PFC电感器和电流连续控制型PFC电路的制作方法

pfc电感器和电流连续控制型pfc电路
技术领域
1.本实用新型涉及电子元器件技术领域，尤其涉及一种pfc电感器和电流连续控制型pfc电路。


背景技术：

2.pfc电感器一般作用在电感补偿式pfc电路以及有源pfc电路中，主要作用是整流贮能。在电感补偿式pfc电路中，pfc电感器的作用是与其他元件配合，减少交流输入的基波电流与电压之间的相位差。在有源pfc电路中，pfc电感器的作用是让输入电流在经pfc电感器整流贮能后，和输入电压变化趋于同步。
3.在相关技术中，pfc电感器大多采用铁硅或铁氧体作为磁芯、多股绞合铜导线绕制线包。但是，在电流连续控制型pfc电路中的pfc电感器由于采用多股绞合铜导线绕制而成的线包在流经同时具有高频和低频成份的电流时，其铜损较大，而出于减少线包铜损的考虑，通常选择增大磁芯体积来减少线包匝数，从而导致了整体体积大。
4.目前针对相关技术中由于在电流连续控制型pfc电路中的pfc电感器采用多股绞合铜导线绕制成的线包而导致整体体积大的问题，尚未提出有效的解决方案。


技术实现要素：

5.为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种pfc电感器和电流连续控制型pfc电路，其具有整体体积小的优点。
6.本实用新型的目的之一采用如下技术方案实现：
7.一种pfc电感器，其包括上导磁板、下导磁板、旁路磁柱以及两个单元件，所述旁路磁柱位于两个单元件之间且两端分别与所述上导磁板和所述下导磁板连接；
8.在任意单元件中，所述单元件包括与所述旁路磁柱平行的中磁柱和由单股扁铜导线绕制而成的线包，所述线包套设于所述中磁柱上，且所述中磁柱的两端分别与所述上导磁板和下导磁板连接。
9.进一步地，在任意单元件中，所述单股扁铜导线的宽厚比记为k，且k≥10。
10.进一步地，在任意单元件中，所述单股扁铜导线的宽厚比采用15。
11.进一步地，在任意单元件中，所述中磁柱的横截面呈椭圆形。
12.进一步地，在任意单元件中，所述中磁柱的横截面符合第一公式，所述第一公式为：a＞b，其中，a为所述中磁柱的横截面的长半轴并与所述上导磁板的宽度方向平行，b为所述中磁柱的横截面的短半轴并与所述上导磁板的长度方向平行。
13.进一步地，将两个线包分别记为第一线包和第二线包，所述旁路磁柱设置有走线通道，所述走线通道内设置有连接导线，所述连接导线的一端与所述第一线包连接，另一端与所述第二线包连接。
14.进一步地，所述走线通道自所述旁路磁柱朝向所述第一线包的侧面连通至所述旁路磁柱朝向所述第二线包的侧面。
15.进一步地，所述连接导线采用所述第一线包的任意出线端子和所述第二线包对应出线端子连接所形成的导线。
16.进一步地，所述第一线包和所述第二线包的绕制方向相反、出线方向相同，所述走线通道沿所述上导磁板的长度方向设置并靠近所述第一线包的出线位置。
17.本实用新型的目的之二采用如下技术方案实现：
18.一种电流连续控制型pfc电路，采用上述的pfc电感器。
19.相比相关技术，本实用新型的有益效果在于：该线包由单股扁铜导线绕制而成，在电流连续模式控制型pfc电路中该单股扁铜导线绕制而成的线包高频电流峰峰值比低频电流峰值小于k的情况下，该pfc电感器由于总铜截面积增大可以减小铜损，相应地，由于线包体积的减小，磁芯有效截面积增大可以减少线包长度，从而该pfc电感器降低了整体损耗，减小整体体积；该单股扁铜导线的结构特性可以使得线包内外温差小，不仅为pfc电感器提供良好运行环境，还降低了直流电阻，从而降低线包损耗。
附图说明
20.图1是本技术一个实施例所示pfc电感器的结构示意图；
21.图2是图1的爆炸图，示出了线包与中磁柱的位置关系；
