[发明专利]一种大功率交叉型解耦集成高频变压器结构

说明书

本发明公开了一种大功率交叉型解耦集成超高频变压器结构，包括磁芯中柱，所述磁芯中柱外设有N对磁芯边柱，且N为正整数，所述N对磁芯边柱周向设置在磁芯中柱上；所述磁芯中柱和磁芯边柱上设有绕组；所述磁芯边柱呈U字形，且磁芯边柱的两端与磁芯中柱相固定；对称的所述磁芯边柱上的绕组相连接。将多个变压器同时解耦集成在同一个磁芯上，变压器间工作互不影响；所述磁芯材料采用高磁导率磁性材料。可以减少分立变压器的数量以及其所占空间体积，工作在超高频下可以减少磁芯体积，大大提升了采用该集成高频变压器功率变换器的功率密度，同时，也可以节省器件之间的引线。

技术领域

本发明涉及高频变压器技术领域，具体为一种大功率“交叉”型解耦集成高频变压器结构。

背景技术

近年来，随着新能源的使用，以及电力电子技术的发展，供电系统所需要的功率变换器的数量越来越多，其作用为实现电能的传输与转换。功率密度作为功率变换器系统中一个重要指标，得到了广泛的研究。大功率高频变压器是隔离功率变换器中的不可或缺的元件，具有传输能量和电气隔离的作用。然而，当功率变换器中存在多个高频变压器时，其所占空间体积很大，导致功率密度降低。因此，采用磁集成技术将多个变压器集成到一个磁芯上并工作在超高频率下，对减少分立变压器数量和其所占空间体积十分重要。

发明内容

本发明的目的在于提供了一种大功率交叉型解耦集成高频变压器结构，采用磁集成技术将多个变压器集成到一个磁芯上，以减少分立变压器数量和其所占空间体积。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种大功率交叉型解耦集成高频变压器结构，包括磁芯中柱，所述磁芯中柱外设有N对磁芯边柱，且N为正整数，所述N对磁芯边柱周向设置在磁芯中柱上；所述磁芯中柱和磁芯边柱上设有绕组；

所述磁芯边柱呈U字形，且磁芯边柱的两端与磁芯中柱相固定；对称的所述磁芯边柱上的绕组相连接。

优选的，每根所述磁芯柱上的绕组数量为若干个，且N的数值为2。

优选的，所述磁芯中柱开设有气隙。

优选的，所述磁芯边柱开设有气隙。

优选的，所述磁芯中柱和磁芯边柱由高磁导率磁性材料制成；所述绕组的导线采用利兹线或铜箔。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

通过将多个变压器同时解耦集成在同一个磁芯上，变压器间工作互不影响；采用高磁导率磁性材料并提高变压器工作频率。可以减少分立变压器的数量以及其所占空间体积，大大提升了采用该集成高频变压器功率变换器的功率密度，同时，也可以节省器件之间的引线。

附图说明

图1为本发明大功率交叉型解耦集成高频变压器结构示意图。

图2为本发明大功率交叉型解耦集成高频变压器结构第一、第二变压器示意图。

图3为本发明大功率交叉型解耦集成高频变压器结构第一、第三变压器示意图。

图4为只有第一变压器通电的解耦仿真电流波形。

图5为只有第二变压器通电的解耦仿真电流波形。

图6为只有第三变压器通电的解耦仿真电流波形。

1、第一变压器；2、第二变压器；3、第三变压器。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。