[發明專利]磁性設備和采用磁性設備的功率變換器

無效

• 申請號: 201310272343.9
• 申請日: 2013-06-27
• 公開（公告）號: CN103545083A
• 公開（公告）日: 2014-01-29
• 發明（設計）人: S·錢德拉塞卡蘭
• 申請（專利權）人: 電力系統技術有限公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/24;H01F27/30;H02M1/00
• 代理公司: 北京市金杜律師事務所 11256
• 代理人: 王茂華;張臻賢

技術領域

本發明總體上涉及電力電子技術，并且更具體地涉及磁性設備和采用磁性設備的功率變換器。

背景技術

開關模式功率變換器(也被稱為“功率變換器”或“調節器”)是將輸入電壓波形變換成指定的輸出電壓波形的電源或功率處理電路。在功率變換器中經常采用諸如變壓器和電感器的磁性設備，以通過功率變換器存儲和/或傳輸電能。由于磁性設備往往占了功率變換器的相當數量的板空間，并且占去了制造過程中不成比例的時間，因此采用具有靈活設計的緊湊型磁性設備是有利的。因此，本領域中需要用于適合于緊湊型磁性設備的不太復雜磁心的構造塊。

發明內容

技術優勢通常通過本發明的包括磁性設備和采用該磁性設備的功率變換器的有利實施例來實現。在一個實施例中，磁性設備包括：包括第一支柱和從其延伸的第二支柱的第一L形鐵心分段，以及包括第一支柱和從其延伸的第二支柱的相對的第二L形鐵心分段。磁性設備還包括圍繞所述第一L形鐵心分段或者所述第二L形鐵心分段的所述第一支柱和所述第二支柱中的至少一個支柱形成的繞組。

前文已經相當寬泛地概述了本發明的特征和技術優勢，以便能夠更好地理解以下的本發明的詳細描述。將在下文中描述本發明的附加特征和優點，其形成本發明的權利要求的主題。本領域技術人員應當理解，所公開的構思和具體實施例可以容易地被使用作為修改或者設計其他結構或過程的基礎，以實現和本發明相同的目的。本領域技術人員也應當認識到這樣的等同構造不脫離在所附權利要求中所闡述的本發明的精神和范圍。

附圖說明

為了更全面地理解本發明，現在參考結合附圖進行的以下描述，附圖中：

圖1示出功率變換器的實施例的框圖；

圖2和圖3示出采用升壓調節器的功率變換器的示例性傳動系的示意圖；

圖4和圖5示出功率變換器的一部分的實施例的示意圖；

圖6示出用于演示圖4和圖5的功率變換器的運行的時序圖；

圖7和圖8示出功率變換器的一部分的可替換實施例的示意圖；

圖9示出功率變換器的可替換實施例的示意圖；

圖10示出功率變換器的可替換實施例的示意圖；

圖11示出磁性設備一部分的實施例的透視圖；

圖12示出磁性設備一部分的實施例的側視圖；以及

圖13至圖49示出磁性設備的實施例的視圖。

除非另外指明，否則不同圖中的對應數字和符號一般指代對應的部件，并且在第一實例后為了簡潔起見可能沒有再次描述。繪制附圖以示出示例性實施例的有關方面。

具體實施方式

以下詳細討論本示例性實施例的進行和使用。然而，應當理解本發明提供可以在很多具體的情景中實現的許多可應用的創造性構思。具體實施例僅說明形成和使用本發明的具體方式，而不限制本發明的范圍。

將關于具體環境中的示例性實施例，即采用L形形鐵心的磁性設備、形成該鐵心的方法和采用該磁性設備的功率變換器，來描述本發明。雖然將在功率變換器的情景中描述本發明的原理，但是可以從此處描述的包括功率放大器或者電機控制器在內的磁性設備受益的任何應用也在本發明的寬泛范圍之內。

首先參考圖1，其示出了功率變換器的實施例的框圖。功率變換器被耦合至諸如ac電網的電功率的源，以便提供ac輸入電壓V_in。功率變換器包括由控制器110控制的傳動系105。控制器110通常測量功率變換器的操作特性，例如輸出電壓V_out，并且響應于所測量的操作特性以控制其中的開關的占空比(一般指定“D”)以調節該特性。功率變換器可形成電源的一部分，并且向其另一個子系統提供功率，例如耦合至它的向負載提供經調節的電壓的輸出的隔離dc至dc變換器。傳動系105可以采用此處描述的調節器(例如升壓或降壓調節器)。功率變換器的傳動系105通常包括耦合至電抗性電路元件以提供功率變換功能的多個開關。