一种分立磁性元件耦合电路及其控制方法技术

本发明专利技术涉及一种分立磁性元件耦合电路及其控制方法，该电路包括相互独立的第一磁性元件以及第二磁性元件；第一磁性元件上以及第二磁性元件上分别绕制有外加绕组，外加绕组通过一连接阻抗形成回路，从而建立第一磁性元件与第二磁性元件的耦合关系。该方法包括：通过调节连接阻抗的阻抗值或/和通过调节所述第一磁性元件外加绕组的电感量与所述第一磁性元件的互感量、调节所述第二磁性元件外加绕组的电感量与所述二磁性元件的互感量，从而调整第一磁性元件与第二磁性元件的耦合关系。本发明专利技术所提出的一种分立磁性元件耦合电路及其控制方法不仅实现了两个或多个独立磁性元件耦合控制，同时还具有结构简单、控制难度低、灵活性高等特点。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及，该电路包括相互独立的第一磁性元件以及第二磁性元件；第一磁性元件上以及第二磁性元件上分别绕制有外加绕组，外加绕组通过一连接阻抗形成回路，从而建立第一磁性元件与第二磁性元件的耦合关系。该方法包括：通过调节连接阻抗的阻抗值或/和通过调节所述第一磁性元件外加绕组的电感量与所述第一磁性元件的互感量、调节所述第二磁性元件外加绕组的电感量与所述二磁性元件的互感量，从而调整第一磁性元件与第二磁性元件的耦合关系。本专利技术所提出的不仅实现了两个或多个独立磁性元件耦合控制，同时还具有结构简单、控制难度低、灵活性高等特点。【专利说明】-种分立磁性元件輔合电路及其控制方法
本专利技术设及一种分立磁性元件禪合电路及其控制方法。
技术介绍
传统在开关电源的应用中，磁禪合技术可W用于不同的磁性元件中，用W改善开 关电源的损耗特性、电磁兼容特性及功率密度。目前的磁禪合技术均是在同一磁忍中采用 多绕组结构，通过磁路控制来实现绕组间的禪合。对于两个独立磁性元件或多个独立磁性 元件的禪合目前没有相应的方法。 现有控制两个元件近场禪合的方法有如下几种： 1、传统意义上的互感 如图1所示，当一线圈中的电流发生变化时，在临近的另一线圈中产生感应电动 势，叫做互感现象。互感现象是一种常见的电磁感应现象，不仅发生于绕在同一铁忍上的两 个线圈之间，而且也可W发生于任何两个相互靠近的电路之间。通过改变两个电感的相互 位置与距离，可W定性地在一定程度上控制禪合系数的大小。 2、一种无气隙可变禪合电感器 如图2所示，利用互感的形成原理，将多个线圈绕制在磁路相通的铁忍上，通过控 制每个线圈的应数来控制线圈之间互感的大小。由公式可知，改变线圈应数即可改变线圈 链过的总磁通大小，进而改变线圈之间的互感。如图2所示，控制线圈31、线圈32W及线圈33 的应数邮可巧巧巧感大小。[000引 3、磁集成技术 磁集成技术是将变换器中的两个或多个分立器件，如电感、变压器等，绕制在一副 磁忍上，从结构上集中在一起，能够减小磁性器件的体积、重量，有时还能减小电流纹波、降 低磁件损耗、改善电源动态性能，对提高电源的性能及功率密度有重要意义。一个典型的磁 集成应用如图3所示： 采用EI型磁忍结构，将线圈绕制在=个磁柱上，若应用于集成变压器和电感器时， 电感器绕组产生的磁通会经过变压器的磁路;若应用于集成共模电感和差模电感时，差模 电感绕组产生的磁通会经过共模电感部分。两种情况下均使得磁忍得到充分利用，也间接 地形成了变压器与电感器、共模电感与差模电感之间的禪合。 W上所述均是在同一磁忍中通过控制气隙或磁路来实现两个磁性元件的禪合控 审Ij，该方法依赖于磁路的设计，控制难度高，制造成本高。且均无对两个独立磁性元件禪合 或多个独立磁性元件的控制方式。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种分立磁性元件禪合电路及其控制方法，W克服现有技 术中存在的缺陷。 为实现上述目的，本专利技术的技术方案是:一种分立磁性元件禪合电路，包括相互独 立的第一磁性元件W及第二磁性元件;所述第一磁性元件上W及所述第二磁性元件上分别 绕制有外加绕组，所述外加绕组通过一连接阻抗形成回路，从而建立所述第一磁性元件与 所述第二磁性元件的禪合关系。 进一步的，提供一种分立磁性元件禪合电路的控制方法，通过调节所述连接阻抗 的阻抗值，从而调整所述第一磁性元件与所述第二磁性元件的禪合关系。 在本专利技术一实施例中，所述连接阻抗为电感和电容的组合，电感和电阻的组合，电 容和电阻的组合或电感、电容和电阻的组合。 