一種基于高功率密度扁平化車載dcdc變換器的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，包括直流源、第一開關橋臂、第二開關橋臂、諧振電感、變壓器和輸出整流濾波電路，第一開關橋臂包括第一上橋臂支路和第一下橋臂支路，第二開關橋臂包括第二上橋臂支路和第二下橋臂支路。本實用新型所有磁性器件采用的都是扁平化結構，大大降低了整個基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器的高度，使得能夠滿足車載裝置小體積、扁平化要求。
【專利說明】
一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器
技術領域
[0001 ]本實用新型涉及電子技術領域，尤其涉及一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器。
【背景技術】
[0002]隨著新能源電動汽車的迅猛發展，對電能變換裝置的要求愈來愈高，特別是對車載DCDC變換器的功率密度要求也越來越高。因此，高功率密度、小體積、高效率的車載DCDC變換器已經成為未來發展的必然趨勢。然而，現有的車載DCDC變換器功率密度普遍較小，體積較大，很難滿足車載式變換裝置的應用。
[0003]制約車載DCDC體積的主要元件是磁性器件，如圖3和4所示，傳統上磁性器件采用普通的磁性器件，其中，線包30和磁芯40的高度和體積往往較大；另一種方式是采用平面式的磁性器件，但線包往往還是采用利茲線或銅箔方式，該方式雖然能實現高功率密度的要求，但由于制作困難，嚴重影響生產效率。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型要解決的技術問題在于提供一種扁平化、體積小的基于高功率密度扁平化車載D⑶C變換器。
[0005]實現本實用新型目的的技術方案是:一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，包括直流源、第一開關橋臂、第二開關橋臂、諧振電感、變壓器和輸出整流濾波電路，第一開關橋臂包括第一上橋臂支路和第一下橋臂支路，第二開關橋臂包括第二上橋臂支路和第二下橋臂支路，第一開關橋臂和第二開關橋臂均并聯在直流源的兩端，第一開關橋臂的中點與諧振電感的一端連接，諧振電感的另一端與變壓器初級的一端連接，第二開關橋臂的中點與變壓器初級的另一端連接，輸出整流濾波電路連接在變壓器的次級上;諧振電感和變壓器均由PCB板和平面磁芯組成，平面磁芯安裝在PCB板上。
[0006]作為本實用新型的優化方案，輸出整流濾波電路包括第一整流管、第二整流管、輸出電感和輸出電容，第一整流管和第二整流管組成全波整流單元，輸出電感和輸出電容組成濾波單元，變壓器次級上的交流電壓首先經過全波整流單元整流后，再經過濾波單元濾波后輸出直流電壓。
[0007]作為本實用新型的優化方案，輸出電感由PCB板和平面磁芯組成，平面磁芯安裝在PCB板上。
[0008]作為本實用新型的優化方案，平面磁芯的厚度小于30mm。
[0009]本實用新型具有積極的效果:(1)扁平化，所有磁性器件采用的都是扁平化結構，大大降低了整個基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器的高度，使得能夠滿足車載裝置小體積、扁平化要求。
[0010](2)小體積、高效率，該實用新型采用新的控制方式使能整體的功率密度大大提高，具有較高的效率。
[0011](3)生產效率高，該實用新型的能夠實現自動化生產，避免了以往個別功率器件的手工補焊，使得生產效率得到了大大的提高。
【附圖說明】
[0012]為了使本實用新型的內容更容易被清楚地理解，下面根據具體實施例并結合附圖，對本實用新型作進一步詳細的說明:
[0013]圖1為本實用新型的電路不意圖；
[0014]圖2為本實用新型磁性器件的結構圖；
[0015]圖3為傳統車載D⑶C變化器電路示意圖；
[0016]圖4為傳統磁性器件的結構圖。
[0017]其中:1、直流源，4、諧振電感，5、變壓器，10、PCB板，20、平面磁芯，21、第一上橋臂支路，22、第一下橋臂支路，31、第二上橋臂支路，32、第二下橋臂支路，61、第一整流管，62、第二整流管，63、輸出電感，64、輸出電容，30、線包，40、磁芯。
【具體實施方式】
