电感转换器中或在谐振转换器中，存在通过环绕磁芯卷绕而形成的初级线圈和次级线圈，电能在所述初级线圈与所述次级线圈之间转移。

所有电变压器都具有泄漏电感，这由于在初级电路上产生的磁通量的一部分未由次级电路的绕组捕获而导致效率损失。此外，绕组上可能出现额外损耗。在非谐振电压转换器的情况下，可能进一步发生过电压。电变压器的线圈的几何形状(以与选择用于磁芯的磁性材料相同的方式)或替代地所述磁芯的几何形状尤其配置以遵守特定的电气和磁性标准。电变压器的尺寸设定的一个目标尤其在于对电变压器的泄漏电感值进行控制。

众所周知，在电变压器中，在初级电路上，谐振电感可与初级线圈串联连接。

无论设想的应用是什么，谐振电感的尺寸都显然设定为离散组件，其与本身尺寸设定为离散组件的电变压器一起操作。然而，这类电变压器可配置以使磁通量渗漏最小化，或以使得谐振电感作为泄漏电感整合于所述电变压器中的方式配置，以便去掉离散电子功率组件且由此减小对应电路的成本和体积。

因此，在利用电变压器的泄漏电感的同时对电变压器中的谐振电感进行整合的选择是一个技术问题；这实际上假定控制了电变压器的在初级电路与次级电路之间的泄漏电感值的分布。

作为一个例子，图1示出具有输入电压V_SqFHA、输出电压V_OutFHA以及输出电阻R_FHA的完美LLC谐振转换器的等效电气图。谐振电容Cs和谐振电感Ls串联，且磁化电感Lp与LLC谐振转换器的输出端平行。一般来说，在LLC谐振转换器中，需要将谐振电感Ls放置在初级电路上。

在图2中，呈现根据非完美电变压器模型的在次级电路上具有不可忽略的泄漏电感的谐振转换器LLC2的等效电气图，n为LLC2谐振转换器的变压比。

此处，在不存在离散电子组件Ls的意义上，谐振电感整合于谐振转换器LLC2中。电变压器的泄漏电感确保谐振电感的功能，且包括初级电路L_LK1上的组件和次级电路L_LK2上的组件。

为了使电变压器的非完美模型尽可能地符合图1中呈现的完美谐振电路LLC的等效电路，初级电路L_LK1上的泄漏电感的值必需接近于谐振电感Ls的值，同时以使得次级电路L_LK2上的泄漏电感相较于初级电路L_LK1上的泄漏电感可被忽略的方式而使次级电路L_LK2上的泄漏电感值最小化。换句话说，希望次级电路L_LK2上的泄漏电感值小于初级电路L_LK1上的泄漏电感值或甚至相较于所述初级电路L_LK1上的泄漏电感值可被忽略。