[发明专利]一种Boost谐振变换器无源元件集成装置

说明书

本发明公开了一种Boost谐振变换器无源元件集成装置，包括两个PCB覆铜绕组、两个PCB集成绕组、两个E型磁芯；两个E型磁芯相对设置，两个PCB覆铜绕组分别绕制在两个E型磁芯的中柱上，两个PCB集成绕组分别绕制在两个E型磁芯的左右两侧边柱上；两个PCB集成绕组均包括从上到下依次排列的PCB覆铜绕组、漏感介质层、PCB覆铜绕组、电介质层、PCB覆铜绕组、电介质层和PCB覆铜绕组。本发明将Boost谐振变换器中的升压电感、谐振电感、变压器、滤波电容全部集成在一个磁性元件中，减小了无源元件的数量和体积，增大了Boost谐振变换器的功率密度，削弱了元件分布参数的寄生振荡对电路性能的影响。

技术领域

本发明涉及一种Boost谐振变换器无源元件集成装置。

背景技术

随着新能源的推广、电动汽车的大力发展，将新能源与电动汽车结合起来成为一种趋势。由于太阳能、燃料电池、蓄电池等输入源具有输入电压较低的特性，升压变换器成为不可或缺的关键部件。

Boost谐振变换器，主要由输入电压源、Boost升压电感、逆变器、谐振槽路、变压器和整流输出构成。为了给电力设备提供良好稳定的供电，Boost谐振变换器可以用来提升分布式能源系统中的输出电压，使用电单位获得高质量的电能。

Boost谐振变换器中一般包含以下无源元件：升压电感、谐振电感、变压器、谐振电容。通常，这些无源元件使用分立元件实现，不但元件数量多，而且各元件大小不一、形状各异、空间利用率不高，采用分立元件还会大大降低电力电子设备的功率密度，并且分立元件的寄生参数，如电感的等效并联电容、电容的等效串联电感，会对Boost谐振变换器电路的性能产生负面的影响。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种结构简单、体积小、空间利用率高的Boost谐振变换器无源元件集成装置。

本发明解决上述问题的技术方案是：一种Boost谐振变换器无源元件集成装置，包括第一PCB覆铜绕组、第二PCB覆铜绕组、第一PCB集成绕组、第二PCB集成绕组、第一E型磁芯、第二E型磁芯；第一E型磁芯位于第二E型磁芯上方且与第二E型磁芯相对设置，第一PCB覆铜绕组绕制在第一E型磁芯的中柱上，第二PCB覆铜绕组绕制在第二E型磁芯的中柱上，第一PCB集成绕组绕制在第一E型磁芯和第二E型磁芯的左侧边柱上，第二PCB集成绕组绕制在第一E型磁芯和第二E型磁芯的右侧边柱上；所述第一PCB集成绕组包括从上到下依次排列的第三PCB覆铜绕组、第一漏感介质层、第四PCB覆铜绕组、第一电介质层、第五PCB覆铜绕组、第二电介质层和第六PCB覆铜绕组，第二PCB集成绕组包括从上到下依次排列的第七PCB覆铜绕组、第二漏感介质层、第八PCB覆铜绕组、第三电介质层、第九PCB覆铜绕组、第四电介质层和第十PCB覆铜绕组。

上述Boost谐振变换器无源元件集成装置，所述第一PCB覆铜绕组的外端与电源的高电位端相连，第一PCB覆铜绕组的内端与第一半桥的中点相连，第二PCB覆铜绕组的内端与电源的高电位端相连，第二PCB覆铜绕组的外端与第二半桥的中点相连，第三PCB覆铜绕组的外端与第一半桥的中点相连，第三PCB覆铜绕组的内端与第七PCB覆铜绕组外端相连，第七PCB覆铜绕组的内端与第二半桥的中点相连，第四PCB覆铜绕组的外端悬空，第四PCB覆铜绕组的内端与第八PCB覆铜绕组的外端相连，第八PCB覆铜绕组的内端与整流桥的上端相连，第五PCB覆铜绕组的外端与整流桥的中点相连，第五PCB覆铜绕组的内端与第九PCB覆铜绕组的外端相连，第九PCB覆铜绕组的内端悬空，第六PCB覆铜绕组的外端悬空，第六PCB覆铜绕组的内端与第十PCB覆铜绕组的外端相连，第十PCB覆铜绕组的内端与整流桥的下端相连。

上述Boost谐振变换器无源元件集成装置，所述第一半桥包括第一开关管、第二开关管和第一储能电容，第一开关管的源极与第二开关管的漏极相连并作为第一半桥的中点，第二开关管的源极与电源的低电位端相连，所述第一储能电容跨接在第一开关管的漏极与第二开关管的源极之间。