耦合电感、磁体和多电平逆变器制造技术

本发明专利技术公开了一种耦合电感、磁体和多电平逆变器。耦合电感包括：中柱110，包括多个磁体111，多个磁体111中的每一个磁体111包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114；上颚120，与中柱110的上端连接；下颚130，与中柱110的下端连接；其中，上颚120、下颚130与主磁芯114共同形成磁通路。本发明专利技术实施例能够降低耦合电感的加工复杂度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术实施例涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种耦合电感、磁体和多电平逆变器。
技术介绍
近年来，应用于高压大功率领域的多电平变频器引起了电力电子行业的极大关注。多电平逆变器可以将直流电变成交流电。例如，多电平逆变器可以使用耦合电感将几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压，也即输出交流电。多电平逆变器输出的电平数越多，输出的信号越接近正弦信号，进而能够降低滤波复杂度。为了进一步降低滤波电路成本，需要多电平逆变器输出更多的电平。如，在交错并联电路中增加并联支路，便可以形成更多的输出电平。然而，当并联支路增多时，耦合电感的磁芯结构复杂程度会提高。由于磁芯结构复杂，无法一次成型加工，因而需要手工绕制绕组，导致绕组绕制困难。
技术实现思路
本专利技术实施例提供了一种耦合电感、磁体和多电平逆变器，能够降低耦合电感的加工复杂度。第一方面，本专利技术实施例提供了一种耦合电感，包括：中柱110，包括多个磁体111，多个磁体111中的每一个磁体111包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114；上颚120，与中柱110的上端连接；下颚130，与中柱110的下端连接；其中，上颚120、下颚130与主磁芯114共同形成磁通路。结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，电感113为一体的空心柱，主磁芯114设置在空心柱内。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为低相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过烧结的方式连接，或者主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，多个磁体111一体成型形成中柱110。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，多个磁体111中的每一个磁体111的绕组117的绕制方向相同。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，上颚120和下颚130的磁性材料都为高相对磁导率的磁性材料。结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，上颚120与下颚130通过粘接的方式分别与中柱110连接。第二方面，本专利技术实施例提供了一种磁体，包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114。结合第二方面，在第二方面的第一种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。结合第二方面及其上述实现方式，在第二方面的第二种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为低相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过烧结的方式连接，或者主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。第三方面，本专利技术实施例提供了一种多电平逆变器，包括：功率组件140，用于对直流信号进行功率变换，输出多路电信号；如权利要求1至7中任一项的耦合电感100，用于对功率组件140输出的多路电信号进行耦合处理，输出一路多电平信号。第四方面，本专利技术实施例提供了一种耦合电感的制作方法，包括：将绕组放入模具中，并在模具中注入磁性材料；将绕组和磁性材料烧制为一体的空心柱，形成电感；在空心柱内设置磁芯，形成磁体；将多个磁体的上端分别与上颚连接、下端分别与下颚连接，形成耦合电感。基于上述技术方案，在本专利技术实施例中，绕组117与辅磁芯116一体成型，形成电感113。电感113包裹主磁芯114，形成磁体111。这样，本专利技术实施例避免了手工绕制绕组，进而降低了耦合电感的加工复杂度。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对本专利技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1a-1b是本专利技术一个实施例的耦合电感的示意性框图。图2a-2b是本专利技术实施例的磁体的示意性框图。图3是本专利技术一个实施例的制作磁体的示意性流程图。图4是本专利技术另一实施例的制作磁体的示意性流程图。图5是本专利技术另一实施例的耦合电感的示意性框图。图6是本专利技术另一实施例的耦合电感的示意性框图。图7是本专利技术实施例的多电平逆变器的示意性框图。图8是本专利技术实施例的耦合电感的制作方法的示意性流程图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本专利技术保护的范围。图1a-1b是本专利技术一个实施例的耦合电感的示意性框图。其中，图1a是耦合电感100的正视图，图1b是耦合电感100的纵面剖视图。耦合电感100包括：中柱110、上颚120和下颚130。中柱110，包括多个磁体111，多个磁体111中的每一个磁体111包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114。上颚120，与中柱110的上端连接。下颚130，与中柱110的下端连接。其中，上颚120、下颚130与主磁芯114共同形成磁通路。如图1a所示，中柱110包括三个磁体111。应理解，图1a仅是一个示意图，本专利技术实施例对磁体111的个数不作限定，中柱110包括多个磁体111的实施方式都应落在本专利技术实施例的保护范围内。具体地，可以通过控制绕组之间的间距来控制耦合电感100的耦合系数。基于上述技术方案，在本专利技术实施例中，绕组117与辅磁芯116一体成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种耦合电感，其特征在于，包括：中柱(110)，包括多个磁体(111)，所述多个磁体(111)中的每一个磁体(111)包括电感(113)和主磁芯(114)，所述电感(113)包裹所述主磁芯(114)，所述电感(113)包括辅磁芯(116)和绕组(117)，所述绕组(117)嵌设在所述辅磁芯(116)内且环绕所述主磁芯(114)；上颚(120)，与所述中柱(110)的上端连接；下颚(130)，与所述中柱(110)的下端连接；其中，所述上颚(120)、所述下颚(130)与所述主磁芯(114)共同形成磁通路。

【技术特征摘要】
1.一种耦合电感，其特征在于，包括：
中柱(110)，包括多个磁体(111)，所述多个磁体(111)中的每一个
磁体(111)包括电感(113)和主磁芯(114)，所述电感(113)包裹所述
主磁芯(114)，所述电感(113)包括辅磁芯(116)和绕组(117)，所述绕
组(117)嵌设在所述辅磁芯(116)内且环绕所述主磁芯(114)；
上颚(120)，与所述中柱(110)的上端连接；
下颚(130)，与所述中柱(110)的下端连接；
其中，所述上颚(120)、所述下颚(130)与所述主磁芯(114)共同形
成磁通路。
2.根据权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，所述电感(113)为
一体的空心柱，所述主磁芯(114)设置在所述空心柱内。
3.根据权利要求1或2所述的耦合电感，其特征在于，所述主磁芯(114)
的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，所述电感(113)的辅磁芯(116)
的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，所述主磁芯(114)与所述电感(113)
通过粘接的方式连接。
4.根据权利要求1或2所述的耦合电感，其特征在于，所述主磁芯(114)
的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，所述电感(113)的辅磁芯(116)
的磁性材料为低相对磁导率的磁性材料，所述主磁芯(114)与所述电感(113)
通过烧结的方式连接，或者所述主磁芯(114)与所述电感(113)通过粘接
的方式连接。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的耦合电感，其特征在于，所述
多个磁体(111)一体成型，形成所述中柱(110)。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的耦合电感，其特征在于，所述
多个磁体(111)中的每一个磁体(111)的绕组(117)的绕制方向相同。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的耦合电感，其特征在于，所述
上颚...

【专利技术属性】
技术研发人员：石磊，叶飞，傅电波，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44