一种三相磁集成器件制造技术

本发明专利技术公开了一种三相磁集成器件，该器件包括形状适配设置的顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯，顶部磁芯和底部磁芯关于中隔板磁芯对称设计；顶部磁芯上设置有第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱，第一磁芯绕线柱、第一磁芯中柱、第二磁芯绕线柱第二磁芯中柱和第三磁芯绕线柱按按顺序依次设置在同一水平直线上；底部磁芯设置有与第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱对称的第三磁芯中柱、第四磁芯中柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱；本发明专利技术能够降低组合磁芯的损耗，同时结构上便于绕组散热，有利于实现更高的功率密度，实用价值强。

【技术实现步骤摘要】
一种三相磁集成器件
本专利技术属于电感电路设计领域，尤其涉及一种三相磁集成器件。
技术介绍
LLC拓扑可以在较宽负载范围内实现软开关，有助于实现高效化、高功率密度化的目标，因而在功率变换器领域得到广泛应用；为了进一步提高功率密度以及效率，使用多相LLC拓扑进行串并联是其中的一个选择。对每一相LLC来说，都含有谐振电感和主变两个磁性元件，对多相LLC，如果使用分立器件的话体积较大，成本较高；目前已经有磁集成方案，将多个磁性器件集成在一个磁芯上，一定程度上可以解决上述问题；针对三相LLC拓扑，现有技术方案有两种，一种是使用分立器件，体积较大同时不利于提高效率；还有一种使用磁集成器件，该方案出于专利号CN106057433A，结合图9～图13，图示均摘自该专利。该磁性元件包括一个组合磁芯和在所述组合磁芯上的原边绕组，每一组合磁芯包括一个主磁芯、一个副磁芯和绕制在所述主磁芯上的副边绕组；每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感。图9是现有方案三相磁集成器件立体示意图，图10为现方案磁集成器件在MM’剖面的示意图，图11是现有的另一种方案的磁集成器件立体示意图，图12为该方案磁集成器件在MM’剖面的示意图。综上可知，对三相LLC电路，共有6个磁性器件，使用分立器件的话体积较大，效率低，同时成本也会较高；现有磁集成技术方案不利于磁性器件的散热。由图9图10可见，主副磁芯上的绕组分别只有一个面与外界相接触，散热面积很小；对于另外一个方案，从图11图12的来看，为了避免整个磁性元件做的过于狭长(不利于PCB布板)，对中间几个线组而言，都只有较窄的一边与空气相接触，实际散热面积也很小；继续观察图9的方案，图13是该方案在正常运行时CC’剖面的磁通运行示意图，但实际运行中，因为边柱6和边柱7没有气隙，而中柱111和112上均开有气隙，因而磁通很大一部分是通过边柱6和边柱7来进行耦合，在两边底座磁通并不能得到有效的抵消。
技术实现思路
本专利技术的主要目的在于提供了一种三相磁集成器件，该器件的磁集成度高、能够有效降低损耗，并且散热效果好，具体技术方案如下：一种三相磁集成器件，所述器件包括形状适配设置的顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯，且所述顶部磁芯开口朝下，所述底部磁芯开口朝上；所述顶部磁芯设置在所述中隔板磁芯正上方，所述底部磁芯设置在所述中隔板磁芯正下方，所述顶部磁芯和所述底部磁芯关于所述中隔板磁芯对称设计；其中：所述顶部磁芯包括上磁芯底座、第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱均匀设置在所述上磁芯底座同一水平直线上，所述第一磁芯中柱和第二磁芯中柱分别设置在所述第二磁芯绕线柱与第一磁芯绕线柱、第三磁芯绕线柱的间隙；所述底部磁芯包括下磁芯底座、第三磁芯中柱、第四磁芯中柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱均匀设置在所述下磁芯底座同一水平直线上，所述第三磁芯中柱和第四磁芯中柱分别设置在所述第五磁芯绕线柱与第四磁芯绕线柱、第六磁芯绕线柱的间隙；所述第一磁芯中柱与所述第三磁芯中柱对称设置，所述第二磁芯中柱与所述第四磁芯中柱对称设置，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱分别对应所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱对称设置。进一步的，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱、第三磁芯绕线柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱可设置成任意形状；且所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱大小形状一样，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱大小形状一样。进一步的，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱上开设有相同的第一气隙，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱上开设有相同的第二气隙，所述第一气隙和所述第二气隙用于防止整个磁集成器件的饱和。进一步的，所述第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第三磁芯中柱和第四磁芯中柱可设置成任意形状。进一步的，所述磁集成器件还包括第一绕组、第二绕组、第三绕组、第四绕组、第五绕组和第六绕组，所述第一绕组、第二绕组和第三绕组指定部分绕制在所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱上用作谐振电感，所述第一绕组、第二绕组和第三绕组剩余部分绕制在所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱上形成变压器，并作为所述变压器的原边部分，所述第四绕组、第五绕组和第六绕组叠加绕制在所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱上形成所述变压器的副边部分；所述第一绕组、第二绕组和第三绕组指定部分绕制在所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱上用作谐振电感，所述第一绕组、第二绕组和第三绕组剩余部分绕制在所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱上形成变压器，并作为所述变压器的原边部分，所述第四绕组、第五绕组和第六绕组叠加绕制在所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱上形成所述变压器的副边部分。本专利技术的三相磁集成器件，通过设置形状和大小均适配的顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯，且顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯从上大小依次叠层，并分别在顶部磁芯和底部磁芯上设置磁芯中柱和磁芯绕线柱，用于绕制绕组，同时在磁芯绕线柱上开设气隙，用以增大整个电感器件的饱和；与现有技术相比，本专利技术磁集成度较高，通过磁路的优化可以使得三相线圈在磁芯中柱以及磁芯中隔板的磁通被完全抵消，有效的降低了损耗；同时，该结构绕组线包与外界接触面积较大，更有利于磁集成器件的散热。附图说明图1为本专利技术实施例中所述三相磁集成器件的结构立体图示意；图2为本专利技术实施例中所述顶部磁芯的结构图示意；图3为本专利技术实施例中所述中隔板磁芯的机构图示意；图4为本专利技术实施例中所述底部磁芯的结构图示意；图5为本专利技术实施例中所述三相磁集成器件的AA剖面的绕组绕行图示意；图6为本专利技术实施例中一相谐振电感和变压器沿AA剖面的磁通路径图示意；图7为本专利技术实施例中移相交错串联三电平LLC电路图示意；图8为本专利技术实施例中所述三相磁集成器件的其他结构图示意；图9～图13为现有技术中的磁集成器件图示意。标识说明：1-顶部磁芯、2-中隔板磁芯、3-底部磁芯；11-上磁芯底座、12-第一磁芯中柱、13-第二磁芯中柱、14-第一磁芯绕线柱、15-第二磁芯绕线柱、16-第三磁芯绕线柱；31-下磁芯底座、32-第三磁芯中柱、33-第四磁芯中柱、34-第四磁芯绕线柱、35-第五磁芯绕线柱、36-第六磁芯绕线柱。具体实施方式为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术中谐振电感位于顶部磁芯的实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参阅图1～图8，在本专利技术实施例中，提供了一种三相磁集成器件，所述器件包括形状适配设置的顶部磁芯1、中隔板磁芯2和底部磁芯3，且顶部磁芯1开口朝下，底部磁芯3开口朝上；顶部磁芯1设置在中隔板磁芯2正上方，底部磁芯3设置在中隔板磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种三相磁集成器件，其特征在于，所述包括形状适配设置的顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯，且所述顶部磁芯开口朝下，所述底部磁芯开口朝上；所述顶部磁芯设置在所述中隔板磁芯正上方，所述底部磁芯设置在所述中隔板磁芯正下方，所述顶部磁芯和所述底部磁芯关于所述中隔板磁芯对称设计；其中：所述顶部磁芯包括上磁芯底座、第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱均匀设置在所述上磁芯底座同一水平直线上，所述第一磁芯中柱和第二磁芯中柱分别设置在所述第二磁芯绕线柱与第一磁芯绕线柱、第三磁芯绕线柱的间隙；所述底部磁芯包括下磁芯底座、第三磁芯中柱、第四磁芯中柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱均匀设置在所述下磁芯底座同一水平直线上，所述第三磁芯中柱和第四磁芯中柱分别设置在所述第五磁芯绕线柱与第四磁芯绕线柱、第六磁芯绕线柱的间隙；所述第一磁芯中柱与所述第三磁芯中柱对称设置，所述第二磁芯中柱与所述第四磁芯中柱对称设置，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱分别对应所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱对称设置。...

