CN101968989A - 大功率脉冲变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大功率脉冲变压器，包括铁芯、一次侧线圈及二次侧线圈，所述铁芯为环形的非晶合金铁芯，所述二次侧线圈为两个，一次侧线圈缠绕于环形铁芯的第一侧，两个二次侧线圈分别缠绕于环形线圈的第二侧，一次侧线圈与两个二次侧线圈之间、两个二次侧线圈之间均设有隔离结构体。本发明触发功率大，结构简单。

Description

大功率脉冲变压器

技术领域

本发明属于电气领域，具体涉及一种大功率脉冲变压器。

背景技术

虽然大功率的半导体功率器件从不可控到可控方面的发展成果显著，但在如高压直流输电、高压静态无功补偿、高压固态继电器及高压软启动器等应用方面，高压大功率晶闸管还是有非常明显的优势。晶闸管是一种电流型触发器件，需要一定的触发功率才能导通。大功率的晶闸管需要更大的电流才能触发。在晶闸管串联形成晶闸管阀组应用于高电压领域时，除了需要满足一般的大功率晶闸管的触发要求外，还要求更大的门极触发电流及门极触发电流的上升率，以实现晶闸管阀组的一致性触发导通。

目前广泛使用的高压大功率阀组的触发方式有三种：一种是采用以铁氧体为铁芯的脉冲变压器以电磁的方式进行触发；第二种是采用高电位取能方式，在晶闸管阀组的高电位取得电能，并对处于同电位的晶闸管进行触发；第三种方式是采用光触发晶闸管；目前采用的三种方式都有一定的缺点：以铁氧体粉芯为材料的脉冲变压器体积大，初始磁导率和饱和磁通小于非晶铁芯材料，剩余磁通大于非晶材料，高频特性差，二次侧电流波形变形严重，触发功率密度低，门极电流波形不理想，用于高压晶闸管阀组触发时整体性能不理想。高电位取能的电触发方式需要从晶闸管的阻容吸收电路取能，影响器件保护吸收效果，而且也比较容易出现取能电路故障；直接光触发方式简单，但价格昂贵，且触发区域受到长时间光照触发后会逐渐降低敏感性，降低器件运行性能。

通常用来触发晶闸管的脉冲变压器，采用铁氧体为磁芯材料，饱和磁感应强度低、初始磁导率低，触发功率小，触发电流脉冲前沿平缓，不能用于高压晶闸管阀组的一致性强触发。为了降低剩余磁感应强度，需要在铁芯上开气隙或附加去磁电路，结构复杂。而且脉冲功率不大，不能提供足够的触发电流强度，且二次侧的电流上升斜率也比较平缓，不能适用于晶闸管阀组的一致性强触发要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种大功率脉冲变压器，本发明触发功率大，结构简单。

其技术方案如下：

一种大功率脉冲变压器，包括铁芯、一次侧线圈及二次侧线圈，所述铁芯为环形的非晶合金铁芯，所述二次侧线圈为两个，一次侧线圈缠绕于环形铁芯的第一侧，两个二次侧线圈分别缠绕于环形线圈的第二侧，一次侧线圈与两个二次侧线圈之间、两个二次侧线圈之间均设有隔离结构体。

