[发明专利]集成变压器及电源变换器

说明书

本发明提供了一种集成变压器及电源变换器，该集成变压器包括：磁芯，包括上盖板，下盖板以及相邻设置的第一和第二绕线柱；印刷电路板，设置于上盖板与下盖板之间，并包括与第一和第二绕线柱相对应的第一通孔和第二通孔；第一至第四绕组；其中，第一和第三绕组分别绕设于第一和第二绕线柱上，第二和第四绕组均设置在印刷电路板上对应于第一通孔和第二通孔的位置处，且第一绕线柱与第二绕线柱内部的磁通方向相反。本发明实施例提供的集成变压器通过将第一和第三绕组分别绕设在相邻设置的第一和第二绕线柱上，将第二和第四绕组设置在印刷电路板上，从而将两个变压器集成于一个磁性元件，实现了在缩小变压器整体体积的同时增大绝缘耐压和效率。

技术领域

本发明涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种集成变压器及电源变换器。

背景技术

变压器是一种用于升高或者降低或者仅仅用于隔离电路中的输入电压与输出电压的装置，传统的变压器通常包括磁芯、骨架、线圈和胶布，这种结构的变压器体积大，制成复杂，一致性差。且从变压器次级功率线圈到次级侧功率器件之间的距离无法做到很小，交流损耗大，很难实现高频高效的要求。

另一种变压器采用原副边线圈均设置在印刷电路板(Printed Wire Board，PWB)上的平面变压器结构，这种结构的变压器可以较大程度上缩小变压器体积、降低制成难度。但当匝数较多且流过线圈的电流较大时，PWB层数急剧增加，设计复杂、成本昂贵。当绝缘强度较高时，这种平面变压器结构很难满足原副边5KVac甚至更高的隔离耐压设计要求。综上，传统的变压器无法做到缩小整体体积的同时增大隔离耐压和变压输电效率。然而，随着医疗、工业等技术领域对电源变换器的体积、耐压等级、效率等的要求越来越高，而变压器作为电源变换器的重要部件之一，对其结构和性能进行优化以解决上述问题显得越来越重要。

发明内容

本发明提供一种集成变压器及电源变换器，用以缩小变压器整体体积的同时增大变压器的隔离耐压和变压输电效率。

一方面，本发明提供了一种集成变压器，包括：

磁芯，包括上盖板、下盖板以及相邻设置的第一绕线柱和第二绕线柱，所述第一绕线柱和所述第二绕线柱位于所述上盖板与所述下盖板之间；

印刷电路板，设置于所述上盖板与所述下盖板之间，所述印刷电路板包括第一通孔和第二通孔，所述第一通孔与所述第一绕线柱对应，所述第二通孔与所述第二绕线柱对应；

第一绕组，绕设于所述第一绕线柱；

第二绕组，设置在所述印刷电路板内且与所述第一通孔对应；

第三绕组，绕设于所述第二绕线柱；以及

第四绕组，设置在所述印刷电路板内且与所述第二通孔对应；

其中，所述第一绕线柱与所述第二绕线柱内部的磁通方向相反。

在一些可选的实施方式中，所述第一绕组与所述第三绕组串联电连接。

在一些可选的实施方式中，所述第二绕组与所述第四绕组串联电连接或并联电连接。

在一些可选的实施方式中，所述第一绕组包括第一子绕组和第二子绕组，且所述第一子绕组和所述第二子绕组分别位于所述印刷电路板所在平面的两侧；所述第三绕组包括第三子绕组和第四子绕组，且所述第三子绕组和所述第四子绕组分别位于所述印刷电路板所在平面的两侧。

在一些可选的实施方式中，所述第一子绕组与所述第二子绕组串联电连接或并联电连接。

在一些可选的实施方式中，所述第三子绕组和所述第四子绕组串联电连接或并联电连接。

在一些可选的实施方式中，所述第一子绕组和所述第三子绕组采用同一绕线连续绕设于所述第一绕线柱和所述第二绕线柱，且所述第一子绕组的绕制方向与所述第三子绕组的绕制方向相反。