大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器的制造方法
【专利摘要】本发明涉及一种大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，包括铁氧体组合磁芯，其上由内而外依次套设初级绕组、次级绕组单元组，初级绕组和次级绕组单元组之间设置绝缘层，铁氧体组合磁芯的外侧通过支撑架单元连接固定。本发明采用模块化、可重构组合式设计思路，根据所需变压器总功率输出大小，增加磁路长度、增加磁芯的窗口面积、增加初、次级导线线径、增加次级整流绕组个数，从而实现可浮动高压、正或负高压输出、多种功率组合式大功率高频高压整流变压器。
【专利说明】大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器【技术领域】
[0001]本发明涉及变压器【技术领域】，尤其是一种大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器。
【背景技术】
[0002]现代电源设备中常用到大功率高压电源，其用途十分广泛，在能源转换、粒子产生和加速、激光、国防等场合都有非常重要的应用。
[0003]现有的大功率高频高压电源，逆变方式有多种分类，对于不同的逆变方式，对高频变压器的要求也不同。现有的大功率高频高压电源常用的超微晶体磁芯饱和磁导率高、加工工艺复杂，使用时要加防护外壳，而常用的铁氧体饱和磁导率低，但其可以使用模具成型成多种形状，加上简单的初次级骨架就可以使用，相对批量生产的成本低。然而，在大功率高频高压电源变压器中，由于功率、使用环境、是否浮动、输出最高电压等不同，一般都需要进行特殊设计，
[0004]特别是使用超微晶体磁芯，还需要订制防护外壳，为此增加了大功率高频高压电源的设计周期和成本。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提供一种设计周期短、成本低、组合方便、实现可浮动高压、输出正或负高压、输出多组高压的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器。
[0006]为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案:一种大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，包括铁氧体组合磁芯，其上由内而外依次套设初级绕组、次级绕组单元组，初级绕组和次级绕组单元组之间设置绝缘层，铁氧体组合磁芯的外侧通过支撑架单元连接固定。
[0007]所述铁氧体组合磁芯包括两个开口相对布置的U型铁氧体磁芯，二者的磁柱端部之间横向夹置多个加长铁氧体磁柱，铁氧体组合磁芯的上方磁柱上由内而外依次套设初级绕组、次级绕组单元组，铁氧体组合磁芯的下方磁柱上包裹绝缘介质纸膜，两个U型铁氧体磁芯通过支撑架单元连接固定。
[0008]所述绝缘层为空气介质、绝缘变压器油、环氧树脂、阻燃导热液体灌封AB胶中的
任意一种。
[0009] 所述初级绕组由初级骨架和初级线包组成，初级骨架紧套在U型铁氧体磁芯以及加长铁氧体磁柱上，初级线包缠绕在初级骨架上，初级线包的外侧设置绝缘层，次级绕组单元组由多个次级绕组单元并排连接组成，次级绕组单元由次级骨架、次级线包和整流板组成，次级线包缠绕在次级骨架上，多个次级绕组单元并排连接，共同套设在初级绕组上且和初级绕组之间布置绝缘层，整流板上开设与次级骨架的端部相配合的圆孔。
[0010]所述支撑架单元包括支撑架本体、环氧树脂固定环和支撑柱，环氧树脂固定环套设在两U型铁氧体磁芯位于上方的磁柱内侧且紧紧抵靠在次级绕组单元组的两侧上，环氧树脂固定环上设置安装部，安装部内开设螺纹孔，支撑架本体紧贴U型铁氧体磁芯的磁柱外侧布置，支撑架本体上开设多个安装孔，螺钉穿过安装孔安装在环氧树脂固定环的螺纹孔内，支撑柱紧贴两U型铁氧体磁芯位于下方的磁柱以及加长铁氧体磁柱布置，支撑柱的两端通过螺钉与支撑架本体固连。
[0011]所述整流板上焊接整流电路，所述整流电路为桥式整流电路；所述的次级骨架、整流板、次级线包的个数相同，所述的初级骨架的长度与铁氧体组合磁芯的单边绕线长度一致。
[0012]所述次级绕组单元组的两侧与铁氧体组合磁芯的两端内侧之间留有安全距离d，所述次级绕组单元组的长度是铁氧体组合磁芯的单边绕线长度与两倍的安全距离之差，其中安全距离d是变压器最高电压输出端与U型铁氧体磁芯的电气安全距离，所述次级线包的总匝数N2为输出最高电压U2除以初级电压U再乘以初级线包的匝数N，即:
