磁芯结构、磁集成结构及带有磁集成结构的两级变换器的制作方法

本申请涉及磁集成技术的领域，尤其是涉及一种磁芯结构、磁集成结构及带有磁集成结构的两级变换器。

背景技术：

1、为了提高功率变换的效率，常常使用由boost变换器和llc变换器组成的两级直流变换器。其中，boost变换器用于调节电压，llc变换器用于隔离不同电压的电路。

2、由于前级变换器中通常会设置电感或耦合电感，后级变换器中通常会设置变压器。为了使得电感或耦合电感产生的磁通与变压器产生的磁通不会相互干扰，通常将电感或耦合电感与变压器分别绕在不同的磁芯上。然而，这会使得两级变压器的体积增加。

技术实现思路

1、为了减小两级变压器的体积，本申请提供一种磁集成结构及带有磁集成结构的两级直流变换器。

2、第一方面，本申请提供一种磁芯结构，采用如下的技术方案：

3、一种磁芯结构，包括上磁芯、下磁芯和多组立柱，所述多组立柱依次排布在所述下磁芯的同一水平面内，每组立柱由两个立柱组成，同一组的两个立柱形状相同、横截面面积相同，所述上磁芯与所述下磁芯上设有立柱的一面之间存在气隙，所述上磁芯沿平行于所述下磁芯的方向覆盖所有立柱。

4、通过采用上述技术方案，由于同一组的两个立柱的形状、横截面积都相同，当工作人员将原边绕组和副边绕组以指定的方式绕设在立柱上时，两个立柱上能够形成方向相反但大小相同的磁通，从而使得该原边绕组和副边绕组在其他组立柱上产生的总磁通为零以解耦，实现了磁集成，进而便于减小两级变压器的体积。

5、可选的，所述立柱的横截面面积和所述气隙由所需的磁阻确定。

6、通过采用上述技术方案，根据电感或耦合电感以及变压器所需的电感大小可以调整立柱的形状和上磁芯与下磁芯之间的气隙。

7、可选的，所述立柱为圆柱形。

8、可选的，所述立柱设置有两组。

9、通过采用上述技术方案，可以适用于有一个电感或耦合电感，以及有一个变压器的情况，其中电感或耦合电感的绕组绕设在一组立柱上，变压器的原边绕组和副边绕组绕设在另一组立柱上。

10、可选的，所述两组立柱之间的间距与同一组的两个立柱之间的间距相同。

11、第二方面，本申请提供一种磁集成结构，采用如下的技术方案：

12、一种磁集成结构，包括电感绕组和多个原边绕组和多个副边绕组，以及第一方面提供的磁芯结构；

13、所述电感绕组绕设在一组立柱上；

14、多个所述原边绕组和多个所述副边绕组分别绕设在多组立柱上，每组立柱上的原边绕组和副边绕组都成8字型。

15、通过采用上述技术方案，由于同一组的两个立柱的形状、横截面积都相同，当工作人员将原边绕组和副边绕组以8字型方式绕设在立柱上时，两个立柱上能够形成方向相反但大小相同的磁通，从而使得该原边绕组和副边绕组在其他组立柱上产生的总磁通为零以解耦，实现了磁集成，进而便于减小两级变压器的体积。

16、可选的，所述立柱上绕设的电感绕组、原边绕组或副边绕组有多个。

17、通过采用上述技术方案，调节电感绕组、原边绕组或副边绕组的数量可以改变磁阻。

18、可选的，绕设在同一所述立柱上的多个电感绕组、多个原边绕组或多个副边绕组采用不同的绕设方式。

19、可选的，所述电感绕组的匝数、所述原边绕组的匝数和所述副边绕组的匝数由所需的磁阻确定。

20、第三方面，本申请提供一种带有磁集成结构的两级变换器，采用如下的技术方案：一种带有磁集成结构的两级变换器，包括具有电感或耦合电感的前级变换器和具有变压器的后级变换器，所述电感或耦合电感与所述变压器通过第二方面提供的磁集成结构集成。

21、综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

22、由于同一组的两个立柱的形状、横截面积都相同，当工作人员将原边绕组和副边绕组以指定的方式绕设在立柱上时，两个立柱上能够形成方向相反但大小相同的磁通，从而使得该原边绕组和副边绕组在其他组立柱上产生的总磁通为零以解耦，实现了磁集成，进而便于减小两级变压器的体积。

技术特征：

1.一种磁芯结构，其特征在于：包括上磁芯(1)、下磁芯(2)和多组立柱(3)，所述多组立柱(3)依次排布在所述下磁芯(2)的同一水平面内，每组立柱(3)由两个立柱(3)组成，同一组的两个立柱(3)形状相同、横截面面积相同，所述上磁芯(1)与所述下磁芯(2)上设有立柱(3)的一面之间存在气隙(4)，所述上磁芯(1)沿平行于所述下磁芯(2)的方向覆盖所有立柱(3)。

2.根据权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述立柱(3)的横截面面积和所述气隙(4)由所需的磁阻确定。

3.根据权利要求2所述的磁芯结构，其特征在于，所述立柱(3)为圆柱形。

4.根据权利要求3所述的磁芯结构，其特征在于，所述立柱(3)设置有两组。

5.根据权利要求3所述的磁芯结构，其特征在于，所述两组立柱(3)之间的间距与同一组的两个立柱(3)之间的间距相同。

6.一种磁集成结构，其特征在于，包括电感绕组和多个原边绕组和多个副边绕组，以及如权利要求1-5中任一项所述的磁芯结构；

7.根据权利要求6所述的磁集成结构，其特征在于，所述立柱(3)上绕设的电感绕组、原边绕组或副边绕组有多个。

8.根据权利要求7所述的磁集成结构，其特征在于，绕设在同一所述立柱(3)上的多个电感绕组、多个原边绕组或多个副边绕组采用不同的绕设方式。

9.根据权利要求7所述的磁集成结构，其特征在于，所述电感绕组的匝数、所述原边绕组的匝数和所述副边绕组的匝数由所需的磁阻确定。

10.一种带有磁集成结构的两级变换器，其特征在于，包括具有电感或耦合电感的前级变换器和具有变压器的后级变换器，所述电感或耦合电感与所述变压器通过如权利要求6-9中任一项所述的磁集成结构集成。

技术总结
本申请涉及一种磁芯结构、磁集成结构及带有磁集成结构的两级变换器，涉及磁集成技术的领域，磁芯结构包括上磁芯、下磁芯和多组立柱，所述多组立柱依次排布在所述下磁芯的同一水平面内，每组立柱由两个立柱组成，同一组的两个立柱形状相同、横截面面积相同，所述上磁芯与所述下磁芯上设有立柱的一面之间存在气隙，所述上磁芯沿平行于所述下磁芯的方向覆盖所有立柱。本申请实现了磁集成，进而便于减小两级变压器的体积。

技术研发人员：邓钧运,邢立飞
受保护的技术使用者：北京泰力控科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/6