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集成電感的制作方法

文檔序號:12036278閱讀:428來源:國知局
集成電感的制作方法與工藝

本申請涉及電感領(lǐng)域,并且更具體地,涉及一種集成電感。



背景技術(shù):

干擾電磁場在兩根導(dǎo)線之間產(chǎn)生差模電流,進(jìn)而在負(fù)載上引起干擾,將差模電流引起的干擾稱為差模干擾。干擾電磁場在一根導(dǎo)線與大地之間產(chǎn)生共模電流,進(jìn)而在負(fù)載上引起干擾,將共模電流引起的干擾稱為共模干擾。

對于產(chǎn)生的差模干擾和共模干擾,通過差模電感抑制差模干擾,通過共模電感抑制共模干擾。

已知一種現(xiàn)有技術(shù)中,差模電感的磁芯的形狀通常為長方體,即,該磁芯的截面形狀為矩形。然而,對于一些中、大功率的差模電感,為了滿足散熱等因素,通常需要采用立繞的方式在該長方體磁芯上繞制繞組,如圖1所示。

并且,已知另一種現(xiàn)有技術(shù)。在變換器系統(tǒng)中,差模電感與共模電感都是不可或缺的部分,因此,差模電感與共模電感分別需要一組繞組。對于較大功率的變換器系統(tǒng),繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響不可忽視。

因此,在保證抑制差模電流與共模電流的前提下,如何降低繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響,已成為亟需解決的問題。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本申請?zhí)峁┮环N集成電感,能夠在保證抑制差模電流與共模電流的前提下,降低繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響。

第一方面,提供了一種集成電感,該集成電感包括:第一磁芯(110),該第一磁芯用于形成共模電感的磁芯;至少兩個繞組(120),該至少兩個繞組(120)繞制在該第一磁芯(110)上,且該至少兩個繞組(120)中的任意兩個繞組之間存在間隔,該第一磁芯(110)和該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間形成共模電感;第二磁芯(130),該第二磁芯(130)上未繞制繞組,該第二磁芯(130)與該第一磁芯(110)上的繞制有該至少兩個繞組(120)的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,該第二磁芯(130)和該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間分別形成差模電感。

因此,本申請的集成電感,只在第一磁芯上繞制繞組,該第一磁芯與其上繞制的繞組之間形成共模電感。在共模電感的基礎(chǔ)上,增加第二磁芯,以使該第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域與該第二磁芯之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得該第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域與該第二磁芯之間形成閉合的差模磁路,該第二磁芯與該第一磁芯上所繞制的每一個繞組之間形成差模電感。通過差模電感與共模電感共用一個繞組,即,減少繞組的繞制量,降低繞組的銅損,從而降低繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響,提升變換器的系統(tǒng)效率。

結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種可能實現(xiàn)的方式中,該至少兩個繞組中的每個繞組的線圈匝數(shù)相同,并且該至少兩個繞組中的每個繞組的繞線方向相同。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第二種可能實現(xiàn)的方式中,該第一磁芯(110)為環(huán)形結(jié)構(gòu)。

通過使該第一磁芯為環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁芯,環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁芯可以提高繞組的繞線利用率。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第三種可能實現(xiàn)的方式中,該第二磁芯(130)包括第三磁芯(131)和第四磁芯(132),該第三磁芯(131)位于該第一磁芯(110)與該第四磁芯(132)之間,該第三磁芯(131)包括至少兩個部分,該至少兩個繞組中的任意兩個繞組之間都容納該至少兩個部分中的一個部分,其中,該第四磁芯(132)為封閉結(jié)構(gòu)的磁芯。

