本發(fā)明涉及功率變換技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及一種集成電感及應(yīng)用所述集成電感的功率變換器。
背景技術(shù):
在功率變換器中,采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)可以減小紋波電流,只需較小的濾波電容即可滿足功率變換器的紋波電流要求,可顯著的降低濾波電容的成本,并提升功率變換器的效率。例如,在光伏逆變器中,更小的紋波電流意味著更小的紋波電壓,可有效的提高最大功率點(diǎn)跟蹤(maximumpowerpointtracking,mppt)控制器的電壓采樣精度,提升逆變器的效率。
采用交錯(cuò)關(guān)聯(lián)技術(shù)的功率變換器包括并聯(lián)的多個(gè)功率橋臂,多個(gè)功率橋臂與多個(gè)分立的電感一一對(duì)應(yīng)連接,并且以交錯(cuò)方式運(yùn)行。然而,采用分立電感進(jìn)行交錯(cuò)并聯(lián)后,同等功率下所需要的濾波電感數(shù)目增加一倍,導(dǎo)致功率變換器的生產(chǎn)成本上升;同時(shí),由于濾波電感數(shù)目的增加,使得功率變換器的組裝工序更加復(fù)雜,導(dǎo)致生產(chǎn)工時(shí)增加;再者,在采用分立電感進(jìn)行交錯(cuò)并聯(lián)的功率變換器中,每個(gè)電感承受相同的伏秒,使得電感的磁損增大,不利于提升功率變換器的效率。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種集成電感,以減小功率變換器體積和重量,降低電感的磁損,提升功率變換器的效率。
另,本發(fā)明還提供一種應(yīng)用所述集成電感的功率變換器。
本發(fā)明第一方面提供一種集成電感,包括磁芯和n個(gè)繞組,所述磁芯包括第一磁柱、n個(gè)第二磁柱以及設(shè)置于所述第二磁柱兩端的第一磁軛和第二磁軛;其中,n為大于或等于2的整數(shù);
所述第一磁柱與所述n個(gè)第二磁柱分別平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱與每 一所述第二磁柱的間距相等;
所述第二磁柱的一端通過所述第一磁軛與所述第一磁柱的一端連接,所述第二磁柱的另一端通過所述第二磁軛與所述第一磁柱的另一端連接;
所述n個(gè)繞組一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述n個(gè)第二磁柱上。
所述集成電感通過將所述n個(gè)繞組集成于一副磁芯上,從而可以有效減小電感的體積和重量;同時(shí),所述n個(gè)繞組共用所述第一磁柱,從而使得磁場中的低頻分量在所述第一磁柱中相互抵消,只留有高頻成分,從而可以使用低損耗的磁芯材料,以減小所述集成電感的磁損。
結(jié)合第一方面,需要說明的是,所述第一磁軛嵌入所述第一磁柱的一端,并與所述第一磁柱之間形成第一接觸面;所述第二磁軛嵌入所述第一磁柱的另一端,并與所述第一磁柱之間形成第二接觸面;其中,通過所述第一接觸面的磁通密度與通過所述第二接觸面的磁通密度相同。
進(jìn)一步地,任意兩個(gè)所述第一接觸面的面積相等,且任意兩個(gè)所述第二接觸面的面積相等。
進(jìn)一步地,所述第一磁軛的中軸線垂直于所述第一磁柱,所述第一接觸面的面積大于所述第一磁軛垂直于所述中軸線的橫截面面積;所述第二磁軛的中軸線垂直于所述第一磁柱,所述第二接觸面的面積大于所述第二磁軛垂直于所述中軸線的橫截面面積。
通過將每一所述第一磁軛和每一所述第二磁軛嵌入到所述第一磁柱中,實(shí)現(xiàn)嵌入連接,可以有效增加每一所述第一磁軛和每一所述第二磁軛與所述第一磁柱之間的接觸面面積,從而可以提升所述每一第一磁軛或每一第二磁軛與所述第一磁柱之間的接觸面的磁通容量,降低所述第一磁柱出現(xiàn)磁飽和的風(fēng)險(xiǎn)。
進(jìn)一步地,所述第一接觸面和所述第二接觸面相對(duì)于所述第一磁柱的中心對(duì)稱。通過將每一第二磁柱對(duì)應(yīng)的第一接觸面和第二接觸面設(shè)置為相對(duì)于所述第一磁柱的中心對(duì)稱,從而可以保證通過所述第一接觸面的磁通密度與通過所述第二接觸面的磁通密度相同。
