隙。
[0029]该第一实施例单独作为变压器使用时，电感器线圈43的引出端F点悬空。初级线圈41的引出端A点、B点之间施加交流电压，在初级线圈41中就通过了交流电流。该交流电流在磁芯30的中心柱31和第一侧柱35上形成闭合的磁通量45。该交流电流还在磁芯30的中心柱31和第二侧柱36上也形成闭合的磁通量45。此时的磁芯30上仅有变压器线圈产生的磁通量45。该磁通量45穿过次级线圈42，就在次级线圈42上互感应出电动势，从而在次级线圈42的引出端C点、D点之间生成感应电压。该磁通量45也穿过了电感器线圈43，缠绕在第一侧柱35上的电感器线圈43的第一部分也会互感应出第一电动势，缠绕在第二侧柱36上的电感器线圈43的第二部分也会互感应出第二电动势。由于电感器线圈43的第一部分与第二部分匝数相同、缠绕方向相反，因而第一电动势与第二电动势的大小相等，方向相反，最终串联相互抵消。因此可以认为变压器的初级线圈所产生的磁通量在电感器线圈上不会感应出电动势。
[0030]该第一实施例单独作为电感器使用时，初级线圈41的引出端A点、B点悬空，次级线圈42的引出端C点、D点也悬空。在电感器线圈43中通入交流电流。该交流电流在磁芯30的第一侧柱35和第二侧柱36上形成了闭合的磁通量46。此时的磁芯30上仅有电感器线圈产生的磁通量46。该磁通量46在电感器线圈43上自感应出电动势，从而使电感器线圈43成为一个电感器。缠绕在第一侧柱35上的电感器线圈43的第一部分会在磁芯30的中心柱31上形成第一磁通量，缠绕在第二侧柱36上的电感器线圈43的第二部分也会在磁芯30的中心柱31上形成第二磁通量。由于电感器线圈43的第一部分与第二部分匝数相同，缠绕方向相反，因而第一磁通量与第二磁通量的大小相等，方向相反，最终相互抵消，使得磁芯30的中心柱31上没有磁通量。那么缠绕在中心柱31上的初级线圈41、次级线圈42也就不会感应出电动势。
[0031]该第一实施例同时作为变压器和电感器使用时，初级线圈41的引出端A点、B点之间施加交流电压，在次级线圈42的引出端C点、D点之间生成感应电压。在电感器线圈43的引出端E点、F点之间施加交流电压。此时的磁芯30上同时具有变压器线圈产生的磁通量45、电感器线圈产生的磁通量46。与以上单独作为变压器、单独作为电感器使用时相同，变压器的初级线圈41所产生的磁通量45在电感器线圈43上不会感应出电动势，电感器的线圈43所生成的磁通量46在变压器初级线圈41和次级线圈42上也不会感应出电动势。即实现了该集成结构中变压器和电感器之间的解耦，两者同时工作互不影响。
[0032]请参阅图5，这是本申请变压器和电感器的集成结构的第二实施例。其与第一实施例的区别仅在于:电感器线圈43的两端E点、F点均对外引出，电感器线圈43不再连接次级线圈42。
[0033]与第一实施例相同，该第二实施例单独作为变压器、单独作为电感器、同时作为变压器和电感器使用时，变压器的初级线圈所产生的磁通量与电感器的线圈所生成的磁通量互不影响，即实现了该集成结构中变压器和电感器之间的解耦。
[0034]以上仅为本申请的优选实施例，并不用于限定本申请。对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
【主权项】
1.一种变压器和电感器的集成结构，其特征是，包括: —“日”字形磁芯，由一个环形导磁体和一根中心柱所组成；所述中心柱也是导磁体，且两端均与所述环形导磁体相连接；所述环形导磁体有两根侧柱以中心柱呈对称分布，这两根侧柱分别称为第一侧柱和第二侧柱； —变压器初级线圈，缠绕在磁芯的中心柱上； ——变压器次级线圈，也缠绕在磁芯的中心柱上； —电感器线圈，缠绕在磁芯的第一侧柱和第二侧柱上，分别称为电感器线圈的第一部分和第二部分；这两部分的缠绕匝数相同，缠绕方向相反。