通過在任意兩個相鄰繞組之間放置第三磁芯,該第三磁芯包括至少兩個磁芯,并且再增加第四磁芯,以使該第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域與該第三磁芯以及該第四磁芯的部分磁芯之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得該第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域與該第三磁芯以及該第四磁芯之間形成閉合的差模磁路,即繞組中的磁力線依次通過由第三磁芯所包括的任意一個磁芯與第四磁芯的部分磁芯以及第一磁芯上繞制有繞組的區(qū)域所構(gòu)成的閉合區(qū)域,從而在抑制差模共模電流的基礎(chǔ)上,能夠達(dá)到抑制差模電流的目的。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第四種可能實現(xiàn)的方式中,該第一磁芯(110)為封閉的環(huán)形磁芯,該第四磁芯(132)為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯(110)上繞制有三個繞組(120),該第三磁芯(131)包括三個塊狀磁芯,且位于該第一磁芯(110)與該第四磁芯(132)之間,該三個塊狀磁芯中的任意一個塊狀磁芯位于該三個繞組中任意兩個相鄰繞組之間,該三個塊狀磁芯中的任意一個磁芯的一個表面與該第四磁芯(110)接觸,該三個塊狀磁芯中的任意一個磁芯的另一個表面與該第一磁芯(110)接觸,其中,該第一磁芯(110)上的繞制有該至少兩個繞組(120)中的任意一個繞組的區(qū)域與該三個塊狀磁芯中的兩個相鄰的塊狀磁芯、該第四磁芯(132)的部分磁芯之間形成閉合的磁芯。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第五種可能實現(xiàn)的方式中,該第一磁芯(110)為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯(110)上繞制有至少兩個繞組(120),該第二磁芯包括至少兩個半圓環(huán)形的磁芯,該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中的每個磁芯包括兩個端部,該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中的任意一個磁芯的兩個端部分別位于該至少兩個繞組中的任意一個繞組的兩邊,并與該第一磁芯(110)相互接觸,該第一磁芯(110)上的繞制有該至少兩個繞組(120)中的任意一個繞組的區(qū)域與該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中一個磁芯之間形成閉合的磁芯。

通過將與繞組數(shù)量相同(例如,當(dāng)繞組的數(shù)量為3時,第二磁芯所包括磁芯的數(shù)量也為3)的第二磁芯與第一磁芯之間相互接觸,使得任意一個第二磁芯(例如,該第二磁芯為半圓環(huán)形狀的磁芯)的兩端與第一磁芯相互接觸,因此,第二磁芯與第一磁芯之間就會形成一個閉合區(qū)域,將對應(yīng)繞組繞制在該閉合區(qū)域所包括的第一磁芯的部分磁芯上,從而使得第二磁芯與第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得該第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域與該第二磁芯之間形成閉合的差模磁路,從而抑制差模電流。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第六種可能實現(xiàn)的方式中,該第二磁芯(130)包括至少三個端部,該三個端部中的任意一個端部位于該三個繞組(120)中的任意兩個相鄰繞組之間,并與該第一磁芯(110)相互接觸,該第一磁芯(110)上的繞制有該至少兩個繞組(120)的區(qū)域與該至少三個端部中的任意兩個相鄰端部之間形成閉合的磁芯。

通過使第二磁芯所包括的任意兩個相鄰端部與第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得第二磁芯所包括的任意兩個相鄰端部與第一磁芯上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的差模磁路,從而達(dá)到抑制差模電流的目的。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第七種可能實現(xiàn)的方式中,該第一磁芯(110)為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯(110)上繞制有三個繞組(120),該第二磁芯為y字型磁芯,該y字型磁芯包括三個端部,該y字型磁芯的任意一個端部位于該三個繞組(120)中的任意兩個相鄰繞組之間,并與該第一磁芯(110)相互接觸,該第一磁芯(110)上的繞制有該三個繞組(120)的區(qū)域與該y字型磁芯中的任意兩個相鄰端部之間形成閉合的磁芯。

