一種無氣隙可變耦合度耦合電感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提出一種無氣隙可變耦合度耦合電感器，包括“ㄩ”形鐵芯和設置在“ㄩ”形鐵芯內的“Ш”形鐵芯，所述“Ш”形鐵芯倒置連接在“ㄩ”形鐵芯內且其柱腳以及連接處與“ㄩ”形鐵芯緊密貼合到一起，在“ㄩ”形鐵芯和“Ш”形鐵芯上分別纏繞有線圈，線圈與“ㄩ”形鐵芯、“Ш”形鐵芯共同構成耦合電路，且“ㄩ”形鐵芯的兩側橫截面積是“Ш”形鐵芯柱腳橫截面積的兩倍以上。
【專利說明】一種無氣隙可變耦合度耦合電感器
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于耦合電感器技術設備領域，尤其是涉及一種無氣隙可變耦合度耦合電感器。
【背景技術】
[0002]近年來，開關電源在電動汽車、混合動力車、不間斷電源(UPS)、電能質量調節(jié)、航空電源、可再生能源發(fā)電及超導儲能等領域的應用越來越廣泛。通過采用多相交錯并聯(lián)磁集成的拓撲結構，開關電源可以增大輸出電流和功率、減小開關器件的容量。但在設計拓撲結構時，耦合磁件的設計具有一定的困難與挑戰(zhàn)性，交錯并聯(lián)磁集成變換器的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能與集成磁件耦合度大小呈現(xiàn)對立的關系，因此合理的設計集成磁件的耦合度對于兼顧變換器的穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)性能至關重要。
[0003]目前，對于耦合電感器的設計，更多的是注重減小磁件體積、重量和減少材質消耗，但集成磁件的耦合度與變換器穩(wěn)態(tài)、暫態(tài)性能之間的對立關系在設計時考慮的不夠深入。
實用新型內容
[0004]為了彌補上述技術缺陷，本實用新型提出一種無氣隙可變耦合度耦合電感器。
[0005]實現(xiàn)上述有益效果的技術方案為，一種無氣隙可變耦合度耦合電感器，包括“U”形鐵芯和設置在“ LJ ”形鐵芯內的“m”形鐵芯，所述“m”形鐵芯倒置連接在“ u ”形鐵芯內且其柱腳以及連接處與“ LJ ”形鐵芯緊密貼合到一起，在“ u ”形鐵芯和“ m ”形鐵芯上分別纏繞有線圈，線圈與“u”形鐵芯、“m”形鐵芯共同構成耦合電路且“u”形鐵芯的兩側橫截面積是“ in ”形鐵芯柱腳橫截面積的兩倍以上。
[0006]所述線圈還包括一相線圈、二相線圈和三相線圈，一相線圈和三相線圈分別從“ U ”形鐵芯兩側與“m”形鐵芯的左側柱腳和右側柱腳纏繞在一起，二相線圈獨自纏繞在“m”形鐵芯三個柱腳上。
[0007]本新型既可以用于傳統(tǒng)單向運行的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(lián)開關電源的電感集成，通過改變耦合電感耦合度，可滿足多相交錯并聯(lián)磁集成變換器對集成的耦合電感器的要求，從而實現(xiàn)開關電源的集成化，平面化，高效率。
[0008]本新型提出的“ u m ”形耦合電感器在不開氣隙的情況下通過改變線圈繞組從而改變耦合電感的耦合度，不僅減小耦合電感的磁阻與漏感值，同時也減小了耦合電感的漏磁通，有效地降低了對其它設備的電磁干擾。
[0009]本新型通過合理的選擇鐵芯和設計電感的匝數(shù)比，既能滿足電感參數(shù)的對稱性，又能得到所需的電感值和電感耦合度。各相之間采用反向耦合，可消除部分直流偏磁.【專利附圖】

【附圖說明】[0010]圖1為本實用新型的一種實施方式的結構示意圖；
