[發明專利]一種目字形磁集成耦合電感器

有效

• 申請號: 201410361100.7
• 申請日: 2014-07-23
• 公開（公告）號: CN105719784B
• 公開（公告）日: 2019-01-15
• 發明（設計）人: 楊玉崗;張凱強
• 申請（專利權）人: 楊玉崗
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/24;H01F3/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種“目”字形磁集成耦合電感器，其特征在于由“目”字形鐵芯體和兩相線圈組成，所述“目”字形鐵芯體由四個“U”字形鐵芯組成；所述其中兩個“U”字形鐵芯的磁柱相對放置而組成“口”字形鐵芯；在所述“口”字形鐵芯的兩個磁柱上分別繞制所述兩相線圈；所述另外兩個“U”字形鐵芯分別置于所述“口”字形鐵芯的磁柱兩側，扣在所述兩相線圈上，所述另外兩個“U”字形鐵芯的磁柱與所述“口”字形鐵芯的磁柱兩側保持一段距離而形成氣隙。本發明的有益效果是：用于電感耦合集成，氣隙數量增加一倍，氣隙長度減小一半，氣隙對稱，氣隙擴散磁通顯著減小，兩線圈互感磁路最短且無氣隙，互感和自感大，節能節材，減小電磁干擾。

技術領域

本發明涉及一種電感器，尤其涉及一種“目”字形磁集成耦合電感器，可廣泛應用于各種單向運行和雙向運行的交錯并聯開關電源中。

技術背景

近年來，為各種用電設備提供電能的開關電源正朝著低電壓、大電流、體積小、重量輕、效率高、薄型化和集成化方向發展，包括近年來興起的廣泛應用于電動汽車、混合動力車、不間斷電源、電能質量調節電源、航空電源、可再生能源發電及超導儲能等需要能量雙向流動場合的雙向開關電源，這些開關電源通過采用多相交錯并聯的拓撲結構，可以增大輸出電流和功率、減小開關器件的容量，但其中各相儲能電感器的集成化設計卻是一件困難而具有挑戰性的工作，嚴重制約了交錯并聯開關電源減小體積、提高效率和動態響應速度等目標的實現。

目前，公知的磁集成耦合電感器由鐵氧體鐵芯和線圈構成，線圈繞在鐵氧體鐵芯的磁柱上。現有“EE”或“EI”型耦合電感器存在兩線圈的互感磁路長、磁阻大、自感和互感小等技術缺陷，不利于磁芯體積的減小和損耗的降低。

發明內容

本發明的目的在于克服上述技術不足，提供一種實施方便、鐵芯耦合結構簡單、磁路氣隙和線圈長度最小、節約銅材、線圈銅損耗和鐵芯損耗小的磁集成耦合電感器。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一種“目”字形磁集成耦合電感器，由“目”字形鐵芯體和兩相線圈組成，所述“目”字形鐵芯體由四個“U”字形鐵芯組成；所述其中兩個“U”字形鐵芯的磁柱相對放置而組成“口”字形鐵芯，所述其中兩個“U”字形鐵芯的四個磁柱兩兩相對組成所述“口”字形鐵芯的兩個磁柱；在所述“口”字形鐵芯的所述兩個磁柱上分別繞制所述兩相線圈；所述另外兩個“U”字形鐵芯分別置于所述“口”字形鐵芯的磁柱兩側，扣在所述兩相線圈上，所述另外兩個“U”字形鐵芯的磁柱與所述“口”字形鐵芯的磁柱兩側保持一段距離而形成氣隙。

本發明的有益效果是：

1.本發明既可以用于傳統單向運行的交錯并聯開關電源的電感集成，也可以用于近年來興起的雙向運行的交錯并聯開關電源的電感集成，從而實現開關電源的集成化、小型化、平面化和高效率。

2.本發明的氣隙數量比傳統“EE”或“EI”型耦合電感器的氣隙數量增加一倍，而每個磁路氣隙的長度減小一半，所以磁路的磁壓分布更加均勻，磁路氣隙的擴散磁通顯著減小，由擴散磁通引起的電磁損耗和電磁干擾顯著減小，既可以節約能源，又可以增大鐵芯的電感系數，從而減小線圈匝數，節約銅材。

3.本發明的鐵芯體由常規“U”字形鐵芯組合而成，容易實現大規模生產。

4.本發明采用墊片的方法取代研磨鐵芯的方法來調整氣隙長度，使氣隙長度更容易調整。

5.本發明可以先繞制好線圈，將兩個“U”字形鐵芯的磁柱穿過線圈并對接起來而形成“口”字形鐵芯，將另外兩個“U”字形鐵芯扣在兩相線圈上，生產工藝簡單，容易實現大規模自動化生產。

6.兩個線圈的互感磁路最短，磁阻最小，耦合最緊密，從而增大自感值和耦合系數，并減小線圈匝數，節約銅材。

以下結合附圖以實施例作詳細說明。

附圖說明