結(jié)合第一方面,在第一方面的第八種可能實現(xiàn)的方式中,該第一磁芯(110)所處的平面與該第二磁芯所處的平面之間相互平行,該第一磁芯(110)與該第二磁芯(130)之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第一閾值。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第九種可能實現(xiàn)的方式中,該第二磁芯為一體結(jié)構(gòu)或拼接結(jié)構(gòu)。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第十種可能實現(xiàn)的方式中,該第三磁芯(131)與該第一磁芯(110)之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第二閾值,該第三磁芯(131)與該第四磁芯(132)之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第三閾值。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第十一種可能實現(xiàn)的方式中,通過該第一磁芯(110)與該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間形成的共模電感對流經(jīng)該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組的共模電流產(chǎn)生感抗,抑制該共模電流;和通過該第二磁芯(130)和該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間形成的差模電感對流經(jīng)該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組的差模電流產(chǎn)生感抗,抑制該差模電流。

結(jié)合第一方面及其上述實現(xiàn)方式,在第一方面的第十二種可能實現(xiàn)的方式中,該預(yù)設(shè)的第一閾值的取值為0.5mm。

第二方面,提供了一種三相逆變器,該三相逆變器設(shè)置有集成電感,該集成電感用于濾波,該集成電感包括:第一磁芯(110),該第一磁芯用于形成共模電感的磁芯;至少兩個繞組(120),該至少兩個繞組(120)繞制在該第一磁芯(110)上,且該至少兩個繞組(120)中的任意兩個繞組之間存在間隔,該第一磁芯(110)和該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間形成共模電感;第二磁芯(130),該第二磁芯(130)上未繞制繞組,該第二磁芯(130)與該第一磁芯(110)上的繞制有該至少兩個繞組(120)的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,該第二磁芯(130)和該至少兩個繞組(120)中的每一個繞組之間分別形成差模電感。

附圖說明

圖1是根據(jù)本申請的繞制在長方體磁芯上的繞組的繞制方式的示意圖。

圖2是根據(jù)本申請的集成電感的一例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是根據(jù)本申請的集成電感的另一例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是根據(jù)本申請的集成電感的再一例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是根據(jù)本申請的集成電感的再一例結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是根據(jù)本申請的集成電感的第二磁芯的平面形狀的一例示意圖。

圖7是根據(jù)本申請的集成電感抑制差、共模電流的原理的一例示意圖。

具體實施方式

下面將結(jié)合附圖,對本申請中的技術(shù)方案進(jìn)行描述。

應(yīng)理解,本申請的集成電感可以應(yīng)用于變換器系統(tǒng)中,也可以應(yīng)用于濾波電路中,還可以應(yīng)用于其他的電路中,本申請對此不作任何限定。

目前,對于變換器系統(tǒng)而言,差模電感與共模電感都是不可或缺的部分,因此,差模電感與共模電感分別需要一組繞組。對于較大功率的變換器系統(tǒng),繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響不可忽視。

本申請?zhí)峁┑募呻姼?,能夠在保證抑制差模電流與共模電流的前提下,提升變換器的系統(tǒng)效率。

圖2是根據(jù)本申請的集成電感的一例結(jié)構(gòu)示意圖。如圖2所示,該集成電感100包括:

第一磁芯110,該第一磁芯用于形成共模電感的磁芯;

至少兩個繞組120,該至少兩個繞組120繞制在該第一磁芯110上,且該至少兩個繞組120中的任意兩個繞組之間存在間隔,該第一磁芯110和該至少兩個繞組120中的每一個繞組之間形成共模電感;

第二磁芯130,該第二磁芯130上未繞制繞組,該第二磁芯130與該第一磁芯110上的繞制有該至少兩個繞組120的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,該第二磁芯130和該至少兩個繞組120中的每一個繞組之間分別形成差模電感。

可選地,該至少兩個繞組中的每個繞組的線圈匝數(shù)相同,并且該至少兩個繞組中的每個繞組的繞線方向相同。

具體而言,在該第一磁芯110上繞制有至少兩個繞組120,如圖2所示,該至少兩個繞組120可以為三個繞組,且該第一磁芯110為封閉的磁芯結(jié)構(gòu)??梢钥闯?,該三個繞組120分別繞制在第一磁芯110的不同位置(即,該三個繞組120中的任意兩個相鄰繞組120之間存在間隔)。通過使該三個磁芯在第一磁芯110上的繞制位置之間存在間隔,使得第一磁芯110與該三個繞組120中的任意一個繞組120之間形成共模電感,并且通過使該第一磁芯110為封閉的磁芯結(jié)構(gòu),進(jìn)而使得該第一磁芯110為該三個繞組120所產(chǎn)生的磁力線提供共模磁路。

