[发明专利]一种用于单相三电平交直流谐振变换器的无源元件集成装置

说明书

本发明公开了一种用于单相三电平交直流谐振变换器的无源元件集成装置，包括四个柔性带材集成绕组、三个E型磁芯；第一、二柔性带材集成绕组分别绕制在E‑E型磁芯的左、右边柱上；第三、四柔性带材集成绕组分别绕制在E型磁芯的左、右边柱上。四个柔性带材集成绕组形成集总参数模型有两个串联谐振电感、两个串联谐振电容、两个并联谐振电感、两个Boost电感、两个滤波电容、两个变压器。本发明从实际出发，发明一种采用柔性带材集成技术创制的四个集成绕组，将无源元件集成在一种E‑E‑E型磁芯结构中，有效的缩减了电磁功率元件的体积，提高电路的功率密度。

技术领域

本发明公开一种用于单相三电平交直流谐振变换器的无源元件集成装置。

背景技术

单相三电平交直流谐振变换器是将直流负载连接到交流电网的重要模块，不仅有功率因数校正的作用而且能进一步使得频率提高，提高设备功率密度，所以其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。

该面向单相三电平交直流谐振变换器的无源元件集成装置有以下优点：

l 高转化效率，提高变换器器的功率因数；

l 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：一种用于单相三电平交直流谐振变换器的无源元件集成装置，包括第一、二、三、四柔性带材集成绕组、第一、二、三E型磁芯。第一E型磁芯位于第二E型磁芯下方且与第二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，第三E型磁芯位于第二E型磁芯上方且与第二E型磁芯同向接触设置，且该E型磁芯的左右边柱与两相对设置的E-E型磁芯设有气隙。第一、二柔性带材集成绕组分别绕制在第一、二E型磁芯相对设置的E-E型磁芯的左右边柱上；第三、四柔性带材集成绕组分别绕制在第三E型磁芯的左右边柱上。所述的第一柔性带材集成绕组由里到外依次排列为第一绝缘薄膜、第一导体薄膜、第一漏感薄膜、第二绝缘薄膜、第二导体薄膜、第一电介质薄膜、第三导体薄膜；所述的第二柔性带材集成绕组由里到外依次排列为第三绝缘薄膜、第四导体薄膜、第二漏感薄膜、第四绝缘薄膜、第五导体薄膜、第二电介质薄膜、第六导体薄膜；所述的第三柔性带材集成绕组由里到外依次排列为第五绝缘薄膜、第七导体薄膜、第三电介质薄膜、第八导体薄膜；所述的第四柔性带材集成绕组由里到外依次排列为第六绝缘薄膜、第九导体薄膜、第四电介质薄膜、第十导体薄膜。

所述第一柔性带材集成绕组的第一导体薄膜输入端与第五二极管和第六二极管的中点相连，其输出端与第五电容和第六电容的中点相连；所述的第一柔性带材集成绕组的第二导体薄膜输入端与第一开关管和第二开关管的中点相连，其输出端悬空不接入电路；所述第一柔性带材集成绕组的第三导体薄膜输入端悬空不接电路，其输出端与第一电容和第二电容的中点相连。所述第二柔性带材集成绕组的第四导体薄膜输入端与第七二极管和第八二极管的中点相连，其输出端与第五电容和第六电容的中点相连；所述第二柔性带材集成绕组的第五导体薄膜输入端与第一电容和第二电容的中点相连,其输出端悬空不接入电路；所述第二柔性带材集成绕组的第六导体薄膜输入端悬空不接电路，其输出端与第三电容和第四电容的中点相连。所述第三柔性带材集成绕组的第七导体薄膜输入端与第一滤波电感的输出端相连，其输出端与第一二极管和第三二极管的中点相连；所述第三柔性带材集成绕组的第八导体薄膜输入端与第一开关管和第二开关管的中点相连，其输出端悬空不接入电路。所述第四柔性带材集成绕组的第九导体薄膜输入端与第二滤波电感的输出端相连，其输出端与第二二极管和第四二极管的中点相连；所述第四柔性带材集成绕组的第十导体薄膜输入端与第一开关管和第二开关管的中点相连，其输出端悬空不接入电路。