進(jìn)一步地,所述第一接觸面與穿過所述第一磁軛和所述第一磁柱的磁力線之間存在一定的夾角;所述第二接觸面與穿過所述第二磁軛和所述第一磁柱的磁力線之間存在一定的夾角。
進(jìn)一步地,所述第一接觸面和所述第二接觸面均為l形曲面。
可選地,所述第一接觸面和所述第二接觸面均為弧形曲面。
結(jié)合第一方面,需要說明的是,所述第一磁柱的一端將任意兩個(gè)所述第一磁軛相互隔離,所述第一磁柱的另一端將任意兩個(gè)所述第二磁軛相互隔離。
通過將每一所述第一磁軛單獨(dú)與所述第一磁柱的一端連接,使得任意兩個(gè)所述第一磁軛之間不存在直接接觸,并將每一所述第二磁軛單獨(dú)與所述第一磁柱的另一端連接,使得任意兩個(gè)所述第二磁軛之間也不存在直接接觸,從而可以實(shí)現(xiàn)所述n個(gè)繞組之間的解耦合,因此可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求分別調(diào)節(jié)所述n個(gè)繞組的電感量,此外,還可以在負(fù)載較小時(shí),將所述n個(gè)繞組中的至少一個(gè)繞組設(shè)置為休眠狀態(tài),以降低功率變換器的功耗。
結(jié)合第一方面,需要說明的是,所述第一磁柱由無內(nèi)部氣隙的磁性材料制成,所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛由有內(nèi)部氣隙的磁性材料制成;所述第一磁柱的磁導(dǎo)率大于所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛的磁導(dǎo)率。
進(jìn)一步地,所述第一磁柱由非晶、鐵氧體或硅鋼制成;所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛均由鐵硅鋁粉或非晶粉制成。
由于所述第一磁柱與所述第二磁柱分別采用不同磁導(dǎo)率的磁性材料制成,同時(shí),所述第一磁軛、第二磁軛與所述第二磁柱材料相同,且所述第一磁柱的磁導(dǎo)率大于所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛的磁導(dǎo)率,相當(dāng)于將磁路短路,從而可以獲得更好的解耦效果。
結(jié)合第一方面,需要說明的是,所述n個(gè)繞組產(chǎn)生的磁場包括低頻成分和高頻成分,所述磁場中的低頻成分在所述第一磁柱中相互抵消,所述磁場中的高頻成分保留。
本發(fā)明第二方面提供一種功率變換器,包括集成電感和n個(gè)開關(guān)橋臂,所述集成電感包括磁芯和n個(gè)繞組,所述磁芯包括第一磁柱、n個(gè)第二磁柱以及設(shè)置于所述第二磁柱兩端的第一磁軛和第二磁軛;其中,n為大于或等于2的整數(shù);
所述第一磁柱與所述n個(gè)第二磁柱分別平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱與每一所述第二磁柱的間距相等;
所述第二磁柱的一端通過所述第一磁軛與所述第一磁柱的一端連接,所述第二磁柱的另一端通過所述第二磁軛與所述第一磁柱的另一端連接
;所述n個(gè)繞組一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述n個(gè)第二磁柱上;所述n個(gè)繞組分 別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接。
結(jié)合第二方面,需要說明的是,所述集成電感為如本發(fā)明第一方面所提供的集成電感,所述功率變換器包括輕載工作模式,在所述輕載工作模式下,所述n個(gè)繞組中的至少一個(gè)繞組被設(shè)置為休眠狀態(tài)。
