[发明专利]基于多相磁集成变压器的转换电路及变压器漏感调整方法

权利要求书

1.一种基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，该转换电路包括输入滤波电路、半桥开关电路、多相变压器、谐振电路、整流电路和输出滤波电路，其特征在于，所述多相变压器为多相磁集成变压器；

所述谐振电路包括谐振电容和谐振电感，所述谐振电感为所述为多相磁集成变压器的副边寄生漏感。

2.根据权利要求1所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述谐振电容，其连接关系为：

所述谐振电容的一端连接至所述半桥开关电路的桥臂中点，另一端连接至所述多相磁集成变压器的原边绕组一端；

所述多相磁集成变压器的原边绕组另一端连接至所述半桥开关电路的桥臂接地点。

3.根据权利要求2所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述整流电路连接至所述多相磁集成变压器的各相副边绕组，构成多相整流电路；

所述多相整流电路输出并联后接入所述输出滤波电路，作为一路输出；或者所述多相整流电路输出分别接入各相对应的输出滤波电路，作为多路输出。

4.根据权利要求1所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述多相磁集成变压器包括磁芯、原边绕组和多相副边绕组；

所述磁芯包括上磁芯盖、下磁芯盖以及所述上磁芯盖和所述下磁芯盖之间的第一磁芯柱、第二磁芯柱和第三磁芯边柱，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱和第三磁芯柱与所述上磁芯盖、下磁芯盖组成闭合磁通回路；

所述多相副边绕组数量为2N个，包括第一n相副边绕组和第二n相副边绕组，其中，1≤n≤N；

所述多相副边绕组分别接入多相电路的副边输出的一相支路；

其中，所述多相磁集成变压器，其励磁电感和副边谐振电感通过原边绕组与副边绕组的匝比以及第一磁芯柱、第二磁芯柱和第三磁芯柱的气隙大小调整。

5.根据权利要求4所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述第二磁芯柱为所述第一磁芯柱和所述第三磁芯柱中间的磁芯柱或者所述第一磁芯柱和所述第三磁芯柱两边的两个磁芯边柱。

6.根据权利要求4或5所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述原边绕组分别绕制在所述第一磁芯柱和所述第三磁芯柱上，所述第一磁芯柱上绕制的原边绕组的匝数与所述第三磁芯柱上绕制的原边绕组的匝数相同；

所述第一n相副边绕组绕制在所述第一磁芯柱上，且所述第一n相副边绕组与绕制在所述第一磁芯柱上的原边绕组的绕制方向一致；所述第二n相副边绕组绕制在所述第三磁芯柱上，且第二n相副边绕组与绕制在所述第三磁芯柱上的原边绕组的绕制方向相反；

所述第一n相副边绕组与所述第二n相副边绕组以所述第二磁芯柱或所述第一磁芯柱与所述第三磁芯柱的中心线呈镜像对称排布。

7.根据权利要求6所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述多相磁集成变压器为平板变压器，所述第一n相副边绕组和所述第二n相副边绕组分布在PCB电路板的顶层或低层，所述原边绕组分布在PCB电路板的中间层，各相绕组为环绕对应磁芯柱的弧形，各弧形绕组的弧度受变压器的变比约束，各绕组的弧度之和不大于

8.根据权利要求7所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，所述第一n相副边绕组与所述第二n相副边绕组中具有相同弧度的绕组中的电流大小相同、相位相差180°。

9.根据权利要求4所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，其特征在于，在所述多相磁集成变压器的开关周期中，电路导通关系为：

在所述开关周期的正半周，所述第一n相副边绕组及相应的整流电路导通，所述第二n相副边绕组及各相应的整流电路不导通；

在所述开关周期的负半周，所述第二n相副边绕组及相应的整流电路导通，所述第一n相副边绕组及各相应的整流电路不导通；

所述第一n相副边绕组和所述第二n相副边绕组在所述多相磁集成变压器的开关周期中交替工作，所述多相磁集成变压器的磁芯中磁通不平衡分布，原边绕组产生的磁通不完全耦合到副边，形成大于设定阈值的副边漏感。

10.一种基于多相磁集成变压器的转换电路中多相磁集成变压器漏感调整方法，其特征在于，基于权利要求1-9任一项所述的基于多相磁集成变压器的转换电路，该调整方法包括：

步骤S10，根据所述多相磁集成变压器的匝比要求n设置原边绕组在第一磁芯柱和第三磁芯柱上绕制的匝数为N₁，多相副边绕组的每相的绕制匝数为N₂；

步骤S20，将第一磁芯柱、第三磁芯柱的气隙磁阻记作R₁，将第二磁芯柱的气隙磁阻记作R₂；

步骤S30，根据多相磁集成变压器的电感与电流、电压的关系，获取励磁电感L_m、原边漏感L_rp和副边漏感L_rs与气隙磁阻R₁、气隙磁阻R₂、原边绕组的匝数N₁和副边绕组的匝数N₂的第一调整关系；

步骤S40，基于励磁电感L_m和副边漏感L_rs，计算励磁电感和等效谐振电感的比值L_n；

步骤S50，获取第一磁芯柱、第三磁芯柱的截面积S₁，第二磁芯柱的截面积S₂，计算第一磁芯柱和第三磁芯柱的气隙大小l_g1以及第二磁芯柱的气隙大小l_g2与比值L_n、原边绕组的匝数N₁、励磁电感L_m的第二调整关系；

步骤S60，基于所述第一调整关系和所述第二调整关系，进行所述多相磁集成变压器的励磁电感和漏感调整。