本发明专利技术的实施例公开了一种具有集成变压器和电感器功能的磁集成双端变换器，包括：一双端对称工作的逆变电路作用于原边绕组；一个三磁柱磁芯的集成磁件至少包含三个绕组和一个储能气隙，其中原边绕组和第一副边绕组共同绕于第一磁柱或者共同绕于第二磁柱和第三磁柱，第二副边绕组绕于第二磁柱且流过总的输出电流；一组同步整流管，其门极驱动信号分别和所述双端对称工作的逆变电路的一组功率开关管的门极驱动信号互补工作。本发明专利技术提供的磁集成双端变换器能够减小绕组损耗和原、副边的漏感，实现能量的高效变换。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种具有集成变压器和电感器功能的磁集成双端变换器。
技术介绍
在宽范围输入电压的直流变换器应用场合，根据功率等级的要求，可选用单端变换器(如反激变换器、正激变换器等)或双端变换器(如半桥变换器、全桥变换器、推挽变换器等)作为主功率拓扑。 附图1所示为现有的一种磁集成半桥变换器，集成磁件采用EE型磁芯，绕组Np和绕组Ns绕在EE型磁芯的中柱以构成变压器，绕组Nu和绕组K2分别绕在EE型磁芯的边柱以构成电感。 专利技术人在实现本专利技术的过程中，发现现有技术至少存在绕组损耗大，漏感大的问题。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种磁集成双端变换器，能够减小绕组损耗和原、副边的漏感，实现能量的高效变换。 本专利技术的实施例提供的一种磁集成双端变换器，包括 —双端对称工作的逆变电路作用于原边绕组； —个三磁柱磁芯的集成磁件至少包含三个绕组和一个储能气隙，其中原边绕组和第一副边绕组共同绕于第一磁柱，第二副边绕组绕于第二磁柱且流过总的输出电流； —组同步整流管，其门极驱动信号分别和所述双端对称工作的逆变电路的一组功率开关管的门极驱动信号互补工作。 本专利技术的实施例提供的另一种磁集成双端变换器，包括 —双端对称工作的逆变电路作用于原边绕组； —个三磁柱磁芯的集成磁件至少包含三个绕组和一个储能气隙，其中原边绕组和第一副边绕组共同绕于第二磁柱和第三磁柱，第二副边绕组绕于第二磁柱且流过总的输出电流； —组同步整流管，其门极驱动信号分别和所述双端对称工作的逆变电路的一组功率开关管的门极驱动信号互补工作。 由本专利技术的实施例提供的技术方案可知，通过将原边绕组和第一副边绕组绕制在相同的磁柱上，并使用同步整流管替代现有技术中的整流二极管，可以降低开关器件的导通损耗，起到对副边绕组的零压降钳位作用；这样可以采用最少的原边绕组来实现原边能量到副边的传递，减小绕组损耗和原、副边的漏感，实现能量的高效变换。附图说明 为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对现有技术及本专利技术实施例描述中所 图 图 图 图 图 图 图 图 图 图器的示意图换器的示意需要使用的附图作一简单地介绍。1为现有技术中的一种磁集成半桥变换器；2为本专利技术实施例一提供的一种磁集成半桥变换器；3为对本专利技术实施例一提供的磁集成双端变换器集成磁件的分析示意图4为本专利技术实施例一提供的磁集成半桥变换器的工作波形示意图；5为本专利技术实施例二提供的一种磁集成半桥变换器；6为本专利技术实施例二提供的磁集成半桥变换器的工作波形示意图；7为本专利技术实施例三提供的一种磁集成半桥变换器8为本专利技术的实施例提供的一种磁集成全桥变换器9为本专利技术的实施例提供的一种磁集成推挽变换器IO为当副边绕组同时为一匝时，本专利技术的实施例提供的一种磁集成双端变换图11为当副边绕组同时为一匝时，本专利技术的实施例提供的另一种磁集成双端变具体实施例方式为使本专利技术的目的、技术方案、及优点更加清楚明白，下面结合附图并举实施例，对本专利技术提供的技术方案进一步详细描述。 本专利技术的实施例提供的一种磁集成双端变换器，包括 —双端对称工作的逆变电路作用于原边绕组； —个三磁柱磁芯的集成磁件至少包含三个绕组和一个储能气隙，其中原边绕组和第一副边绕组绕于第一磁柱，第二副边绕组绕于第二磁柱且流过总的输出电流； —组同步整流管，其门极驱动信号分别和所述双端对称工作的逆变电路的一组功率开关管的门极驱动信号互补工作。 其中，双端对称工作的逆变电路可以为半桥逆变电路、全桥逆变电路或推挽电路中任一种。