磁性组件及其适用的电源系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明关于一种磁性组件，尤指一种使磁损降低，且可使体积及重量减少，以节省成本的磁性组件及其适用的电源系统。
【背景技术】
[0002]—般而言，在大功率电源应用场合，传统电源系统需要由多个变换器并联连接而进行供电，其中，每一个变换器内分别具有至少一个磁性元件，例如变压器或电感器等，且每一个磁性元件由磁芯及绕组所构成，其中绕组绕设于磁芯上形成封闭磁路，以构成该磁性元件。
[0003]通常，磁性元件在电源系统的整体体积和重量中占据很大的比例，因此如何减小磁性元件的体积和重量成为提高电源系统的功率密度的一个重要研究课题。然而于传统电源系统中，多个变换器内的多个磁性元件各自使用独立的磁芯且形成独立的封闭磁路，如此将使电源系统的整体体积与重量增加，且使得电源系统的制造成本增加。此外，传统电源系统于运作时，每一个变换器的磁性元件的磁芯将会对应产生较大磁损，因此在传统电源系统的多个变换器的多个磁性元件各自使用独立的磁芯及形成独立的封闭磁路下，将会导致传统电源系统具有较大磁损的问题存在。
[0004]因此，如何发展出一种可解决上述问题的磁性组件及其适用的电源系统，实为相关技术领域目前所迫切需要解决的问题。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种磁性组件及其适用的电源系统，其磁性组件可整合多个磁性元件，使其具有较小体积和重量，可降低成本并且提高电源系统的功率密度。
[0006]为实现上述目的，本发明的一较佳实施方式为一种磁性组件，适用于并联连接的多个变换器，磁性组件包含:多个第一磁芯，每一个第一磁芯具有多个柱体及第一连接柱，第一连接柱与多个柱体的第一端连接，其中多个第一磁芯由下到上依序叠置，且在上方的第一磁芯的第一连接柱与相邻且在下方的第一磁芯的多个柱体的第二端相邻设；多个第一绕组，分别绕设于对应的多个柱体中的其中的一柱体上，以各自形成对应变换器内的磁性元件；以及第二磁芯，是设置于多个第一磁芯的最上方，并与位于最上方的第一磁芯的多个柱体的第二端相邻设。
[0007]为实现上述目的，本发明的另一较佳实施例为一种电源系统，包含:多个变换器，多个变换器并联连接，且接收输入电压并转换输出电压，其中多个变换器包含:至少一磁性组件，磁性组件包含:多个第一磁芯，每一个第一磁芯具有多个柱体及第一连接柱，第一连接柱与多个柱体的第一端连接，其中多个第一磁芯由下到上依序叠置，且在上方的第一磁芯的第一连接柱与相邻且在下方的第一磁芯的多个柱体的第二端相邻设；多个第一绕组，是分别绕设于对应的多个柱体中的其中的一柱体上，以各自形成对应变换器内的磁性元件；以及第二磁芯，是设置于多个第一磁芯的最上方，并与位于最上方的第一磁芯的多个柱体的第二端相邻设。
[0008]本发明提供一种磁性组件及其适用的电源系统，其利用磁性组件组成多个变换器内各自所对应的多个磁性元件，并将磁性组件的部分磁芯及磁路共用，以使磁性组件在电源系统中具有较小体积和重量，可降低成本及提高电源系统的功率密度。
【附图说明】
[0009]图1为本发明第一较佳实施例的电源系统的电路图。
[0010]图2为图1所示的电源系统的磁性组件的一示范性结构示意图。
[0011]图3为图2所示的磁性组件的磁通方向示意图。
[0012]图4为图2所不的磁性组件的另一变化例的结构不意图。
[0013]图5为图2所示的磁性组件的又一变化例的结构示意图。
[0014]图6为图1所示的磁性组件的再一变化例的结构示意图。
[0015]图7为图6所示的磁性组件于绕组绕设于任一边柱时的结构示意图。
[0016]图8为本发明第二较佳实施例的电源系统的电路图。
[0017]图9为图8所示的电源系统的磁性组件的一示范性结构示意图。
[0018]其中，附图标记说明如下:
[0019]1、7:电源系统
[0020]31、32、33、71、72、73:变换器
[0021]Vin:输入电压
[0022]V。:输出电压
[0023]SpS^S3:开关元件
[0024]Dn D2, D3, Din D12, D2n D22, D31、D32:二极管
[0025]LnLp L3:电感器
[0026]an a2、a3、241、251、341、351、441、451、gn、g21、g31、641、651:第一端
[0027]bn b2、b3、242、252、351、352、442、452、g12、g22、g32、642、652:第二端
[0028]g13、g23、g33:第三端
[0029]g14、g24、g34:第四端
[0030]g15、g25、g35:第五端
[0031]2、3、4、5、6、8:磁性组件
[0032]11:柱体
[0033]21、41、51、61:第一磁芯
[0034]22、52、62:第一绕组
[0035]67:第二绕组
[0036]23、33、53、63:第二磁芯
[0037]230、530:第一侧
[0038]231:第二侧
[0039]24、34、44、64:第一中柱
[0040]25、35、45、55、65:第一边柱
[0041]26、36、46、56、66:第一连接柱
[0042]Φη Φ2, Φ3:?Ι?
[0043]Α:区域
[0044]Sn、S21、S31:第一开关元件
[0045]S12、S22、S32:第二开关元件
[0046]CpCrC3:电容器
[0047]Txl、Tx2、Tx3:变压器
[0048]Νρ1、Νρ2、Νρ3:初级绕组
[0049]Nsin Nsl2, Ns2n Ns22, Ns3n Ns32:次级绕组
【具体实施方式】
[0050]体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及图式在本质上是当作说明之用，而非用于限制本发明。
[0051]本发明所指的相等可有一定的工程误差，一般可为20%的误差，较优的可为10%的误差，更优的可为5%的误差。
[0052]本发明所指的第一绕组和第二绕组，均可由一个绕组构成或由多个绕组构成，可根据实际设计需求调整。
[0053]本发明所指的多个变换器的并联连接，可为变换器的输入端并联和/或输出端并耳关。
[0054]图1为本发明第一较佳实施例的电源系统的电路图，以及图2为图1所示的电源系统的磁性组件的一示范性结构示意图。如图1及图2所示，本实施例的电源系统I包含并联连接的多个变换器31、32、33，例如但不限于第一变换器31、第二变换器32、第三变换器33，其中多个变换器31、32、33用以接收输入电压Vin并进行转换，以使电源系统I通过多个变换器31、32、33产生输出电压V。。于一些实施例中，多个变换器31、32、33可分别为升压(Boost)变换器，但不以此为限。
[0055]于本实施例中，第一变换器31具有第一磁性元件、第一开关元件S1及第一二极管D1，其中，第一磁性元件可对应第一变换器31的实际电路架构而为电感器或变压器等。举例而言，第一变换器31可为升压变换器，且第一磁性元件可