功率转换器的磁性装置制造方法及图纸

在开关模式电源中使用的组件中所使用的磁性结构能被结合以节省空间和成本。磁芯部分可以用来形成不止一个组件和/或分离磁芯可以组合成单个磁芯。另外，比磁芯具有更高通量密度饱和点且比磁芯（但高于空气的磁导系数）的磁导系数低的材料层放置在磁芯内的气隙的附近以降低流过围绕磁芯的附近的磁通量来减少EMI。微分模式扼流器和分离的通用模式扼流器可以组合在单个磁芯上。PFC扼流器磁芯的额外支腿可以附加到隔离变压器磁芯以形成单个组合磁芯。一对E-E磁芯结构可以组合成单个磁芯结构以便能用于将一对单独的PFC扼流器结合成一对集成的PFC扼流器。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】在开关模式电源中使用的组件中所使用的磁性结构能被结合以节省空间和成本。磁芯部分可以用来形成不止一个组件和/或分离磁芯可以组合成单个磁芯。另外，比磁芯具有更高通量密度饱和点且比磁芯（但高于空气的磁导系数）的磁导系数低的材料层放置在磁芯内的气隙的附近以降低流过围绕磁芯的附近的磁通量来减少EMI。微分模式扼流器和分离的通用模式扼流器可以组合在单个磁芯上。PFC扼流器磁芯的额外支腿可以附加到隔离变压器磁芯以形成单个组合磁芯。一对E-E磁芯结构可以组合成单个磁芯结构以便能用于将一对单独的PFC扼流器结合成一对集成的PFC扼流器。【专利说明】功率转换器的磁性装置本申请是申请日为2009年5月31日、申请号为200910163967.0、专利技术名称为“功率转换器的磁性装置”的专利技术专利申请的分案申请。
本专利技术涉及一种磁性装置，具体地说，涉及一种功率转换器的磁性装置。
技术介绍
这里提出的是应用于功率转换装置中的各种技术。一般地，功率转换器是一种传送能量到电子装置并且还可以整流以满足装置的特殊需要的电源元件。功率转换器一般应用在消费电子产品例如计算机、便携式电脑、音响设备、蜂窝电话或类似产品中。一种类型的功率转换器是开关模式电源(SMPS)。SMPS可以包括电源元件和在该电源元件内用来整流的电路。该电路运行特别快速，调节电流来使电路稳定在一个设定电压上，然后该电压直接送给该器件。因为重量、经济和方便因素，SMPS是给多数需要稳定电流和稳定电压的消费电子产品供电的设备。然而，必须认真设计以提供具有可接受的效率和最小的噪声的电能。为了满足这些要求，功率转换器可包含一个或多个级，所述级包含一个或多个磁性组件，所述磁性组件包括滤波器、变压器、电感器或类似器件。一般地，这里描述的技术致力于改进由转换器使用的各种磁性组件。
技术实现思路
下述具体实施例和特点结合系统、工具和方法被描述和阐释，所述系统、工具和方法意图为示例性的和图示性的，而不是限定范围。在各个实施例中，一个或多个上述描述的问题被减小或消除，而其它实施例涉及其它改进。用于电子电路的电感元件被公开。该电感元件包括具有气隙的磁芯组件，该磁芯组件具有总的磁导系数，磁芯组件由用于至少该组件的绝大多数的第一材料组成，该第一材料具有磁通密度饱和点，并具有一层材料，该层材料的磁导系数高于总磁导系数并且磁通密度饱和点高于临近气隙的至少一侧的第一材料的磁通密度饱和点。该元件还包括围绕该磁芯组件周边的至少一部分的由导电材料构成的线圈。材料层可以包括NiZn。材料层可以包括铁粉。该磁芯组件可以包括E-部分和1-部分。1-部分可包括靠近E-部分的一侧上的材料层。该层可以具有大于300u的磁导系数而磁芯组件的该总磁导系数可以小于300u。该第一材料可以具有小于0.5T的磁通密度饱和点，而材料层可具有大于0.5T的磁通密度饱和点。也公开了用于电子电路的电感元件，电子电路中的该元件包含具有围绕其设置绕组的三个磁芯支腿的磁芯组件，所述三个磁芯支腿包含第一支腿、第二支腿、第三支腿，其中该第三支腿包含气隙以使得第三支腿被分为两个支腿部分。该元件还包括围绕该第一支腿的第一绕组、围绕该第二支腿的第二绕组和分别围绕第三支腿的两个支腿部分的第三和第四绕组。该第一和第二绕组被用来滤除通用模式噪声而第三和第四绕组用来滤除微分模式噪声。第一绕组可以和第二绕组具有相同的圈数，第三绕组可以和第四绕组具有相同的圈数。第一支腿、第二支腿和第三支腿的第一末端可以都连接到顶部铁磁芯元件，第一支腿、第二支腿和第三支腿的第二末端可以都连接到底部铁磁芯元件。