專利名稱：一種耦合電感的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
—種耦合電感技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及電力電子技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種兩相耦合電感。
背景技術(shù)：
[0002]近幾年來，耦合電感在電力電子技術(shù)領(lǐng)域獲得了廣泛的應(yīng)用。在電力電子變換器中采用耦合電感，能夠明顯提高電力電子變換器的動態(tài)性能和效率、大幅度地降低電力電子變換器的體積和成本。[0003]目前，兩相耦合電感的應(yīng)用最為廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，兩相耦合電感采用三磁柱的設(shè)計(jì)方案，如圖I所不，包括第一磁柱11、兩個第二磁柱12、兩個相對的磁軛13和兩個線圈 14，兩個線圈14分別繞在兩個第 二磁柱12外周上，第一磁柱11和每個第二磁柱12上分別具有至少一個氣隙15。兩相耦合電感的該種結(jié)構(gòu)制約了電感性能的進(jìn)一步提高。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種耦合電感，該耦合電感的結(jié)構(gòu)不同于現(xiàn)有技術(shù)中存在的兩相耦合電感的結(jié)構(gòu)。[0005]本實(shí)用新型實(shí)施例提供一種耦合電感，包括第一框體磁芯和兩個第二框體磁芯， 以及兩個線圈，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中所述兩個第二框體磁芯分別位于所述第一框體磁芯的兩側(cè)，每一個第二框體磁芯的一個磁柱與第一框體磁芯一個磁柱相鄰，且以第一框體磁芯的中心線對稱分布，兩個線圈分別繞在相鄰的兩個磁柱外周上。[0006]本實(shí)用新型實(shí)施例提供的耦合電感，可以通過調(diào)整第一框體磁芯與第二框體磁芯的磁阻的比值，達(dá)到調(diào)整耦合電感耦合系數(shù)的目的，可以擴(kuò)大耦合電感的耦合系數(shù)的變化范圍，進(jìn)一步提高耦合電感的性能。


[0007]附圖用來提供對本實(shí)用新型的進(jìn)一步理解，并且構(gòu)成說明書的一部分，與本實(shí)用新型實(shí)施例一起用于解釋本實(shí)用新型，并不構(gòu)成對本實(shí)用新型的限制。在附圖中[0008]圖I為現(xiàn)有技術(shù)中的三磁柱兩相耦合電感的結(jié)構(gòu)圖；[0009]圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例I提供的耦合電感的結(jié)構(gòu)圖；[0010]圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的耦合電感的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
[0011]為了給出能夠提高耦合電感的性能的實(shí)現(xiàn)方案，本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種耦合電感，以下結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明，應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的優(yōu)選實(shí)施例僅用于說明和解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。并且在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。[0012]實(shí)施例I :[0013]本實(shí)用新型實(shí)施例I提供了一種耦合電感，如圖2所示，包括[0014]第一框體磁芯21和兩個第二框體磁芯22,以及兩個線圈23,第一框體磁芯21和每一個第二框體磁芯22分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中兩個第二框體磁芯22分別位于第一框體磁芯21的兩側(cè),每一個第二框體磁芯22的一個磁柱221與第一框體磁芯21 —個磁柱211相鄰,且以第一框體磁芯21的中心線對稱分布,每個線圈23將相鄰的兩個磁柱纏繞在一起。[0015]其中，每個框體磁芯的兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛可以為一個整體，也可以不為一個整體，例如每個框體磁芯可以由四個I型磁芯組合構(gòu)成，或者由兩個U型磁芯組合構(gòu)成，或者由一個U型磁芯和一個I型磁芯組合構(gòu)成，或者由若干個塊狀磁芯組合構(gòu)成等；每個框體磁芯的形狀可以為直角矩形，也可以為圓角矩形，也可以為其它類矩形形狀。[0016]該稱合電感中，第一框體磁芯21和每一個第二框體磁芯22的材料可以為磁粉芯， 具體可以為鐵硅或鐵硅鋁金屬磁粉芯等。磁粉芯僅為示例，為常用的內(nèi)部含有氣隙的磁性材料，其他內(nèi)部含有氣隙的磁性材料也可以作為該耦合電感中各框體磁芯的材料。[0017]其中，第一框體磁芯21和兩個第二框體磁芯22的材料可以為不相同種類的磁粉芯，較佳的，第一框體磁芯21和兩個第二框體磁芯22的材料為相同種類的磁粉芯。