專利名稱：電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于開(kāi)關(guān)電源變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊 用開(kāi)關(guān)電源變壓器。
背景技術(shù)：
[0002]絕緣柵雙極晶體管(IGBT)是一種新型的電功率器件，廣泛應(yīng)用于變頻器中作為 開(kāi)關(guān)器件使用，由于IBGT是一種電壓型控制器件，輸入阻抗高且極間電容大，有很高的 閥值電壓，對(duì)開(kāi)通波形等有著嚴(yán)苛的要求，因此對(duì)驅(qū)動(dòng)電壓的要求極高，而驅(qū)動(dòng)電壓的 幅值直接影響到IGBT工作的安全性、可靠性及功耗和功率等一系列因素。[0003]通常情況下，電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器的驅(qū)動(dòng)電壓值為 15V士 10%，并且業(yè)界普遍認(rèn)為在任何情況下只要驅(qū)動(dòng)電壓不要超過(guò)12-20V的范圍則不 會(huì)產(chǎn)生其它技術(shù)問(wèn)題。但是，實(shí)際的情形并否如此，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓在16.5V以上時(shí)會(huì)降低模 塊的短路承受能力，又，當(dāng)驅(qū)動(dòng)電壓在13.5V以下時(shí)會(huì)增加飽和電壓VCEMat)，從而易 產(chǎn)生熱破壞。驅(qū)動(dòng)電壓主要由變壓器產(chǎn)生，并且變壓器采用的磁芯主要為EE型或EI型 的磁芯換能元件，繞制線圈的方式主要由以下兩種一是廣為使用的分層分組繞制，其 結(jié)構(gòu)由圖3所示，將第一、第二、第三、第四、第五繞組1、2、3、4、5和第六繞組6， 繞組之間由絕緣膠帶7 (也可稱絕緣薄膜)分隔，這種結(jié)構(gòu)可以由公開(kāi)號(hào)CN101236827A 佐證；二是極少使用的混合繞制，其結(jié)構(gòu)由圖4所示，繞組之間由絕緣膠帶7分隔。前 述的分層繞制方法易導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)電壓繞組之間產(chǎn)生幅值差異，即驅(qū)動(dòng)電壓參數(shù)不一致，既 不利于IBGT的工作狀態(tài)的穩(wěn)定，又增大IGBT的功耗，乃至損及IGBT，因?yàn)樽儔浩鞯囊?些雜散參數(shù)客觀上難以控制，使變壓器次級(jí)線圈繞組之間的層次關(guān)系難以解決。前述方 法中的混合繞制方法所得到的繞組結(jié)構(gòu)雖然能夠改善輸出電壓的一致性，使驅(qū)動(dòng)電壓幅 值差異的問(wèn)題得到消除，但是，由于驅(qū)動(dòng)部分工作的時(shí)候?qū)儆诔跫?jí)系統(tǒng)，因此，如果驅(qū) 動(dòng)電源部分的繞組與為次級(jí)弱電系統(tǒng)供電的繞組混合繞制在一起，那么必然會(huì)產(chǎn)生降低 系統(tǒng)安全性的弊端。發(fā)明內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型的任務(wù)在于提供一種有助于使驅(qū)動(dòng)電壓繞組的參數(shù)及性能趨于一致 而藉以提供可靠的驅(qū)動(dòng)電壓及保障系統(tǒng)的安全性的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器。[0005]本實(shí)用新型的任務(wù)是這樣來(lái)完成的，一種電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓 器，包括配有引腳的支架和固定于支架上的并且具有磁芯骨架的磁芯，特征在于所述 磁芯骨架上繞制有五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組，并且將所述五個(gè)以上的各由導(dǎo) 線繞制而成的繞組中的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其中四個(gè)繞組的導(dǎo)線以相互絞合的狀態(tài)繞制 于所述的磁芯骨架上，而其余繞組則分層繞制在磁芯骨架上，并且將所有繞組的繞組引 線與配置在所述支架上的所述引腳固定。[0006]本實(shí)用新型所述的具有磁芯骨架的磁芯為EE型或EI型磁芯。[0007]本實(shí)用新型所述的引腳包括初級(jí)繞組線圈引腳和次級(jí)繞組線圈引腳。[0008]本實(shí)用新型所述的初級(jí)繞組線圈引腳包括第一、第二、第三、第四、第五、第 六、第七引出腳和第八引出腳；所述的次級(jí)繞組線圈引腳包括第九引出腳和第十引出 腳。[0009]本實(shí)用新型所述的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其中四個(gè)繞組的導(dǎo)線為耐高壓導(dǎo)線。[0010]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)方案，改變了已有技術(shù)中變壓器繞組的結(jié)構(gòu)， 將分層、分組繞制改成局部混合繞制，從而使各驅(qū)動(dòng)電壓繞組的參數(shù)和性能保持基本一 致，進(jìn)而為IGBT提供安全、可靠的驅(qū)動(dòng)電壓。只將電壓一致性要求高的繞組混合繞制， 其它繞組分層分組繞制，可提高系統(tǒng)的安全性能。且混合繞制的繞組導(dǎo)線采用耐高壓導(dǎo) 線可以提高變壓器的可靠性。
[0011]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)圖。[0012]圖2為圖1的剖視圖。[0013]圖3為已有技術(shù)中的開(kāi)關(guān)電源變壓器的繞組分層繞制的示意圖。[0014]圖4為已有技術(shù)中的開(kāi)關(guān)電源變壓器的繞組混合繞制的示意圖。
具體實(shí)施方式
[0015]為了使公眾能充分了解本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)和有益效果，申請(qǐng)人將在下面結(jié) 合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
詳細(xì)描述，但申請(qǐng)人對(duì)實(shí)施例的描述均不是對(duì)技術(shù) 方案的限制，任何依據(jù)本實(shí)用新型構(gòu)思作形式而非實(shí)質(zhì)的變化都應(yīng)當(dāng)視為本實(shí)用新型的 技術(shù)方案的保護(hù)范圍。[0016]請(qǐng)見(jiàn)圖1和圖2，作為本實(shí)用新型提供的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓 器，包括帶有(配有)引腳5的支架4和固定于支架4上的并且具有磁芯骨架的磁芯1， 作為本實(shí)用新型的技術(shù)要點(diǎn)在前述的磁芯骨架上繞制五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的 繞組2，并且將前述的五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組2中的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其 中四個(gè)繞組采用耐高壓導(dǎo)線并且以相互絞合的結(jié)構(gòu)形式繞制于磁芯骨架上，而其余繞組2 則分層繞制在磁芯骨架上(具體可參見(jiàn)圖2~)。以圖2所示為例，共給出了六個(gè)繞組2， 將其中的四個(gè)繞組2即第一、第二、第三和第四繞組&、2b、北和2(1以彼此絞合的狀 態(tài)繞制于磁芯骨架上，而其余兩個(gè)繞組2即第五繞組&和第六繞組2f以分層方式繞制在 磁芯骨架上，并且由絕緣膠帶7絕緣。[0017]繼續(xù)見(jiàn)圖1，繞組2的繞組引線3固定在支架4上的引腳5上，引腳5包括由第 一、第二、第三、第四、第五、第六、第七引出腳511、512、513、514、515、516、517 和第八引出腳518構(gòu)成的初級(jí)繞組線圈引腳52以及由第九引出腳521和第十引出腳522 構(gòu)成的次級(jí)繞組線圈引腳52。[0018]當(dāng)該開(kāi)關(guān)電源工作時(shí)，初級(jí)繞組線圈引腳521、522端引入交變電壓，初級(jí)線圈 繞組中電流的變化，引起磁芯1的磁通的變化，從而在次級(jí)繞組線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)，次 組的驅(qū)動(dòng)電壓可由繞組線圈的第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七和第八引出腳511、512、513、514、515、516、517和518取得。