一种脉冲变压器及谐振充电系统技术方案

本实用新型专利技术提出了一种脉冲变压器，所述脉冲变压器为中空结构，包括从外到内依此设置的外筒、初级线圈、次级线圈和次级支撑筒，外筒的第一端设置有第二挡板，其第二端设置有第一挡板，所述外筒和次级支撑筒均分别与第一挡板和第二挡板固定连接，所述次级支撑筒内沿轴向内设有高压硅堆，高压硅堆输入端与次级线圈的高压输出端相连，高压硅堆输出端将高电压通过第一挡板处引出，同时，外筒上还设置有变压器输入端和变压器共地端。本实用新型专利技术还提出了一种包括上述脉冲变压器的谐振充电系统。当脉冲变压器应用于谐振充电系统时，在不增加整个充电系统体积的情况下，即保证了硅堆两端的耐压绝缘性，又提高了系统能量效率，优点突出。

A pulse transformer and resonant charging system

【技术实现步骤摘要】
一种脉冲变压器及谐振充电系统
本技术涉及脉冲功率技术
，特别涉及一种脉冲变压器，以及包括该脉冲变压器的谐振充电系统。
技术介绍
变压器是以法拉第电磁感应定律为基础，能够将一个电路中的电能通过磁场传输到另一个电路中的电磁装置。脉冲变压器是变压器的一种特殊类型，它所变换的不是持续的电压，而是脉冲电压。脉冲变压器是LC谐振充电电源中关键的组成部件，该类电源采用变压器脉冲升压充电，并利用中间储能电容，对变压器原边电容的能量进行补充以实现重频运行的充电方案，具有充电时间短(数十～数百μs)、可重复充电频率高(大于100Hz)等优点【文献1：殷毅，张天洋，李志强，等，紧凑100kV高功率谐振充电系统的研制，第五届全国脉冲功率技术会议，青海西宁，201708,381-385.】，但其充电电源效率通常较低，以空芯变压器为例，文献1其充电系统中变压器及初级电容部分电源效率仅为50％左右，重复频率运行或长时间运行时会造成多余的能量累积在充电电源回路中，造成系统温度升高而导致一系列问题，因此不利于系统的工作稳定性及可靠性。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提出了一种脉冲变压器及谐振充电系统，引入高压硅堆，改进脉冲变压器的结构，用以解决电源效率低及可靠性差的技术问题。为达到上述目的，本技术的技术方案是这样实现的：本技术提出了一种脉冲变压器，所述脉冲变压器为中空结构，包括外筒、初级线圈、次级线圈、次级支撑筒、变压器输入端和变压器共地端，所述外筒、初级线圈、次级线圈和次级支撑筒从外到内依次设置，所述变压器输入端和变压器共地端均设置于外筒上，所述外筒的第一端设置有第二挡板，其第二端设置有第一挡板，所述外筒和次级支撑筒均分别与第一挡板和第二挡板固定连接，所述次级支撑筒内沿轴向内设有高压硅堆，高压硅堆输入端与次级线圈的高压输出端相连，高压硅堆输出端将高电压通过第一挡板处引出。进一步地，所述第一挡板上开设有通孔，一螺杆穿过所述通孔并与高压硅堆输出端连接。进一步地，所述高压硅堆为圆柱结构，且其与次级支撑筒同轴设置。进一步地，所述高压硅堆包括多个整流二极管，多个整流二极管通过绝缘胶灌封于高压硅堆的内部。进一步地，多个所述整流二极管同时串联、并联设置。进一步地，所述第一挡板和第二挡板上均开设有槽孔，所述高压硅堆的两端分别固定于第一挡板和第二挡板的槽孔内。进一步地，所述脉冲变压器的内部灌注有变压器油液，所述变压器油液充满于外筒的整个内部空间中。进一步地，所述脉冲变压器的外筒为圆形尼龙筒，所述初级线圈绕设在圆形尼龙筒的内表面上；和/或，所述次级支撑筒为锥形尼龙筒，所述次级线圈采用漆包线紧密绕设在锥形尼龙筒的外表面。进一步地，所述变压器输入端靠近外筒的第一端设置，所述变压器共地端靠近外筒的第二端设置。另一方面，本技术还提出了一种谐振充电系统，包括其上所述的脉冲变压器。上述结构的脉冲变压器及谐振充电系统，包括外筒、初级线圈、次级线圈、次级支撑筒、变压器输入端和变压器共地端，所述外筒、初级线圈、次级线圈和次级支撑筒从外到内依次设置，所述变压器输入端和变压器共地端均设置于外筒上，所述外筒的第一端设置有第二挡板，其第二端设置有第一挡板，所述外筒和次级支撑筒均分别与第一挡板和第二挡板固定连接，所述次级支撑筒内沿轴向内设有高压硅堆，高压硅堆输入端与次级线圈的高压输出端相连，高压硅堆输出端将高电压通过第一挡板处引出。相比现有技术，将高压硅堆内置于次级支撑筒内，当本技术的脉冲变压器应用于谐振充电系统时，在不增加整个充电系统体积的情况下，即保证了硅堆两端的耐压绝缘性，又提高了系统能量效率，优点突出。附图说明构成本技术的一部分的附图用来提供对本技术的进一步理解，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。图1为本技术一种脉冲变压器的剖视结构示意图。附图标记的对应关系为：1、外筒2、初级线圈3、次级线圈4、次级支撑筒5、第一挡板6、第二挡板7、高压硅堆8、高压输出端9、螺杆10、变压器油液11、变压器输入端12、变压器共地端71、高压硅堆输入端72、高压硅堆输出端具体实施方式需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术。在本技术的描述中，需要理解的是，术语“左”、“右”、“内”、“外”、“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。术语“第一”、“第二”主要用于区分不同的部件，但不对部件进行具体限制。如图1所示的脉冲变压器，该脉冲变压器为中空结构，包括从外到内依此设置的外筒1、初级线圈2、次级线圈3和次级支撑筒4，外筒1的第一端设置有第二挡板6，其第二端设置有第一挡板5，外筒1和次级支撑筒4均分别与第一挡板5和第二挡板6固定连接，次级支撑筒4内沿轴向内设有高压硅堆7，高压硅堆输入端71与次级线圈3的高压输出端8相连，高压硅堆输出端72将高电压通过脉冲变压器的第一挡板5处引出，同时，本专利技术的脉冲变压器还包括设置于外筒1上的变压器输入端11和变压器共地端12。需要说明的是，变压器输入端11靠近外筒1的第一端设置，变压器共地端12靠近外筒1的第二端设置。优选地，脉冲变压器为中空结构的空芯脉冲变压器；高压硅堆输入端71与次级线圈3的高压输出端8通过导线连接。具体地，第一挡板5上开设有通孔，一螺杆9穿过该通孔设置并与高压硅堆输出端72连接，用于将高电压从第一挡板5处引出。需要说明的是，通孔优选地开设于第一挡板5的中心位置；螺杆9采用金属材料制成。在进一步的技术方案中，第一挡板5和第二挡板6上均开设有槽孔，高压硅堆7的两端分别固定于第一挡板5和第二挡板6的槽孔内。优选地，高压硅堆7的两端分别设置有与第一挡板5和第二挡板6的槽孔相配合的凸台，所述凸台插入插入槽孔中并通过紧固件固定。需要说明的是，本技术中高压硅堆7优选为圆柱结构，且其与次级支撑筒4同轴设置，高压硅堆7包括多个整流二极管，多个整流二极管通过绝缘胶灌封于高压硅堆7的内部，用于保证其绝缘耐压特性。优选地，多个整流二极管同时串联、并联设置，以实现不同充电电源的指标需求。同时，如图1所示，为保证脉冲变压器的绝缘性，本技术脉冲变压器的内部灌注有变压器油液10，该变压器油液10分布于外筒1的整个内部空间中。此外，值得提及的是，本技术中脉冲变压器的外筒1优选为圆形尼龙筒，初级线圈2绕设在圆形尼龙筒的内表面上；和/或，次级支撑筒4为锥形尼龙筒，次级线圈3采用漆包线紧密绕设在锥形尼龙筒的外表面。总之，本技术的脉冲变压器，通过本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种脉冲变压器，其特征在于，所述脉冲变压器为中空结构，包括外筒(1)、初级线圈(2)、次级线圈(3)、次级支撑筒(4)、变压器输入端(11)和变压器共地端(12)，所述外筒(1)、初级线圈(2)、次级线圈(3)和次级支撑筒(4)从外到内依次设置，所述变压器输入端(11)和变压器共地端(12)均设置于外筒(1)上，所述外筒(1)的第一端设置有第二挡板(6)，其第二端设置有第一挡板(5)，所述外筒(1)和次级支撑筒(4)均分别与第一挡板(5)和第二挡板(6)固定连接，所述次级支撑筒(4)内沿轴向内设有高压硅堆(7)，高压硅堆输入端(71)与次级线圈(3)的高压输出端(8)相连，高压硅堆输出端(72)将高电压通过第一挡板(5)处引出。/n

