漏磁可调的高压变压器装置及其应用以及变流器电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高压变压器装置，其包括变压器铁芯、初级绕组、设置在初级绕组上的有可调漏磁的次级绕组。本发明还涉及一种具有这种高压变压器装置的变流器电路以及这种高压变压器装置的一种应用。
【背景技术】
[0002]尤其为了产生X射线管工作所需要的高压，使用用于与变流器一起工作的高频-高压变压器，其中变压器的漏磁用作电感或振荡回路构件。例如对于医疗诊断中的X射线成像，这种变流装置有重要意义。
[0003]在变流器中使用的高压变压器往往被设计为使变压器的漏磁尽可能小。这例如适用于反向变换器。在这里过大的漏磁将在半导体开关断开的时刻导致不希望的过电压。
[0004]反之，在其它电路设计中，例如在有变压器的串联谐振变换器中，其中串联振荡回路被设计为与变压器串联，漏电感可以有目的地用作振荡回路的串联电抗器。通过相应地设计变压器，漏电感通常是可调的，从而使它与串联振荡回路所需要的电感相同。
[0005]调节漏电感的一种可能性在于，改变变压器绕组的匝数。漏电感与匝数的平方成比例。
[0006]另一种可能性在于，调整变压器内的几何关系。例如可以提高其中初级和次级绕组在两个上下排列的线包中实现的变压器的漏电感，为此在线包之间选择比较大的距离。由此在初级与次级绕组之间的磁耦合减小。在初级绕组内的磁通不再完全与次级绕组磁耦合。部分磁通作为漏磁通在线包间隙内闭合。在这种情况下漏电感与漏磁通成比例。
[0007]若应达到高值的漏电感，则以上述方式不再有可能或合理地调节漏电感。于是在匝数增大的同时绕组损耗增加，或者增大初级与次级绕组之间的距离将导致变压器不希望地增大。因此对于大电感，通常将一个附加的串联电抗器与变压器串联。
[0008]例如在公开文献DE102011005446A1中介绍了这种包括具有漏电感的高压变压器的变流器电路。
【发明内容】
[0009]本发明的目的是提供一种具有高的可调磁性漏电感的高压变压器装置、一种具有这种高压变压器装置的变流器电路以及这种高压变压器装置的一种应用。
[0010]按本发明，通过独立权利要求所述的高压变压器装置、变流器电路和高压变压器装置的应用达到上述目的。在从属权利要求中说明了有利扩展。
[0011]本发明的基本思想在于，在高压变压器的初级绕组与次级绕组之间并行成排地设置环形铁芯，从而有目的地增大变压器的磁漏。由此尤其还能实现通过按先有技术的变压器设计达不到的非常高值的漏磁。
[0012]本发明要求保护一种高压变压器装置，其包括变压器铁芯、初级绕组和设置在初级绕组上的次级绕组，其中，彼此间隔距离地并行布置的环形铁芯处于初级绕组与次级绕组之间，环形铁芯分散初级绕组的磁通。
[0013]与通过由已知结构形式的变压器及前置串联电抗器组成的等同装置实现相比，按本发明高压变压器装置的优点在于，串联电抗器磁性集成在变压器装置内。变压器的初级绕组同时满足串联电抗器的绕组的功能。变压器铁芯不仅对串联电抗器的工作而且对变压器的工作有贡献。
[0014]通过变压器装置的组件承担多项任务并能将必要的部件数量从两个部件(串联电抗器和变压器)减少为一个组件(串联电抗器磁性集成在内的变压器)，不仅使得节省成本，而且还使得减小总的结构空间。
[0015]按一种扩展方案，所述装置包括铠装式变压器铁芯、变压器铁芯的主铁芯柱、以及变压器铁芯的外铁芯柱，初级绕组、环形铁芯和次级绕组位于主铁芯柱上。
[0016]按另一种实施形式，变压器铁芯设计为两部分并且没有缝隙，并且所述两部分各自设计为U形。
[0017]按一种优选的实施形式，所述环形铁芯由铁氧体制成。
[0018]此外所述装置可以包括支座，其位于初级绕组上并在其中并行成排地设置环形铁
-!-H
Λ ο
[0019]按另一种构造，所述装置包括定距件，其设置在相邻的环形铁芯之间，并且保持环形铁芯处于彼此间隔开的位置。
[0020]通过间隔距离地设置环形铁芯，在漏磁路径内获得分布的空气隙，与集中的空气隙相比，可以将在空气隙附近的漏磁场限制在空气隙的空间范围内。由此穿过初级绕组的磁场强度的幅度减小，并且在初级绕组内由于这种外部磁场而产生的高频损耗减少。
[0021 ] 此外，定距件可以由不能磁化的材料制成。
[0022]按另一种实施形式，变压器铁芯由铁氧体制成。
[0023]按另一种构造，初级绕组设计为多层膜片绕组。
[0024]按另一种实施形式，所述装置包括位于变压器铁芯上的初级线圈架，初级绕组设置在初级线圈架内。
[0025]按另一种实施形式，次级绕组由漆包铜线制成。
[0026]按另一种构造，所述装置包括设置在环形铁芯上的多腔室次级线圈架，次级绕组设置在次级线圈架内。
[0027]通过按本发明将次级绕组分布在多个腔室内，不仅能保持小的寄生绕组电容，而且能保持小的在各个腔室内的绕组层的层到层电压。
[0028]按另一种实施形式，所述装置包括隔离罩，其布置在次级绕组上，并且设计用于将次级绕组与变压器铁芯隔离。
[0029]本发明还要求保护一种变流器电路，所述变流器电路包括按本发明的高压变压器装置并且包括具有电感的振荡回路，所述电感由初级绕组的磁通的漏磁通形成。
[0030]此外，本发明还要求保护一种按本发明的高压变压器装置的应用，用于形成变流器电路的振荡回路的电感，其中，通过磁导率、通过环形铁芯之间的距离和/或通过环形铁芯的数量，可以调节振荡回路的电感。
【附图说明】
[0031]由下面借助示意图对实施例的说明中可知本发明的其他特点和优点。
[0032]其中:
[0033]图1表示通过高压变压器装置的纵剖面；
[0034]图2表示通过高压变压器装置的横截面；
[0035]图3表示示出了磁通的高压变压器装置的纵剖面；以及
[0036]图4表示具有高压变压器装置的变流器电路的框图。
【具体实施方式】
[0037]有高漏磁的高频-高压变压器可以通过按图1和图2所示按本发明的结构实现。图1表示通过高压变压器装置的纵剖面，并且图2表示沿图1中剖切线A-B的截面图。
[0038]在两个“U”字拼合的形状的分割式变压器铁芯I的主铁芯柱13上设置初级绕组3，并在初级绕组3上设置分布在多个腔室内的次级绕组8。变压器铁芯I在这里优选地由铁氧体制成，以保持低的磁性铁芯损耗。
[0039]初级绕组3优选地设计为多层膜片绕组，以及为了