多相转换器制造技术

具有多个电相（11至16）的多相转换器（10），所述相分别可以通过开关装置（21至26）来操控，其中设置至少一个耦合装置（31至38）用于将一个相与另一相耦合，其中对于每个相设置两个线匝。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】具有多个电相（11至16）的多相转换器（10），所述相分别可以通过开关装置（21至26）来操控，其中设置至少一个耦合装置（31至38）用于将一个相与另一相耦合，其中对于每个相设置两个线匝。【专利说明】多相转换器
本专利技术涉及多相转换器。
技术介绍
也可以称为直流电压转换器或DC/DC转换器的功率转换器被构造用于将在输入端处的直流电压转换成具有其他电压水平的直流电压。这种功率转换器也可以被构造为具有所耦合的电感的多相转换器。所耦合的多相转换器包括多个相，其中每个相通过电流流经的导体引导，所述多个相通过磁性耦合装置相互耦合。但是通过每个相产生的、由磁性耦合引起的电流波纹可能影响多相转换器的运行，因此应该彼此适当地布置各个导体的片段，以便例如避免电磁兼容性的缺点。 出版物W02012/028558 Al描述了一种多相转换器，其中相的干扰性相互影响通过将至少六个相中的一个相与至少三个其他相磁性反向地耦合被最小化并且磁通量的大部分被补偿。待耦合的相在此被选择为使得可以实现最佳的补偿。这通过相的反向电流分布图来实现。在此情况下目的是，磁性地耦合所述相，使得结果得到的磁场由于耦合的相被最小化。在此，使用铁氧体磁芯用于耦合磁通量，以便从材料的高磁导率得到好处。在这里所建议的耦合情况下，相可以按顺序和彼此无关地被操控。 从出版物DE 10 2010 040 202 Al中已知具有多个相的多相转换器，所述多个相分别可以通过开关装置来操控。在此，设置耦合装置，用于将相中的至少一个与至少三个其他相磁性耦合。 出版物DE 10 2010 040 222 Al描述了用于多个电相的多相转换器，所述多个电相可以分别通过开关装置操控。在此，设置耦合装置，所述耦合装置将至少一个第一相与至少一个第二相磁性耦合，其中至少两个相在空间上在一个层面中走向。 在出版物DE 10 2010 040 205 Al中描述了一种类似的多相转换器。在该多相转换器情况下，设置至少两个耦合装置，其中两个耦合装置中的至少一个具有比另一个耦合装置小的电感。 因此，已知具有所耦合的电感的不同构思，但是所述构思至少部分地具有不同缺点，下面示例性地列出其中的几个。因此太高的耦合导致EMV问题。太复杂的结构引起高的制造成本。如果在空间上分离地存在相始端和相末端，则这导致由导体环引起的EMV缺点和效率缺点。此外，在空转中的高磁芯损耗在最小负载时引起差的效率。太平坦的结构需要太大的结构空间。此外，对软磁材料的高体积需求引起高成本。 要注意的是，在功率电子设备中存在DC/DC转换器拓扑结构，其中明显地对于功能需要漏磁通量。尤其是具有所耦合的电感的转换器属于此。在诸如电铃变压器、电焊变压器、前联变压器等的特定漏磁场变压器中，漏磁通量被用于防短路和从而用于调节电流。该附加的漏磁通量可以在小的范围中由在铁氧体磁芯中的铜绕组的类型和/或实施影响。 在该小的附加可行的漏电感不足够的情况下，必须将例如具有构件的附加电感装配到电流路径中。这除了附加的结构空间之外还导致附加的构件成本和损耗功率。 例如由WO 2009/114873 Al已知另一多相转换器。其中所述的DC/DC转换器包括具有非线性电感性电阻的线圈、开关系统和输出滤波器。在此，相邻的相彼此耦合。 由EP I 145 416 BI已经知道一种用于变换电能的变换器。因此这里建议，可以通过使用稱合的电感减小节流阀大小。在此情况下应该如此确定所稱合的节流阀的尺寸，使得子分支的负载电流相互补偿并且不导致节流阀的磁性载荷。只有在各个子分支之间的差电流于是导致磁场。 由US 2009/0179723 Al已经知道一种DC/DC转换器，其中可以通过两个要磁耦合的相的有针对性地选择的间距调整漏电感。
