一種脈沖隔離變壓器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種脈沖隔離變壓器，包括初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組共用一個(gè)鐵芯，所述初級(jí)繞組作為隔離變壓器的輸入端，所述第一次級(jí)繞組與初級(jí)繞組同向耦合，輸出開(kāi)啟脈沖，所述第二次級(jí)繞組與初級(jí)繞組反向耦合，輸出截止脈沖，所述初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組由匝數(shù)相等的相同漆包線繞制而成。本發(fā)明的脈沖隔離變壓器體積小、集成度高、分布電容和漏感小，特別適用于浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器。
【專利說(shuō)明】—種脈/中隔罔變壓器【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電子器件【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是一種高壓、小型化應(yīng)用的脈沖隔離變壓器?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]在浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器中，為保證柵極調(diào)制器的正常工作，需要提供兩路隔離的調(diào)制管同步脈沖，分別作為開(kāi)啟脈沖和截止脈沖。根據(jù)同步脈沖信號(hào)的寬度不同，選用隔離變壓器或者光纖來(lái)傳送。
[0003]現(xiàn)有隔離變壓器體積較大，導(dǎo)致分布電容和漏感增大，在工作過(guò)程中影響傳輸脈沖的前后沿，干擾調(diào)制管的正常工作，而且開(kāi)啟脈沖和截止脈沖需要兩個(gè)單獨(dú)的變壓器來(lái)傳輸，不利于系統(tǒng)的小型化與高集成度應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種脈沖隔離變壓器，體積小、集成度高、分布電容和漏感小。
[0005]實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)方案為:一種脈沖隔離變壓器，包括初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組，所述初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組和第二次級(jí)繞組共用一個(gè)鐵芯，所述初級(jí)繞組作為隔離變壓器的輸入端，所述第一次級(jí)繞組與初級(jí)繞組同向耦合，輸出開(kāi)啟脈沖，所述第二次級(jí)繞組與初級(jí)繞組反向耦合，輸出截止脈沖，所述初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組、第二次級(jí)繞組由匝數(shù)相等的相同漆包線繞制而成。
[0006]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)為:
[0007]1、體積小、集成度高:通過(guò)將初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組共用一個(gè)鐵芯，第一次級(jí)繞組輸出開(kāi)啟脈沖，第二次級(jí)繞組輸出截止脈沖，將初始調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)低壓側(cè)處理電路處理為脈沖信號(hào)進(jìn)行傳輸，減小傳輸信號(hào)能量，降低磁芯尺寸和變壓器匝數(shù)要求，而且將開(kāi)啟脈沖和截止脈沖用同一個(gè)變壓器進(jìn)行傳輸，可以有效減小變壓器體積和個(gè)數(shù)，提聞系統(tǒng)集成度；
[0008]2、分布電容和漏感小:通過(guò)將初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組圍繞鐵芯分層繞制，達(dá)到繞組之間緊密耦合的目的，降低了該脈沖隔離變壓器的分布電容和漏感，有效提高了傳輸信號(hào)的可靠性。
[0009]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0010]圖1為本發(fā)明脈沖隔離變壓器的電路原理圖。
[0011]圖2為本發(fā)明脈沖隔離變壓器成型后的繞組剖面示意圖。
[0012]圖3為脈沖信號(hào)發(fā)生電路。
[0013]圖4為脈沖隔離變壓器的接線圖。
