一种用于输出更大电流的反激变压器的串并联结构的制作方法

本实用新型主要涉及一种用于输出更大电流的反激式开关电源的变压器的串并联结构；该串并联电路将用两个变压器通过串并联的方式完成反激式开关电源的功率变换，更好的适应反激式开关电源输出更大电流时对变压器的要求。

背景技术：

随着电子技术的发展，各种电子产品的功能日发完善，电子产品的功率也在不断的增加，这样也要求供电电源的电流也要更大；反激拓扑结构由于能适应较宽的输入电压范围，被广泛的应用于各种电源产品中；在反激拓扑中面对日益增加的电流需求，变压器的设计面对3个难以解决的问题：

1、电流增加后变压器线包需要更大的导线截面积，但是导线截面积增加后，变压器线包难以平整，线包粗大，大大降低了变压器的利用率；

2、电流增加后变压器的线包发热量大，容易造成线包烧毁或磁芯饱和；

3、电流增加后需要更大体积的变压器才能满足要求，但是变压器体积增加往往不能适应电子产品对电源的体积要求。

技术实现要素：

针对上述的技术问题1-3，本发明提供了一种用于输出更大电流的反激变压器的串并联结构。

本发明所提供的的用于输出更大电流的反激变压器的串并联电路，包含两个反激励变压器t1和t2，反激励变压器t1包含分别绕制在磁芯-t1上的初级绕组np-t1、次级绕组ns-t1以及辅助电源绕组nf-t1，反激励变压器t2包含分别绕制在磁芯-t2上的初级绕组np-t2、次级绕组ns-t2、辅助电源绕组nf-t2；

初级绕组np-t1的内侧端连接初级绕组np-t2的外侧端，初级绕组np-t1的外侧端与初级绕组np-t2的内侧端分别作为所述反激变压器的初级绕组np的两端；

辅助电源绕组nf-t1的内侧端连接辅助电源绕组nf-t2的内侧端后作为所述反激变压器的辅助电源绕组nf的一端，辅助电源绕组nf-t1的外侧端连接辅助电源绕组nf-t1的外侧端后作为所述反激变压器的辅助电源绕组nf的另一端；其中，初级绕组np-t1的外侧端与辅助电源绕组nf-t1的外侧端是指磁芯-t1的两端，初级绕组np-t2的外侧端与辅助电源绕组nf-t2的外侧端是指磁芯-t2的两端；

次级绕组ns-t1的与初级绕组np-t1的外侧端在同一端的那一端连接次级绕组ns-t2的与初级绕组np-t2的外侧端在同一端的那一端连接后，作为所述反激变压器的次级绕组ns的一端，次级绕组ns-t1的与辅助电源绕组nf-t1的外侧端在同一端的那一端连接次级绕组ns-t2的与辅助电源绕组nf-t1的外侧端在同一端的那一端连接后，作为所述反激变压器的次级绕组ns的另一端。

进一步地，在本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联电路中，两个反激励变压器t1和t2的各个绕组结构、匝数、进出线位置对应分别一致，电感量相差≤8％。

进一步地，在本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联电路中，所述磁芯-t1以及所述磁芯-t2的形状大小一致且材料相同。

进一步地，在本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联电路中，在自然冷却环境中时，初级绕组np-t1和初级绕组np-t2中单个绕组的电流电流密度≤5a/mm，初级绕组ns-t1和初级绕组ns-t2中单个绕组的电流密度≤10a/mm；在风冷环境中时，初级绕组np-t1和初级绕组np-t2中单个绕组的电流电流密度≤7a/mm，初级绕组ns-t1和初级绕组ns-t2中单个绕组的电流密度≤14a/mm。

进一步地，在本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联电路中，次级绕组ns-t1和次级绕组ns-t1均分别包含两个子绕组,以增加感应到的电压；次级绕组ns-t1的两个子绕组串联成一个回路，回路中的两个串联点即为次级绕组ns-t1的两端；次级绕组ns-t2的两个子绕组串联成一个回路，回路中的两个串联点即为次级绕组ns-t2的两端。

实施本发明的一种用于输出更大电流的反激变压器的串并联结构，具有以下有益效果：依据本发发明的电路所设计的反激变压器相较于现有技术中单个的变压，增加了单个变压器的利用率，降低了变压器的涡流损耗，提升了电源的效率，降低了变压器制作难度，能够适用于更大电流输出的使用环境。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是反激变压器的电路图。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