所述功率變換器通過應(yīng)用所述集成電感,從而可以有效減小所述功率變換器的體積和重量;同時(shí),由于所述集成電感的n個(gè)繞組之間為解耦合狀態(tài),因此可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求分別調(diào)節(jié)所述n個(gè)繞組的電感量;此外,還可以在負(fù)載較小時(shí),將所述功率變換器切換為輕載工作模式,即將所述n個(gè)繞組中的至少一個(gè)繞組設(shè)置為休眠狀態(tài),從而可以降低所述功率變換器的功耗,并提升所述功率變換器在輕載時(shí)的工作效率。
附圖說明
為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的集成電感的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是圖1所示集成電感的磁芯中磁通量的波形示意圖;
圖3是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的集成電感的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖4是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的集成電感的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖7是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的集成電感的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖8本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提供的功率變換器的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖,對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行描述。
在功率變換技術(shù)領(lǐng)域,通常需要將電源電壓從一個(gè)電壓等級(jí)變換到另一個(gè)需要的電壓等級(jí),采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)的功率變換器因具有較高的轉(zhuǎn)換效率和功率密度,使其在功率變換技術(shù)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)的功 率變換器包括相互并聯(lián)的多個(gè)功率開關(guān)橋臂,所述多個(gè)功率開關(guān)橋臂通過多個(gè)分立的電感繞組相互耦合,并且以交錯(cuò)方式運(yùn)行。目前,在采用交錯(cuò)并聯(lián)技術(shù)的功率變換器中,由于采用多個(gè)分立電感繞組來實(shí)現(xiàn)多個(gè)功率開關(guān)橋臂的交錯(cuò)并聯(lián),當(dāng)功率開關(guān)橋臂增多時(shí),所需要的分立電感數(shù)目同步增多,使得功率變換器的體積增大,且電感的磁損增大,不利于提升功率變換器的效率。
本發(fā)明實(shí)施例提供一種集成電感,其可應(yīng)用于采用交錯(cuò)關(guān)聯(lián)技術(shù)的功率變換器中,所述集成電感通過將兩個(gè)或多個(gè)分立的繞組設(shè)置在一副磁芯上,以減小功率變換器的體積和重量;同時(shí),兩個(gè)或多個(gè)繞組共用部分磁芯,使得低頻磁通分量相互抵消,可以降低電感的磁損,提升功率變換器的效率。
所述集成電感包括磁芯和n個(gè)繞組,所述磁芯包括第一磁柱、n個(gè)第二磁柱以及設(shè)置于所述第二磁柱兩端的第一磁軛和第二磁軛;所述第一磁柱與所述n個(gè)第二磁柱平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱與所述第二磁柱的間距相等;所述第二磁柱的一端通過所述第一磁軛與所述第一磁柱的一端連接,所述第二磁柱的另一端通過所述第二磁軛與所述第一磁柱的另一端連接;所述n個(gè)繞組一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述n個(gè)第二磁柱上;其中,n為大于或等于2的整數(shù)。其中,所述第一磁柱由無內(nèi)部氣隙的磁性材料制成,例如非晶、鐵氧體、硅鋼等;所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛由有內(nèi)部氣隙的磁性材料制成,例如鐵硅鋁粉、非晶粉等;所述第一磁柱的磁導(dǎo)率大于每一所述第二磁柱、第一磁軛和第二磁軛的磁導(dǎo)率。
