移相变压器及电压转换电路、医疗设备的制作方法

本发明涉及电压变换领域，尤其涉及一种移相变压器及电压转换电路、医疗设备。

背景技术：

1、在电压变换领域中，为了利用电网的交流电给直流用电设备供电，通常会在电网和用电设备间设置变压器和整流电路以实现交直流转换，其中，由于用电设备通常不是阻性负载，因此变压器的副边绕组电流会因此产生波形畸变，从而使副边绕组电流含有较多的高次谐波，这些高次谐波会叠加到原边绕组上，使原边绕组也产生较大的高次谐波，从而会对电网产生较大污染，对此，有相关技术提出一种移相变压器构成的多相整流电路，参考图1所示，该移相变压器通过在每个副边绕组中设置两个线圈，利用两个线圈的相位差，使副边绕组的感应电流在叠加到原边绕组进行错相叠加，从而达到抑制原边绕组的高次谐波的目的，进而降低对电网的污染。

2、上述相关技术的移相变压器的弊端在于，由于设计方案的限制，图1所示的移相变压器的谐波抑制能力有限，使该移相变压器的pf值(功率校正因数)最高只能达到0.8左右，从而使移相变压器的转换效率较低且难以提升。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的第一个目的在于提出一种移相变压器，通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组，并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈，当变压器正常工作时，多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上，抑制原边电流谐波，同时，由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差，因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加，以进一步抑制原边电流谐波，从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能，提高了移相变压器的转换效率，且硬件成本基本不变，提升了移相变压器的性价比，实现了对移相变压器的整体优化。

2、本发明的第二个目的在于提出一种电压转换电路。

3、本发明的第三个目的在于提出一种医疗设备。

4、为达到上述目的，本发明第一方面实施例提出了一种移相变压器，包括：第一原边绕组和第二原边绕组，第一原边绕组和第二原边绕组并联，且第一原边绕组与第二原边绕组之间存在相位差；多个副边绕组，每个副边绕组均包括第一线圈和第二线圈，第一线圈与第一原边绕组相对应，第二线圈与第二原边绕组相对应，多个副边绕组之间存在相位差，且每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间存在相位差。

5、根据本发明实施例的移相变压器，通过在变压器的原边设置存在相位差的第一原边绕组和第二原边绕组，并在多个副边绕组中对应设置存在相位差的第一线圈和第二线圈，当变压器正常工作时，多个副边绕组线圈中的电流能够错相叠加到原边的第一原边绕组和第一原边绕组上，抑制原边电流谐波，同时，由于第一原边绕组和第二原边绕组也存在相位差，因此错相叠加后的原边电流能够进行进一步的错相叠加，以进一步抑制原边电流谐波，从而能够强化移相变压器的谐波抑制性能，提高了移相变压器的转换效率，且硬件成本基本不变，提升了移相变压器的性价比，实现了对移相变压器的整体优化。

6、根据本发明的一个实施例，多个副边绕组包括第一副边绕组和至少一对第二副边绕组，且每对第二副边绕组中的一个第二副边绕组的相位超前第一副边绕组，每对第二副边绕组中的另一个第二副边绕组的相位滞后第一副边绕组。

7、根据本发明的一个实施例，第一副边绕组的相位根据第一原边绕组和第二原边绕组的相位确定。

8、根据本发明的一个实施例，第一副边绕组内的第一线圈的相位与第一原边绕组的相位相同，且第一副边绕组内的第二线圈的相位与第二原边绕组的相位相同。

9、根据本发明的一个实施例，第二原边绕组和每个副边绕组内的第二线圈均包括至少一个，且至少一个第二原边绕组与每个副边绕组内的至少一个第二线圈一一对应。

10、根据本发明的一个实施例，第一原边绕组与各个第二原边绕组之间的相位差相同。

11、根据本发明的一个实施例，第一原边绕组与每个第二原边绕组之间的相位差为30°/n，其中，n为第二原边绕组的数量。

12、根据本发明的一个实施例，多个副边绕组之间的相位差基于副边绕组的数量和每个副边绕组内的线圈数量确定。

13、根据本发明的一个实施例，多个副边绕组之间的相位差通过以下方式确定：

14、

15、其中，δ1为多个副边绕组之间的相位差，m为副边绕组的数量，n为线圈数量。

16、根据本发明的一个实施例，多个副边绕组之间的相位差包括不同副边绕组内的第一线圈之间的第一相位差和不同副边绕组内的第二线圈之间的第二相位差，其中，第一相位差的取值范围为-30°～30°，第二相位差的取值范围为-60°～0°。

17、根据本发明的一个实施例，每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间的相位差基于每个副边绕组内的线圈数量确定。

18、根据本发明的一个实施例，每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间的相位差通过以下方式确定：

19、

20、其中，δ2为每个副边绕组内的第一线圈与第二线圈之间的相位差，n为线圈数量。

21、根据本发明的一个实施例，第二副边绕组内的第一线圈的线圈匝数基于多个第一线圈之间的相位差、第一原边绕组的电压、第一线圈的电压和第一线圈的绕制方式确定。

22、根据本发明的一个实施例，第一线圈由三相绕组构成，在第一原边绕组的绕制方式为y型接法，第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为正向延边三角形接法时，第二副边绕组内的第一线圈的线圈匝数通过以下方式确定：

23、

24、其中，n2和n3之和为第一线圈的每相绕组的绕组匝数，n3用于确定每相绕组的中间抽头位置，δ3为多个第一线圈之间的相位差，vab为第一原边绕组的电压，vab为第一线圈的电压，n1为第一原边绕组的绕组匝数。

25、根据本发明的一个实施例，第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数基于多个第二线圈之间的相位差、第二原边绕组的电压、第二线圈的电压和第二线圈的绕制方式确定确定。

26、根据本发明的一个实施例，第二线圈由三相绕组构成，在第二原边绕组的绕制方式为三角形接法，第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为正向延边三角形接法时，第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数通过以下方式确定：

27、

28、其中，n2’和n3’之和为第二线圈的每相绕组的绕组匝数，n3’用于确定每相绕组的中间抽头位置，δ4为多个第二线圈之间的相位差，vab’为第二原边绕组的电压，vab’为第二线圈的电压，n1’为第二原边绕组的绕组匝数。

29、根据本发明的一个实施例，第二线圈由三相绕组构成，在第一原边绕组的绕制方式为三角形接法，第二副边绕组的第二线圈的绕制方式为逆向延边三角形接法时，第二副边绕组内的第二线圈的线圈匝数通过以下方式确定：

30、

31、其中，n2’和n3’之和为第二线圈的每相绕组的绕组匝数，n3’用于确定每相绕组的中间抽头位置，δ4为多个第二线圈之间的相位差，vab’为第二原边绕组的电压，vab’为第二线圈的电压，n1’为第二原边绕组的绕组匝数。

32、为达到上述目的，本发明第二方面实施例提出了一种电压转换电路，包括前述的移相变压器。

33、根据本发明实施例的电压转换电路，通过前述的移相变压器，能够提高电压转换电路的谐波抑制性能以及转换效率，同时硬件成本基本不变，使电压转换电路的性价比更高，实现了对电压转换电路的整体优化。

34、为达到上述目的，本发明第三方面实施例提出了一种医疗设备，包括前述的移相变压器。

35、根据本发明实施例的医疗设备，通过前述的移相变压器，能够提高医疗设备的谐波抑制性能以及转换效率，同时硬件成本基本不变，使医疗设备的性价比更高，实现了对医疗设备的整体优化。

36、本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。