也公开了用于电子电路的电感元件组件，其中该组件包括具有第一磁芯和第一对绕组的第一电感元件和具有第二磁芯和第二对绕组的第二电感元件。第二磁芯连接到第一磁芯，并且由第二电感元件产生的磁通量从第二磁芯到达第一磁芯然通过后回到第二磁-!-HΛ ο第二电感元件可以形成为E-部分。第一电感元件可以形成为一对E-部分。在第一和第二对绕组中流动的电流可以为同步的以使得峰值电流不会同时流过两对绕组。也公开了用于电子电路的电感元件组件，其所述组件包括具有第一磁芯和第一对绕组的第一电感元件和具有第二磁芯和第二对绕组的第二电感元件。第一电感元件和第二电感元件具有本质上相同的横截面形状并且两电感元件相互堆叠在一起。第一电感元件和第二电感元件可以本质上具有相同的横截面尺寸。所述组件还可包含具有第三磁芯和第三对绕组的第三电感元件，其中第三电感元件本质上和第一和第二电感元件具有相同的横截面形状，另外，其中三个电感元件相互堆叠在一起。第一磁芯可以包含E-部分和通用磁芯部分，另外，其中第二磁芯包含E-部分和该通用磁芯部分。该通用磁芯部分可以形成为一对E-部分的形状，该对E-部分和它们相互紧靠的最长纵向部分连接在一起。在第一和第二对绕组中流动的电流可以是同步的以使得峰值电流不会同时流过两对绕组。`除了上述描述的示范性的方面和实施例外，其他方面和实施例通过参照附图和下面的描述例将变得显而易见。【专利附图】【附图说明】图图图图器；图图图图图图图StTJ不思図；[个分离磁芯结构的示意图；并集成在一起以使通用于每一个电感元件的磁芯的一部分被共用。【具体实施方式】尽管本专利技术允许进行各种修改和替代形式，其特定实施例已经通过附图中的例子得以表示并在此予以详细地描述。然而应该意识到，这并非用来限制本专利技术到公开的特殊形式，相反，本专利技术覆盖了落入由权利要求限定的本专利技术的范围和精神内的所有变形、等同物和替代形式。在此传授的是可以用于优化或改进功率转换器中的磁性装置的各种技术。低功率PFC转换器一般应用升压转换器来提高被整流的AC电源电压到使用临界传导模式(CRM)操作的高压总线。CRM操作的使用降低了转换器的成本；然而，这也需要具有小的电感值的感应器以及在很大频率范围内操作的大的气隙。实际中，大的气隙允许从感应器中逸出非常大的辐射能。大的频率范围可能导致大量的EMI问题，从而导致大量宽带频率EMI从感应器中散入到电路的其它部分并最终从转换器盒子和AC电源软线中散出。辐射的宽带特性需要大的EMI滤波器来阻止噪声离开电源软线。目前技术使用大的EMI滤波器滤除宽带噪声或在PFC感应器上增加屏蔽来阻止噪声从气隙中射出。在目前PFC感应器中的气隙有时被填充磁导系数相对低的材料(例如铁粉)以在更长的长度上分配气隙并减少通常与气隙相关的功率损失。大的EMI滤波器面临减少适配器或其它功率转换器尺寸的挑战。目前有一种明显减小功率适配器尺寸的趋势。这需要高效率设计从而减小滤波器尺寸。目前减少EMI的方法包括增大EMI滤波器的尺寸或给感应器增加屏蔽。感应器中增加的屏蔽降低了效率。因此，目前方法在减小适配器尺寸方面产生了问题，并且也导致转换器的总的成本增加。这里传授的技术包括在感应器的气隙中应用相对高的磁导系数的材料(其不易饱和)。高磁导系数材料有效地吸引感应器的逃逸出的辐射重回感应器中。因此在不需要增加EMI滤波或电感屏蔽下减少辐射噪音的数量。也保持了高的感应器效率，因为由消散到屏蔽中的能量引起的损失减小了。图1到2示出了两个感应器磁芯结构。图1示出了包含一个紧靠一个E-形磁芯24的1-形磁芯22的一种现有技术磁芯结构20。E-型本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于电子电路的电感元件组件，该电感元件组件包括：具有第一磁芯和第一对绕组的第一电感元件；具有第二磁芯和第二对绕组的第二电感元件；其中所述第一电感元件和第二电感元件具有本质上相同的横截面形状，以及其中所述两电感元件被相互堆叠在一起。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：阿图罗西尔瓦，尼尔盖尔，
申请(专利权)人：弗莱克斯电子有限责任公司，
类型：发明
国别省市：