[0011]圖中，1、“U”形鐵芯；2、“m”形鐵芯；3、線圈；31、一相線圈；32、二相線圈；33、三
相線圈；4、柱腳；圖中，箭頭表示電流方向。
【具體實施方式】
[0012]下面結合附圖對本實用新型做進一步說明。
[0013]結合圖1，本實用新型一種實施方式。一種無氣隙可變耦合度耦合電感器，包括“ U ”形鐵芯I和設置在“ U ”形鐵芯內的“ m ”形鐵芯2，所述“ m ”形鐵芯倒置連接在“ U ”形鐵芯內且其柱腳4以及連接處與“u”形鐵芯緊密貼合到一起，在“u”形鐵芯和“m”形鐵芯上分別纏繞有線圈3，線圈與“u”形鐵芯、“m”形鐵芯共同構成耦合電路，且“u”形鐵芯的兩側橫截面積是“m”形鐵芯柱腳橫截面積的兩倍以上。本實施例中，所述線圈還包括一相線圈31、二相線圈32和三相線圈33，一相線圈和三相線圈分別從“U”形鐵芯兩側與“m”形鐵芯的左側柱腳和右側柱腳纏繞在一起，二相線圈獨自纏繞在“m”形鐵芯三個柱腳上。
[0014]本實用新型在考慮磁心磁軛磁阻后，將“ u ”字形左側邊框的寬度比“m”字形柱腳寬度大，保證“U ”形鐵芯的兩側橫截面積是“m”形鐵芯柱腳橫截面積的兩倍以上，由于“u”形鐵芯橫街面積大于“m”字形鐵芯的橫截面積，使其更加符合使用需要。由于“m”字形柱腳倒置于“ u ”中，因此從左向右形成五根鐵芯柱，依次為“ u ”字形鐵芯左側邊框，“m”字形左側柱腳、中央柱腳、右側柱腳和“u ”字形鐵芯的右側邊框。
[0015]因為所設計的是無氣隙耦合電感，故“m”字形鐵芯與“u”字形鐵芯接觸之處無氣隙，完全貼合。一相線圈依次繞過“U”字形鐵芯的左邊框、“m”字形鐵芯的左側柱腳、中央柱腳，形成第一相；二相線圈依次從左到右繞過“m”字形鐵芯的三個柱腳，形成第二相；三相線圈依次繞過“ u ”字形鐵芯的右邊框、“m”字形鐵芯的右柱腳和左柱腳，形成第三相。本新型采用采用反向耦合的纏繞方式，所述“ni”字形鐵芯的左柱腳和右柱腳的磁通方向與“u”字形鐵芯的左邊框、“m”字形鐵芯的中央柱腳、“u”字形鐵芯的右邊框的磁通方向相同。
[0016]通過調節(jié)纏繞在各個鐵芯柱上的線圈匝數(shù)可以實現(xiàn)耦合電感器耦合度的變化，同時還可以減小漏感，降低電磁干擾，消除部分直流偏磁，提高磁心利用率。
[0017]以上所述，為本實用新型的較佳實施案例，并非對本實用新型作任何限制，凡是根據(jù)本實用新型技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、變更以及等效結構變化，均仍屬于本實用新型技術方案的保護范圍內。
【權利要求】
1.一種無氣隙可變耦合度耦合電感器，其特征在于，包括“U”形鐵芯(I)和設置在“U”形鐵芯內的“m”形鐵芯(2)，所述“m”形鐵芯倒置連接在“U”形鐵芯內且其柱腳(4)以及連接處與“u ”形鐵芯緊密貼合到一起，在“u ”形鐵芯和“m”形鐵芯上分別纏繞有線圈(3)，線圈與“u”形鐵芯、“m”形鐵芯共同構成耦合電路，且“u”形鐵芯的兩側橫截面積是“ in ”形鐵芯柱腳橫截面積的兩倍以上。
2.根據(jù)權利要求1所述的無氣隙可變耦合度耦合電感器，其特征在于，所述線圈還包括一相線圈(31)、二相線圈(32)和三相線圈(33)，一相線圈和三相線圈分別從“U”形鐵芯兩側與“m”形鐵芯的左側柱腳和右側柱腳纏繞在一起，二相線圈獨自纏繞在“m”形鐵芯三個柱腳上。
【文檔編號】H01F27/24GK203406154SQ201320354510
【公開日】2014年1月22日 申請日期:2013年6月20日 優(yōu)先權日:2013年6月20日
【發(fā)明者】葉菁源, 楊玉崗, 周潔, 李濤, 馬杰, 孫曉東 申請人:葉菁源