[实用新型]适用于交错并联反激电路的集成变压器

说明书

技术领域

本实用新型涉及变压器技术领域，具体来说，本实用新型涉及一种适用于交错并联反激电路的集成变压器。

背景技术

变压器是电力电子变换器中重要的磁性元件，也是制约电力电子变换器小型化、效率与功率密度提升的重要因素。在交错反激并联电路应用的电路场合中(比如太阳能光伏并网交错并联反激微型逆变器)，两颗反激变压器是是制约微型逆变器进一步小型化的重要因素。交错并联反激电路结构有利于增大输出功率，减小纹波，从而可以减小滤波器电路。如果可以通过共用部分磁路的方式使两颗反激变压器集成在一起，就可以减小变压器的整体体积，提高变换器的效率与功率密度。

图1为现有技术中的一种分立变压器在交错并联反激电路中的拓扑结构示意图。如图1所示，在该交错并联反激电路中，两路分别有变压器100、100’，电流互感器101、101’，以及开关元件102、102’。其中，变压器100和100’均是现有的常规反激变压器。电流互感器101、101’分别检测变压器100、100’主边绕组的电流。开关元件(例如为MOSFET)102、102’作为此交错并联反激电路中的开关管，两个开关管的驱动信号交错互补，电路交错工作。

由于反激电路的特点，反激变压器在同等功率容量下磁材料用量较多，所以现有的两颗反激变压器100、100’体积较大，磁损也较高，成为了制约该反激电路拓朴结构的一个瓶颈。另外，电流互感器101、101’也增加了元件数和电路面积，以及能量损耗。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种适用于交错并联反激电路的集成变压器结构，降低交错并联反激电路中变压器的损耗，减小整个电路的体积，降低成本，提高交错并联反激电路的效率与功率密度。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种适用于交错并联反激电路的集成变压器，包括主变压器上磁芯、主变压器下磁芯、第一变压器骨架和第二变压器骨架；所述主变压器上磁芯的开口向下，所述主变压器下磁芯的开口向上，两者对应迭置，构成所述集成变压器的闭合磁芯；所述第一变压器骨架和所述第二变压器骨架上具有绕组，一起被所述主变压器上磁芯和所述主变压器下磁芯扣合于内；所述闭合磁芯包括第一中柱、第二中柱和公共磁芯，所述第一中柱具有第一变压器气隙，被其分为上下两部分，所述第二中柱具有第二变压器气隙，被其亦分为上下两部分；所述第一中柱上缠绕有第一变压器绕组，所述第二中柱上缠绕有第二变压器绕组，所述第一变压器绕组与所述第二变压器绕组的绕向相反；所述第一中柱所在的变压器产生的第一磁通与所述第二中柱所在的变压器产生的第二磁通在所述公共磁芯上的方向相反。

可选地，所述集成变压器还包括第一电流检测器件和第二电流检测器件，分别用于检测所述第一中柱所在变压器和所述第二中柱所在变压器的主边绕组的电流。

可选地，所述第一电流检测器件和所述第二电流检测器件分别为第一电流互感器和第二电流互感器，所述第一电流互感器的磁芯和所述第二电流互感器的磁芯上具有绕组。

可选地，所述第一电流检测器件和所述第二电流检测器件分别为第一电流检测芯片和第二电流检测芯片。

可选地，所述交错并联反激电路具有大于2路的多路。

可选地，当所述交错并联反激电路具有4路时，所述闭合磁芯整体呈十字形。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

本实用新型通过共用部分磁路的方式使两个或更多个反激变压器集成在一起，就可以减小变压器的整体体积，提高变换器的效率与功率密度。

另外，本实用新型还可通过将电流检测器件(如电流互感器)和变压器的集成，在交错并联反激电路应用的电路场合中(比如太阳能光伏并网交错并联反激微型逆变器)，推进微型逆变器进一步小型化，降低了成本、提高了效率。

附图说明

本实用新型的上述的以及其他的特征、性质和优势将通过下面结合附图和实施例的描述而变得更加明显，其中：

图1为现有技术中的一种分立变压器在交错并联反激电路中的拓扑结构示意图；

图2为本实用新型一个实施例的采用了集成变压器的交错并联反激电路的拓扑结构示意图；

图3为本实用新型一个实施例的适用于交错并联反激电路的集成变压器的分解结构示意图；

图4为本实用新型一个实施例的适用于交错并联反激电路的集成变压器的内部磁路结构示意图；

图5为本实用新型一个实施例的适用于交错并联反激电路的开关管驱动信号和集成变压器的磁通量随时间的工作波形图；

图6为本实用新型另一个实施例的采用了集成变压器的交错并联反激电路的拓扑结构示意图。

具体实施方式