通過該三個繞組120與該第一磁芯110之間形成共模電感,并在該共模電感的基礎(chǔ)上,增加第二磁芯130,該第二磁芯130上未繞制繞組120,而是與該第一磁芯110共用該三個繞組120,該第二磁芯130與該三個繞組120之間形成差模電感。從而使得該第二磁芯130與該三個繞組120中的任意一個繞組120之間形成差模電感,該第二磁芯130與該第一磁芯110上的繞制有該三個繞組120的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得第二磁芯130與該第一磁芯110上的繞制有該三個繞組120的區(qū)域之間形成閉合的差模磁路。

可選地,如圖2所示,該第一磁芯110為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯110上繞制有至少兩個繞組120,該第二磁芯包括至少兩個半圓環(huán)形的磁芯,該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中的每個磁芯包括兩個端部,該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中的任意一個磁芯的兩個端部分別位于該至少兩個繞組中的任意一個繞組的兩邊,并與該第一磁芯110相互接觸,該第一磁芯110上的繞制有該至少兩個繞組120中的任意一個繞組的區(qū)域與該至少兩個半圓環(huán)形的磁芯中一個磁芯之間形成閉合的磁芯。

具體地,作為示例而非限定,如圖2所示,該第一磁芯110為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯110上繞制有三個繞組120,該第二磁芯130包括三個磁芯,該三個磁芯為半圓環(huán)形磁芯,每個半圓環(huán)形狀的磁芯的兩端與第一磁芯110接觸,并位于繞制在第一磁芯110上的一個繞組120的兩邊,從圖2中可以看出,該三個半圓環(huán)形磁芯中的任意一個磁芯與第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域之間構(gòu)成一個閉合區(qū)域(即,該三個半圓環(huán)形磁芯中的任意一個磁芯與第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域之間構(gòu)成一個閉合的磁芯),該三個半圓環(huán)形磁芯與第一磁芯110上繞制有繞組的區(qū)域之間形成了三個閉合區(qū)域。該三個半圓環(huán)形磁芯中的任意一個磁芯與第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的差模磁路,該三個半圓環(huán)形磁芯中的每個磁芯與對應(yīng)繞組120之間形成差模電感。繞組120中產(chǎn)生的磁力線依次穿過該第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域以及該三個半圓環(huán)形磁芯中的任意一個磁芯。

需要說明的是,對于該三個磁芯與第一磁芯110之間形成的三個閉合區(qū)域而言,該三個閉合區(qū)域可以相互之間存在重疊區(qū)域,也可以相互之間完全不重疊,本申請對此不作任何限定。

其中,該三個半圓環(huán)形狀的磁芯中的任意兩個磁芯之間可以相互接觸,也可以相互之間不接觸,本申請對此不作任何限定。當(dāng)該三個半圓環(huán)形狀的磁芯中的任意兩個磁芯之間相互接觸時,可以相對減小該電感結(jié)構(gòu)的空間體積。

應(yīng)理解,上述僅以該三個磁芯為半圓環(huán)形狀的磁芯為例對該至少兩個磁芯進(jìn)行說明,但本申請并不限于此。該至少兩個磁芯還可以為其他形狀,例如,該至少兩個磁芯可以為半工字型形狀的磁芯,或者,該至少兩個磁芯還可以為三角形狀的磁芯,只要保證該至少兩個磁芯中的任意一個磁芯能夠與該第一磁芯110上繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的差模磁路即可。本申請對此不作任何限定。