[0014]圖5為脈沖信號(hào)傳輸?shù)某跫?jí)側(cè)和次級(jí)側(cè)的信號(hào)波形圖。[0015]圖中:1初級(jí)繞組，2第一次級(jí)繞組，3第二次級(jí)繞組，4鐵芯，5初始調(diào)制信號(hào)，6前后沿分離電路，7前沿脈沖信號(hào)，8后沿脈沖信號(hào)，9脈沖整形電路，10整形脈沖信號(hào)，11脈沖隔離變壓器，12浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器上管驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，13浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器電源正端，14浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器上管，15浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器輸出，16電阻網(wǎng)絡(luò)，17浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器下管驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，18浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器下管，19浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器電源負(fù)端，20高壓側(cè)開(kāi)啟脈沖，21高壓側(cè)截止脈沖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]如圖1所示，本發(fā)明脈沖隔離變壓器11，包括初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3，所述初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3共用一個(gè)鐵芯4，所述初級(jí)繞組I作為隔離變壓器的輸入端，所述第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3作為隔離變壓器的輸出端，所述第一次級(jí)繞組2與初級(jí)繞組I同向耦合，輸出開(kāi)啟脈沖，所述第二次級(jí)繞組3與初級(jí)繞組I反向耦合，輸出截止脈沖，所述初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2、第二次級(jí)繞組3由匝數(shù)相等的相同漆包線繞制而成。
[0017]所述初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2和第二次級(jí)繞組3圍繞鐵芯4分層繞制，初級(jí)繞組I處于中間層，里層和外層繞組反向耦合，其中與初級(jí)繞組I同向耦合的為第一次級(jí)繞組2，與初級(jí)繞組I反向耦合的為第二次級(jí)繞組3。
[0018]脈沖信號(hào)傳輸由脈沖隔離變壓器11完成，在鐵芯上采用緊耦合繞制的方式，所有繞組從距離骨架5毫米距離開(kāi)始繞制，例如，首先在最里層繞制第一次級(jí)繞組2，在第一次級(jí)繞組2外層添加一層聚酰氧氨膠帶滿足初級(jí)繞組I和第一次級(jí)繞組2的絕緣耐壓條件后，繞制初級(jí)繞組1，初級(jí)繞組I和第一次級(jí)繞組2同向耦合，產(chǎn)生的磁通鏈相疊加。在初級(jí)繞組I的外層添加一層聚酰氧氨膠帶滿足初級(jí)繞組I和第二次級(jí)繞組3的絕緣耐壓條件后，繞制第二次級(jí)繞組3，第二次級(jí)繞組3和初級(jí)繞組I反向耦合，產(chǎn)生的磁通鏈相抵消。繞制完畢的變壓器繞組剖面示意圖如圖2所示。
[0019]初始調(diào)制信號(hào)5經(jīng)過(guò)如圖3所示的前后沿分離電路6，產(chǎn)生前沿脈沖信號(hào)7和后沿脈沖信號(hào)8，前沿脈沖信號(hào)7送到脈沖整形電路9的INl端，后沿脈沖信號(hào)8送到脈沖整形電路9的IN2端，脈沖整形電路9將兩路脈沖處理，以O(shè)UTl和0UT2為端口，輸出電壓幅值為12V、脈沖寬度為200納秒的整形脈沖信號(hào)10 ；
[0020]通過(guò)將初級(jí)繞組1、第一次級(jí)繞組2與第二次級(jí)繞組3共用一個(gè)鐵芯4，第一次級(jí)繞組2輸出高壓側(cè)開(kāi)啟脈沖20，第二次級(jí)繞組3輸出高壓側(cè)截止脈沖21，將初始調(diào)制信號(hào)5經(jīng)過(guò)前后沿分離電路6和脈沖整形電路9處理為脈沖信號(hào)進(jìn)行傳輸，減小傳輸信號(hào)能量，降低鐵芯4和脈沖隔離變壓器11的匝數(shù)要求，而且將開(kāi)啟脈沖和截止脈沖用同一個(gè)變壓器進(jìn)行傳輸，可以有效減小變壓器體積和個(gè)數(shù)，提高系統(tǒng)集成度；
