磁集成结构和变换器制造技术

本申请提供了一种磁集成结构和变换器，实现了电感和变压器的集成，提高了磁集成结构的集成度。而且，通过电感和变压器共用磁柱组件，有效减小了磁集成结构的整体体积，进而提高了磁集成结构的功率密度。磁集成结构可以包括两个电感和变压器，电感可以包括磁柱组件和绕制于磁柱组件的线圈，变压器的线圈可以绕制于磁柱组件。柱组件。柱组件。

【技术实现步骤摘要】
磁集成结构和变换器


[0001]本申请涉及直流供电
，并且更具体地，涉及直流供电
中的一种磁集成结构和变换器。

技术介绍

[0002]随着的科技的飞速发展，新能源车已经实现广泛的普及。新能源车(如电动汽车(electric vehicle，EV))的长续航、节能、智能化等特点对车体的空间需求越来越大。
[0003]车载电源OBC(on board charger，OBC)是电动汽车的关键供能设备，其内部的直流变换器(direct current converter，DCC)需要随着车载电源向高功率密度、轻量小型化等方向发展，于是，直流变换器中磁集成结构(可以包括多个磁器件(如磁柱))的体积小型化及散热则面临着更严峻挑战。
[0004]因此，亟需一种体积小且集成度高磁集成结构。

