用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器的製作方法
2023-12-05 21:43:36
專利名稱：用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器的製作方法
技術領域：
用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器技術領域[0001]本實用新型涉及到一種諧振變換器，特別是一種自激式半橋諧振變換器。
背景技術：
[0002]如圖6所示，為目前應用最廣泛的自激式半橋諧振變換器的電路圖，其由輸入電容Cl、C2，電晶體Ql、Q2，二極體Dl、D2，電阻Rl、R2、R3和R4，諧振電感L0,諧振電容CO和驅動變壓器Tl組成，其中驅動變壓器Tl由繞組N1、繞組N2和繞組N3組成。該自激式半橋諧振變換器的電路圖由於其電路簡單，開關器件工作在諧振軟開關狀態，工作效率高，因此被大量應用於螢光燈或節能燈的電子整流器中。[0003]根據螢光燈和節能燈的特性，電子整流器的工作頻率會對它們的發光效率產生重要影響，上述的自激式半橋諧振變換器的電路與他激式半橋諧振變換器相比最主要的缺點是諧振頻率不能連續線性可調。如果電子整流器採用自激式半橋諧振變換器，電子整流器會因為自激式半橋諧振變換器的諧振頻率不能連續線性調整，使得電子整流器不能工作在螢光燈或節能燈的最佳發光效率的頻率點，從而影響螢光燈或節能燈的發光效率。而他激式半橋諧振變換器由于震蕩頻率是由控制晶片單獨控制，就很容易實現諧振頻率的連續線性可調，使得電子整流器工作在螢光燈或節能燈的最佳發光效率的頻率點。[0004]自激式半橋諧振變換器的自激振蕩是通過驅動變壓器Tl的飽和來實現的，參見圖6所示，其震蕩頻率也主要受驅動變壓器Tl的飽和頻率影響，而且驅動變壓器Tl能在實現自激震蕩的同時實現隔離驅動電晶體，因此，驅動變壓器Tl需要工作在線性區和飽和 區實現變換器的自激振蕩和電晶體的隔離驅動。這個特點使得自激式半橋諧振變換器中的驅動變壓器Tl完全不同於其它應用場合中的驅動變壓器的線性區工作狀況，比如他激式變換器。在他激式變換器中，震蕩頻率是通過控制晶片單獨設置的，而其驅動變壓器需要工作在線性區實現隔離驅動電晶體的目的。而且自激式半橋諧振變換器中驅動變壓器Tl繞組 N3 一般為I匝或2匝，在其它應用場合中的驅動變壓器由於需要工作在線性區使得繞組的匝數都遠大於3匝，同樣磁芯加入氣隙是為了避免磁芯飽和。[0005]自激式半橋諧振變換器的震蕩頻率不能連續線性可調主要是因為其驅動變壓器 Tl是通過磁環作為磁芯來實現的，而變換器的諧振頻率Fsw主要取決於驅動變壓器Tl的飽和頻率。驅動變壓器Tl的飽和頻率又受其磁芯和繞組的性能參數影響，如磁芯截面積Ae 和繞組N3的整數匝(一般為I匝或2匝)。由於驅動變壓器的磁芯截面積Ae的大小規格限制和繞組匝數的整數匝限制不能連續線性調整，比如1.1匝，從而導致驅動變壓器Tl的飽和頻率不能連續線性調整，最終使得自激式半橋諧振變換器Fsw的工作頻率就不能連續線性調整。實用新型內容[0006]本實用新型所要解決的技術問題是針對上述現有技術現狀而提供一種可實現諧振頻率連續線性調整的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器。[0007]本實用新型解決上述技術問題所採用的技術方案為一種用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，包括有磁芯部件和纏繞在所述磁芯部件上的繞組，其特徵在於所述磁芯部件具有厚度可連續線性調節的磁芯氣隙。[0008]作為優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的中臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為對稱地分布於所述磁芯部件中線兩側的雙邊氣隙。[0009]作為另一優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯,所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的中臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為分布於所述磁芯部件中線其中一側的單邊氣隙。