一种基于高功率密度扁平化车载dcdc变换器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，包括直流源、第一开关桥臂、第二开关桥臂、谐振电感、变压器和输出整流滤波电路，第一开关桥臂包括第一上桥臂支路和第一下桥臂支路，第二开关桥臂包括第二上桥臂支路和第二下桥臂支路。本实用新型所有磁性器件采用的都是扁平化结构，大大降低了整个基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器的高度，使得能够满足车载装置小体积、扁平化要求。
【专利说明】
一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器。
【背景技术】
[0002]随着新能源电动汽车的迅猛发展，对电能变换装置的要求愈来愈高，特别是对车载DCDC变换器的功率密度要求也越来越高。因此，高功率密度、小体积、高效率的车载DCDC变换器已经成为未来发展的必然趋势。然而，现有的车载DCDC变换器功率密度普遍较小，体积较大，很难满足车载式变换装置的应用。
[0003]制约车载DCDC体积的主要元件是磁性器件，如图3和4所示，传统上磁性器件采用普通的磁性器件，其中，线包30和磁芯40的高度和体积往往较大；另一种方式是采用平面式的磁性器件，但线包往往还是采用利兹线或铜箔方式，该方式虽然能实现高功率密度的要求，但由于制作困难，严重影响生产效率。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种扁平化、体积小的基于高功率密度扁平化车载D⑶C变换器。
[0005]实现本实用新型目的的技术方案是:一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，包括直流源、第一开关桥臂、第二开关桥臂、谐振电感、变压器和输出整流滤波电路，第一开关桥臂包括第一上桥臂支路和第一下桥臂支路，第二开关桥臂包括第二上桥臂支路和第二下桥臂支路，第一开关桥臂和第二开关桥臂均并联在直流源的两端，第一开关桥臂的中点与谐振电感的一端连接，谐振电感的另一端与变压器初级的一端连接，第二开关桥臂的中点与变压器初级的另一端连接，输出整流滤波电路连接在变压器的次级上;谐振电感和变压器均由PCB板和平面磁芯组成，平面磁芯安装在PCB板上。
[0006]作为本实用新型的优化方案，输出整流滤波电路包括第一整流管、第二整流管、输出电感和输出电容，第一整流管和第二整流管组成全波整流单元，输出电感和输出电容组成滤波单元，变压器次级上的交流电压首先经过全波整流单元整流后，再经过滤波单元滤波后输出直流电压。
[0007]作为本实用新型的优化方案，输出电感由PCB板和平面磁芯组成，平面磁芯安装在PCB板上。
[0008]作为本实用新型的优化方案，平面磁芯的厚度小于30mm。
[0009]本实用新型具有积极的效果:(1)扁平化，所有磁性器件采用的都是扁平化结构，大大降低了整个基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器的高度，使得能够满足车载装置小体积、扁平化要求。
[0010](2)小体积、高效率，该实用新型采用新的控制方式使能整体的功率密度大大提高，具有较高的效率。
[0011](3)生产效率高，该实用新型的能够实现自动化生产，避免了以往个别功率器件的手工补焊，使得生产效率得到了大大的提高。
【附图说明】
[0012]为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明:
[0013]图1为本实用新型的电路不意图；
[0014]图2为本实用新型磁性器件的结构图；
[0015]图3为传统车载D⑶C变化器电路示意图；
[0016]图4为传统磁性器件的结构图。
[0017]其中:1、直流源，4、谐振电感，5、变压器，10、PCB板，20、平面磁芯，21、第一上桥臂支路，22、第一下桥臂支路，31、第二上桥臂支路，32、第二下桥臂支路，61、第一整流管，62、第二整流管，63、输出电感，64、输出电容，30、线包，40、磁芯。
【具体实施方式】
