一种新型变压器及移相全桥dc-dc变换器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种新型变压器及移相全桥DC-DC变换器，尤其涉及一种用于实现低压大电流变换输出的新型变压器，及应用该新型变压器移相全桥DC-DC变换器。
【背景技术】
[0002]自20世纪90年代以来，经过几十年的发展，移相全桥软开关DC/DC变换电路逐步趋向成熟，日益发展成为中-大功率直流变换器的主流。与其他DC/DC相比，移相全桥软开关具有以下优点:变换器充分利用了电路本身的寄生参数，电路结构简单；开关管工作在软开关状态，降低了开关损耗，故变换器具有很高的效率；零电压开关的工作模式使得变换器中MOSFET工作在很高的开关频率，从而提高了功率密度；全桥臂上主功率管的电压、电流应力低。
[0003]在移相全桥DC/DC变换器中，变压器二次侧的整流电路是变换器的重要组成部分，它很大程度上决定着变换器的性能。然而，在大部分的低压大电流输出应用场合中，二次侧的整流电路损耗通常在整机总损耗中占有相当大的比重，传统开关变换器的整机总损耗比重分布开始明显地向DC/DC变换器的二次侧倾斜。变换器二次侧损耗产生的大量热量严重影响到变换器的安全性和稳定性，因此变换器二次侧的散热是一个不容忽视的问题。其次，变压器的二次侧绕组的感应电压远远小于其一次侧输入电压，忽略变压器自身的损耗，其输入功率基本等于输出功率，故变压器二次侧流过的电流远远大于其一次侧流过的电流。因此如图1所示，在传统移相全桥DC/DC变换器中，高频变压器副边绕组的绕制导线100要非常粗且匝数很少，以有足够截面积承载大电流，绕制过程中导线不能紧贴磁芯绕制，导致产生漏感、增加电磁干扰、产生谐波，增加变压器的能量损耗等，同时在磁电转换过程中，此种绕制方式容易使导线产生的热量不易散出去，造成温度升高，影响变压器的工作特性和稳定性。
[0004]在传统移相全桥DC/DC变换器的高频变压器二次侧，当输出端负载发生变化，甚至突然短路时，由于大输出滤波电感的存在，使得流经副边的电流是缓慢建立的，造成系统动态响应速度相对较慢，不能及时采取有效的调节保护措施。
【发明内容】
[0005]本发明提供了一种新型变压器及移相全桥DC-DC变换器，其克服了【背景技术】中所述的传统移相全桥变换器以及传统低压大电流输出用变压器的不足。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案之一是:
[0007]一种新型变压器，用于实现低压大电流变换输出，它包括磁芯、初级线圈和次级板圈，所述次级板圈由金属板包绕磁芯形成，所述金属板包绕的起始端和终止端为次级板圈的两输出端。
[0008]一实施例之中:所述次级板圈为单匝金属板圈。
[0009]一实施例之中:具有一个初级线圈和两个次级板圈。
[0010]一实施例之中:所述磁芯为EE型磁芯或UU型磁芯。
[0011]一实施例之中:还包括公共端金属板，所述两次级板圈中的其一次级板圈的高压输出端与另一次级板圈的低压输出端通过该公共端金属板连接并引出形成所述两次级板圈的公共输出端。
[0012]一实施例之中:所述次级板圈上设有散热片。
[0013]本发明解决其技术问题所采用的技术方案之二是:
[0014]—种移相全桥DC-DC变换器，它包括由第一 MOSFET管和第二 MOSFET管形成的超前桥臂、由第三MOSFET管和第四MOSFET管形成的滞后桥臂、高频变压器和整流电路，所述超前桥臂和滞后桥臂的中点连接到高频变压器的原边，所述高频变压器的副边连接到整流电路，所述高频变压器采用权利要求1至6中任一项所述的一种新型变压器。
[0015]一实施例之中:所述整流电路包括第一硅控整流管和第二硅控整流管，通过该第一硅控整流管和第二硅控整流管形成具有软开关控制的所述整流电路，所述两次级板圈分别向外延伸有连接部，所述第一硅控整流管和第二硅控整流管设于并电连接该连接部。
[0016]一实施例之中:所述超前桥臂和滞后桥臂的中点分别通过谐振电感和隔直电容连接到高频变压器的原边。
[0017]一实施例之中:所述高频变压器的副边经整流电路后连接负载电路，所述负载电路不具有输出滤波电感。
[0018]本技术方案与【背景技术】相比，它具有如下优点:
[0019]1、一种新型变压器，用于实现低压大电流变换输出，它包括磁芯、初级线圈和次级板圈，次级板圈由金属板包绕磁芯形成，金属板包绕的起始端和终止端为次级板圈的两输出端，采用金属板包绕磁芯形成次级输出，包绕更紧密、简单，减小变压器体积，不易出现漏磁、电磁干扰等情况，降低变压器损耗，且金属板的散热效果好，降低变压器工作温度对变压器工作特性和稳定性的影响。
[0020]2、所述次级板圈上设有散热片，进一步起到散热作用。
[0021]3、一种移相全桥DC-DC变换器中的高频变压器采用本发明方案之一所述的一种新型变压器，使该变换器的整体体积减小，从而大大提高了变换器的功率密度，同时散热效果更佳。
[0022]4、所述两次级板圈分别向外延伸有连接部，第一硅控整流管和第二硅控整流管与该两次级板圈的连接部连接，使次级板圈、连接部与散热片同时作为该整流电路的散热通道，提高了变换器的散热性，降低变换器的工作温度，改善变换器的安全性和稳定性；同时，还避免了在变换器PCB板上为匹配大电流经过而大面积敷铜，节省了布板空间。
[0023]5、所述高频变压器的副边经整流电路后连接负载电路，所述负载电路不具有输出滤波电感，提高变换器的动态响应速度。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0025]图1绘示了【背景技术】中所述的传统高频变压器的结构示意图。
[0026]图2绘示了实施例一所述的一种新型变压器的结构示意图之一。
[0027]图3绘示了实施例一所述的一种新型变压器的结构示意图之二。
[0028]图4绘示了实施例一所述的一种新型变压器的结构示意图之三。
[0029]图5绘示了实施例二所述的一种移相全桥DC-DC变换器的电路结构图。
【具体实施方式】
[0030]实施例一:请查阅图2至图4，
[0031]一种新型变压器，用于实现高压转低压的大电流变换输出，它包括磁芯10、初级线圈20和次级板圈30，次级板圈30由金属板包绕磁芯形成，金属板包绕的起始端和终止端形成次级板圈的两高低压输出端，初级线圈20为现有变压器常用的金属丝包绕磁芯形成。根据变压器的变比，设计次级板圈