所述n個(gè)繞組共用所述第一磁柱,從而使得磁場中的低頻分量在所述第一磁柱中相互抵消,只留有高頻成分。同時(shí),由于所述第一磁柱為無內(nèi)部氣隙的磁性材料,相當(dāng)于將磁路短路;且任意兩個(gè)所述第一磁軛之間通過所述第一磁柱的一端相互隔離,即每一所述第一磁軛單獨(dú)與所述第一磁柱的一端連接;任意兩個(gè)所述第二磁軛之間通過所述第一磁柱的另一端相互隔離,即每一所述第二磁軛單獨(dú)與所述第一磁柱的另一端連接;從而實(shí)現(xiàn)所述n個(gè)繞組之間的解耦合,并且可以減小所述集成電感的磁損。由于所述n個(gè)繞組之間處于解耦合狀態(tài),因此可根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需求分別調(diào)節(jié)所述n個(gè)繞組的電感量。此外,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),還可以根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)所述集成電感的工作模式,例如,在負(fù)載較小時(shí),可以將所述n個(gè)繞組中的至少一個(gè)繞組設(shè)置為休眠狀態(tài),以降低功率變換器的功耗。
請(qǐng)參閱圖1,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種集成電感100,包括磁芯110和兩個(gè)繞組130,所述磁芯110包括第一磁柱111、兩個(gè)第二磁柱113以及設(shè)置于所述第二磁柱113兩端的第一磁軛1131和第二磁軛1133;所述第一磁柱111與兩個(gè)所述第二磁柱113平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱111與所述第二磁柱113的間距相等;所述第二磁柱113的一端通過所述第一磁軛1131與所述第一磁柱111的一端連接,所述第二磁柱113的另一端通過所述第二磁軛1133與所述第一磁柱111的另一端連接;兩個(gè)所述繞組130一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于兩個(gè)所述第二磁柱113上。
每一所述第一磁軛1131與所述第一磁柱111的一端之間形成一第一接觸面1135,任意兩個(gè)所述第一接觸面1135的面積相等;每一所述第二磁軛1133與所述第一磁柱111的另一端之間形成一第二接觸面1137,任意兩個(gè)所述第二接觸面1137的面積相等;通過每一所述第二磁柱113對(duì)應(yīng)的第一接觸面1135和第二接觸面1137的磁通密度相同。其中,所述第一磁軛1131的中軸線垂直于所述第一磁柱111,所述第一接觸面1135為所述第一磁軛1131在與所述第一磁柱111連接之處垂直于所述中軸線的橫截面;所述第二磁軛1133的中軸線垂直于所述第一磁柱111,所述第二接觸面1137為所述第二磁軛1133在與所述第一磁柱111連接之處垂直于所述中軸線的橫截面。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,將所述兩個(gè)繞組130分別標(biāo)記為第一繞組131和第二繞組133。假設(shè)所述第一繞組131中的電流為i1,所述第二繞組133中的電流為i2,且所述電流i1與電流i2的方向相反,如圖1中箭頭所示,則所述第一繞組131產(chǎn)生的磁場方向與所述第二繞組133產(chǎn)生的磁場方向也相反。假設(shè)通過所述第一繞組131對(duì)應(yīng)的第二磁柱113及其兩端的第一磁軛1131和第二磁軛1133的磁通量為φ1,通過所述第二繞組133對(duì)應(yīng)的第二磁柱113及其兩端的第一磁軛1131和第二磁軛1133的磁通量為φ2,則通過所述第一磁柱111的磁通量為φ1-φ2。由于所述第一繞組131與所述第二繞組133產(chǎn)生的磁場方向相反,所述第一繞組131產(chǎn)生的磁通量φ1中的低頻成分與所述第二繞組133產(chǎn)生的磁通量φ2中的低頻成分在所述第一磁柱111中相互抵消,僅保留高頻成分,如圖2所示。
