耦合电感和直流转换器制造技术

本发明专利技术公开一种耦合电感和直流转换器，耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，多个磁柱设于两个磁芯盖板之间；其中，多个磁柱中一个磁柱为中心柱，其余若干磁柱为侧边柱，若干侧边柱围绕中心柱设置，中心柱与任意侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，多个绕组分别绕设于多个磁柱的外周。本发明专利技术的耦合电感在通电后，各绕组中电流所产生的磁通在各磁柱中相互削弱，使得磁通不易饱和，可使得磁柱的尺寸减小，进而使耦合电感的尺寸减小，从而适应更小的安装空间。从而适应更小的安装空间。从而适应更小的安装空间。

【技术实现步骤摘要】
耦合电感和直流转换器


[0001]本专利技术涉及电路
，尤其涉及一种耦合电感和直流转换器。

技术介绍

[0002]为了使电能获得充分合理的调度和管理，越来越多的场合需要用到双向直流转换器，在双向直流转换器中，双向多相交错Buck
‑
Boost拓扑电路应用非常广泛。
[0003]现有的双向多相交错Buck
‑
Boost拓扑电路中，大部分的输出滤波电感采用分立的电感，分立电感占用较大的安装空间；部分电路中也有使用多相耦合电感，但现有的多相耦合电感任意两相之间的耦合难以均衡，从而会影响反耦合性能的发挥。由此可见，采用现有技术中的技术方案无法有效的实现电感的多相耦合。
[0004]针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0005]本专利技术的主要目的是提供一种耦合电感用于直流转换器中，旨在解决现有的输出滤波电感所占用较大的安装空间的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提出的耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，所述磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，所述多个磁柱设于所述两个磁芯盖板之间；其中，所述多个磁柱中一个所述磁柱为中心柱，其余若干所述磁柱为侧边柱，若干所述侧边柱围绕所述中心柱设置，所述中心柱与任意所述侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，所述多个绕组分别绕设于所述多个磁柱的外周。
[0007]优选地，所述两个磁芯盖板对应设置，任意一个所述磁芯盖板面向另一个所述磁芯盖板的表面为作用面，所述磁柱垂直于所述磁芯盖板的作用面，所述中心柱设置于所述作用面的几何中心，若干所述侧边柱间隔设于所述中心柱的周围。
[0008]优选地，所述作用面呈正多边形，所述正多边形的侧边的数量与所述侧边柱的数量一致，且任意两个所述侧边柱之间呈对称设置；或者，所述作用面呈圆形。
[0009]优选地，所述磁柱的数量为N，其中，N≥4。
[0010]优选地，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，
[0011]当N≤7时，d
‑
s≥4
×
Sin(360/(N
‑
1)/2)
‑
2，
[0012]当N≥8时，d
‑
s≤2
‑4×
Sin(360/(N
‑
1)/2)，
[0013]其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距。
[0014]优选地，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，
[0015]当N＝4时，d
‑
s≥1.46WC+1.46R，
[0016]当N＝5时，d
‑
s≥0.83WC+0.83R，
[0017]当N＝6时，d
‑
s≥0.35WC+0.35R，
[0018]其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距，所述绕组的截面尺寸为WC，所述磁柱的半径为R。
[0019]优选地，各所述磁柱至少与所述两个磁芯盖板中的一个磁芯盖板连接。
[0020]优选地，所述磁柱包括沿其长度方向间隔设置的两个子柱，所述两个子柱间设置有气隙。
[0021]优选地，所述磁柱的一端与所述磁芯盖板连接，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板间设置有气隙。
[0022]优选地，所述磁柱包括感量调节部，所述感量调节部由磁导率低于所述磁芯盖板的磁导率的材料填充。
[0023]优选地，所述感量调节部设置于所述磁柱的一端，所述感量调节部抵接所述磁芯盖板，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板连接。
[0024]另外，本专利技术还提出一种直流转换器，所述直流转换器包括如上所述的耦合电感、电容和多个开关器件。
[0025]本专利技术技术方案中，耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，多个磁柱设于两个磁芯盖板之间。且多个磁柱中有一个中心柱，其余若干个磁柱均为侧边柱，若干侧边柱围绕中心柱设置，中心柱与任意侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，从而可以实现任意两相之间的耦合均衡，最大限度的发挥反耦合的性能，进而可以有效提升Buck
‑
Boost电源的效率。进一步的，各绕组均绕设于对应的磁柱的外周，当电流通过绕组时，绕组中的电流所产生的磁通在磁柱中相互削弱，且绕组中的电流所产生的漏磁通分布在各绕组之间的区域并相互加强。本专利技术的耦合电感在通电后，各绕组中电流所产生的磁通在各磁柱中相互削弱，使得磁通不易饱和，可使得磁柱的尺寸减小，进而使耦合电感的尺寸减小，从而适应更小的安装空间。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述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示出的结构获得其他的附图。
[0027]图1为本专利技术一实施例中耦合电感的结构分解示意图；
[0028]图2为本专利技术一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；
[0029]图3为本专利技术一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；
[0030]图4为本专利技术一实施例中磁芯组件的结构示意图；
[0031]图5为本专利技术另一实施例中耦合电感的结构分解示意图；
[0032]图6为本专利技术另一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；
[0033]图7为本专利技术另一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；
[0034]图8为本专利技术又一实施例中耦合电感的结构分解示意图；
[0035]图9为本专利技术又一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；
[0036]图10为本专利技术又一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；
[0037]图11为本专利技术一实施例中耦合电感用于多相交错Buck
‑
Boost拓扑电路的示意图。
[0038]附图标号说明：
[0039]标号名称标号名称1磁芯组件203第三绕组11磁芯盖板204第四绕组12磁柱205第五绕组121中心柱101第一磁柱122侧边柱102第二磁柱123子柱103第三磁柱2绕组104第四磁柱201第一绕组105第五磁柱202第二绕组
ꢀꢀ
[0040]本专利技术目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
[0041]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，所描述的实施例仅仅是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种耦合电感，其特征在于，所述耦合电感包括：磁芯组件，所述磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，所述多个磁柱设于所述两个磁芯盖板之间；其中，所述多个磁柱中一个所述磁柱为中心柱，其余若干所述磁柱为侧边柱，若干所述侧边柱围绕所述中心柱设置，所述中心柱与任意所述侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等；多个绕组，所述多个绕组分别绕设于所述多个磁柱的外周。2.如权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，所述两个磁芯盖板对应设置，任意一个所述磁芯盖板面向另一个所述磁芯盖板的表面为作用面，所述磁柱垂直于所述磁芯盖板的作用面；所述中心柱设置于所述作用面的几何中心，若干所述侧边柱间隔设于所述中心柱的周围。3.如权利要求2所述的耦合电感，其特征在于，所述作用面呈正多边形，所述正多边形的侧边的数量与所述侧边柱的数量一致，且任意两个所述侧边柱之间呈对称设置；或者，所述作用面呈圆形。4.如权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，所述磁柱的数量为N，其中，N≥4。5.如权利要求4所述的耦合电感，其特征在于，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，当N≤7时，d
‑
s≥4
×
Sin(360/(N
‑
1)/2)
‑
2，当N≥8时，d
‑
s≤2
‑4×
Sin(360/(N
‑
1)/2)，其中，d为任意相邻的两...

【专利技术属性】
技术研发人员：张明准，陈厅和，
申请(专利权)人：苏州汇川控制技术有限公司，
类型：发明
国别省市：