22.图3为本技术一个实施例所示pfc电感器的剖视图，示出了中磁柱的与旁路磁柱的位置关系；
23.图4为本技术一个实施例所示pfc电感器的剖视图，示出了走线通道与旁路磁柱的位置关系。
24.图中：11、上导磁板；12、下导磁板；13、旁路磁柱；14、中磁柱；15、线包；16、走线通道。
具体实施例
25.以下将结合附图，对本实用新型进行更为详细的描述，需要说明的是，以下参照附图对本实用新型进行的描述仅是示意性的，而非限制性的。各个不同实施例之间可以进行相互组合，以构成未在以下描述中示出的其他实施例。
26.本实施例提供了一种pfc电感器，旨在解决相关技术中在电流连续控制型pfc电路中的pfc电感器采用多股绞合铜导线绕制成的线包而导致整体体积大的问题。
27.图1是本技术一个实施例所示pfc电感器的结构示意图；图2是图1的爆炸图，示出了线包与中磁柱的位置关系。参照图1和图2所示，该pfc电感器应用于电流连续控制型pfc电路中。该pfc电感器包括上导磁板11、下导磁板12、旁路磁柱13以及两个单元件，其中该单元件包括中磁柱14和线包15。
28.可以理解，该上导磁板11、下导磁板12、旁路磁柱13、中磁柱14中的任意一个均可以采用铁氧体材料或金属粉末材料制成，相应地，上导磁板11、下导磁板12、旁路磁柱13、中磁柱14组合可以得到该pfc电感器的磁芯。可以理解的是，该磁芯在连接位置处可以采用粘连、一体成型等方式，但出于制作效率和成本的考虑，此处优选采用粘连的方式。在此值得说明的是，中磁柱、旁路磁柱可以具有气隙，该气隙的取值应当根据应用情况得到。
29.上导磁板11与下导磁板12平行设置，且旁路磁柱13和两个中磁柱14 均连接于上
导磁板11和下导磁板12之间，旁路磁柱13和两个中磁柱14相互平行并均与上导磁板11/下导磁板12相垂直。
30.在此将两个线包15分别记为第一线包和第二线包，对应的两个中磁路分别可以记为第一中磁柱和第二中磁柱，其中第一线包套于第一中磁柱上，第二线包套设与第一中磁柱上，相应地，该第一线包和第二线包优选相对于磁芯固定，以提高该pfc电感器的稳定性。
31.该第一线包和第二线包均由单股扁铜导线绕制而成，可以理解，该单股扁铜导线的表面具有绝缘层。
32.综上，该线包15由单股扁铜导线绕制而成，该线包由单股扁铜导线绕制而成，在电流连续模式控制型pfc电路中该单股扁铜导线绕制而成的线包高频电流峰峰值比低频电流峰值小于d的情况下(比如，d＝0.4)，该pfc电感器由于总铜截面积增大可以减小铜损，相应地，由于线包体积的减小，磁芯有效截面积增大可以减少线包长度，从而该pfc电感器降低了整体损耗，减小整体体积；该单股扁铜导线的结构特性可以使得线包内外温差小，不仅为pfc电感器提供良好运行环境，还降低了直流电阻，从而降低线包损耗。
33.在一个可选的实施例中，参照图1和图2所示，对于任意单元件，单股扁铜导线的宽厚比记为k，且k≥10，以在保证铜线所占截面面积的情况下，减少该线包15的绕线圈数，以减小该中磁柱14的气隙长度，进而减小该pfc 电感器的线包体积，减小损耗。单股扁铜导线的宽厚比采用15。该单股扁铜导线的宽度优选采用6mm。
34.在一个可选的实施例中，该在任意单元件中，中磁柱15的横截面可以呈圆形设置，且两个中磁柱的轴线沿该pfc电感器长度方向分布。
35.在一个可选的实施例中，图3为本技术一个实施例所示pfc电感器的剖视图，示出了中磁柱的与旁路磁柱的位置关系。参照图3所示，在任意单元件中，中磁柱14的横截面可以呈椭圆形。可以理解，相关技术中的中磁柱 14通常呈圆形，而本技术方案中椭圆的面积≥相关技术中圆形的面积，本技术方案的线包15匝数更少，从而降低了线包15铜损。可以理解，匝数的减少可以使得气隙缩小，进而减小漏磁切割线包15所引起的涡流损耗，而应用于电流连续模式控制模式的情况下，可以通过控制所流通的高频电流百分比以避免增加的高频涡流损耗超过减小线包15直流电阻所减少的损耗。