請(qǐng)參閱圖3,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,所述集成電感100可以被設(shè)置為單路工作模式。例如,將所述第一繞組131接入電流i1,并保持所述第二繞組133 懸空,即所述第二繞組133中的電流為零。在單路工作模式下,由于只有一個(gè)繞組有電流接入,另一個(gè)繞組懸空,從而可以降低所述集成電感100的功耗。此外,假設(shè)通過所述第一繞組131對(duì)應(yīng)的第二磁柱113及其兩端的第一磁軛1131和第二磁軛1133的磁通量為φ1,則通過所述第一磁柱111的磁通量也為φ1,相對(duì)于多路繞組同時(shí)工作狀態(tài)下,所述第一磁柱111中的磁通量大幅下降。對(duì)比圖3和圖1也可以看出,在相同的磁芯截面下,單路工作模式時(shí)通過所述第一磁柱111的磁通量相對(duì)于多路繞組同時(shí)工作時(shí)通過所述第一磁柱111的磁通量大幅下降。因此,所述第一磁柱111可以采用鐵氧體等低飽和磁通密度的材料,從而降低所述集成電感100的磁芯損耗,節(jié)省成本。
請(qǐng)參閱圖4,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種磁芯210,包括第一磁柱211、兩個(gè)第二磁柱213以及設(shè)置于所述第二磁柱213兩端的第一磁軛2131和第二磁軛2133。所述磁芯210相對(duì)于圖1所示的磁芯110,區(qū)別在于:所述第一磁軛2131嵌入所述第一磁柱211的一端,并與所述第一磁柱211之間形成一l形曲面的第一接觸面2135;所述第二磁軛2133嵌入所述第一磁柱211的另一端,并與所述第一磁柱211之間形成一l形曲面的第二接觸面2137。所述第一接觸面2135和所述第二接觸面2137相對(duì)于所述第一磁柱211的中心對(duì)稱。
所述第一磁軛2131的中軸線垂直于所述第一磁柱211,所述第一接觸面2135的面積大于所述第一磁軛2131垂直于所述中軸線的橫截面面積;所述第二磁軛2133的中軸線垂直于所述第一磁柱211,所述第二接觸面2137的面積大于所述第二磁軛2133垂直于所述中軸線的橫截面面積;通過每一所述第二磁柱213對(duì)應(yīng)的第一接觸面2135和第二接觸面2137的磁通密度相同。
通過將所述第一磁軛2131和第二磁軛2133嵌入到所述第一磁柱211中,并分別與所述第一磁柱211之間形成l形曲面的第一接觸面2135和第二接觸面2137,可以有效增加所述第一磁柱211與所述第一磁軛2131及第二磁軛2133之間的接觸面積,從而增加所述第一接觸面2135和第二接觸面2137的磁通容量,降低所述第一磁柱211出現(xiàn)磁飽和的風(fēng)險(xiǎn)。
請(qǐng)參閱圖5,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種磁芯310,包括第一磁柱311、兩個(gè)第二磁柱313以及設(shè)置于所述第二磁柱313兩端的第一磁軛3131和第二磁軛3133。所述磁芯310與圖4所示磁芯210的區(qū)別在于:所述第一磁軛3131與所述第一磁柱311的一端嵌入連接,并與所述第一磁柱311之間形成一弧形曲 面的第一接觸面3135;所述第二磁軛3133與所述第一磁柱311的另一端嵌入連接,并與所述第一磁柱311之間形成一弧形曲面的第二接觸面3137。
通過將所述第一磁軛3131和第二磁軛3133嵌入到所述第一磁柱311中,并分別與所述第一磁柱311之間形成弧形曲面的第一接觸面3135和第二接觸面3137,可以有效增加所述第一磁柱311與所述第一磁軛3131及第二磁軛3133之間的接觸面積,從而增加所述第一接觸面3135和第二接觸面3137的磁通容量,降低所述第一磁柱311出現(xiàn)磁飽和的風(fēng)險(xiǎn)。