前述技术方案进一步细化的技术方案可以是：

还包括有密闭的外壳，所述铁芯、一次侧线圈、二次侧线圈均置于该外壳内，在外壳内还填充有树脂材料。

所述一次侧线圈的缠绕匝数为二至三匝，所述二次侧线圈的缠绕匝数为一次侧线圈匝数的八倍以上。

所述两个二次侧线圈的绕制方向相反。

在所述二次侧线圈的输出端还连接有整流滤波电路。

所述整流滤波电路包括有整流器、电感及电容。

综上所述，本发明的优点是：

1、铁芯采用非晶合金材料制成，使变压器的体积更小，高频特性好；

2、采用非晶合金材料制作铁芯，不需要铁芯上开气隙，铁芯可采用环状结构，结构简单，且触发功率高，二次侧电流波形好；

3、一次侧线圈、二次侧线圈之间通过耐高压的隔离结构体进行隔离，并将整个结构置于树脂材料中，提高了变压器的隔离与密封效果；

4、整流滤波电路可以有效的消除一次侧线圈与二次侧线圈的干扰信号及环境干扰所导致的误触发信号，使变压器安全可靠运行；

5、采用相反方向绕制，可同时作为去饱和线圈使用。

附图说明

图1是本发明实施例的结构图；

附图标记说明：

1、铁芯，2、一次侧线圈，3、二次侧线圈，4、隔离结构体，5、外壳，6、树脂材料，7、整流器，8、电感，9、电容。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明：

如图1所示，一种大功率脉冲变压器，包括铁芯1、一次侧线圈2及二次侧线圈3，所述铁芯1为环形的非晶合金铁芯，所述二次侧线圈3为两个，一次侧线圈2缠绕于环形铁芯1的第一侧，两个二次侧线圈3分别缠绕于环形线圈的第二侧，一次侧线圈2与两个二次侧线圈3之间、两个二次侧线圈3之间均设有隔离结构体4。

其中，还包括有密闭的外壳5，铁芯1、一次侧线圈2、二次侧线圈3均置于该外壳5内，在外壳5内还填充有树脂材料6；一次侧线圈2的缠绕匝数为二至三匝，二次侧线圈3的缠绕匝数为一次侧线圈2匝数的八倍以上，两个二次侧线圈3的绕制方向相反，在二次侧线圈3的输出端还连接有整流滤波电路，整流滤波电路包括有整流器7、电感8及电容9。

综上所述，本实施例的优点是：

1、铁芯1采用非晶合金材料制成，使变压器的体积更小，高频特性好；

2、采用非晶合金材料制作铁芯1，不需要铁芯1上开气隙，铁芯1可采用环状结构，结构简单，且触发功率高，二次侧电流波形好；

3、一次侧线圈2、二次侧线圈3之间通过耐高压的隔离结构体4进行隔离，并将整个结构置于树脂材料6中，提高了变压器的隔离与密封效果；

4、整流滤波电路可以有效的消除一次侧线圈2与二次侧线圈3的干扰信号及环境干扰所导致的误触发信号，使变压器安全可靠运行；

5、两个二次侧线圈3采用相反方向绕制，可同时作为去饱和线圈使用。

以上仅为本发明的具体实施例，并不以此限定本发明的保护范围；在不违反本发明构思的基础上所作的任何替换与改进，均属本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种大功率脉冲变压器，包括铁芯、一次侧线圈及二次侧线圈，其特征在于，所述铁芯为环形的非晶合金铁芯，所述二次侧线圈为两个，一次侧线圈缠绕于环形铁芯的第一侧，两个二次侧线圈分别缠绕于环形线圈的第二侧，一次侧线圈与两个二次侧线圈之间、两个二次侧线圈之间均设有隔离结构体。

2.如权利要求1所述大功率脉冲变压器，其特征在于，还包括有密闭的外壳，所述铁芯、一次侧线圈、二次侧线圈均置于该外壳内，在外壳内还填充有树脂材料。

3.如权利要求1所述大功率脉冲变压器，其特征在于，所述一次侧线圈的缠绕匝数为二至三匝，所述二次侧线圈的缠绕匝数为一次侧线圈匝数的八倍以上。

4.如权利要求3所述大功率脉冲变压器，其特征在于，所述两个二次侧线圈的绕制方向相反。

5.如权利要求1至4中任一项所述大功率脉冲变压器，其特征在于，在所述二次侧线圈的输出端还连接有整流滤波电路。

6.如权利要求5所述大功率脉冲变压器，其特征在于，所述整流滤波电路包括有整流器、电感及电容。