[0021]根據(jù)傳輸?shù)某跏颊{(diào)制信號(hào)的電壓幅值、脈沖寬度和絕緣電壓，確定繞組使用的導(dǎo)線型號(hào)和鐵芯型號(hào)?？紤]到加至初級(jí)繞組I的整形脈沖信號(hào)10的電壓幅值為12V，脈沖寬度為200納秒，三個(gè)繞組1、2、3均選用Φ0.21的漆包圓銅線，脈沖隔離變壓器11的鐵芯4選用EPC17型鐵氧體磁環(huán)；
[0022]根據(jù)選取的鐵芯型號(hào)，計(jì)算三個(gè)繞組的導(dǎo)線匝數(shù)；三個(gè)繞組1、2、3的導(dǎo)線匝數(shù)都為60匝；
[0023]如圖4所示，將脈沖整形電路9的輸出信號(hào)10作為脈沖隔離變壓器11的輸入，接到初級(jí)繞組I兩端，連接關(guān)系為脈沖整形電路11的OUTl端與初級(jí)繞組I的1-1端相連，脈沖整形電路11的0UT2端與初級(jí)繞組I的1-2端相連；第一次級(jí)繞組2傳輸高壓側(cè)開(kāi)啟脈沖20，送給后一級(jí)的浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器上管驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)12，第二次級(jí)繞組3傳輸高壓側(cè)截止脈沖21，送給后一級(jí)的浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器下管驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)17。
[0024]脈沖隔離變壓器11傳輸?shù)男盘?hào)波形如圖5所示。根據(jù)驅(qū)動(dòng)網(wǎng)絡(luò)不同，浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器上管14在第一次級(jí)繞組2傳遞正向脈沖時(shí)開(kāi)啟，傳遞負(fù)脈沖時(shí)關(guān)斷，浮動(dòng)?xùn)艠O調(diào)制器下管18在第二次級(jí)繞組3傳遞正脈沖時(shí)開(kāi)啟，傳遞負(fù)脈沖關(guān)斷。
[0025]本發(fā)明通過(guò)將初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組共用一個(gè)鐵芯，第一次級(jí)繞組輸出開(kāi)啟脈沖，第二次級(jí)繞組輸出截止脈沖，將初始調(diào)制信號(hào)經(jīng)過(guò)低壓側(cè)處理電路處理為脈沖信號(hào)進(jìn)行傳輸，減小傳輸信號(hào)能量，降低磁芯尺寸和變壓器匝數(shù)要求，而且將開(kāi)啟脈沖和截止脈沖用同一個(gè)變壓器進(jìn)行傳輸，可以有效減小變壓器體積和個(gè)數(shù)，提高系統(tǒng)集成度；
[0026]同時(shí)，本發(fā)明通過(guò)將初級(jí)繞組、第一次級(jí)繞組與第二次級(jí)繞組圍繞鐵芯分層繞制，達(dá)到繞組之間緊密耦合的目的，降低了該脈沖隔離變壓器的分布電容和漏感，有效提高了傳輸信號(hào)的可靠性。
【權(quán)利要求】
1.一種脈沖隔離變壓器，其特征在于，包括初級(jí)繞組(I)、第一次級(jí)繞組(2)、第二次級(jí)繞組(3 )，所述初級(jí)繞組(I)、第一次級(jí)繞組(2 )和第二次級(jí)繞組(3 )共用一個(gè)鐵芯(4 )，所述初級(jí)繞組(I)作為隔離變壓器的輸入端，所述第一次級(jí)繞組(2)與初級(jí)繞組(I)同向耦合，輸出開(kāi)啟脈沖，所述第二次級(jí)繞組(3)與初級(jí)繞組(I)反向耦合，輸出截止脈沖，所述初級(jí)繞組(I)、第一次級(jí)繞組(2 )、第二次級(jí)繞組(3 )由匝數(shù)相等的相同漆包線繞制而成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的脈沖隔離變壓器，其特征在于:所述初級(jí)繞組(I)、第一次級(jí)繞組(2)和第二次級(jí)繞組(3)圍繞鐵芯(4)分層繞制，初級(jí)繞組(I)處于中間層，里層和外層繞組反向耦合，其中與初級(jí)繞組(I)同向耦合的為第一次級(jí)繞組(2)，與初級(jí)繞組(I)反向耦合的為第二次級(jí)繞組(3 )。
【文檔編號(hào)】H01F27/30GK103474214SQ201310436419
【公開(kāi)日】2013年12月25日 申請(qǐng)日期:2013年9月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月24日
【發(fā)明者】王磊, 朱元江, 黎濱, 高彧博, 畢磊, 謝章貴, 王斌 申請(qǐng)人:中國(guó)船舶重工集團(tuán)公司第七二三研究所