【权利要求】
1.一种大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:包括铁氧体组合磁芯(10)，其上由内而外依次同心轴套设初级绕组(20)、次级绕组单元组，初级绕组(20)和次级绕组单元组之间设置绝缘层(40)，铁氧体组合磁芯(10)的外侧通过支撑架单元(50)连接固定。
2.根据权利要求1所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述铁氧体组合磁芯(10)包括两个开口相对布置的U型铁氧体磁芯(11)，二者的磁柱端部之间横向夹置多个加长铁氧体磁柱(12),铁氧体组合磁芯(10)的上方磁柱上由内而外依次套设初级绕组(20)、次级绕组单元组，铁氧体组合磁芯(10)的下方磁柱上包裹绝缘介质纸膜，两个U型铁氧体磁芯(11)通过支撑架单元(50)连接固定。
3.根据权利要求1所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述绝缘层(40)为空气介质、绝缘变压器油、环氧树脂、阻燃导热液体灌封AB胶中的任意一种。
4.根据权利要求2所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述初级绕组(20)由初级骨架(21)和初级线包(22)组成，初级骨架(21)紧套在U型铁氧体磁芯(11)以及加长铁氧体磁柱(12)上，初级线包(22)缠绕在初级骨架(21)上，初级线包(22)的外侧设置绝缘层(40)，次级绕组单元组由多个次级绕组单元(30)并排连接组成，次级绕组单元(30)由次级骨架(31)、次级线包(32)和整流板(33)组成，次级线包(32)缠绕在次级骨架(31)上，多个次级绕组单元(30)并排连接，共同套设在初级绕组(20)上且和初级绕组(20)之间布置绝缘层(40)，整流板(33)上开设与次级骨架(31)的端部相配合的圆孔。
5.根据权利要求2所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述支撑架单元(50)包括支撑架本体(51)、环氧树脂固定环(52)和支撑柱(53)，环氧树脂固定环(52)套设在两U型铁氧体磁芯(11)位于上方的磁柱内侧且紧紧抵靠在次级绕组单元组的两侧上，环氧树脂固定环(52)上设置安装部(52a)，安装部(52a)内开设螺纹孔，支撑架本体(51)紧贴U型铁氧体磁芯(11)的磁柱外侧布置，支撑架本体(51)上开设多个安装孔，螺钉穿过安装孔安装在环氧树脂固定环(52)的螺纹孔内，支撑柱(53)紧贴两U型铁氧体磁芯(11)位于下方的磁柱以及加长铁氧体磁柱(12)布置，支撑柱(53)的两端通过螺钉与支撑架本体(51)固连。
6.根据权利要求4所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述整流板(33)上焊接整流电路(33a)，所述整流电路为桥式整流电路；所述的次级骨架(31)、整流板(33)、次级线包(32)的个数相同，所述的初级骨架(21)的长度与铁氧体组合磁芯(10)的单边绕线长度一致。
7.根据权利要求4所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述次级绕组单元组的两侧与铁氧体组合磁芯(10)的两端内侧之间留有安全距离d，所述次级绕组单元组的长度是铁氧体组合磁芯(10)的单边绕线长度与两倍的安全距离d之差，其中安全距离d是变压器最高电压输出端与U型铁氧体磁芯(11)的电气安全距离，所述次级线包(32)的总匝数N2为输出最高电压U2除以初级电压U再乘以初级线包(22)的匝数N，即:N2 = L0l*N。
8.根据权利要求4所述的大功率浮动高压可重构组合式高频高压整流变压器，其特征在于:所述初级线包(22)的匝数N的计算公式为N = 4MxfljxAexBm，其中，N为初级线包的匝数，U为变压器初级电压，f为变压器工作频率，Bm为U型铁氧体磁芯(11)的峰值，Ae为U型铁氧体 磁芯(11)的有效横截面积。
【文档编号】H02M7/162GK104021916SQ201410250140
【公开日】2014年9月3日 申请日期:2014年6月6日 优先权日:2014年6月6日
【发明者】邵康, 李运海 申请人:合肥雷科电子科技有限公司