技术实现思路
以此为背景提出具有权利要求1的特征的多相转换器和耦合构思。本专利技术的其他构型从从属权利要求和说明书得出。 因此提出耦合构思，所述耦合构思针对汽车高功率转换器的要求在结构空间、成本和效率方面得以优化。 重要的是，相利用耦合装置被磁耦合，其中每个耦合装置分别耦合至少两个相，其中每个相分别包括至少两个线匝。 多相转换器可以被构成为使得通过有针对性地引入漏磁通量稍微减少相的耦合，由此可以实现损耗功率的减小和从而实现效率的升高。由此也可以进一步减少干扰。这通过用于影响漏磁通量的装置实现，所述装置布置在要耦合的相的至少两个相之间。该解决方案无附加结构空间也行并且从而是节省空间的。 要注意的是，所提出的多相转换器可以针对多个相被构造。因此可以设置两个、三个、四个、五个、六个或更多相。在此给每个相分配至少两个线匝。 特别适宜地，用于影响漏磁通量的装置以引导磁通的方式与耦合装置连接。因此，该功能性可能已经在制造耦合装置时被集成，例如通过直接在制造过程中将铁氧体磁芯压制成耦合装置。 在适宜的改进方案中规定，用于影响漏磁通量的装置在中部布置在两个要耦合的相之间。特别适宜的是，用于影响漏磁通量的装置被构造为矩形的或拱顶形。在一种适宜的改进方案中规定，用于影响漏磁通量的装置仅在一侧与耦合装置连接。该变型方案可以特别简单地完成，因为用于影响漏磁通量的装置是耦合装置的部分并且由相同的材料组成。 在一种适宜的改进方案中规定，在用于影响漏磁通量的装置和耦合装置之间设置间隙、优选地空隙，其优选地在1_、特别优选地在0.3至0.5_之间的数量级上。该大小避免超过一定容差带的不期望的饱和效应。 在一种适宜的改进方案中规定，至少一个相被实施为圆导线。由此漏磁通量提高并且可以进一步减少干扰。 在一种适宜的改进方案中规定，第一相基本上具有平的、U形走向，而第二相具有基本上矩形的平的走向。这些如此构造的相可以由耦合装置、优选商业上常见的铁氧体磁芯包围。由此，以非常简单的方式在矩阵形结构的支持下实现相的期望的耦合。 可以设置多个相、例如两个至五个相。在此，耦合装置分别将一个相与恰好另一相耦合、与两个相耦合、与三个相耦合或与更多个相耦合。适宜的是，各个相还可以彼此无关地被控制。在此给每个相分配至少两个线匝。 在特别适宜的改进方案中规定，设置恰好六个相，其中耦合装置将六个相中的每一个与六个相中的三个其他相磁耦合。在这种方式的耦合情况下，一方面保证，各个相还可以彼此无关地被控制。此外可以基于相的更强联网而提高多相转换器的失效安全性。 在一种适宜的改进方案中规定，耦合装置包括至少两个部分，其中一个部分具有U形、O形、I形或E形横断面。通过这种结构，要耦合的相可以特别简单地通过耦合装置围绕。在一种适宜的改进方案中规定，在两个部分之间设置间隙、优选空隙。通过这种方式可以特别简单地影响电感。在一种适宜的改进方案中规定，多个由至少两个部分组成的耦合装置具有至少一个共同的部分，优选金属板。从而可以使安装变得容易，因为可以在仅一个步骤中通过放置板而封闭整个耦合装置。 在一种适宜的改进方案中规定，设置至少两个、尤其是三个耦合装置，以便将所述相之一与两个其他相磁耦合，其中两个耦合装置中的至少一个具有比另一耦合装置小的电感。通过有针对性地选择耦合装置的电感，可以影响和优化不同的方面。一方面，电感影响损耗功率并且从而本文档来自技高网...

【技术保护点】
具有多个电相（11至16）的多相转换器，所述相能分别通过开关装置（21至26）操控，其中设置至少一个耦合装置（31至39；100至106；150至156）用于将一个相（11至16）与另一相（11至16）耦合，其中对于每个相（11至16）设置两个线匝（110至116；120；122；130；132）。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：N德雷泽，M申策尔，R舍特勒，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE