一種多頻道中頻變壓器的制作方法

本發明涉及電子電力變壓器領域，具體涉及一種多頻道中頻變壓器。

背景技術：

由于單個功率器件的耐壓水平達不到配電系統和輸電系統的電壓等級，使得用于輸、配電系統的電力電子裝置需要采用多個功率器件模塊串聯技術，如高壓大功率DC-DC變換器。

通常，電力電子裝置由多個電能變換單元串聯而成，每個電能變換單元均包括逆變器和整流器，在逆變器和整流器之間設置多組中間隔離模塊，并通過所有整流器的級聯或并聯，達到配電系統的幾千伏至幾十千伏的電壓水平或低壓大電流水平。

現有技術中，中間隔離模塊均包括一中頻隔離變壓器，在工程實踐中，需要每個中頻隔離變壓器除了傳遞功率就是隔離，原邊和副邊的電壓隔離，單元之間的電壓隔離等等。所以在實際工程中要實現上述功能，結構非常復雜，施工麻煩，占用體積非常大；另一方面，從能量傳輸角度，使用多個變壓器，能量損耗大，傳輸效率低。

技術實現要素：

針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種多頻道中頻變壓器，施工簡單、可實施性高、傳遞效率高。

為達到以上目的，本發明采取的技術方案是：

一種多頻道中頻變壓器，包括單個磁芯和至少兩對繞組，每對繞組包括一原邊線圈和一副邊線圈，所有繞組均纏繞于所述磁芯上，且每個原邊線圈和副邊線圈均串聯連接有一電容形成諧振電路，每對繞組的原邊線圈和副邊線圈所對應的諧振頻率相同，不同繞組對所對應的諧振頻率均不相同。

在上述技術方案的基礎上，第i對繞組所對應的諧振頻率f_i＝2*(i-1)*f₁，其中i≥2，f₁為第1對繞組所對應的諧振頻率。

在上述技術方案的基礎上，f₁＝K*100HZ，其中K為正整數，2≤K≤10。

與現有技術相比，本發明的優點在于：

(1)本發明的變壓器為集成式結構，包括單個磁芯和多對繞組，繞組方便制成成型絕緣結構，繞組之間和繞組對地絕緣均依賴于成型絕緣結構，很方便把復雜的傳輸功能和隔離功能集成為一個簡單的多通道中頻變壓器來實現，而現有技術中，每個變壓器上只有一對繞組，需要多個變壓器先進行各自封裝，再串聯使用，相比之下，本發明的變壓器集成度更高，占用體積較小，施工難度小，工程可實施性好，并且，集成式的變壓器，其能量傳遞效率高，磁芯利用率也高。

(2)本發明的變壓器頻率的選取遵循一定的原則，一是避免相互干擾，二是避免與工頻的干擾。

附圖說明

圖1為本發明實施例中變壓器的原理圖；

圖2為本發明中其中一實施例中磁芯的結構示意圖；

圖3為本發明中另一實施例中磁芯的結構示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。

參見圖1所示，本發明實施例提供一種多頻道中頻變壓器，包括單個磁芯和至少兩對繞組，每對繞組包括一原邊線圈和一副邊線圈，所有繞組均纏繞于所述磁芯上，且每個原邊線圈和副邊線圈均串聯連接有一電容形成諧振電路，每對繞組的原邊線圈和副邊線圈所對應的諧振頻率相同，不同繞組對所對應的諧振頻率均不相同。

不同繞組對所對應的諧振頻率選擇原則為：第i對繞組所對應的諧振頻率f_i＝2*(i-1)*f₁，其中i≥2，f₁為第1對繞組所對應的諧振頻率，f₁＝K*100HZ，其中K為正整數，2≤K≤10。

不同繞組對所對應的諧振頻率可以選擇為：第1組諧振頻率為200Hz，第2組為400Hz，第3組為800Hz,第4組為1200Hz，以此類推。

不同繞組對所對應的諧振頻率也可以這樣選擇：第1組諧振頻率為300Hz，第2組為600Hz，第3組為1200Hz,第4組為1800Hz，以此類推。

第1組繞組所對應的諧振頻率也可以為400Hz、500Hz、600Hz、700Hz、800Hz、900Hz、1000Hz等。選擇第1組繞組所對應的諧振頻率時，還要考慮所有繞組所對應的最高諧振頻率應滿足電力電子電路的工作頻率限制和能量效率的要求。

本發明的變壓器為集成式結構，包括單個磁芯和多對繞組，繞組方便制成成型絕緣結構，繞組之間和繞組對地絕緣均依賴于成型絕緣結構，很方便把復雜的傳輸功能和隔離功能集成為一個簡單的多通道中頻變壓器來實現，在進行隔離時，只需對整個中頻變壓器單獨進行隔離安裝即可，而現有技術中，每個變壓器都需要進行獨立隔離安裝，相比之下，本發明的變壓器集成度更高，施工難度小，工程可實施性好，并且，集成式的變壓器能量傳遞效率高，磁芯利用率也高。

本發明的中頻變壓器在加工制造過程時，通過調整原邊線圈和副邊線圈的匝數、以及與之相連的電容值，使中頻變壓器的原邊線圈和副邊線圈諧振頻率相同，且每組繞組的諧振頻率符合上述原則，每對繞組可以單獨傳輸相應頻率的能量，所有繞組在能量傳輸時可以不相互干擾，從而保證能量傳輸均衡。

參見圖2和圖3所示，磁芯可以是回型或環形磁通，每組繞組的原邊線圈和副邊線圈在所述磁芯上的位置彼此靠近，可有效增加原邊線圈和副邊線圈的耦合系數，減少漏磁通，從而減少耦合損耗。

本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。