具有共享磁芯部分的多相功率变换器制造技术

本发明专利技术公开了一种具有共享磁芯部分的多相功率变换器，所述多相功率变换器包括控制电路和多个子变换器。每个子变换器具有输入电路、输出电路、以及将输入电路耦接到输出电路的磁芯。多个子变换器中的至少一个子变换器的磁芯具有与所述多个子变换器中的另一个子变换器的磁芯共享的芯部分。控制电路被配置成以不同的相位操作多个子变换器的输入电路。磁芯可以为变压器、耦合电感器等的芯。

【技术实现步骤摘要】
具有共享磁芯部分的多相功率变换器本申请是申请日为2011年12月29日、申请号为201110451779.5、专利技术名称为“具有共享磁芯部分的多相功率变换器”的原案申请的分案申请。
本公开涉及一种具有共享磁芯部分的多相功率变换器。
技术介绍
本部分提供了与本公开相关的、不必然是现有技术的背景信息。多相功率变换器包括操作在不同相位的两个或更多个开关式子变换器，通常用于提高总输出功率和/或减少在输出端处的纹波电流(ripplecurrent)和/或电压。如图1A中所示，典型的多相功率变换器100可以包括两个子变换器102A、102B，每个子变换器具有变压器TX1、TX2。图1B示出了图1A中所示的变压器TX1、TX2的示例性磁芯104A、104B。图1B中所示的还有当每个磁芯104A、104B的相关联的初级绕组被激励时在该每个磁芯104A、104B中循环的磁通。
技术实现思路
本部分提供本公开的综合概述，但不是其全部特征或全部范围的全面公开。根据本公开的一个方面，多相功率变换器包括控制电路和多个子变换器。每个子变换器包括输入电路、输出电路、以及将输入电路耦接到输出电路的磁芯。所述多个子变换器中的至少一个子变换器的磁芯具有与所述多个子变换器中的另一个子变换器的磁芯共享的芯部分。控制电路被配置成以不同的相位操作所述多个子变换器的输入电路。所述多个子变换器的磁芯可以形成集成芯。另外，磁芯可以为变压器芯、耦合电感器芯等。根据文中所提供的描述，另外的方面和适用领域将变得明显。应当理解，可以单独地或结合一个或更多个其他方面来实现本公开的各个方面。还应当理解，文中的描述和具体示例仅意在说明，而不意在限制本公开的范围。附图说明文中所描述的附图仅是为了说明所选择的实施例而不是所有可能的实施方式，并且不意在限制本公开的范围。图1A是根据现有技术的具有隔离变压器的示例性多相功率变换器的框图。图1B示出了图1A中所示的变压器的磁通路径和磁芯。图2是根据本公开的一个示例性实施例的隔离多相功率变换器的框图。图3A和图3B示出了根据本公开的另一个示例性实施例的具有共享芯部分的变压器芯。图4是根据本公开的另一个示例性实施例的采用图3A和图3B的变压器芯的隔离多相功率变换器的电路图。图5示出了根据本公开的再一个实施例的具有多个共享芯部分的多个变压器芯。图6是根据本公开的又一个示例性实施例的采用图5的变压器芯的隔离多相功率变换器的电路图。图7A至7D示出根据另一个实施例的具有共享芯部分的耦合电感器芯。图8示出了根据再一个实施例的具有多个共享芯部分的多个耦合电感器芯。图9示出了根据另一个示例性实施例的由包括共享芯部分的U型和I型芯部分形成的集成磁芯。图10示出了根据另一个实施例的具有共享芯部分的双眼磁芯(binocularmagneticcore)。图11示出了根据本公开的再一个实施例的具有多个共享芯部分的联体(conjoined)双眼磁芯。具体实施方式现在将参照附图更加全面地描述示例性实施例。提供了示例性实施例，以使得本公开详尽地并全面地将范围传达给本领域的普通技术人员。阐述了许多具体细节(例如具体部件、设备和方法)以提供对本公开的实施例的透彻理解。对于本领域的普通技术人员，以下将是显然的：不需要采用具体细节；可以以多种不同形式来实施示例性实施例；并且这也不应被解释成限制该公开的范围。在一些示例性实施例中，对公知的过程(process)、公知的设备结构以及公知的技术不进行详细的描述。文中所使用的术语只是为了描述特定的示例实施例而不意在限制。除非上下文清楚地另外表明,文中所使用的单数形式“一”和“所述/该”(“a”、“an”、“the”)也可以意在包括复数形式。用语“包括、包含(comprises，comprising，including)”和“具有(having)”是开放型的包括，并因此指定所陈述的特征、整体(integer)、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、部件和/或它们的组合的存在或添加。文中所描述的方法步骤、过程和操作不被解释为必须要求其以所讨论或所示的特定顺序执行，除非所讨论或所示的特定顺序被明确地确定为执行顺序。还应当理解，可以采用另外的或可替换的步骤。如果元件或层被称为“在……上”、“接合到”、“连接到”或“耦接到”另一个元件或层，则该元件或层可以直接在其他元件或层上、直接接合到其他元件或层、直接连接到其他元件或层、或者直接耦接到其他元件或层，或者可以存在居间的元件或层。相反，如果元件被称为“直接在……上”、“直接接合到”、“直接连接到”或“直接耦接到”另一个元件或层，则不可以存在居间的元件或层。应当以类似的方式来解释用于描述元件之间的关系的其他词语(例如，“在……之间”对比“直接在……之间”，“相邻”对比“直接相邻”等)。如文中所使用的，用语“和/或”包括所关联的列出项中的一个或更多个的任意组合以及所有组合。尽管在文中可以使用第一、第二、第三等用语来描述不同的元件、部件、区域、层和/或部分，但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应当被这些用语限制。这些用语可以仅用于将一个元件、部件、区域、层和/或部分与另一个区域、层或部分区别开来。当文中使用诸如“第一”、“第二”和其他数值项的用语时，并不隐含顺序或次序，除非由上下文清楚地表明。因此，下文所讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以被称作(term)第二元件、部件、区域、层或部分，而不偏离示例性实施例的教示。为了便于描述，可以在文中使用诸如“内的”、“外的”、“在……之下”、“在……下方”、“较低的”、“在……上方”、“较高的”等空间相关用语来描述图中所示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。空间相关用语意在除了包括图中所示的方位之外，还包括使用中或工作中的设备的不同方位。例如，如果图中的设备被翻过来，则描述为“在其他元件或特征下方”、“在其他元件或特征之下”的元件会被定位为“在其他元件或特征上方”。因此，示例用语“在……下方”可以包括“在……上方”和“在……下方”这两个方位。设备可以以其他方式定位(旋转90度或以其他定位)，可以这里使用的空间相关描述符进行相应的解释。根据本公开的一个示例性实施例的多相功率变换器在图2中示出，并总体上由参考标号200表示。如图2中所示，多相功率变换器200包括两个开关式子变换器SC1、SC2和控制电路202。每个子变换器SC1、SC2都具有输入电路2041、2042、输出电路2061、2062以及将输入电路2041、2042耦接到输出电路2061、2062的磁芯MC1、MC2。子变换器SC1、SC2具有共享芯部分208。控制电路202被配置成以不同的相位(例如，交迭的和/或不相交迭的相位)操作子变换器SC1、SC2的输入电路2041、2042。子变换器SC1、SC2的磁芯MC1、MC2形成集成芯(integratedcore)。集成芯可以具有整体结构。或者，集成芯可以由机械地相互(例如，经由粘合剂或其他合适的手段)耦接的多个芯部分形成。在这种情况下，多个芯部分可以包括例如开环磁芯的组合，诸如E型芯或U型芯，在这些芯之间具有I型芯。磁芯MC1、MC2可以是具有初级侧和次级侧的变本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多相功率变换器，包括：多个子变换器，每个子变换器具有输入电路、输出电路、以及将所述输入电路耦接到所述输出电路的磁芯，所述多个子变换器中的至少一个子变换器的磁芯具有与所述多个子变换器中的另一个子变换器的磁芯共享的芯部分；以及控制电路，所述控制电路被配置成以不同的相位操作所述多个子变换器的输入电路。

