一种变换器及其磁集成装置的制造方法

文档序号:10337636阅读:345来源:国知局
一种变换器及其磁集成装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力电子技术领域,特别涉及一种变换器及其磁集成装置。
【背景技术】
[0002]在电力电子变换器中,如何有效地减小其磁性元件的体积,提升功率密度,提高转换效率,不仅关系到变换器本身的正常工作,而且也关系到变换器所在系统的整体性能的优化、能源利用效率的提高以及控制部分的稳定可靠运行。
[0003]现有技术通常将变换器中的变压器和电感集成在一起,以此达到减小磁性元件的整体体积、提高电力电子变换器的功率密度的目的。
[0004]现有技术中的变压器,由于其原副边绕组没有完全耦合,必然存在一个与理想变压器串联的漏感,因此现有变压器便可看做是漏感和理想变压器的磁集成装置。只是该变压器的漏感较小,难以满足有的变换器中对大电感感量的设计需求;虽然可通过调节变压器磁芯的气隙或是绕组圈数来增大漏感,但这两种方式对漏感的改变仍比较小。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型提供一种变换器及其磁集成装置,以解决现有技术中漏感小的问题。
[0006]为实现所述目的,本申请提供的技术方案如下:
[0007]—种变换器的磁集成装置,包括:磁芯、骨架及至少两个线圈,所述磁芯包括:第一磁芯和第二磁芯;其中:
[0008]所述第一磁芯为日字形磁芯;
[0009]所述骨架中空并嵌套在所述第一磁芯的中心柱上;
[0010]所述至少两个线圈分别绕制在所述骨架的两边;
[0011 ] 所述第二磁芯扣在所述骨架上,并位于所述至少两个线圈之间。
[0012]优选的,所述第二磁芯为C字型磁芯、U字型磁芯或者I字型磁芯。
[0013]优选的,所述第一磁芯包括:两个相对放置的E字型磁性。
[0014]优选的,所述第一磁芯包括:E字型磁性和I字型磁芯。
[0015]优选的,所述E字型磁性为EER、EFD、PQ或者RM型磁芯。
[0016]优选的,还包括:设置于所述第一磁芯和绕有所述至少两个线圈、扣有所述第二磁芯的骨架之间的绝缘防护套。
[0017]优选的,还包括:设置于所述第一磁芯与所述第二磁芯之间的非导磁垫片。
[0018]优选的,所述线圈的数量为两个;所述变换器的磁集成装置还包括:设置于所述骨架上,并将所述骨架依次分为绕线槽、磁芯槽和另一绕线槽的挡板,所述第二磁芯位于磁芯槽内,所述两个线圈分别位于两个所述绕线槽内。
[0019]—种变换器,其特征在于,包括上述任一所述的变换器的磁集成装置。
[0020]优选的,所述变换器为LCC谐振变换器或者LLC谐振变换器;所述线圈分别为所述LCC谐振变换器或者所述LLC谐振变换器中的谐振电感和隔离变压器的线圈。
[0021]本实用新型提供的变换器的磁集成装置,包括:磁芯、骨架及至少两个线圈,无需单独的电感;且所述磁芯包括:第一磁芯和第二磁芯;通过位于所述至少两个线圈之间的所述第二磁芯,在所述第一磁芯的基础上增加了磁通回路,减弱了所述线圈之间的耦合程度,从而增大了所述线圈之间的漏感。
【附图说明】
[0022]为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0023]图1是本实用新型实施例提供的变换器的磁集成装置的结构示意图;
[0024]图2是本实用新型实施例提供的变换器的磁集成装置的等效结构示意图;
[0025]图3是本实用新型另一实施例提供的第一磁芯的示意图;
[0026]图4是本实用新型另一实施例提供的第二磁芯的示意图;
