CN102832026A - 一种高频高压高功率密度变压器 - Google Patents

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张勇
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Abstract

本发明公开了一种高频高压高功率密度变压器，它包括外壳和设置在外壳内的PCB板，所述PCB板为多层PCB板，所述多层PCB板上至少设置一个变压器单元，所述变压器单元包括若干个平面磁芯以及设置在平面磁芯之间第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段，所述第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段依次串联连接；所述变压器单元依次串联连接。该发明利用PCB板搭建绕组，不仅大大减小了变压器的体积，同时解决了高功率密度导致的低绝缘强度的问题，在提高功率密度的前提下，可以使输出电压得到进一步的提高，十分适合应用于电力行业。

Description

一种高频高压高功率密度变压器
技术领域
本发明涉及一种电力设备，尤其涉及一种高频高压高功率密度变压器。
背景技术
随着智能电网的发展，需要智能化和便携式的高压测试设备。智能化的特征之一是：控制时间间隔减少（频率高），控制灵活；便携式的特征是：体积小，重量轻。
在电网测试设备中，变压器是一种必不可少的电器元件，但是，对于现在普遍应用的常规结构变压器来说，它们的体积都比较庞大，这就造成了功率密度偏低，而且控制起来不够灵活。而普通平面变压器虽然有高功率密度的优点，但是却只适用于输出低电压大电流。这样一来，就不符合未来电网高压测试设备的发展趋势。
对于常规结构变压器来说，如果体积能够减小，必然会导致绝缘距离降低，限制了输出电压的进一步提高；因此，为了实现高压测试设备的智能化和便携化，必须解决高功率密度导致的低绝缘强度问题，可以通过利用平面磁芯和多层PCB板构建自耦式串级变压器实现这一想法。
发明内容
本发明为解决上述现有技术中的缺陷提供一种高频高压高功率密度变压器，克服了原有变压器的高功率密度导致低绝缘强度的缺陷。
为解决上述技术问题，本发明方案包括：一种高频高压高功率密度变压器，包括外壳和设置在外壳内的PCB板，其特征是，所述PCB板为多层PCB板，所述多层PCB板上至少设置一个变压器单元，所述变压器单元包括若干个平面磁芯以及设置在平面磁芯之间第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段，所述第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段依次串联连接；所述变压器单元依次串联连接。
优选地，所述PCB板包括至少一个多层PCB板，所述多层PCB板之间依次串联连接。
优选地，所述多层PCB板的任意相邻两层之间设有绝缘材料。
优选地，所述PCB板的顶层、底层与平面磁芯磁轭之间设有一层高性能环氧绝缘层。
优选地，所述多层PCB板的第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组的外侧均加覆有一层环氧绝缘层。
优选地，所述环氧绝缘层由高性能绝缘环氧树脂制成。
本发明的有益效果是：该发明利用多层PCB板搭建绕组，不仅大大减小了变压器的体积，提高了功率密度，而且能够输出高电压，十分适合应用于电力行业。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明所述变压单元的结构示意图。
图中：1多层PCB板，2变压器单元，3第一绕组段，4第二绕组段，5第三绕组段，6第四绕组段，7平面磁芯，8绝缘材料。
具体实施方式
如图1和图2所示，本发明提供了一种高频高压高功率密度变压器，它包括外壳和设置在外壳内的PCB板。所述PCB板为若干个多层PCB板1，所述多层PCB板1上设置多个依次串联连接的变压器单元2，所述变压器单元2包括若干个平面磁芯7以及设置在平面磁芯之间第一绕组段3、第二绕组段4、第三绕组段5和第四绕组段6，所述第一绕组段3、第二绕组段4、第三绕组段5和第四绕组段6依次串联连接；所述多层PCB板之间依次串联连接。
为了防止绝缘击穿，所述PCB板的顶层、底层与平面磁芯7磁轭之间设有绝缘材料8。
所述多层PCB板的第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组的外侧均加覆有一层由绝缘环氧树脂制成的高性能环氧绝缘层，用以增加上述绕组与平面磁芯7磁轭的绝缘强度。
在生产过程中，可以根据不同的要求选取多层PCB板的数量，通过多级升压使电压达到预定值。
应当理解的是，上述针对较佳实施例的描述较为详细，并不能因此而认为是对本发明专利保护范围的限制，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明权利要求所保护的范围情况下，还可以做出替换、简单组合等多种变形，这些均落入本发明的保护范围之内，本发明的请求保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (6)

1.一种高频高压高功率密度变压器，包括外壳和设置在外壳内的PCB板，其特征是，所述PCB板为多层PCB板，所述多层PCB板上至少设置一个变压器单元，所述变压器单元包括若干个平面磁芯以及设置在平面磁芯之间第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段，所述第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组段依次串联连接；所述变压器单元依次串联连接。
2.根据权利要求1所述的一种高频高压高功率密度变压器，其特征是，所述PCB板包括至少一个多层PCB板，所述多层PCB板之间依次串联连接。
3.根据权利要求1所述的一种高频高压高功率密度变压器，其特征是，所述多层PCB板的任意相邻两层之间设有绝缘材料。
4.根据权利要求1所述的一种高频高压高功率密度变压器，其特征是，所述PCB板的顶层、底层与平面磁芯磁轭之间设有一层高性能环氧绝缘层。
5.根据权利要求1所述的一种高频高压高功率密度变压器，其特征是，所述多层PCB板的第一绕组段、第二绕组段、第三绕组段和第四绕组的外侧均加覆有一层环氧绝缘层。
6.根据权利要求4和5所述的一种高频高压高功率密度变压器，其特征是，所述高性能环氧绝缘层由绝缘环氧树脂制成。
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