36.进一步地，在任意单元件中，中磁柱14的横截面符合第一公式，第一公式为：a＞b，其中，a为中磁柱14的横截面的长半轴并与上导磁板11的宽度方向平行，b为中磁柱14的横截面的短半轴并与上导磁板11的长度方向平行。可以理解，该中磁柱14具有两个，且两个中磁柱14沿pfc电感器的长度方向排列，而若沿pfc电感器的长度方向调整得到长半轴，则存在四个增量，相应地若沿pfc电感器的宽度方向调整得到长半轴，则存在二个增量。因此。通过该技术方案，可以得到体积更小的pfc电感器。
37.在一个可选的实施例中，参照图3所示，该旁路磁柱13具有第一侧面和第二侧面，其中第一侧面朝向第一线包，第二侧面朝向第二线包。该第一侧面和第二侧面呈曲面设置，并与相应的线包15的形状相适配。在此以第一侧面为例，在中磁柱14的横截面呈圆形的情况下，则第一侧面在该旁路磁柱 13的横截面处呈圆弧状并与该中磁柱14的横截面同心，在中磁柱14的横截面呈椭圆形的情况下，则第一侧面在该旁路磁柱13的横截面处呈椭圆弧并与该中磁柱14的横截面同心。通过该技术方案，增加了第一侧面和第二侧面的面积，以利于该旁路磁柱13进行散热。
38.在一个可选的实施例中，图4为本技术一个实施例所示pfc电感器的剖面图，示出了走线通道与旁路磁柱的位置关系。参照图1和图4所示，旁路磁柱13设置有走线通道16，走线通道内16设置有连接导线，连接导线的一端与第一线包连接，另一端与第二线包连接。通过该技术方案，可以避免该 pfc电感器通过pcb板上的焊点和走线连接，从而减小焊点所引起的额外损耗。
39.进一步地，走线通道16自旁路磁柱13朝向第一线包的侧面连通至旁路磁柱13朝向第二线包的侧面，以便于加工该磁芯。
40.进一步地，第一线包和第二线包的绕制方向相反、出线方向相同。该出线方向记为出线端子均自该pfc电感器的一个侧面中引出，相应地，则第一线包中位于上方的出线端子与第二线包中位于上方的出线端子对应，则第一线包中位于下方的出线端子与第二线包中位于下方的出线端子对应，以便于工作人员进行识别后进行选择。在此值得说明的是，两个线包优选一体设置，即一体加工而成的双线包会比两个线包通过pcb焊点和pcb的铜导线连接损耗小，另外，一体加工而成的双线包连接线长度相对也较短。
41.进一步地，第一线包中位于上方的出线端子与第二线包中位于上方的出线端子等高，并与走线通道16等高，因此在组装该pfc电感器的过程中，可以直接将一个出线端子穿过走线通道16并与对应的出线端子连接，从而便于加工，并减少对单股扁铜导线的弯折。当然，出线形式也可以是位于下导磁板两侧，在此不限定固定形态，视实际需求而定。
42.本实施例还提供了一种电流连续控制型pfc电路。具体地，该电流连续控制型pfc电路采用上述任意实施例所示的pfc电感器，由于该电流连续控制型pfc电路为现有技术，具体在此不做赘述。
43.本技术使用了特定词语来描述本技术的实施例。如“一个实施例”、“一实施例”、和/或“一些实施例”意指与本技术至少一个实施例相关的某一特征、结构或特点。因此，应强调并注意的是，本说明书中在不同位置两次或多次提及的“一实施例”或“一个实施例”或“一替代性实施例”并不一定是指同一实施例。
44.上述实施例仅为本实用新型的优选实施例，不能以此来限定本实用新型保护的范围，本领域的技术人员在本实用新型的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本实用新型所要求保护的范围。