[0027]图5是本实用新型另一实施例提供的第一磁芯的一种组成示意图;
[0028]图6是本实用新型另一实施例提供的第一磁芯的另一种组成示意图;
[0029]图7是本实用新型另一实施例提供的骨架的示意图。
【具体实施方式】
[0030]为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面结合附图对本实用新型的【具体实施方式】做详细的说明。
[0031 ]本实用新型提供一种变换器的磁集成装置,以解决现有技术中漏感小的问题。
[0032]具体的,如图1所示,所述变换器的磁集成装置,包括:磁芯、骨架及至少两个线圈;所述磁芯包括:第一磁芯1I和第二磁芯102;其中:
[0033]第一磁芯101为日字形磁芯;
[0034]所述骨架中空并嵌套在第一磁芯101的中心柱上;
[0035]所述至少两个线圈分别绕制在所述骨架的两边;
[0036]第二磁芯102扣在所述骨架上,并位于所述至少两个线圈之间。
[0037]具体的,所述变换器的磁集成装置的安装顺序为:
[0038]以两个线圈为例进行说明,先将所述两个线圈分别绕制在所述骨架的左右两边;接着将第二磁芯102沿开口方向扣在所述骨架上,位于所述两个线圈之间;最后将所述骨架嵌套在第一磁芯101的中心柱上。
[0039]如图1所示,所述骨架嵌套在第一磁芯101的中心柱上,且第二磁芯102扣在所述骨架上,则第一磁芯101和第二磁芯102最终组装成田字型磁芯。
[0040]如图1中的虚线所示,所述两个线圈在所述田字型磁芯中形成的磁通回路包括以下两种:
[0041]第一种,如图1中的细虚线所示,沿所述田字型磁芯的四个口字所形成的磁通回路,该种磁通回路中的磁通仅穿过一个线圈;
[0042]第二种,如图1中的粗虚线所示,沿所述田字型磁芯的两个口字所形成的磁通回路,该种磁通回路中的磁通穿过两个线圈。
[0043]上述第一种磁通回路为电感对应的磁通回路,所述第二种磁通回路为变压器对应的磁通回路。可见,所述电感和所述变压器不仅共用磁芯且共用绕组,由于共用绕组,即流经所述电感和所述变压器的电流相等,则所述变换器的磁集成装置中的等效电感和等效变压器为串联关系,如图2所示。
[0044]本实施例所述的变换器的磁集成装置,通过位于所述两个线圈之间的第二磁芯102,在第一磁芯101的基础上增加了磁通回路,减弱了所述线圈之间的耦合程度,从而增大了所述线圈之间的漏感,以满足所述变换器对电感的感量需求,因此将所述磁集成装置应用于变换器,便无需再另外添加电感这一独立磁性元件,减小了变换器的体积,提高了变换器的功率密度。
[0045]可选的,所述第二磁芯为C字型磁芯、U字型磁芯或者I字型磁芯。
[0046]如图3所示,所述第一磁芯为日字形磁芯;优选的,如图4所示,所述第二磁芯为C字形磁芯。
[0047]当然,所述第二磁芯还可以为与C字一样具有一边开口的磁芯,比如U字型磁芯等。
[0048]上述实施例所述的田字型磁芯可以优选由日字型磁芯和C字型磁芯、U字型组成,因为基于所述C字型磁芯或U字型磁芯的形状,便于沿着其开口方向扣在所述日字型磁芯的中心柱上。
[0049]当然,所述第二磁芯还可以为I字型磁芯,虽然与日字型磁芯仍能组成田字型磁芯,但是较难固定所述I字型磁芯的位置。
[0050]为安装方便,上述实施例中的所述日字型磁芯并不限定为一体成型的磁芯,所述日字型磁芯可以如图5所示,由两个相对放置的E字型磁芯组成;或者如图6所示,由一个E字型磁芯和一个I字型磁芯组成。
[0051]当然,所述E字型磁芯也不限定为一体成型的磁芯,还包括与“E”字一样将三
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