可以理解,所述第一磁軛在嵌入與所述第一磁柱時(shí),以及所述第二磁軛在嵌入所述第一磁柱時(shí),并不限于圖4和圖5所示兩種嵌入方式,相應(yīng)地,所述第一接觸面及第二接觸面也并不限于l形曲面和弧形曲面,還可以是半球形曲面、凹面或者楔面等,只需保證所述第一接觸面的面積大于所述第一磁軛垂直于所述中軸線的橫截面面積,所述第二接觸面的面積大于所述第二磁軛垂直于所述中軸線的橫截面面積即可。
可以理解,所述第一接觸面的面積包括所述第一磁軛在嵌入所述第一磁柱時(shí)與所述第一磁柱之間形成的對(duì)穿過所述第一磁軛和所述第一磁柱的磁力線有切割作用的接觸面面積,即所述第一接觸面與穿過所述第一磁軛和所述第一磁柱的磁力線之間存在一定的夾角;所述第二接觸面的面積包括所述第二磁軛在嵌入所述第一磁柱時(shí)與所述第一磁柱之間形成的對(duì)穿過所述第二磁軛和所述第一磁柱的磁力線有切割作用的接觸面面積,即所述第二接觸面與穿過所述第二磁軛和所述第一磁柱的磁力線之間存在一定的夾角。
請(qǐng)參閱圖6,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種集成電感400,圖6所示為所述集成電感400的俯視圖。所述集成電感400包括磁芯410和三個(gè)繞組430,所述磁芯410包括第一磁柱411、三個(gè)第二磁柱413以及設(shè)置于所述第二磁柱413兩端的第一磁軛4131和第二磁軛4133(圖6中,所述第二磁軛4133被所述第一磁軛4131遮擋,故用括弧表示);所述第一磁柱411與三個(gè)所述第二磁柱413分別平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱411與所述第二磁柱413的間距相等;所述第二磁柱413的一端通過所述第一磁軛4131與所述第一磁柱411的一端連接,所述第二磁柱413的另一端通過所述第二磁軛4133與所述第一磁柱411的另一端連接;三個(gè)所述繞組430一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于三個(gè)所述第二磁柱413上。
可以理解,三個(gè)所述第二磁柱413可以呈三角形分布,每一所述第二磁柱 413分別設(shè)置于三角形的一個(gè)頂點(diǎn)所在的位置,所述第一磁柱411設(shè)置于三角形的外心所在的位置,從而使得所述第一磁柱411與每一所述第二磁柱413的間距相等。每一所述第一磁軛4131與所述第一磁柱411的連接方式,以及每一所述第二磁軛4133與所述第一磁柱411的連接方式可以參照?qǐng)D4或圖5所示實(shí)施例中的描述,此處不再贅述。
請(qǐng)參閱圖7,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種集成電感500,圖7所示為所述集成電感500的俯視圖。所述集成電感500包括磁芯510和四個(gè)繞組530,所述磁芯510包括第一磁柱511、四個(gè)第二磁柱513以及設(shè)置于所述第二磁柱513兩端的第一磁軛5131和第二磁軛5133(圖7中,所述第二磁軛5133被所述第一磁軛5131遮擋,故用括弧表示);所述第一磁柱511與四個(gè)所述第二磁柱513平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱511與所述第二磁柱513的間距相等;所述第二磁柱513的一端通過所述第一磁軛5131與所述第一磁柱511的一端連接,所述第二磁柱513的另一端通過所述第二磁軛5133與所述第一磁柱511的另一端連接;四個(gè)所述繞組530一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于四個(gè)所述第二磁柱513上。