在本专利技术一实施例中，通过对多个相互独立的磁性元件中两两磁性元件之间的禪 合与控制，实现多个磁性元件的禪合与控制。 进一步的，提供一种分立磁性元件禪合电路的控制方法，通过调节所述第一磁性 元件外加绕组的电感量与所述第一磁性元件的互感量、调节所述第二磁性元件外加绕组的 电感量与所述二磁性元件的互感量，从而调整所述第一磁性元件与第二磁性元件的禪合关 系。 在本专利技术一实施例中，所述连接阻抗为电感和电容的组合，电感和电阻的组合，电 容和电阻的组合或电感、电容和电阻的组合。 在本专利技术一实施例中，通过对多个相互独立的磁性元件中两两磁性元件之间的禪 合与控制，实现多个磁性元件的禪合与控制。 进一步的，提供一种分立磁性元件禪合电路的控制方法，通过调节所述连接阻抗 的阻抗值、调节所述第一磁性元件外加绕组的电感量与所述第一磁性元件的互感量W及调 节所述第二磁性元件外加绕组的电感量与所述二磁性元件的互感量，从而调整所述第一磁 性元件与第二磁性元件的禪合关系。 在本专利技术一实施例中，，所述连接阻抗为电感和电容的组合，电感和电阻的组合， 电容和电阻的组合或电感、电容和电阻的组合。 在本专利技术一实施例中，通过对多个相互独立的磁性元件中两两磁性元件之间的禪 合与控制，实现多个磁性元件的禪合与控制。 相较于现有技术，本专利技术具有W下有益效果： 1.可实现两个分立磁性元件的禪合和控制。 2.易于调节，可W实现对分立元件禪合的精确控制。 3.可W在远处实现分立磁件的禪合与控制，增添了产品设计与实现的便捷性与可 能性。 4.不需要额外增加磁忍或设计额外磁路，大大降低了磁性元件的设计难度，对产 品的设计起到显著的积极作用。 5.可W将不同性质的磁性元件进行禪合，极大地拓宽了电子产品的设计思路。【附图说明】 图1为传统互感形成示意图。图2为无气隙可变禪合电感器原理图。 图3为磁集成机构。 图4为本专利技术一实施例中两电感禪合图。 图5为本专利技术一实施例中外加绕组控制两电感。 图6为本专利技术一实施例中外加绕组结构图 图7为本专利技术一实施例中外加绕组一端与原电感相连的变换图。 图8为本专利技术一实施例中外加绕组解禪示意图。[003引图9为本专利技术一实施例中当Zi2 = Lo时化2随Lo变化曲线。 图10为本专利技术一实施例中当Zi2 = R时Leq, Req随R变化曲线。 图11为本专利技术一实施例中当Zl2 = R时Leq，Req随f变化曲线。[004。 图12为本专利技术一实施例中当Zi2 = C时Mi2随C变化曲线。[004^ 图13为本专利技术一实施例中当Zi2 = C时Mi2随f变化曲线。 图14为本专利技术一实施例中两电感间采用第一禪合方式的示意图。 图15为本专利技术一实施例中两电感间采用第二禪合方式的示意图。 图16为本专利技术一实施例中两电感间采用第=禪合方式的示意图。 图17为本专利技术一实施例中两电感间采用第四禪合方式的示意图。 图18为本专利技术一实施例中电感与共模电感采用第一禪合方式的示意图。 图19为本专利技术一实施例中电感与共模电感采用第二禪合方式的示意图。 图20为本专利技术一实施例中电感与共模电感采用第=禪合方式的示意图。 图21为本专利技术一实施例中电感与共模电感采用第四禪合方式的示意图。 图22为本专利技术一实施例中两共模电感采用第一禪合方式的示意图。 图23为本专利技术一实施例中两共模电感采用第二禪合方式的示意图。 图24为本专利技术一实施例中两共模电感采用第=禪合方式的示意图。 图25为本专利技术一实施例中两共模电感采用第四禪合方式的示意图。 图26为本专利技术一实施例中两共模电感采用第五禪合方式的示意图。 图27为本专利技术一实施例中两共模电感采用第六禪合方式的示意图。 图28为本专利技术一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分立磁性元件耦合电路，其特征在于，包括相互独立的第一磁性元件以及第二磁性元件；所述第一磁性元件上以及所述第二磁性元件上分别绕制有外加绕组，所述外加绕组通过一连接阻抗形成回路，从而建立所述第一磁性元件与所述第二磁性元件的耦合关系。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈庆彬，何谋，陈为，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35