[0010]作為再一優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯,所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的三臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為對稱地分布於所述磁芯部件中線兩側的雙邊氣隙。[0011]作為進一步改進的優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩·個所述E型磁芯的三臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為分布於所述磁芯部件中線其中一側的單邊氣隙。[0012]作為優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EI磁芯，所述的磁芯氣隙形成於所述I磁芯和所述E型磁芯的中臂對接的位置。[0013]作為另一優選方案，所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EI磁芯，所述的磁芯氣隙形成於所述I型磁芯和所述E型磁芯的三臂對接的位置。[0014]與現有技術相比，本實用新型的優點在於通過可以加入氣隙的磁芯製作驅動變壓器替代現有的磁環驅動變壓器，可以通過連續線性調整驅動變壓器的磁芯氣隙來達到對驅動變壓器的工作頻率進行連續線性地調節，從而很方便地實現連續線性地調整自激式半橋諧振變換器諧振頻率的目的，克服了磁環驅動變壓器只能依賴於改變磁芯截面積和繞組的匝數的缺點，使得電子整流器可以工作在螢光燈或節能燈的最佳發光效率的工作頻率; 而且，可以加入氣隙的驅動變壓器製作的自激式半橋諧振變換器的諧振頻率一致性高，不會受磁芯材料的性能分散性影響；另外，可以加入氣隙的驅動變壓器加工簡單，克服了磁環變壓器的費工費時的缺點。
[0015]圖[0016]圖[0017]圖[0018]圖[0019]圖[0020]圖1為本實用新型實施例一的雙邊氣隙的EE磁芯驅動變壓器。 2為本實用新型實施例二的單邊氣隙的EE磁芯驅動變壓器。 3為本實用新型實施例三的墊物氣隙的EE磁芯驅動變壓器。 4為本實用新型實施例四的單邊氣隙的EI磁芯驅動變壓器。 5為本實用新型實施例五的墊物氣隙的EI磁芯驅動變壓器。 6為現有技術中的自激式半橋諧振變換器的電路結構。
具體實施方式
[0021]
以下結合附圖實施例對本實用新型作進一步詳細描述。[0022]實施例一，如圖1所示[0023]本實施例的變壓器包括有磁芯部件和纏繞在磁芯部件上的繞組，其中，磁芯部件由兩個相對而設的EE磁芯M組成，其中，圖1中所示的繞組NI，N2和N3左邊為進線，右邊為出線，虛線為磁芯M的中線L，磁芯氣隙SI形成於兩個E型磁芯M的中臂對接位置，並且， 磁芯氣隙SI為對稱地分布於磁芯中線L兩側的雙邊氣隙。[0024]本實施例雙邊氣隙的EE磁芯驅動變壓器，其磁芯不依賴於磁芯形狀和材料特性， 通過連續線性調節磁芯氣隙SI的厚度Dl就可以連續線性調節繞組N3的電感量，從而達到連續線性調節自激式半橋諧振變換器的震蕩頻率Fsw的目的。[0025]本實用新型實施例的磁芯氣隙SI實現方法是雙邊對稱研磨磁芯的中臂實現氣隙，達到連續線性調節繞組N3的電感量，最終達到連續線性調節變換器的諧振頻率Fsw，使得採用本實施例的雙邊氣隙的EE磁芯驅動變壓器的自激式半橋諧振變換器的電子整流器工作在螢光燈或節能燈發光效率最佳的頻率點，達到最佳的發光效率。[0026]實施例二，如圖2所示[0027]本實施例的變壓器同樣包括有磁芯部件和纏繞在磁芯部件上的繞組，其中，磁芯部件由兩個相對而設的EE磁芯M組成，其中，圖2中所示的繞組NI，N2和N3左邊為進線， 右邊為出線，虛線為磁芯M的中線L，磁芯氣隙S2形成於兩個E型磁芯M的中臂對接位置， 並且，磁芯氣隙S2為不對稱地分布於磁芯中線L其中一側的單邊氣隙。[0028]本實施例單邊氣隙的EE磁芯驅動變壓器，其磁芯不依賴於磁芯形狀和材料特性， 通過連續線性調節磁芯氣 隙S2的厚度D2就可以連續線性調節繞組N3的電感量，從而達到連續線性調節自激式半橋諧振變換器的震蕩頻率Fsw的目的。[0029]實施例三，如圖3所示[0030]本實施例的變壓器仍然包括有兩個相對而設的EE磁芯M，其中，圖3中所示的繞組N1，N2和N3左邊為進線，右邊為出線，本實施例與前兩個實施例有所不同的在於，本實施例的磁芯氣隙S3形成於兩個E型磁芯M的三臂對接位置的墊物氣隙，磁芯氣隙S3是通過在磁芯M間加入墊物實現的，墊物可以在磁芯M間對接的三臂任何位置，並不受任何材質限制，並且，磁芯氣隙S3可以為對稱設置於磁芯中線兩側或者位於磁芯中線其中一側。