当双端对称工作的逆变电路为半桥逆变电路时，本专利技术的实施例提供的磁集成双端变换器又可称为磁集成半桥变换器；同样，当双端对称工作的逆变电路为全桥逆变电路或推挽电路时，本专利技术的实施例提供的磁集成双端变换器对应又可称为磁集成全桥变换器或磁集成推挽变换器。 以双端对称工作的逆变电路为半桥逆变电路为例，本专利技术的实施例提供的磁集成双端变换器可以有如下的具体结构。 实施例一 参见附图2，本实施例一的磁集成半桥变换器，其原边的半桥逆变电路包括分压电容Q、 C2和功率开关管S2。其集成磁件包含一个EE型磁芯，所述EE型磁芯包括三个绕组和两个储能气隙。其中原边绕组Np和第一副边绕组N^绕于第一磁柱l，第二副边绕组Ns2绕于第二磁柱2，第二磁柱2上设置有储能气隙l，第三磁柱3上设置有储能气隙2。原边绕组Np两端分别连接半桥逆变电路的功率开关管S2桥臂的连接点A和分压电容Q、C2的连接点B。 第一副边绕组N^第二副边绕组N《、输出滤波电容C。和第一同步整流管构成副边的一功率电路；第二副边绕组N《、输出滤波电容C。和第二同步整流管SR2构成副边的另一功率回路。第一同步整流管和第一副边绕组Nd的串联支路和第二同步整流管SR2并联，在第二副边绕组Ns2流过的电流为同步整流管和SR2的电流之和。 参见附图3和附图4，根据对称半桥的工作原理，原边的功率开关管S工和S2在相位交错180°的驱动电压Vgl和Vg2作用下，将在原边绕组Np两端形成方波逆变电压;副边的同步整流管和SR2的驱动电压分别为Vgsl和V-，其中，Vgsl和Vg2互补工作，Vgs2和Vgl互补工作。因此，电路的工作过程可以分为四个阶段 阶段l:原边的功率开关管S2均截止，副边的同步整流管SRp SR2均导通。原边绕组电流ip为零。第一副边绕组Nsl被和SR2短路，使得绕在第一磁柱1的绕组Np和Nsl的电压均为零，磁通①J呆持不变，第二磁柱2的磁通下降量等于第三磁柱3的磁通上升量。两副边同步整流管均导通，流过的电流iSK1转移一部分到SR2，电流之和等于i 。 阶段3:原边的功率开关管S2导通，S:截止，副边的同步整流管SR2导通，截止。加在原边绕组Np两端的电压为_Vin/2，原边绕组所在的第一磁柱1的0\线性下降，其他两磁柱的磁通。2、 。3也相应的下降。第二副边绕组Ns2的电流i。ut全部流过同步整流管SR2。 阶段4:原边的功率开关管S2均截止，副边的同步整流管SRp SR2均导通。原边绕组电流ip为零。第一副边绕组Nsl被和SR2短路，使得绕在第一磁柱1的绕组Np和Nsl的电压均为零，磁通①J呆持不变，第二磁柱2的磁通下降量等于第三磁柱3的磁通上升量。两副边同步整流管均导通，流过SR2的电流iSK2转移一部分到SRp电流之和等于i 。根据磁通连续性，可以推导出输入输出电压转换比 ^ =》* ，其中D是指占空比，为功率开关管SI开通时间除以开关周期。 实施例二 参见附图5，本实施例二的磁集成半桥变换器，与实施例一的磁集成半桥变换器结构不同在于本实施例二的EE型磁芯包括三个绕组和一个储能气隙。其中原边绕组Np和第一副边绕组Nsl绕于第一磁柱l，第二副边绕组Ns2绕于第二磁柱2，在第三磁柱3上设置有储能气隙1，且第一副边绕组Nsl匝数等于第二副边绕组Ns2匝数的两倍。 参见附图6，本实施例二的电路的工作过程同样可以分为四个阶段 阶段l:原边的功率开关管S2均截止，副边的同步整流管SRp SR2均导通。原边绕组电流ip为零。第一副边绕组Nsl被和SR2短路，使得绕在第一磁柱1的绕组Np和Nsl的电压均为零，磁通①J呆持不变，第二磁柱2的磁通下降量等于第三磁柱3的磁通上升量。两副边同步整流管均导通，流过的电流iSK1等于流本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种磁集成双端变换器，其特征在于，包括：一双端对称工作的逆变电路作用于原边绕组；一个三磁柱磁芯的集成磁件至少包含三个绕组和一个储能气隙，其中原边绕组和第一副边绕组共同绕于第一磁柱，第二副边绕组绕于第二磁柱且流过总的输出电流；一组同步整流管，其门极驱动信号分别和所述双端对称工作的逆变电路的一组功率开关管的门极驱动信号互补工作。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：卢增艺，朱勇发，白亚东，陈为，晋兆国，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：94[中国|深圳]
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