[发明专利]一种脉冲隔离变压器

说明书

技术领域

本发明属于电子器件技术领域，特别是一种高压、小型化应用的脉冲隔离变压器。

背景技术

在浮动栅极调制器中，为保证栅极调制器的正常工作，需要提供两路隔离的调制管同步脉冲，分别作为开启脉冲和截止脉冲。根据同步脉冲信号的宽度不同，选用隔离变压器或者光纤来传送。

现有隔离变压器体积较大，导致分布电容和漏感增大，在工作过程中影响传输脉冲的前后沿，干扰调制管的正常工作，而且开启脉冲和截止脉冲需要两个单独的变压器来传输，不利于系统的小型化与高集成度应用。

发明内容

本发明的目的在于提供一种脉冲隔离变压器，体积小、集成度高、分布电容和漏感小。

实现本发明目的的技术方案为：一种脉冲隔离变压器，包括初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组，所述初级绕组、第一次级绕组和第二次级绕组共用一个铁芯，所述初级绕组作为隔离变压器的输入端，所述第一次级绕组与初级绕组同向耦合，输出开启脉冲，所述第二次级绕组与初级绕组反向耦合，输出截止脉冲，所述初级绕组、第一次级绕组、第二次级绕组由匝数相等的相同漆包线绕制而成。

本发明与现有技术相比，其显著优点为：

1、体积小、集成度高：通过将初级绕组、第一次级绕组与第二次级绕组共用一个铁芯，第一次级绕组输出开启脉冲，第二次级绕组输出截止脉冲，将初始调制信号经过低压侧处理电路处理为脉冲信号进行传输，减小传输信号能量，降低磁芯尺寸和变压器匝数要求，而且将开启脉冲和截止脉冲用同一个变压器进行传输，可以有效减小变压器体积和个数，提高系统集成度；

2、分布电容和漏感小：通过将初级绕组、第一次级绕组与第二次级绕组围绕铁芯分层绕制，达到绕组之间紧密耦合的目的，降低了该脉冲隔离变压器的分布电容和漏感，有效提高了传输信号的可靠性。

下面结合附图对本发明作进一步详细描述。

附图说明

图1为本发明脉冲隔离变压器的电路原理图。

图2为本发明脉冲隔离变压器成型后的绕组剖面示意图。

图3为脉冲信号发生电路。

图4为脉冲隔离变压器的接线图。

图5为脉冲信号传输的初级侧和次级侧的信号波形图。

图中：1初级绕组，2第一次级绕组，3第二次级绕组，4铁芯，5初始调制信号，6前后沿分离电路，7前沿脉冲信号，8后沿脉冲信号，9脉冲整形电路，10整形脉冲信号，11脉冲隔离变压器，12浮动栅极调制器上管驱动网络，13浮动栅极调制器电源正端，14浮动栅极调制器上管，15浮动栅极调制器输出，16电阻网络，17浮动栅极调制器下管驱动网络，18浮动栅极调制器下管，19浮动栅极调制器电源负端，20高压侧开启脉冲，21高压侧截止脉冲。

具体实施方式

如图1所示，本发明脉冲隔离变压器11，包括初级绕组1、第一次级绕组2、第二次级绕组3，所述初级绕组1、第一次级绕组2和第二次级绕组3共用一个铁芯4，所述初级绕组1作为隔离变压器的输入端，所述第一次级绕组2、第二次级绕组3作为隔离变压器的输出端，所述第一次级绕组2与初级绕组1同向耦合，输出开启脉冲，所述第二次级绕组3与初级绕组1反向耦合，输出截止脉冲，所述初级绕组1、第一次级绕组2、第二次级绕组3由匝数相等的相同漆包线绕制而成。

所述初级绕组1、第一次级绕组2和第二次级绕组3围绕铁芯4分层绕制，初级绕组1处于中间层，里层和外层绕组反向耦合，其中与初级绕组1同向耦合的为第一次级绕组2，与初级绕组1反向耦合的为第二次级绕组3。

脉冲信号传输由脉冲隔离变压器11完成，在铁芯上采用紧耦合绕制的方式，所有绕组从距离骨架5毫米距离开始绕制，例如，首先在最里层绕制第一次级绕组2，在第一次级绕组2外层添加一层聚酰氧氨胶带满足初级绕组1和第一次级绕组2的绝缘耐压条件后，绕制初级绕组1，初级绕组1和第一次级绕组2同向耦合，产生的磁通链相叠加。在初级绕组1的外层添加一层聚酰氧氨胶带满足初级绕组1和第二次级绕组3的绝缘耐压条件后，绕制第二次级绕组3，第二次级绕组3和初级绕组1反向耦合，产生的磁通链相抵消。绕制完毕的变压器绕组剖面示意图如图2所示。

初始调制信号5经过如图3所示的前后沿分离电路6，产生前沿脉冲信号7和后沿脉冲信号8，前沿脉冲信号7送到脉冲整形电路9的IN1端，后沿脉冲信号8送到脉冲整形电路9的IN2端，脉冲整形电路9将两路脉冲处理，以OUT1和OUT2为端口，输出电压幅值为12V、脉冲宽度为200纳秒的整形脉冲信号10；