[發明專利]電抗器

在審

• 申請號: 202110503963.3
• 申請日: 2021-05-10
• 公開（公告）號: CN113808818A
• 公開（公告）日: 2021-12-17
• 發明（設計）人: 和田悠暉
• 申請（專利權）人: 愛三工業株式會社
• 主分類號: H01F27/24
• 分類號: H01F27/24;H01F27/34
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本發明提供一種電抗器。即使產生頻率高的交變磁通，也能夠抑制作為芯的性能降低，從而使電抗器在高頻下也能夠進行動作。電抗器(12)具備：芯(30)，其具有中央腿部(36)和至少兩個外側腿部；以及繞組(14、16)，其卷繞于各外側腿部(32、34)，其中，芯(30)中的除中央腿部(36)以外的外周部分(38)由第一芯材料形成，中央腿部(36)由第二芯材料形成，第二芯材料是具有與第一芯材料相比在高頻側的磁導率的降低更緩和的頻率特性的材料。

技術領域

本技術涉及一種能夠用于DC-DC轉換器等電力轉換裝置的電抗器。

背景技術

與直流電源連接的用于轉換電壓的DC-DC轉換器使用電抗器和開關，通過將電力以磁通的形式蓄積或釋放來進行升壓或降壓。例如，在日本特開2012-065453號公報中，公開了一種能夠用作混合動力車輛的電源電路的轉換器。該公報的轉換器特別是使用了磁耦合電抗器的二相轉換器。二相轉換器使用兩個線圈(電感器)，在各個線圈中流動包含相位由于開關動作而發生了偏移的交流成分的電流。另外，磁耦合電抗器是使用具有三個腿部的磁性體芯將這兩個線圈磁耦合的元件。各線圈以使磁通的方向彼此相對的方式卷繞于外側腿部。即，由各線圈產生的磁通沿相同的方向穿過共用的中央腿部。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：日本特開2012-065453號公報

發明內容

發明要解決的問題

上述公報的磁耦合電抗器未考慮在高頻的交變磁場下進行動作時的問題。特別地，在上述公報那樣的多相轉換器中，當將相數設為n時，理論上在中央腿部出現具有開關頻率的n倍的頻率的高頻的交變磁通。Ni-Zn系鐵氧體材料是磁導率在高頻側難以降低的材料，但是同時芯損耗大，因此單純用該材料制造芯整體會產生問題。這樣，期望的是，即使產生頻率高的交變磁通，也能夠抑制作為芯的性能降低，從而使電抗器在高頻下也能夠進行動作。

用于解決問題的方案

本技術的一個方式是一種電抗器，具備：芯，其具有中央腿部和至少兩個外側腿部；以及繞組，其卷繞于各外側腿部，其中，所述芯中的除所述中央腿部以外的外周部分由所述第一芯材料形成，所述中央腿部由第二芯材料形成，所述第二芯材料是具有與所述第一芯材料相比在高頻側的磁導率的降低更緩和的頻率特性的材料。由此，即使在中央腿部產生與外側腿部相比頻率更高的交變磁通，也能夠抑制作為芯的性能降低。

根據實施方式，所述第一芯材料是Mn-Zn系鐵氧體材料，所述第二芯材料是Ni-Zn系鐵氧體材料。由此，能夠降低外周部分的芯損耗，同時使中央腿部的頻率特性更為良好。

附圖說明

圖1是具備作為一個實施方式的磁耦合電抗器的DC-DC降壓轉換器的電路圖。

圖2是作為一個實施方式的用不同種類的芯材料形成中央腿部和外周部分的磁耦合電抗器的立體圖。

圖3是示出與開關動作的時刻對應的線圈的繞組電流和芯的磁通的變化的圖表。

附圖標記說明

10：轉換器；12：電抗器；14、16：線圈；18、20：開關；22、24：二極管；26、28：電容；30：芯；32、34：外側腿部；36：中央腿部；38：外周部分。

具體實施方式

下面，參照附圖來對本技術的各種實施方式進行說明。此外，對下面的實施方式中的實質上沒有差異的部分標注類似的附圖標記來避免重復說明。

〔轉換器〕