因此,本申請的集成電感,通過在共模電感的基礎(chǔ)上增加一個第二磁芯130,該第二磁芯130上并未繞制有繞組120,而是與該第一磁芯110共用至少兩個繞組120,從而使得該第二磁芯與該至少兩個繞組120之間形成差模電感,抑制差模電流。通過第一磁芯110與第二磁芯130共用至少兩個繞組120,可以減少繞組120的使用量,降低繞組120的銅損,從而降低繞組120的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響,提升變換器的系統(tǒng)效率。

可選地,該第二磁芯130包括第三磁芯131和第四磁芯132,該第三磁芯131位于該第一磁芯110與該第四磁芯132之間,該第三磁芯131包括至少兩個部分,該至少兩個繞組中的任意兩個繞組之間都容納該至少兩個部分中的一個部分,其中,該第四磁芯132為封閉結(jié)構(gòu)的磁芯。

具體而言,如圖3所示,該第一磁芯110為封閉的環(huán)形磁芯,該第四磁芯132為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯110上繞制有三個繞組120,該第三磁芯131包括三個塊狀磁芯,且位于該第一磁芯110與該第四磁芯132之間,該三個塊狀磁芯中的任意一個塊狀磁芯位于該三個繞組中任意兩個相鄰繞組之間,該三個塊狀磁芯中的任意一個磁芯的一個表面與該第四磁芯110接觸,該三個塊狀磁芯中的任意一個磁芯的另一表面與該第一磁芯110接觸,其中,該第一磁芯110上的繞制有該至少兩個繞組120中的任意一個繞組的區(qū)域與該三個塊狀磁芯中的兩個相鄰的塊狀磁芯、該第四磁芯132的部分磁芯之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得該第一磁芯110上的繞制有該至少兩個繞組120中的任意一個繞組的區(qū)域與該三個塊狀磁芯中的兩個相鄰的塊狀磁芯、該第四磁芯132的部分磁芯之間形成閉合的差模磁路。繞組120中產(chǎn)生的磁力線依次穿過該第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域、該三個塊狀磁芯以及該第四磁芯132的部分磁芯。

需要說明的是,該三個塊狀磁芯中的任意兩個相鄰塊狀磁芯之間可以相互接觸,或者也可以相互之間不接觸,本申請對此不作特別限定。

還需要說明的是,上述僅以該第三磁芯包括的磁芯為塊狀磁芯為例進(jìn)行說明,但本申請并不限于此,該第三磁芯包括的磁芯還可以為其他形狀的磁芯。

可選地,該第二磁芯130包括至少三個端部,該三個端部中的任意一個端部位于該三個繞組120中的任意兩個相鄰繞組之間,并與該第一磁芯110相互接觸,該第一磁芯110上的繞制有該至少兩個繞組120的區(qū)域與該至少三個端部中的任意兩個相鄰端部之間形成閉合的磁芯。

具體地,作為示例而非限定,如圖4所示,該第一磁芯110為封閉的環(huán)形磁芯,該第一磁芯110上繞制有三個繞組120,該第二磁芯130包括三個端部,該三個端部中的任意一個端部位于該繞組120中的任意兩個相鄰繞組120之間,且與該第一磁芯110相互接觸。該三個磁芯中的任意兩個相鄰端部與該第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的磁芯,進(jìn)而使得該三個磁芯中的任意兩個相鄰端部與該第一磁芯110上的繞制有繞組的區(qū)域之間形成閉合的差模磁路,該三個端部中的任意兩個相鄰端部與該第一磁芯110上所繞制的繞組之間形成差模電感。繞組120中產(chǎn)生的磁力線依次穿過該第一磁芯110上的繞制有任意一個繞組的區(qū)域以及該閉合區(qū)域所包括的任意兩個相鄰端部。

如圖4所示,該第二磁芯130為y字型磁芯,該y字型磁芯包括三個端部,該y字型磁芯的任意一個端部位于該三個繞組120中的任意兩個相鄰繞組之間,并與該第一磁芯110相互接觸,該第一磁芯110上的繞制有該三個繞組120的區(qū)域與該y字型磁芯中的任意兩個相鄰端部之間形成閉合的磁芯。

