漏磁可調(diào)的高壓變壓器裝置及其應(yīng)用以及變流器電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種高壓變壓器裝置，其包括變壓器鐵芯、初級(jí)繞組、設(shè)置在初級(jí)繞組上的有可調(diào)漏磁的次級(jí)繞組。本發(fā)明還涉及一種具有這種高壓變壓器裝置的變流器電路以及這種高壓變壓器裝置的一種應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002]尤其為了產(chǎn)生X射線管工作所需要的高壓，使用用于與變流器一起工作的高頻-高壓變壓器，其中變壓器的漏磁用作電感或振蕩回路構(gòu)件。例如對(duì)于醫(yī)療診斷中的X射線成像，這種變流裝置有重要意義。
[0003]在變流器中使用的高壓變壓器往往被設(shè)計(jì)為使變壓器的漏磁盡可能小。這例如適用于反向變換器。在這里過大的漏磁將在半導(dǎo)體開關(guān)斷開的時(shí)刻導(dǎo)致不希望的過電壓。
[0004]反之，在其它電路設(shè)計(jì)中，例如在有變壓器的串聯(lián)諧振變換器中，其中串聯(lián)振蕩回路被設(shè)計(jì)為與變壓器串聯(lián)，漏電感可以有目的地用作振蕩回路的串聯(lián)電抗器。通過相應(yīng)地設(shè)計(jì)變壓器，漏電感通常是可調(diào)的，從而使它與串聯(lián)振蕩回路所需要的電感相同。
[0005]調(diào)節(jié)漏電感的一種可能性在于，改變變壓器繞組的匝數(shù)。漏電感與匝數(shù)的平方成比例。
[0006]另一種可能性在于，調(diào)整變壓器內(nèi)的幾何關(guān)系。例如可以提高其中初級(jí)和次級(jí)繞組在兩個(gè)上下排列的線包中實(shí)現(xiàn)的變壓器的漏電感，為此在線包之間選擇比較大的距離。由此在初級(jí)與次級(jí)繞組之間的磁耦合減小。在初級(jí)繞組內(nèi)的磁通不再完全與次級(jí)繞組磁耦合。部分磁通作為漏磁通在線包間隙內(nèi)閉合。在這種情況下漏電感與漏磁通成比例。
[0007]若應(yīng)達(dá)到高值的漏電感，則以上述方式不再有可能或合理地調(diào)節(jié)漏電感。于是在匝數(shù)增大的同時(shí)繞組損耗增加，或者增大初級(jí)與次級(jí)繞組之間的距離將導(dǎo)致變壓器不希望地增大。因此對(duì)于大電感，通常將一個(gè)附加的串聯(lián)電抗器與變壓器串聯(lián)。
[0008]例如在公開文獻(xiàn)DE102011005446A1中介紹了這種包括具有漏電感的高壓變壓器的變流器電路。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009]本發(fā)明的目的是提供一種具有高的可調(diào)磁性漏電感的高壓變壓器裝置、一種具有這種高壓變壓器裝置的變流器電路以及這種高壓變壓器裝置的一種應(yīng)用。
[0010]按本發(fā)明，通過獨(dú)立權(quán)利要求所述的高壓變壓器裝置、變流器電路和高壓變壓器裝置的應(yīng)用達(dá)到上述目的。在從屬權(quán)利要求中說明了有利擴(kuò)展。
[0011]本發(fā)明的基本思想在于，在高壓變壓器的初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間并行成排地設(shè)置環(huán)形鐵芯，從而有目的地增大變壓器的磁漏。由此尤其還能實(shí)現(xiàn)通過按先有技術(shù)的變壓器設(shè)計(jì)達(dá)不到的非常高值的漏磁。
[0012]本發(fā)明要求保護(hù)一種高壓變壓器裝置，其包括變壓器鐵芯、初級(jí)繞組和設(shè)置在初級(jí)繞組上的次級(jí)繞組，其中，彼此間隔距離地并行布置的環(huán)形鐵芯處于初級(jí)繞組與次級(jí)繞組之間，環(huán)形鐵芯分散初級(jí)繞組的磁通。
[0013]與通過由已知結(jié)構(gòu)形式的變壓器及前置串聯(lián)電抗器組成的等同裝置實(shí)現(xiàn)相比，按本發(fā)明高壓變壓器裝置的優(yōu)點(diǎn)在于，串聯(lián)電抗器磁性集成在變壓器裝置內(nèi)。變壓器的初級(jí)繞組同時(shí)滿足串聯(lián)電抗器的繞組的功能。變壓器鐵芯不僅對(duì)串聯(lián)電抗器的工作而且對(duì)變壓器的工作有貢獻(xiàn)。
