谐振电感和电源的制作方法

本实用新型属于电源电感技术领域，特别是涉及谐振电感和电源。

背景技术：

在大功率电源中，LLC电源应用最为广泛，采用LLC谐振电路，可以大大减少开关管的开通损耗，从而提高效率；由于开关损耗低，开关频率可以提高，从而可以减小磁性元件的体积，同时也可以减小滤波电容，减少输出滤波电感，成本减少。

LLC谐振电感可以采用漏感内置电感，也可以采用单独外置电感。

内置谐振电感，电源主变压器利用其自身漏感作为谐振电感，主变的功率密度会因谐振电感占用部分空间而打折，成本上虽然省掉了一付绕制谐振电感的磁芯，但功率密度打折后需采用更大的磁芯做主变，在大功率应用时主变结构不好设计且会带来主变温升高散热难等问题，使其在成本上没有太大优势。

外置谐振电感，虽然需要多一付磁芯绕制谐振电感，但其主变可以不需要加气隙，主变的功率密度相对大些，在大功率小体积电源应用中设计更灵活一些。

在实现本发明的过程中，发明人发现，现有技术至少存在以下问题：

采用高导磁材料铁氧体磁芯来绕制的电感，如以PQ26磁芯设计的谐振电感为例，通常情况下如图1所示，气隙开在磁芯中柱上，铜线缠绕在磁芯上时，同样缠绕在气隙上，在电感气隙附近存在扩散磁通，会使临近的绕组 产生涡流，导致绕组损耗(铜损)增加，因此，设计外置谐振电感时会遇到谐振电感发热导致严重发烫的问题，即使在功率管以及主变温度很低的情况下。

技术实现要素：

本实用新型实施例所要解决的一个技术问题是：本技术是在绕组布置上改进谐振电感，解决谐振电感发热的问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供的一种谐振电感，包括：磁芯和缠绕在磁芯上的绕组，所述磁芯上设置有一个以上的气隙；所述绕组缠绕在磁芯非气隙的位置。

基于上述电感的另一实施例中，所述磁芯上设置有一个气隙，所述气隙设置在磁芯上方，所述绕组缠绕在磁芯下方，所述绕组接近气隙的一端与气隙间隔设定距离。

基于上述电感的另一实施例中，所述磁芯上设置有一个气隙，所述气隙设置在磁芯下方，所述绕组缠绕在磁芯上方，所述绕组接近气隙的一端与气隙间隔设定距离。

基于上述电感的另一实施例中，所述磁芯上设置有两个以上的气隙，所有所述气隙设置在磁芯结合处；所述磁芯结合处一侧或两侧的磁芯垫气隙；每个所述气隙的大小小于磁芯上设置一个气隙时气隙的大小。

基于上述电感的另一实施例中，所述垫气隙采用非导磁绝缘材料进行垫气隙。

基于上述电感的另一实施例中，所述绕组包括多股导电线，每股所述导电线的直径小于绕组为一股导电线的导电线直径。

基于上述电感的另一实施例中，所述绕组到气隙的距离为气隙大小的三倍。

根据本实用新型实施例的另一个方面，提供的一种电源，其特征在于， 包括如上所述的谐振电感。

基于本实用新型上述实施例提供的谐振电感，通过将绕组避开气隙进行缠绕，可避免产生扩散磁通，绕组不会产生涡流，绕组的损耗(铜损)不会增加，因此，解决了谐振电感发热的问题。

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

构成说明书的一部分的附图描述了本实用新型的实施例，并且连同描述一起用于解释本实用新型的原理。

参照附图，根据下面的详细描述，可以更加清楚地理解本实用新型，其中：

图1是现有技术中谐振电感的结构示意图。

图2为本实用新型谐振电感的一个实施例结构示意图。

图3为本实用新型谐振电感的另一个实施例结构示意图。

图4为本实用新型谐振电感的又一实施例的结构示意图。

具体实施方式

现在将参照附图来详细描述本实用新型的各种示例性实施例。应注意到：除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本实用新型的范围。

同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。

以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本实用新型及其应用或使用的任何限制。

对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨 论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

图2为本实用新型谐振电感的一个实施例结构示意图，如图2所示，该实施例包括，磁芯1和缠绕在磁芯1上的绕组2，所述磁芯1上设置有一个气隙11；所述绕组2缠绕在磁芯1非气隙的位置。