技术实现思路

[0005]本申请提供了一种磁集成结构和变换器，大大减小了磁集成结构的体积，且提高了磁集成结构的集成度。
[0006]第一方面，本申请提供了一种磁集成结构，可以包括第一电感和第二电感。
[0007]其中，第一电感可以包括第一线圈和第一磁柱组件，第一线圈可以绕制于第一磁柱组件。第二电感可以包括第二线圈和第二磁柱组件，第二线圈可以绕制于第二磁柱组件。
[0008]示意性的，第一磁柱组件可以与第二磁柱组件层叠设置，且第一磁柱组件可以与第二磁柱组件耦合。
[0009]进一步地，磁集成结构还可以包括第三线圈。第三线圈可以绕制于第一磁柱组件，以构成变压器(即第三线圈可以与第一磁柱组件构成变压器)。
[0010]本申请提供的磁集成结构实现第一电感、第二电感和变压器的集成，提高了磁集成结构的集成度。而且，电感和变压器共用第一磁柱组件，有效减小了磁集成结构的整体体积，进而提高了磁集成结构的功率密度。
[0011]在一种可能的实现方式中，第一磁柱组件可以包括第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱。
[0012]示意性的，第一磁柱和第二磁柱可以平行设置，且第一磁柱的一端可以通过第三磁柱与第二磁柱的一端耦合，第一磁柱、第三磁柱和第二磁柱可以形成U形结构。
[0013]进一步地，第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱三者之间可以相互平行设置于U形结构内侧，且第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱均可以与第一磁柱垂直。
[0014]在一种可能的实现方式中，上述第一线圈可以和第三线圈串联。第一线圈可以绕制于第四磁柱和第五磁柱，第三线圈可以绕制于第六磁柱。
[0015]在一种可能的实现方式中，上述第二磁柱组件可以包括第七磁柱、第八磁柱和第九磁柱。
[0016]示意性的，第七磁柱与第一磁柱可以平行设置，第八磁柱一端可以与第一磁柱耦合(如粘接耦合)，第八磁柱另一端可以与第七磁柱耦合，第八磁柱与第一磁柱和第七磁柱均垂直。
[0017]可选地，上述第九磁柱可以位于第七磁柱与第一磁柱之间，第九磁柱的一端可以与第七磁柱耦合，第九磁柱的另一端可以与第一磁柱耦合，且第九磁柱与第八磁柱可以平行设置。
[0018]进一步地，第二线圈可以绕制于第八磁柱，第二线圈的绕制方向和匝数可以根据实际应用进行调整，本申请实施例不作限定。
[0019]针对第三磁柱和第六磁柱，在一种可能的实现方式中，第三磁柱和第六磁柱中至少一个磁柱与第一磁柱之间设有气隙第一气隙，分为以下三种情况：
[0020]情况一：仅有第三磁柱与第一磁柱之间设有第一气隙，第六磁柱与第一磁柱之间未设第一气隙。
[0021]情况二：仅有第六磁柱与第一磁柱之间设有第一气隙，第六磁柱与第一磁柱之间未设第一气隙。
[0022]情况三：第三磁柱与第一磁柱之间设有第一气隙，且第六磁柱与第一磁柱之间也设有第一气隙。
[0023]针对第三磁柱和第六磁柱，在另一种可能的实现方式中，第三磁柱和第六磁柱中至少一个磁柱与第二磁柱之间设有第二气隙，分为以下三种情况：
[0024]情况一：仅有第三磁柱与第二磁柱之间设有第二气隙，第六磁柱与第二磁柱之间未设第二气隙。
[0025]情况二：仅有第六磁柱与第二磁柱之间设有第二气隙，第六磁柱与第二磁柱之间未设第二气隙。
[0026]情况三：第三磁柱与第二磁柱之间设有第二气隙，且第六磁柱与第二磁柱之间也设有第二气隙。
[0027]针对第三磁柱和第六磁柱，在再一种可能的实现方式中，第三磁柱和第六磁柱中至少一个磁柱与第一磁柱之间设有第一气隙，且第三磁柱和第六磁柱中至少一个磁柱与第二磁柱之间设有第二气隙。
[0028]在又一种可能的实现方式中，第三磁柱可以包括至少两部分第三子磁柱。至少两部分第三子磁柱磁柱可以层叠设置，且至少两部分第三子磁柱磁柱中相邻两个第三子磁柱磁柱之间可以设有第三气隙。
[0029]与第三磁柱类似，第六磁柱可以包括至少两部分第六子磁柱。至少两部分第六子磁柱可以层叠设置，且至少两部分第六子磁柱中相邻两个第六子磁柱之间可以设有第六气隙。
[0030]可选地，针对第四磁柱和第五磁柱，具有以下几种设置气隙的方式：
[0031]方式一：第四磁柱和第五磁柱与第一磁柱之间均设有第一气隙，且第四磁柱和第五磁柱与第二磁柱之间均未设第二气隙。
[0032]方式二：第四磁柱和第五磁柱与第一磁柱之间均未设第一气隙，且第四磁柱和第五磁柱与第二磁柱之间均设有第二气隙。
[0033]方式三：第四磁柱和第五磁柱与第一磁柱之间均设有第一气隙，且第四磁柱和第
五磁柱与第二磁柱之间均设有第二气隙。
[0034]方式四：第四磁柱可以包括至少两部分第四子磁柱，至少两部分第四子磁柱层叠设置，且至少两部分第四子磁柱中相邻两个第四子磁柱之间设有第四气隙。与第四磁柱类似，第五磁柱可以包括至少两部分第五子磁柱，至少两部分第五子磁柱可以层叠设置，且至少两部分第五子磁柱中相邻两个第五子磁柱之间设有第五气隙。
[0035]进一步地，气隙的磁阻由气隙的宽度和磁柱的横截面积决定。为了使得第四磁柱的磁阻与第五磁柱的磁阻相等，第四气隙的数量与第五间隙两者的数量可以相等，两者的宽度也可以相等。而且，第四磁柱与第一磁柱平行的方向上的横截面积和第五磁柱在与第一磁柱平行的方向上的横截面积可以相等。
[0036]针对第八磁柱和第九磁柱，在一种可能的实现方式中，第八磁柱和第九磁柱中至少一个磁柱与第七磁柱之间设有第一气隙，分为以下三种情况：
[0037]情况一：仅有第八磁柱与第七磁柱之间设有第一气隙，第九磁柱与第七磁柱之间未设第一气隙。
[0038]情况二：仅有第九磁柱与第七磁柱之间设有第一气隙，第八磁柱与第七磁柱之间未设第一气隙。
[0039]情况三：第八磁柱与第七磁柱之间设有第一气隙，且第九磁柱与第七磁柱之间也设第一气隙。
[0040]针对第八磁柱和第九磁柱，在另一种可能的实现方式中，第八磁柱和第九磁柱中至少一个磁柱与第一磁柱之间设有第二气隙，分为以下三种情况：
[0041]情本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁集成结构，其特征在于，包括第一电感和第二电感；所述第一电感包括第一线圈和第一磁柱组件，所述第一线圈绕制于所述第一磁柱组件；所述第二电感包括第二线圈和第二磁柱组件，所述第二线圈绕制于所述第二磁柱组件；所述第一磁柱组件与所述第二磁柱组件层叠设置，且所述第一磁柱组件与所述第二磁柱组件耦合；所述磁集成结构还包括第三线圈，所述第三线圈绕制于所述第一磁柱组件，以构成变压器。2.根据权利要求1所述的磁集成结构，其特征在于，所述第一磁柱组件包括第一磁柱、第二磁柱、第三磁柱、第四磁柱、第五磁柱和第六磁柱；所述第一磁柱和所述第二磁柱平行设置，且所述第一磁柱的一端通过所述第三磁柱与所述第二磁柱的一端耦合，形成U形结构；所述第四磁柱、所述第五磁柱和所述第六磁柱三者之间相互平行设置于所述U形结构内侧，且所述第四磁柱、所述第五磁柱和所述第六磁柱均与所述第一磁柱垂直。3.根据权利要求2所述的磁集成结构，其特征在于，所述第一线圈和所述第三线圈串联；所述第一线圈绕制于所述第四磁柱和所述第五磁柱，所述第三线圈绕制于所述第六磁柱。4.根据权利要求2或3所述的磁集成结构，其特征在于，所述第二磁柱组件包括第七磁柱、第八磁柱和第九磁柱；所述第七磁柱与所述第一磁柱平行设置，所述第八磁柱一端与所述第一磁柱耦合，所述第八磁柱另一端与所述第七磁柱耦合，所述第八磁柱与所述第一磁柱和所述第七磁柱均垂直；所述第九磁柱位于所述第七磁柱与所述第一磁柱之间，所述第九磁柱的一端与所述第七磁柱耦合，所述第九磁柱的另一端与所述第一磁柱耦合，且所述第九磁柱与所述第八磁柱平行设置。5.根据权利要求4所述的磁集成结构，其特征在于，所述第二线圈绕制于所述第八磁柱。6.根据权利要求2至5中任一项所述的磁集成结构，其特征在于，所述第三磁柱包括至少两部分第三子磁柱，所述至少两部分第三子磁柱磁柱层叠设置，且所述至少两部分第三子磁柱磁柱中相邻两个第三子磁柱磁柱之间设有第三气隙。7.根据权利要求2至6中任一项所述的磁集成结构，其特征在于，所述第六磁柱包括至少两部分第六子磁柱，所述至少两部分第六子磁柱层叠设置，且所述至少两部分第六子磁柱中相邻两个第六子磁柱之间设有第...

【专利技术属性】
技术研发人员：张群友，周永生，马瑜，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：