一种基于三相交错并联CLLLC电路的磁集成装置

文档序号:36316814发布日期:2023-12-08 05:04阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种适用于三相交错并联clllc谐振变换器的电感与变压器集成装置,其特征在于,该谐振变换器包括三相桥式逆变电路、三相桥式整流电路、三相谐振网络和三相变压器,其中三相变压器的原、副边采用星形连接,谐振电容采用三角形连接,可有效地解决三相电流的均流问题,因为谐振电容不具有直流偏置,同时也有助于实现软启动。将上述谐振网络中的六个谐振电感和三个变压器集成到一个磁性元件中,具体的,将a相变压器的原边绕组nap和副边绕组nas分别不平均的分配的绕制于a相上、下两个磁柱上,同时引入了一块磁芯,以建立新的磁路,降低原、副边绕组的耦合程度,使得a相变压器原、副边的漏感加大。同样的操作也适用于b相和c相绕组,使得每个变压器的原边和副边都具有更大的漏感,从而充当谐振变换器中谐振电感的作用。

2.根据权利要求1所述的集成结构,其特征在于,所述的集成磁性元件结构包括两个相同的磁芯分别放置于底层和顶层和一个位于两者中间的磁芯盖。其中,底层和顶层的磁芯包括三个圆柱形磁柱,按120°对称方式分布。

3.根据权利要求1所述的集成结构,其特征在于,a相变压器的原边绕组nap分成两个子绕组nap1、nap2,分别绕制于a相的上、下两个磁柱上,nap1、nap2的绕向相同、匝数不同,确保两个子绕组产生的磁通闭合方向相同,通过此方法降低绕组耦合程度,增大原边侧的漏感,以便充当原边侧的谐振电感。同理,b相(c相)变压器的原边绕组(nbp)ncp的两个子绕组nbp1(ncp1)、nbp2(ncp2)分别绕制于b相(c相)的上、下两个磁柱上。

4.根据权利要求1所述的集成结构,其特征在于,a相变压器的副边绕组nas分成两个子绕组nas1、nas2,分别绕制于a相的上、下两个磁柱上,nas1、nas2的绕向相同、匝数不同,确保两个子绕组产生的磁通闭合方向相同,通过此方法降低绕组耦合程度,增大副边侧的漏感,以便充当副边侧的谐振电感。同理,b相(c相)变压器的副边绕组(nbs)ncs的两个子绕组nbs1(ncs1)、nbs2(ncs2)分别绕制于b相(c相)的上、下两个磁柱上。

5.根据权利要求1、2、3、4所述的集成结构,其特征在于,在a、b、c三相变压器中,除了各自的原边绕组np与副边绕组ns之间存在耦合之外,每一相的原副边与其他两相的原副边(例如a相与b相、b相与c相、c相与a相)之间也存在着耦合。这种耦合度可以用互感m来描述。考虑到三相交错并联clllc电路的驱动信号按照120度的电角度进行相位偏移,以及三相谐振电流也有120度的相位差,从而能够达到三相变压器的磁性解耦集成。而依据权利要求3、4的描述,集成结构中的谐振电感与变压器的绕组可以采用平面pcb绕组或绕线式的绕组方式。


技术总结
本发明提供了一种基于三相交错并联CLLLC谐振变换器的电感与变压器的集成装置。所述的集成结构共含有三块磁芯,其中两块分别包含三个磁柱,分别对应A、B、C三相,将各相的原、副边绕组分别不平均分布的绕制于各相的上、下磁柱上,并通过一块磁芯提供低磁阻路径,从而降低各相原、副边绕组的耦合,实现三相交错并联CLLLC电路三个变压器和六个电感的集成,减少了磁性元件的数量和体积,提升了变换器的功率密度。同时,这种磁芯结构使得磁通密度分布均匀,降低了变压器的损耗,提升了变压器的效率。通过调整每一相变压器的原、副边的绕组数量,以及改变其在上、下对称磁柱上的布局,可实现不同变比和可控漏感的磁集成变压器。

技术研发人员:程鹤,徐恺,齐乃菊,李朋圣
受保护的技术使用者:中国矿业大学
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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