【技术特征摘要】
1.一种三相磁集成器件，其特征在于，所述包括形状适配设置的顶部磁芯、中隔板磁芯和底部磁芯，且所述顶部磁芯开口朝下，所述底部磁芯开口朝上；所述顶部磁芯设置在所述中隔板磁芯正上方，所述底部磁芯设置在所述中隔板磁芯正下方，所述顶部磁芯和所述底部磁芯关于所述中隔板磁芯对称设计；其中：所述顶部磁芯包括上磁芯底座、第一磁芯中柱、第二磁芯中柱、第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱均匀设置在所述上磁芯底座同一水平直线上，所述第一磁芯中柱和第二磁芯中柱分别设置在所述第二磁芯绕线柱与第一磁芯绕线柱、第三磁芯绕线柱的间隙；所述底部磁芯包括下磁芯底座、第三磁芯中柱、第四磁芯中柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱均匀设置在所述下磁芯底座同一水平直线上，所述第三磁芯中柱和第四磁芯中柱分别设置在所述第五磁芯绕线柱与第四磁芯绕线柱、第六磁芯绕线柱的间隙；所述第一磁芯中柱与所述第三磁芯中柱对称设置，所述第二磁芯中柱与所述第四磁芯中柱对称设置，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱分别对应所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱对称设置。2.根据权利要求1所述的一种三相磁集成器件，其特征在于，所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱、第三磁芯绕线柱、第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱可设置成任意形状；且所述第一磁芯绕线柱、第二磁芯绕线柱和第三磁芯绕线柱大小形状一样，所述第四磁芯绕线柱、第五磁芯绕线柱和第六磁芯绕线柱大小形状一样。3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞晋永，朱建华，
申请(专利权)人：安徽动力源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34