[0014]通過變壓器裝置的組件承擔(dān)多項(xiàng)任務(wù)并能將必要的部件數(shù)量從兩個(gè)部件(串聯(lián)電抗器和變壓器)減少為一個(gè)組件(串聯(lián)電抗器磁性集成在內(nèi)的變壓器)，不僅使得節(jié)省成本，而且還使得減小總的結(jié)構(gòu)空間。
[0015]按一種擴(kuò)展方案，所述裝置包括鎧裝式變壓器鐵芯、變壓器鐵芯的主鐵芯柱、以及變壓器鐵芯的外鐵芯柱，初級(jí)繞組、環(huán)形鐵芯和次級(jí)繞組位于主鐵芯柱上。
[0016]按另一種實(shí)施形式，變壓器鐵芯設(shè)計(jì)為兩部分并且沒有縫隙，并且所述兩部分各自設(shè)計(jì)為U形。
[0017]按一種優(yōu)選的實(shí)施形式，所述環(huán)形鐵芯由鐵氧體制成。
[0018]此外所述裝置可以包括支座，其位于初級(jí)繞組上并在其中并行成排地設(shè)置環(huán)形鐵
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[0019]按另一種構(gòu)造，所述裝置包括定距件，其設(shè)置在相鄰的環(huán)形鐵芯之間，并且保持環(huán)形鐵芯處于彼此間隔開的位置。
[0020]通過間隔距離地設(shè)置環(huán)形鐵芯，在漏磁路徑內(nèi)獲得分布的空氣隙，與集中的空氣隙相比，可以將在空氣隙附近的漏磁場限制在空氣隙的空間范圍內(nèi)。由此穿過初級(jí)繞組的磁場強(qiáng)度的幅度減小，并且在初級(jí)繞組內(nèi)由于這種外部磁場而產(chǎn)生的高頻損耗減少。
[0021 ] 此外，定距件可以由不能磁化的材料制成。
[0022]按另一種實(shí)施形式，變壓器鐵芯由鐵氧體制成。
[0023]按另一種構(gòu)造，初級(jí)繞組設(shè)計(jì)為多層膜片繞組。
[0024]按另一種實(shí)施形式，所述裝置包括位于變壓器鐵芯上的初級(jí)線圈架，初級(jí)繞組設(shè)置在初級(jí)線圈架內(nèi)。
[0025]按另一種實(shí)施形式，次級(jí)繞組由漆包銅線制成。
[0026]按另一種構(gòu)造，所述裝置包括設(shè)置在環(huán)形鐵芯上的多腔室次級(jí)線圈架，次級(jí)繞組設(shè)置在次級(jí)線圈架內(nèi)。
[0027]通過按本發(fā)明將次級(jí)繞組分布在多個(gè)腔室內(nèi)，不僅能保持小的寄生繞組電容，而且能保持小的在各個(gè)腔室內(nèi)的繞組層的層到層電壓。
[0028]按另一種實(shí)施形式，所述裝置包括隔離罩，其布置在次級(jí)繞組上，并且設(shè)計(jì)用于將次級(jí)繞組與變壓器鐵芯隔離。
[0029]本發(fā)明還要求保護(hù)一種變流器電路，所述變流器電路包括按本發(fā)明的高壓變壓器裝置并且包括具有電感的振蕩回路，所述電感由初級(jí)繞組的磁通的漏磁通形成。
[0030]此外，本發(fā)明還要求保護(hù)一種按本發(fā)明的高壓變壓器裝置的應(yīng)用，用于形成變流器電路的振蕩回路的電感，其中，通過磁導(dǎo)率、通過環(huán)形鐵芯之間的距離和/或通過環(huán)形鐵芯的數(shù)量，可以調(diào)節(jié)振蕩回路的電感。
【附圖說明】
[0031]由下面借助示意圖對(duì)實(shí)施例的說明中可知本發(fā)明的其他特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。
[0032]其中:
[0033]圖1表示通過高壓變壓器裝置的縱剖面；
[0034]圖2表示通過高壓變壓器裝置的橫截面；
[0035]圖3表示示出了磁通的高壓變壓器裝置的縱剖面；以及
[0036]圖4表示具有高壓變壓器裝置的變流器電路的框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]有高漏磁的高頻-高壓變壓器可以通過按圖1和圖2所示按本發(fā)明的結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。圖1表示通過高壓變壓器裝置的縱剖面，并且圖2表示沿圖1中剖切線A-B的截面圖。
[0038]在兩個(gè)“U”字拼合的形狀的分割式變壓器鐵芯I的主鐵芯柱13上設(shè)置初級(jí)繞組3，并在初級(jí)繞組3上設(shè)置分布在多個(gè)腔室內(nèi)的次級(jí)繞組8。變壓器鐵芯I在這里優(yōu)選地由鐵氧體制成，以保持低的磁性鐵芯損耗。
[0039]初級(jí)繞組3優(yōu)選地設(shè)計(jì)為多層膜片繞組，以及為了