[0018]由于上述材料內(nèi)部已經(jīng)含有氣隙，因此在第一框體磁芯21和每一個第二框體磁芯22上可以不具有氣隙。[0019]采用本實(shí)用新型實(shí)施例I提供的耦合電感，在第一框體磁芯21和兩個第二框體磁芯22上不具有氣隙，可以通過 調(diào)整第一框體磁芯21與第二框體磁芯22的磁阻的比值，來達(dá)到調(diào)整耦合系數(shù)的目的，能夠擴(kuò)大耦合電感的耦合系數(shù)的變化范圍，進(jìn)一步提高了耦合電感的性能。[0020]本實(shí)用新型實(shí)施例還提供了一種耦合電感，該耦合電感的各框體磁芯上分別具有至少一個氣隙。[0021]實(shí)施例2:[0022]本實(shí)用新型實(shí)施例2提供了一種耦合電感，如圖3所示，包括[0023]第一框體磁芯31和兩個第二框體磁芯32,以及兩個線圈33,第一框體磁芯32和每一個第二框體磁芯32分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中兩個第二框體磁芯32分別位于第一框體磁芯31的兩側(cè),每一個第二框體磁芯32的一個磁柱321與第一框體磁芯31 —個磁柱311相鄰,且以第一框體磁芯31的中心線對稱分布,每個線圈33將相鄰的兩個磁柱纏繞在一起。并且第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32上分別具有至少一個氣隙34。[0024]其中，每個框體磁芯的兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛可以為一個整體，也可以不為一個整體，例如每個框體磁芯可以由四個I型磁芯組合構(gòu)成，或者由兩個U型磁芯組合構(gòu)成，或者由一個U型磁芯和一個I型磁芯組合構(gòu)成，或者由若干個塊狀磁芯組合構(gòu)成等；每個框體磁芯的形狀可以為直角矩形，也可以為圓角矩形，也可以為其它類矩形形狀。[0025]第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32上可以分別只具有一個氣隙34,也可以分別具有多個氣隙34。[0026]進(jìn)一步的，當(dāng)?shù)谝豢蝮w磁芯31和每一個第二框體磁芯32上分別具有多個氣隙34時，第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32上的氣隙34數(shù)量可以不相同,例如,第一框體磁芯31上具有兩個氣隙34時，每一個第二框體磁芯32上分別具有三個氣隙34 ;較佳的， 第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32上的氣隙34數(shù)量相同，即，第一框體磁芯31上具有兩個氣隙34時，每一個第二框體磁芯32上也分別具有兩個氣隙34。[0027]進(jìn)一步的，第一框體磁芯上31的一個或多個氣隙34和每一個第二框體磁芯32上的一個或多個氣隙34均可以位于所在框體磁芯的任何位置，即氣隙34可以位于所在框體磁芯的任一磁柱上、任一磁軛上或磁柱與磁軛的連接處；較佳的，第一框體磁芯31上的氣隙34和每一個第二框體磁芯32上的氣隙34均位于雙方相鄰的磁柱上。[0028]進(jìn)一步的，當(dāng) 第一框體磁芯31上的多個氣隙34位于兩個磁柱311上時,第一框體磁芯31兩個磁柱311上的氣隙34以第一框體磁芯31的中心線可以不對稱分布，即兩個磁柱311上的氣隙34數(shù)量可以不對稱，氣隙34位置也可以不對稱，氣隙34寬度也可以不對稱；較佳的，第一框體磁芯31兩個磁柱311上的氣隙34以第一框體磁芯31的中心線對稱分布，即兩個磁柱311上的氣隙34數(shù)量對稱，氣隙34位置也對稱，且氣隙34寬度也對稱， 即，第一框體磁芯31的一個磁柱311僅在中間位置具有一個2_寬度的氣隙時，第一框體磁芯31的另一個磁柱311也僅在中間位置具有一個2_寬度的氣隙。[0029]同樣，當(dāng)每一個第二框體磁芯32上的多個氣隙34位于兩個磁柱321上時,每一個第二框體磁芯32兩個磁柱321上的氣隙34可以不對稱分布；較佳的,每一個第二框體磁芯 32兩個磁柱321上的氣隙34以每一個第二框體磁芯32的中心線對稱分布。[0030]進(jìn)一步的，第一框體磁芯31上的氣隙34和與其相鄰的第二框體磁芯32上的氣隙34位置可以相同，例如，第一框體磁芯31在兩磁柱311的中間位置分別具有一個氣隙 34時，與其相鄰的第二框體磁芯32也在兩磁柱321的中間位置分別具有一個氣隙34 ;較佳的，第一框體磁芯31上的氣隙34和與其相鄰的第二框體磁芯32上的氣隙34位置不同， 即，第一框體磁芯31在兩磁柱311的中間位置分別具有一個氣隙34時，與其相鄰的第二框體磁芯32在兩磁柱321的頂端位置分別具有一個氣隙34。[0031]較佳的，第一框體磁芯31兩個磁柱311上的氣隙34以第一框體磁芯31的中心線對稱分布，且分別和與其相鄰的第二框體磁芯32的磁柱321上的氣隙34位置不同。[0032]該稱合電感中，第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32的材料可以為娃鋼片、 鐵氧體、非晶合金或微晶合金，硅鋼片、鐵氧體、非晶合金或微晶合金僅為示例，為常用的內(nèi)部不含有氣隙的磁性材料，其他內(nèi)部不含有氣隙的磁性材料也可以作為該耦合電感中各框體磁芯的材料；第一框體磁芯31和每一個第二框體磁芯32的材料也可以為磁粉芯,磁粉芯僅為示例，為常用的內(nèi)部含有氣隙的磁性材料，其他內(nèi)部含有氣隙的磁性材料也可以作為該耦合電感中各框體磁芯的材料。