[0018]如圖1和2所示，本實用新型公開了一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，包括直流源1、第一開關橋臂、第二開關橋臂、諧振電感4、變壓器5和輸出整流濾波電路，第一開關橋臂包括第一上橋臂支路21和第一下橋臂支路22，第二開關橋臂包括第二上橋臂支路31和第二下橋臂支路32，第一開關橋臂和第二開關橋臂均并聯在直流源I的兩端，第一開關橋臂的中點與諧振電感4的一端連接，諧振電感4的另一端與變壓器5初級的一端連接，第二開關橋臂的中點與變壓器5初級的另一端連接，輸出整流濾波電路連接在變壓器5的次級上;諧振電感4和變壓器5均由PCB板10和平面磁芯20組成，平面磁芯20安裝在PCB板10上。
[0019]輸出整流濾波電路包括第一整流管61、第二整流管62、輸出電感63和輸出電容64，第一整流管61和第二整流管62組成全波整流單元，輸出電感63和輸出電容64組成濾波單元，變壓器5次級上的交流電壓首先經過全波整流單元整流后，再經過濾波單元濾波后輸出直流電壓。輸出電感63由PCB板10和平面磁芯20組成，平面磁芯20安裝在PCB板10上。
[0020]本實用新型的磁性器件包括諧振電感4、變壓器5和輸出電感63，磁性器件均采用平面磁性材料加PCB線包的制作工藝，平面磁芯20采用平面磁性材料能夠實現基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器的扁平化以滿足車載變換裝置的需要，PCB板10采用PCB制作的方式可實現匝比的靈活配置以及提高磁性器件的生產效率以滿足工程化、批量化的需求。
[0021]平面磁芯20是由平面化的磁性材料或常規的磁性材料組成，厚度小于等于30mm。
[0022]工作流程:直流源I輸出的直流電壓Vin經電流互感器CTl分別加到第一開關橋臂和第二開關橋臂的兩端，第一上橋臂支路21、第二下橋臂支路32和第二上橋臂支路31、第一下橋臂支路22在各自的驅動信號的作用下交替導通，實現能量轉換。當第一上橋臂支路21和第二下橋臂支路32導通時，電壓Vin經電流互感器CT1、第一上橋臂支路21、諧振電感4、變壓器5和第二下橋臂支路32構成通路；當第二上橋臂支路31、第一下橋臂支路22導通時，電壓Vin經電流互感器CT1、第二上橋臂支路31、諧振電感4、變壓器5和第一下橋臂支路22構成通路，變壓器5次級上的交流電壓首先經過全波整流單元整流后，再經過濾波單元濾波后輸出直流電壓。
[0023]以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，其特征在于:包括直流源(I)、第一開關橋臂、第二開關橋臂、諧振電感(4)、變壓器(5)和輸出整流濾波電路，所述的第一開關橋臂包括第一上橋臂支路(21)和第一下橋臂支路(22)，所述的第二開關橋臂包括第二上橋臂支路(31)和第二下橋臂支路(32)，所述的第一開關橋臂和第二開關橋臂均并聯在直流源(I)的兩端，第一開關橋臂的中點與諧振電感(4)的一端連接，諧振電感(4)的另一端與變壓器(5)初級的一端連接，第二開關橋臂的中點與變壓器(5)初級的另一端連接，所述的輸出整流濾波電路連接在變壓器(5)的次級上;所述的諧振電感(4)和變壓器(5)均由PCB板(10)和平面磁芯(20)組成，所述的平面磁芯(20)安裝在PCB板(1)上。2.根據權利要求1所述的一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，其特征在于:所述輸出整流濾波電路包括第一整流管(61)、第二整流管(62)、輸出電感(63)和輸出電容(64)，所述的第一整流管(61)和第二整流管(62)組成全波整流單元，所述的輸出電感(63)和輸出電容(64)組成濾波單元，變壓器(5)次級上的交流電壓首先經過全波整流單元整流后，再經過濾波單元濾波后輸出直流電壓。3.根據權利要求2所述的一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，其特征在于:所述的輸出電感(63)由PCB板(10)和平面磁芯(20)組成，所述的平面磁芯(20)安裝在PCB板(10)上。4.根據權利要求1所述的一種基于高功率密度扁平化車載DCDC變換器，其特征在于:所述平面磁芯(20)的厚度小于等于30mm。
【文檔編號】H02M3/335GK205725465SQ201620671106
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月29日
【發明人】王洋, 方波
【申請人】南京舜唐科技有限公司