[0031]本實施例的驅動變壓器的磁芯不依賴於磁芯形狀和材料特性，通過連續線性調節墊物厚度實現磁芯氣隙3的厚度D3連續線性調整，就可以連續線性調節繞組N3的電感量， 從而達到連續線性調節自激式半橋諧振變換器的震蕩頻率Fsw的目的，最終讓採用本實施例墊物氣隙的EE磁芯驅動變壓器的自激式半橋諧振變換器的電子整流器工作在螢光燈或節能燈發光效率最佳的頻率點，達到最佳的發光效率。[0032]實施例四，如圖4所示[0033]本實施例驅動變壓器的磁芯部件採用相互對接的EI型磁芯M、N，繞組N1，N2和N3 左邊進線，右邊為出線，磁芯氣隙S4形成於所述I型磁芯N和E型磁芯M的中臂對接的位置。[0034]本實施例的帶氣隙的EI磁芯驅動變壓器的磁芯不依賴於磁芯形狀和材料特性， 通過連續線性調節磁芯氣隙S4的厚度D4就可以連續線性調節繞組N3的電感量，從而達到連續線性調節自激式半橋諧振變換器震蕩頻率Fsw的目的，讓採用本實施例的自激式半橋諧振變換器的電子整流器工作在螢光燈或節能燈發光效率佳的頻率點，達到最佳的發光效率。[0035]實施例五，如圖5所示[0036]本實施例驅動變壓器的磁芯部件同樣採用相互對接的EI型磁芯M、N,繞組NI，N2 和N3左邊進線，右邊為出線，磁芯氣隙S5是通過在磁芯間加入墊物實現的。[0037]本實施例的磁芯氣隙S5的墊物可以在I型磁芯N和E型磁芯M的三臂對接的任何位置，磁芯 氣隙S5的墊物可不受任何材質限制。[0038]本實施例通過連續線性調節磁芯氣隙S5的厚度D5就可以連續線性調節繞組N3 的電感量，從而達到連續線性調節自激式半橋諧振變換器震蕩頻率Fsw的目的。
權利要求1.一種用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，包括有磁芯部件和纏繞在所述磁芯部件上的繞組，其特徵在於所述磁芯部件具有厚度可連續線性調節的磁芯氣隙。
2.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的中臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為對稱地分布於所述磁芯中線兩側的雙邊氣隙。
3.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的中臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為分布於所述磁芯中線其中一側的單邊氣隙。
4.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的三臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為對稱地分布於所述磁芯中線兩側的雙邊氣隙。
5.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EE磁芯，所述的磁芯氣隙形成於兩個所述E型磁芯的三臂對接位置，並且，所述的磁芯氣隙為分布於所述磁芯中線其中一側的單邊氣隙。
6.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EI磁芯，所述的磁芯氣隙形成於所述I磁芯和所述E 型磁芯的中臂對接的位置。
7.根據權利要求1所述的用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，其特徵在於所述的磁芯部件包括有兩個相對而設的EI磁芯，所述的磁芯氣隙形成於所述I型磁芯和所述 E型磁芯的三臂對接的位置。
專利摘要一種用於自激式半橋諧振變換器的驅動變壓器，包括有磁芯部件和纏繞在所述磁芯部件上的繞組，其特徵在於所述磁芯部件具有厚度可連續線性調節的磁芯氣隙。本實用新型的優點在於通過可以加入氣隙的磁芯製作驅動變壓器替代現有的磁環驅動變壓器，可以通過連續線性調整驅動變壓器的磁芯氣隙來達到對驅動變壓器的工作頻率進行連續線性地調節，從而很方便地實現連續線性地調整自激式半橋諧振變換器諧振頻率的目的，克服了磁環驅動變壓器只能依賴於改變磁芯截面積和繞組的匝數的缺點，使得電子整流器可以工作在螢光燈或節能燈的最佳發光效率的工作頻率。
文檔編號H02M3/335GK202839236SQ20122051077
公開日2013年3月27日 申請日期2012年9月29日 優先權日2012年9月29日
發明者黃敏超 申請人:寧波遠東照明有限公司