需要說明的是,上述僅以該第二磁芯130為y字型磁芯為例進(jìn)行說明,該第二磁芯130還可以為其他形狀的磁芯,例如,該第二磁芯130為v字型磁芯,本申請對此不作特別限定。

還需要說明的是,對于該三個磁芯中的任意兩個相鄰端部與第一磁芯110之間形成的三個閉合區(qū)域而言,該三個閉合區(qū)域可以相互之間存在重疊區(qū)域,也可以相互之間完全不重疊,本申請對此不作任何限定。

可選地,該第二磁芯130為一體結(jié)構(gòu)或拼接結(jié)構(gòu)。

具體地,該第二磁芯130可以為拼接結(jié)構(gòu)。例如,以圖4中所示的第二磁芯130為例,對第二磁芯130的拼接結(jié)構(gòu)進(jìn)行說明??梢钥闯?,該第二磁芯130由三個長方體形狀的磁芯拼接而成,該三個長方體形狀的磁芯的端部分別與第一磁芯110相互接觸;或者

該第二磁芯130可以為一體結(jié)構(gòu)。如圖5所示,可以看出,該第二磁芯130包括三個接觸端部,該三個接觸端部分別與第一磁芯110接觸。

當(dāng)?shù)诙判?30為一體結(jié)構(gòu)時,結(jié)合圖6對第二磁芯130的幾種不同的平面形狀進(jìn)行說明。圖6中示出了第二磁芯130的四種平面形狀,分別如圖6中的a、b、c和d所示??梢钥闯?,圖6中所示出的第二磁芯130包括三個接觸端,且a、b、c和d中所示的第二磁芯130的接觸端的形狀均不相同。每種形狀對應(yīng)的三個接觸端中的任意一個接觸端位于至少兩個繞組120中的任意兩個相鄰繞組120之間,且與該第一磁芯110相互接觸,以使得該三個接觸端中的任意兩個相鄰接觸端和第一磁芯110的部分磁芯為繞組120中產(chǎn)生的磁力線提供差模磁路。繞組120中產(chǎn)生的磁力線在三個接觸端中的任意兩個相鄰接觸端與第一磁芯110的部分磁芯中形成回路。

應(yīng)理解,該第二磁芯130的接觸端的形狀包括但不限于圖6中所示的四種形狀。并且上述僅以該第二磁芯130包括三個接觸端為例,對該第二磁芯130的形狀進(jìn)行說明,但本申請并不限于此,該第二磁芯130還可以包括其他形狀。本申請對此不作任何限定。

可選地,該第一磁芯110所處的平面與該第二磁芯所處的平面之間相互平行,該第一磁芯110與該第二磁芯130之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第一閾值。

可選地,該第三磁芯131與該第一磁芯110之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第二閾值,該第三磁芯131與該第四磁芯132之間的氣隙小于或等于預(yù)設(shè)的第三閾值。

作為示例而非限定,以圖5中所示的集成電感的結(jié)構(gòu)為例,對該第一磁芯110與該第二磁芯130之間的氣隙間隔進(jìn)行說明。為了便于人眼觀察,此處對圖5中所示的集成電感的第一磁芯110與該第二磁芯130連接部分的主視圖局部放大后進(jìn)行說明。

如圖5所示,以d代表該第一磁芯110與該第二磁芯130之間的氣隙間隔,當(dāng)該預(yù)設(shè)的第一閾值為0.5mm時,則d≤0.5mm。例如,d的取值可以為0,代表該第一磁芯110與該第二磁芯130之間可以相互接觸(例如,該第二磁芯130與該第一磁芯110為表面相互接觸;或者,代表該第二磁芯130鑲嵌在第一磁芯110中,即通過在第一磁芯110的上構(gòu)造一個凹槽,該凹槽的形狀與該第二磁芯130的接觸端的形狀相一致,該第二磁芯130位于該凹槽中,從而與該第一磁芯110接觸)。