2.根据权利要求1所述的变压器和电感器的集成结构，其特征是，电感器线圈的一端连接次级线圈的中心抽头，另一端对外引出。
3.根据权利要求1所述的变压器和电感器的集成结构，其特征是，电感器线圈的两端均对外引出。
4.根据权利要求1所述的变压器和电感器的集成结构，其特征是，所述磁芯、环形导磁体、中心柱或者是一整块结构，或者是多块结构拼接而成。
5.根据权利要求1所述的变压器和电感器的集成结构，其特征是，在磁芯上设置一个或多个气隙，以避免磁芯产生磁饱和现象或控制电感量。
6.根据权利要求1所述的变压器和电感器的集成结构，其特征是，所述环形导磁体为闭合形状，或者是在闭合形状的导磁体上设置有一个或多个气隙而形成的非闭合形状。
7.一种变压器和电感器的集成结构的实现方法，其特征是，所述集成结构作为变压器使用时，初级线圈的两端之间施加交流电压，在次级线圈的两端之间生成感应电压；电感器线圈的一个或两个引出端悬空；变压器初级线圈中通过的交流电流产生磁通量；该磁通量在电感器线圈的第一部分互感应出第一电动势，在电感器线圈的第二部分互感应出第二电动势；由于电感器线圈的第一部分与第二部分匝数相同、缠绕方向相反，因而第一电动势与第二电动势的大小相等，方向相反，最终相互抵消；初级线圈所产生的磁通量在电感器线圈上不会感应出电动势； 所述集成结构作为电感器使用时，电感器线圈通过电流；初级线圈的两端和次级线圈的两端均悬空；电感器线圈中通过的电流产生磁通量；电感器线圈的第一部分在中心柱上形成第一磁通量，电感器线圈的第二部分在中心柱上形成第二磁通量；由于电感器线圈的第一部分与第二部分匝数相同，缠绕方向相反，因而第一磁通量与第二磁通量的大小相等，方向相反，最终相互抵消；电感器线圈所产生的磁通量在初级线圈和次级线圈上不会感应出电动势。
8.根据权利要求7所述的变压器和电感器的集成结构的实现方法，其特征是，所述集成结构单独作为变压器使用、或单独作为电感器使用，或同时作为变压器和电感器使用； 当所述集成结构同时作为变压器和电感器使用时，变压器初级线圈的两端之间施加交流电压，在次级线圈的两端之间生成感应电压；电感器线圈通过电流；变压器初级线圈所产生的磁通量在电感器线圈上不会感应出电动势；电感器线圈所产生的磁通量在变压器初级线圈和次级线圈上不会感应出电动势，从而实现二者解稱，同时工作时不相互影响。
【专利摘要】本申请公开了变压器和电感器的集成结构，包括：日字形磁芯，由环形导磁体和中心柱导磁体所组成。中心柱两端均与环形导磁体相连接。环形导磁体有两根侧柱以中心柱呈对称分布，分别称为第一侧柱和第二侧柱。变压器初级线圈缠绕在磁芯的中心柱上。变压器次级线圈也缠绕在磁芯的中心柱上。电感器线圈，缠绕在磁芯的第一侧柱和第二侧柱上，分别称为电感器线圈的第一部分和第二部分；这两部分的缠绕匝数相同，缠绕方向相反。本申请在一个集成结构中使得变压器和电感器共用磁芯而不相互干扰，实现了两者的解耦。该集成结构既可以作为变压器，也可以作为电感器使用，也可同时作为变压器和电感，从而减小体积，降低成本，还能降低重量，减少材料的消耗。
【IPC分类】H01F41-00, H01F37-00, H01F27-30, H01F3-14, H01F27-24, H01F30-06
【公开号】CN104752045
【申请号】CN201310745220
【发明人】王鹏, 付登萌
【申请人】联合汽车电子有限公司
【公开日】2015年7月1日
【申请日】2013年12月30日