【技术特征摘要】
2011.09.30 US 13/250,7801.一种多相功率变换器，包括：多个子变换器，每个子变换器具有输入电路、输出电路、以及将所述输入电路耦接到所述输出电路的磁芯，所述多个子变换器中的至少一个子变换器的磁芯具有与所述多个子变换器中的另一个子变换器的磁芯共享的芯部分；以及控制电路，所述控制电路被配置成以不同的相位操作所述多个子变换器的输入电路。2.根据权利要求1所述的多相功率变换器，其中，所述多个子变换器的磁芯形成集成芯。3.根据权利要求2所述的多相功率变换器，其中，所述多个子变换器包括N个变换器，并且其中所述多个子变换器的磁芯包括N-1个共享的芯部分，其中N为大于或等于二的整数。4.根据权利要求1所述的多相功率变换器，其中，所述多个磁芯包括具有EI型芯构型的第一磁芯和具有E型芯构型的第二磁芯。5.根据权利要求1所述的多相功率变换器，其中，每个输出电路包括至少一个整流器。6.根据权利要求1所述的多相功率变换器，其中，每个输入电路包括环绕其磁芯延伸的一个或更多个绕组...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗贝特·H·基普利，布雷德利·J·舒马赫，安德烈亚斯·施蒂德尔，钱广基，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：中国香港,81