還例如,d還可以為0至0.5mm之間的一個數(shù)值。例如,d=0.3mm,代表該第二磁芯130與該第一磁芯110之間沒有直接接觸,而是與該第一磁芯110之間存在0.3mm的間隔。該0.3mm的間隔能夠保證該第二磁芯130與該第一磁芯110上的繞制有繞組120的區(qū)域為繞組120中產(chǎn)生的磁力線提供差模磁路。

當(dāng)該第一磁芯110與該第二磁芯130之間存在氣隙時,為了保證該第二磁芯130與該第一磁芯110之間能夠固定連接,可以在該第一磁芯110與該第二磁芯130之間形成的氣隙中填充黏結(jié)物(例如,膠水),從而使得該第二磁芯130與該第一磁芯110之間能夠固定連接。

需要說明的是,上述僅以預(yù)設(shè)的第一閾值為例,對于第一磁芯110和第二磁芯130之間的氣隙進(jìn)行了說明。關(guān)于第三磁芯131與第一磁芯110之間的氣隙、第三磁芯131與第四磁芯之間的氣隙的說明與第一磁芯110與第二磁芯130之間的氣隙的說明相似,主要不同體現(xiàn)在預(yù)設(shè)的第二閾值與預(yù)設(shè)的第三閾值的取值可能不同。為了簡潔,此處不再贅述。

作為示例而非限定,該第二磁芯130與該第一磁芯110之間可以通過膠水粘接的方式與該第一磁芯110固定在一起。

作為示例而非限定,通過調(diào)節(jié)至少兩個繞組120中的任意一個繞組120的匝數(shù),或者,通過調(diào)節(jié)第一磁芯110的橫截面的面積,可以調(diào)節(jié)該至少兩個繞組120與該第一磁芯110之間形成的共模電感量。

可選地,該第一磁芯110為環(huán)形結(jié)構(gòu)。

具體地,如圖2至圖5所示,該第一磁芯110可以為封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁芯。當(dāng)該第一磁芯110為封閉的環(huán)形結(jié)構(gòu)的磁芯時,能夠提高在第一磁芯110上繞制繞組120時的繞線利用率。

上文中結(jié)合圖2至圖6對本申請的電感結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明。下面結(jié)合圖7對本申請的集成電感抑制差模干擾與共模干擾的原理進(jìn)行說明。

下面以圖4中所示的電感結(jié)構(gòu)為例,結(jié)合圖7對該電感結(jié)構(gòu)抑制差模干擾與共模干擾的原理進(jìn)行說明。

如圖7所示,第一磁芯110為形成共模電感的磁芯,第二磁芯130為形成差模電感的磁芯。繞組1、繞組2以及繞組3依次繞制在第一磁芯110上,其中,電流i1流過繞組1,電流i2流過繞組2,電流i3流過繞組3。三個繞組120的繞線方向一致,電流i1、電流i2和電流i3的方向在圖7中通過箭頭進(jìn)行了標(biāo)示。

l1、l2、l3分別為繞組1、繞組2、繞組3的自感系數(shù),m12為繞組1與繞組2之間的互感系數(shù)、m23為繞組2與繞組3之間的互感系數(shù)、m13為繞組1與繞組3之間的互感系數(shù)。其中,l1=l2=l3=l,m12=m23=m13=m,且m<l。

i1c、i2c、i3c分別代表流過繞組1、繞組2、繞組3的共模電流,其中,i1c=i2c=i3c=(i1+i2+i3)/3;i1d、i2d、i3d分別代表流過繞組1、繞組2、繞組3的差模電流,其中,i1d=i1-(i1+i2+i3)/3,i2d=i2-(i1+i2+i3)/3,i3d=i3-(i1+i2+i3)/3。