用于產(chǎn)生次級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓的四個(gè)繞 組2即第一、第二、第三、第四繞組&、2b、北和2d互相絞合，再混合繞制在磁芯骨 架上，同時(shí)又與固定在第九、第十引出腳521、522上的初組繞組及其它次及繞組分層繞 制。且用于產(chǎn)生次級(jí)驅(qū)動(dòng)電壓的四組互相絞合繞制在磁芯骨架的繞組導(dǎo)線為耐高壓導(dǎo) 線。[0019] 由此互相絞合繞制的固定在第一、第二引出腳511、512上的次級(jí)繞組線圈、固 定在引出腳第三、第四引出腳513、514上的次級(jí)繞組線圈、固定在引出腳第五、第六引 出腳515、516上的次級(jí)繞組線圈、固定在引出腳第七、第八引出腳517、518上的次組繞 組線圈，這四組繞組得到的次級(jí)功率模塊驅(qū)動(dòng)電壓的參數(shù)基本一致。同時(shí)這些繞組又與 其它次級(jí)繞組有效的隔離，提高了產(chǎn)品的安全性。
權(quán)利要求1.一種電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，包括配有引腳(5)的支架(4)和固 定于支架(4)上的并且具有磁芯骨架的磁芯(1)，其特征在于所述磁芯骨架上繞制有五 個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組0)，并且將所述五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組 (2)中的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其中四個(gè)繞組O)的導(dǎo)線以相互絞合的狀態(tài)繞制于所述的磁 芯骨架上，而其余繞組(2)則分層繞制在磁芯骨架上，并且將所有繞組O)的繞組引線 ⑶與配置在所述支架⑷上的所述引腳(5)固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，其特征在于所述的 具有磁芯骨架的磁芯(1)為EE型或EI型磁芯。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，其特征在于所述的 引腳(5)包括初級(jí)繞組線圈引腳(51)和次級(jí)繞組線圈引腳(52)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，其特征在于所述的 初級(jí)繞組線圈引腳(51)包括第一、第二、第三、第四、第五、第六、第七引出腳(511、 512、513、514、515、516、517)和第八引出腳(518)；所述的次級(jí)繞組線圈引腳(52)包 括第九引出腳(521)和第十引出腳(522)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，其特征在于所述的 用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其中四個(gè)繞組O)的導(dǎo)線為耐高壓導(dǎo)線。
專利摘要一種電壓驅(qū)動(dòng)型功率模塊用開(kāi)關(guān)電源變壓器，屬于開(kāi)關(guān)電源變壓器技術(shù)領(lǐng)域。包括配有引腳的支架和固定于支架上的并且具有磁芯骨架的磁芯，特征在于所述磁芯骨架上繞制有五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組，并且將所述五個(gè)以上的各由導(dǎo)線繞制而成的繞組中的用于產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)電源的其中四個(gè)繞組的導(dǎo)線以相互絞合的狀態(tài)繞制于所述的磁芯骨架上，而其余繞組則分層繞制在磁芯骨架上，并且將所有繞組的繞組引線與配置在所述支架上的所述引腳固定。優(yōu)點(diǎn)使各驅(qū)動(dòng)電壓繞組的參數(shù)和性能保持基本一致，進(jìn)而為IGBT提供安全、可靠的驅(qū)動(dòng)電壓；可提高系統(tǒng)的安全性能；且混合繞制的繞組導(dǎo)線采用耐高壓導(dǎo)線可以提高變壓器的可靠性。
文檔編號(hào)H02M5/10GK201812654SQ20102054512
公開(kāi)日2011年4月27日 申請(qǐng)日期2010年9月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月28日
發(fā)明者李志鵬, 李福 , 王峰, 陸曉峰, 顧建亭, 黃曉銘 申請(qǐng)人:常熟開(kāi)關(guān)制造有限公司(原常熟開(kāi)關(guān)廠)