可以理解,四個(gè)所述第二磁柱513可以呈矩陣分布,每一所述第二磁柱513分別設(shè)置于矩陣的一角所在的位置,所述第一磁柱511設(shè)置于矩陣的中心位置,從而使得所述第一磁柱511與每一所述第二磁柱513的間距相等。每一所述第一磁軛5131與所述第一磁柱511的連接方式,以及每一所述第二磁軛5133與所述第一磁柱511的連接方式可以參照?qǐng)D4或圖5所示實(shí)施例中的描述,此處不再贅述。
請(qǐng)參閱圖8,在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,提供一種功率變換器10,包括圖1所示實(shí)施例的集成電感100和兩個(gè)開關(guān)橋臂1、2,其中,所述集成電感100的結(jié)構(gòu)可參照?qǐng)D1所示實(shí)施例中的相關(guān)描述,所述集成電感100的第一繞組131和第二繞組133分別與所述兩個(gè)開關(guān)橋臂1、2一一對(duì)應(yīng)連接。具體地,所述開關(guān)橋臂1包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管s1和下開關(guān)管s2,所述開關(guān)橋臂2包括相互串聯(lián)的上開關(guān)管s3和下開關(guān)管s4,所述開關(guān)橋臂1與所述開關(guān)橋臂2相互并聯(lián),所述第一繞組131和所述第二繞組133的一端相互連接,所述第一繞組131的另一端與所述開關(guān)橋臂1的橋臂中點(diǎn)連接,所述第二繞組133的另一端與所述開關(guān)橋臂2的橋臂中點(diǎn)連接。
可以理解,由于所述集成電感100的第一繞組131和第二繞組133之間為 解耦合狀態(tài),因此,在實(shí)際應(yīng)用時(shí),不但可以單獨(dú)調(diào)節(jié)所述第一繞組131和第二繞組133的電感量,還可以根據(jù)負(fù)載大小調(diào)節(jié)所述功率變換器10的工作模式,例如,在負(fù)載較小時(shí),可以將所述第一繞組131或第二繞組133設(shè)置為休眠狀態(tài),即將所述功率變換器10設(shè)置為輕載工作模式,從而可以降低所述功率變換器10的功耗。
在本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中,所述功率變換器可包括集成電感和n個(gè)開關(guān)橋臂,所述集成電感可包括磁芯和n個(gè)繞組,所述磁芯包括第一磁柱、n個(gè)第二磁柱以及設(shè)置于所述第二磁柱兩端的第一磁軛和第二磁軛;所述第一磁柱與所述n個(gè)第二磁柱分別平行間隔設(shè)置,所述第一磁柱與所述第二磁柱的間距相等;所述第二磁柱的一端通過所述第一磁軛與所述第一磁柱的一端連接,所述第二磁柱的另一端通過所述第二磁軛與所述第一磁柱的另一端連接;所述n個(gè)繞組一一對(duì)應(yīng)地設(shè)置于所述n個(gè)第二磁柱上;所述n個(gè)繞組分別與所述n個(gè)開關(guān)橋臂一一對(duì)應(yīng)連接;其中,n為大于或等于2的整數(shù)。所述集成電感可以是但不限于圖1、圖6或圖7所示實(shí)施例中的集成電感,具體可以參照?qǐng)D1、圖6或圖7所示實(shí)施例中的相關(guān)描述,此處不再贅述。可以理解,在負(fù)載較小時(shí),所述功率變換器可以將所述n個(gè)繞組中的至少一個(gè)繞組設(shè)置為休眠狀態(tài),即將所述功率變換器設(shè)置為輕載工作模式,從而可以降低所述功率變換器的功耗,并提升所述功率變換器在輕載時(shí)的工作效率。
可以理解,本發(fā)明實(shí)施例對(duì)所述功率變換器的電平等級(jí)不作限定,例如,所述功率變換器可以為二電平功率變換器,三電平功率變換器或四電平功率變換器等;此外,本發(fā)明的實(shí)施例對(duì)所述功率變換器的類型也不作限定,例如,所述功率變換器可以為二極管箝位型多電平功率變換器,也可以是電容箝位型多電平功率變換器等。
以上所揭露的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的全部或部分流程,并依本發(fā)明權(quán)利要求所作的等同變化,仍屬于發(fā)明所涵蓋的范圍。