参考图1，图1中(a)部分是现有技术中单个反激变压器的结构，(b)部分是本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联结构。常规反激变压器由np绕组(ab绕组)、nf绕组(cd绕组)、ns绕组(ef绕组)组成，本发明将图1中(a)部分的单个变压器结构改为两个变压器串并联结构。

本发明的用于输出更大电流的反激变压器的串并联结构包含两个反激励变压器t1和t2，反激励变压器t1包含分别绕制在磁芯-t1上的初级绕组np-t1、次级绕组ns-t1以及辅助电源绕组nf-t1，反激励变压器t2包含分别绕制在磁芯-t2上的初级绕组np-t2、次级绕组ns-t2、辅助电源绕组nf-t2。

初级绕组np-t1的内侧端3连接初级绕组np-t2的外侧端1，初级绕组np-t1的外侧端1与初级绕组np-t2的内侧端3分别作为本发明的反激变压器的初级绕组np的两端a、b。两个初级绕组np-t1和np-t2的匝数分别为图1中(a)部分的一半，电感量也为图1中(a)部分的一半，这样串联后总的电感量和匝数不变，绕组上流过的电流也和原来一样，这样通过公式计算反激变压器中柱气隙长度g＝(n²*π*0.4*ae)/lp，式中匝数n变为1/2*n，ae也有适当减小，lp变为1/2*lp，可以知道变压器气隙长度g变得比原来的1/2还要小，lp为初级电感量，ae变压器中磁芯有效截面积。变压器气隙长度很大程度上决定了变压器的涡流损耗，气隙大幅减小，涡流损耗也会大幅减小，提高了电源效率，降低了变压器温升。

辅助电源绕组nf-t1的内侧端4连接辅助电源绕组nf-t2的内侧端4后作为所述反激变压器的辅助电源绕组nf的一端c，辅助电源绕组nf-t1的外侧端5连接辅助电源绕组nf-t1的外侧端5后作为所述反激变压器的辅助电源绕组nf的另一端d，可保证辅助绕组输出电压和未更改前一样。其中，初级绕组np-t1的外侧端1与辅助电源绕组nf-t1的外侧端5是指磁芯-t1的两端，初级绕组np-t2的外侧端1与辅助电源绕组nf-t2的外侧端5是指磁芯-t2的两端。

次级绕组ns-t1的与初级绕组np-t1的外侧端1在同一端的那一端连接次级绕组ns-t2的与初级绕组np-t2的外侧端1在同一端的那一端连接后，作为所述反激变压器的次级绕组ns的一端f，次级绕组ns-t1的与辅助电源绕组nf-t1的外侧端5在同一端的那一端连接次级绕组ns-t2的与辅助电源绕组nf-t1的外侧端6在同一端的那一端连接后，作为所述反激变压器的次级绕组ns的另一端e。在本实施例中，次级绕组ns-t1和次级绕组ns-t1均分别包含两个子绕组,以增加感应到的电压；次级绕组ns-t1的两个子绕组串联成一个回路，回路中的两个串联点即为次级绕组ns-t1的两端；次级绕组ns-t2的两个子绕组串联成一个回路，回路中的两个串联点即为次级绕组ns-t2的两端。其中，磁芯-t1中端点10与端点9是同名端，磁芯-t1中端点6与端点7是同名端，磁芯-t2中也是如此。这样本发明的反激变压器输出总的电流分别从两个反激变压器t1和t2的并联绕组上流过，单个变压器上流过的电流为原来的一半；电流减小后输出绕组的漆包线截面积也减小为原来的一半，这样大大减少了变压器的生产制作的难度，也使得线包更加平整，变压器利用率更高。

作为本发明的一种优选的实施方式，两个反激励变压器t1和t2的各个绕组结构、匝数、进出线位置对应分别一致，电感量相差≤8％，所述磁芯-t1以及所述磁芯-t2的形状大小一致且材料相同。

在自然冷却环境中时，初级绕组np-t1和初级绕组np-t2中单个绕组的电流电流密度≤5a/mm，初级绕组ns-t1和初级绕组ns-t2中单个绕组的电流密度≤10a/mm；在风冷环境中时，初级绕组np-t1和初级绕组np-t2中单个绕组的电流电流密度≤7a/mm，初级绕组ns-t1和初级绕组ns-t2中单个绕组的电流密度≤14a/mm。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。