【技术特征摘要】
1.一种脉冲变压器，其特征在于，所述脉冲变压器为中空结构，包括外筒(1)、初级线圈(2)、次级线圈(3)、次级支撑筒(4)、变压器输入端(11)和变压器共地端(12)，所述外筒(1)、初级线圈(2)、次级线圈(3)和次级支撑筒(4)从外到内依次设置，所述变压器输入端(11)和变压器共地端(12)均设置于外筒(1)上，所述外筒(1)的第一端设置有第二挡板(6)，其第二端设置有第一挡板(5)，所述外筒(1)和次级支撑筒(4)均分别与第一挡板(5)和第二挡板(6)固定连接，所述次级支撑筒(4)内沿轴向内设有高压硅堆(7)，高压硅堆输入端(71)与次级线圈(3)的高压输出端(8)相连，高压硅堆输出端(72)将高电压通过第一挡板(5)处引出。


2.根据权利要求1所述的脉冲变压器，其特征在于，所述第一挡板(5)上开设有通孔，一螺杆(9)穿过所述通孔并与高压硅堆输出端(72)连接。


3.根据权利要求1所述的脉冲变压器，其特征在于，所述高压硅堆(7)为圆柱结构，且其与次级支撑筒(4)同轴设置。


4.根据权利要求3所述的脉冲变压器，其特征在于，所述高压硅堆(7)包括多个整流二极管，多个整流二极管通...

【专利技术属性】
技术研发人员：殷毅，王弘刚，李志强，洪志强，
申请(专利权)人：湖南华成迈创电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43