上述实施例提供的谐振电感，通过将绕组避开气隙进行缠绕，可避免产生扩散磁通，绕组不会产生涡流，绕组的损耗(铜损)不会增加，因此，解决了谐振电感发热的问题。

上述实施例所述谐振电感在具体示例中，所述气隙11设置在磁芯1上方，所述绕组2缠绕在磁芯1下方，所述绕组2接近气隙11的一端与气隙间隔设定距离。此设定距离可根据需要进行调整，因为磁芯内部空间有限，绕组以尽量远离气隙为基准；通常绕组与气隙的距离为气隙大小的三倍效果最佳。

本实施例中采用将气隙11设置在磁芯1上方，此时为了避开气隙11，绕组2缠绕在磁芯下方位置，尽量远离气隙，这种设置和缠绕方式便于设计和实施，但能达到预想不到的效果，减少了绕组损耗，解决了谐振电感发烫的问题。适用的磁芯种类包括PQ和PQI，EE和EI等磁芯。

图3为本实用新型所述谐振电感的另一实施例的结构示意图。如图3所示，该实施例包括，磁芯1和缠绕在磁芯1上的绕组2，所述磁芯1上设置有一个气隙11；所述绕组2缠绕在磁芯非气隙的位置。

所述气隙11设置在磁芯1下方，所述绕组2缠绕在磁芯1上方，所述绕组2接近气隙11的一端与气隙11间隔设定距离。

上述实施例提供了将气隙11设置在磁芯下方的技术方案，相应的，绕组 为了避开气隙11缠绕在磁芯1上方，此时，绕组2与气隙11的距离同样是越大越好，但受限制于磁芯1内部空间。

上述实施例所述谐振电感在具体示例中，所述绕组2到气隙11的距离为气隙11宽度的三倍。

根据磁芯1内部空间和绕组2设置，绕组与气隙的距离为气隙大小的三倍效果最佳。

图4为本实用新型所述谐振电感的又一实施例的结构示意图。如图4所示，该实施例包括，磁芯1和缠绕在磁芯1上的绕组2，所述磁芯1上设置有三个气隙11；所述绕组2缠绕在磁芯1非气隙的位置。

所述磁芯1上设置有三个气隙11，所有所述气隙11设置在磁芯1结合处；所述磁芯1结合处一侧或两侧的磁芯垫气隙；每个所述气隙11的大小小于磁芯1上设置一个气隙11时气隙的大小。

本实施例所述谐振电感采用多个小气隙11替代一个大气隙11，此时每个小气隙11的大小小于上述两个仅设置一个气隙的实施例中的气隙的大小。将大气隙分散为小气隙，减小了气隙的大小，使扩散磁通更加小更加远离绕组，减少绕组损耗，谐振电感发烫的情况进一步得到改善。

上述又一实施例所述谐振电感在具体示例中，所述垫气隙采用非导磁绝缘材料进行垫气隙。

要使气隙11的大小变小，通常采用垫气隙的方式实现，而采用非导磁绝缘材料进行垫气隙，不会影响磁芯和绕组的正常工作，也不会产生多余的消耗。

上述实施例所述谐振电感在具体示例中，所述绕组2到气隙11的距离为气隙11宽度的三倍。

根据磁芯1内部空间和绕组2设置，绕组与气隙的距离为气隙大小的三倍效果最佳。

本实用新型所述谐振电感的还一实施例。该实施例包括在上述实施例的 基础上，所述绕组2包括多股导电线，每股所述导电线的直径小于绕组2为一股导电线的导电线直径。

考虑到绕线的趋肤效应以及散热效果，将绕组采用多股导电线进行缠绕组成，其中每股导电线的直径变小，即采用多股较细的导电线代替一股较粗的导电线，此技术手段更利于散热及减小损耗，且绕组改用多股细线更软，更易于操作。导电线股数与直径根据电流需求进行调整，而且导电线的股数增加后，虽然单股线经变小，但是在满足流通电流以及感量不变的前提下，往往绕线会变粗，绕制电阻时还要考虑磁芯的内部空间，所以通常根据实际情况进行调整导电线的直径和股数。

本实用新型所述电源的一个实施例。该实施例包括上述任意一个实施例所述的谐振电感。所述谐振电感为外置谐振电感。

本实用新型提供的电源解决了电源在外置谐振电感时，遇到的谐振电感发热的问题，在成本和技术上具有绝对优势。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。

本实用新型的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本实用新型限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本实用新型的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本实用新型从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。