[0018]如图1和2所示，本实用新型公开了一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，包括直流源1、第一开关桥臂、第二开关桥臂、谐振电感4、变压器5和输出整流滤波电路，第一开关桥臂包括第一上桥臂支路21和第一下桥臂支路22，第二开关桥臂包括第二上桥臂支路31和第二下桥臂支路32，第一开关桥臂和第二开关桥臂均并联在直流源I的两端，第一开关桥臂的中点与谐振电感4的一端连接，谐振电感4的另一端与变压器5初级的一端连接，第二开关桥臂的中点与变压器5初级的另一端连接，输出整流滤波电路连接在变压器5的次级上;谐振电感4和变压器5均由PCB板10和平面磁芯20组成，平面磁芯20安装在PCB板10上。
[0019]输出整流滤波电路包括第一整流管61、第二整流管62、输出电感63和输出电容64，第一整流管61和第二整流管62组成全波整流单元，输出电感63和输出电容64组成滤波单元，变压器5次级上的交流电压首先经过全波整流单元整流后，再经过滤波单元滤波后输出直流电压。输出电感63由PCB板10和平面磁芯20组成，平面磁芯20安装在PCB板10上。
[0020]本实用新型的磁性器件包括谐振电感4、变压器5和输出电感63，磁性器件均采用平面磁性材料加PCB线包的制作工艺，平面磁芯20采用平面磁性材料能够实现基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器的扁平化以满足车载变换装置的需要，PCB板10采用PCB制作的方式可实现匝比的灵活配置以及提高磁性器件的生产效率以满足工程化、批量化的需求。
[0021]平面磁芯20是由平面化的磁性材料或常规的磁性材料组成，厚度小于等于30mm。
[0022]工作流程:直流源I输出的直流电压Vin经电流互感器CTl分别加到第一开关桥臂和第二开关桥臂的两端，第一上桥臂支路21、第二下桥臂支路32和第二上桥臂支路31、第一下桥臂支路22在各自的驱动信号的作用下交替导通，实现能量转换。当第一上桥臂支路21和第二下桥臂支路32导通时，电压Vin经电流互感器CT1、第一上桥臂支路21、谐振电感4、变压器5和第二下桥臂支路32构成通路；当第二上桥臂支路31、第一下桥臂支路22导通时，电压Vin经电流互感器CT1、第二上桥臂支路31、谐振电感4、变压器5和第一下桥臂支路22构成通路，变压器5次级上的交流电压首先经过全波整流单元整流后，再经过滤波单元滤波后输出直流电压。
[0023]以上所述的具体实施例，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
【主权项】
1.一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，其特征在于:包括直流源(I)、第一开关桥臂、第二开关桥臂、谐振电感(4)、变压器(5)和输出整流滤波电路，所述的第一开关桥臂包括第一上桥臂支路(21)和第一下桥臂支路(22)，所述的第二开关桥臂包括第二上桥臂支路(31)和第二下桥臂支路(32)，所述的第一开关桥臂和第二开关桥臂均并联在直流源(I)的两端，第一开关桥臂的中点与谐振电感(4)的一端连接，谐振电感(4)的另一端与变压器(5)初级的一端连接，第二开关桥臂的中点与变压器(5)初级的另一端连接，所述的输出整流滤波电路连接在变压器(5)的次级上;所述的谐振电感(4)和变压器(5)均由PCB板(10)和平面磁芯(20)组成，所述的平面磁芯(20)安装在PCB板(1)上。2.根据权利要求1所述的一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，其特征在于:所述输出整流滤波电路包括第一整流管(61)、第二整流管(62)、输出电感(63)和输出电容(64)，所述的第一整流管(61)和第二整流管(62)组成全波整流单元，所述的输出电感(63)和输出电容(64)组成滤波单元，变压器(5)次级上的交流电压首先经过全波整流单元整流后，再经过滤波单元滤波后输出直流电压。3.根据权利要求2所述的一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，其特征在于:所述的输出电感(63)由PCB板(10)和平面磁芯(20)组成，所述的平面磁芯(20)安装在PCB板(10)上。4.根据权利要求1所述的一种基于高功率密度扁平化车载DCDC变换器，其特征在于:所述平面磁芯(20)的厚度小于等于30mm。
【文档编号】H02M3/335GK205725465SQ201620671106
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年6月29日
【发明人】王洋, 方波
【申请人】南京舜唐科技有限公司