[0033]其中，第一框體磁芯31和兩個第二框體磁芯32的材料可以不相同,較佳的,第一框體磁芯31和兩個第二框體磁芯32的材料相同。[0034]在其它實(shí)施例中，也可以只在第一框體磁芯或每一個第二框體磁芯上具有氣隙， 其中，具有氣隙的框體磁芯的材料可以為內(nèi)部含有氣隙的磁性材料,也可以為內(nèi)部不含有氣隙的磁性材料，不具有氣隙的框體磁芯的材料為內(nèi)部含有氣隙的磁性材料。[0035]采用本實(shí)用新型實(shí)施例2提供的耦合電感，可以通過調(diào)整第一框體磁芯31與第二框體磁芯32的磁阻的比值，來達(dá)到調(diào)整耦合系數(shù)的目的，能夠擴(kuò)大耦合電感的耦合系數(shù)的變化范圍，進(jìn)一步提高耦合電感的性能。[0036]綜上所述，本實(shí)用新型實(shí)施例提供的耦合電感，包括第一框體磁芯和兩個第二框體磁芯，以及兩個線圈，第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中兩個第二框體磁芯分別位于第一框體磁芯的兩側(cè)，每一個第二框體磁芯的一個磁柱與第一框體磁芯一個磁柱相鄰，且以第一框體磁芯的中心線對稱分布，兩個線圈分別繞在相鄰的兩個磁柱外周上。采用本實(shí)用新型實(shí)施例提供的耦合電感，能夠提高耦合電感的性能。[0037]顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對本實(shí)用新型進(jìn)行各種改動和變型而不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。這樣，倘若本實(shí)用新型的這些修改和變型屬于本實(shí)用新型權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本實(shí)用新型也意圖包含 這些改動和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種耦合電感，其特征在于，包括第一框體磁芯和兩個第二框體磁芯，以及兩個線圈，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中所述兩個第二框體磁芯分別位于所述第一框體磁芯的兩側(cè)，每一個第二框體磁芯的一個磁柱與第一框體磁芯一個磁柱相鄰，且以第一框體磁芯的中心線對稱分布，每個線圈將相鄰的兩個磁柱纏繞在一起。
2.如權(quán)利要求I所述的稱合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯上分別具有至少一個氣隙。
3.如權(quán)利要求2所述的稱合電感,其特征在于,所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯上的氣隙數(shù)量相同。
4.如權(quán)利要求2所述的耦合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯上的氣隙和每一個第二框體磁芯上的氣隙均位于雙方相鄰的磁柱上。
5.如權(quán)利要求4所述的耦合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯兩個磁柱上的氣隙以第一框體磁芯的中心線對稱分布，且分別和與其相鄰的第二框體磁芯的磁柱上的氣隙位置不同。
6.如權(quán)利要求1-5任一所述的耦合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯的材料為內(nèi)部含有氣隙的磁性材料。
7.如權(quán)利要求6所述的耦合電感，其特征在于，所述內(nèi)部含有氣隙的磁性材料具體為磁粉芯。
8.如權(quán)利要求2-5任一所述的耦合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯的材料為內(nèi)部不含有氣隙的磁性材料。
9.如權(quán)利要求8所述的耦合電感，其特征在于，所述內(nèi)部不含有氣隙的磁性材料具體為硅鋼片、鐵氧體、^ _晶合金或微晶合金。
10.如權(quán)利要求I所述的耦合電感，其特征在于，所述第一框體磁芯或每一個第二框體磁芯上具有至少一個氣隙，所述第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯中不具有氣隙的框體磁芯的材料為內(nèi)部含有氣隙的磁性材料。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種耦合電感，包括第一框體磁芯和兩個第二框體磁芯，以及兩個線圈，第一框體磁芯和每一個第二框體磁芯分別包括兩個相對的磁柱和兩個相對的磁軛，其中兩個第二框體磁芯分別位于第一框體磁芯的兩側(cè)，每一個第二框體磁芯的一個磁柱與第一框體磁芯一個磁柱相鄰，且以第一框體磁芯的中心線對稱分布，兩個線圈分別繞在相鄰的兩個磁柱外周上。采用本實(shí)用新型提供的耦合電感，能夠提高耦合電感的性能。
文檔編號H01F3/14GK202796307SQ20122043282
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月29日
發(fā)明者鄭大鵬, 朱勇, 靳廣超, 張普雷, 魏卓 申請人:艾默生網(wǎng)絡(luò)能源有限公司