下面以繞組1為例,對抑制共模電流與差模電流的原理進(jìn)行說明。

當(dāng)繞組1上流過差模電流時,此時,繞組1上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為v1,且v1=l1*(di1d/dt)-m*(di2d/dt)-m*(di3d/dt)=l*(di1d/dt+mdi2d/dt+mdi3d/dt)=(l-m)*di1d。因此,可以看出,繞組1對在其上產(chǎn)生的差模電流的感抗為l-m,即,繞組1對在其上產(chǎn)生的差模電流有抑制作用。即,通過該第一磁芯110與該至少兩個繞組120中的每一個繞組之間形成的共模電感對流經(jīng)該至少兩個繞組120中的每一個繞組的共模電流產(chǎn)生感抗,抑制該共模電流。

同理,繞組2和繞組3對差模電流的抑制原理與繞組1相同,為了簡潔,此處不再贅述。

當(dāng)繞組1上流過共模電流時,此時,繞組1上產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為v1,且v1=l1*(di1c/dt)+m*(di2c/dt)+m*(di3c/dt)=(l+2m)*di1c。因此,可以看出,繞組1對在其上產(chǎn)生的共模電流的感抗為l+2m,即,繞組1對在其上產(chǎn)生的共模電流有抑制作用。即,通過該第二磁芯130和該至少兩個繞組120中的每一個繞組之間形成的差模電感對流經(jīng)該至少兩個繞組120中的每一個繞組的差模電流產(chǎn)生感抗,抑制該差模電流。

同理,繞組2和繞組3對差模電流的抑制原理與繞組1相同,為了簡潔,此處不再贅述。

應(yīng)理解,上述僅以圖4中所示的電感結(jié)構(gòu)為例,對差模電流與共模電流的抑制原理進(jìn)行了說明。其中,圖2至圖3中所示的電感結(jié)構(gòu)對差模電流與共模電流的抑制原理與圖4中所示的電感結(jié)構(gòu)的抑制原理相同,為了簡潔,此處不再贅述。

因此,本申請?zhí)峁┑募呻姼校ㄟ^使第一磁芯110與第二磁芯130共用一副繞組120,即只在第一磁芯110上繞制至少兩個繞組120,第一磁芯110與該至少兩個繞組120構(gòu)成共模電感,第二磁芯130與繞制在第一磁芯110上的至少兩個繞組120之間構(gòu)成差模電感。從而在保證抑制差模電流與共模電流的前提下,降低繞組的銅損,從而降低繞組的銅損對變換器系統(tǒng)效率產(chǎn)生的影響,提升變換器的系統(tǒng)效率。

本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識到,結(jié)合本文中所公開的實施例描述的各示例的單元及算法步驟,能夠以電子硬件、或者計算機(jī)軟件和電子硬件的結(jié)合來實現(xiàn)。這些功能究竟以硬件還是軟件方式來執(zhí)行,取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計約束條件。專業(yè)技術(shù)人員可以對每個特定的應(yīng)用來使用不同方法來實現(xiàn)所描述的功能,但是這種實現(xiàn)不應(yīng)認(rèn)為超出本申請的范圍。

所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng)、裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應(yīng)過程,在此不再贅述。

在本申請所提供的幾個實施例中,應(yīng)該理解到,所揭露的系統(tǒng)、裝置和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機(jī)械或其它的形式。

所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。

另外,在本申請各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。

所述功能如果以軟件功能單元的形式實現(xiàn)并作為獨立的產(chǎn)品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機(jī)可讀取存儲介質(zhì)中?;谶@樣的理解,本申請的技術(shù)方案本質(zhì)上或者說對現(xiàn)有技術(shù)做出貢獻(xiàn)的部分或者該技術(shù)方案的部分可以以軟件產(chǎn)品的形式體現(xiàn)出來,該計算機(jī)軟件產(chǎn)品存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機(jī)設(shè)備(可以是個人計算機(jī),服務(wù)器,或者網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等)執(zhí)行本申請各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(read-onlymemory,rom)、隨機(jī)存取存儲器(randomaccessmemory,ram)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。

以上所述,僅為本申請的具體實施方式,但本申請的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本申請揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本申請的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本申請的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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