CN103035377A - 多绕组磁结构 - Google Patents
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Abstract
一种并联多绕组磁结构,其包括磁铁芯和多个绕组,磁铁芯限定通过铁芯的多个磁通路径,多个绕组绕部分铁芯延伸。所述绕组中的至少一些邻近该结构的周边定位。该结构还包括电导体,电导体沿该结构的周边和邻近该结构的周边定位的所述绕组延伸。
Description
技术领域
本发明公开涉及多绕组磁结构。
背景技术
该部分提供与本公开相关的背景信息,其不必为现有技术。
变压器是通过电感耦合的导体将电能从一个电路传送至另一个的装置。电感耦合的导体是变压器的线圈或绕组。
在一个形式中,变压器具有两个电流分开的线圈。这些线圈通常被称为初级绕组或次级绕组。通常将电流连接至能量源或主动控制电参数的电路系统的绕组指定为初级绕组。次级绕组通常是连接至能量接收器或被动地响应于初级电路的动作的电路的绕组。当然,初级/次级的指定对于变压器本身通常是没有意义的,而仅是用于描述该变压器在整体电路中所起的作用。初级绕组和次级绕组以与变压器的主要原理相同的方式工作。例如在具有相同的初级线圈和次级线圈的变压器的情况下,可以使线圈互换,而不会对连接至这种变压器的电路(或多个电路)的操作产生任何影响。使具有不同初级线圈和次级线圈的变压器的线圈互换会改变电压和电流关系,但只会影响相连接的电路系统,而变压器本身还是以同样的方式工作。另外,初级绕组和次级绕组可以以与普通变压器不同的方式连接、使用等,使得初级和次级的术语变得没有意义(或者可能产生误解)。在具有多绕组——例如,包括如本申请中公开的磁结构——的变压器的情况下,术语变得更加易于产生误解。因此,此处通常对于不同的绕组使用数字来指定(代替初级-次级)。
图1图示了总体上由附图标记100指出的双绕组变压器,连同横跨变压器100的绕组的电压V1、V2和通过变压器100的绕组的电流I1、I2。为了改善绕组之间的能量传送,通常将高磁(高磁导率)材料用作变压器铁芯102。该铁芯102为磁场提供了经过两个绕组的低磁阻路径,从而使得近乎所有磁场都由第一线圈和第二线圈围绕。双绕组变压器(例如,变压器100)中的电压与电流之间的关系由第一绕组的圈数N1与第二绕组的圈数N2的比(即,圈数比)确定。该关系可以以数学方式表示为:
图2中示出了具有多于两个绕组的变压器200的示例。这种变压器通常在公用事业线路频率应用(50/60Hz)中以及高频切换模式电源中使用。变压器200包括分别具有N1、N2、N3圈的第一绕组、第二绕组和第三绕组。横跨第一绕组、第二绕组和第三绕组的电压分别为V1、V2和V3,而进入第一绕组、第二绕组和第三绕组的电流分别为I1、I2和I3。变压器200通常被称为串联多绕组变压器。
变压器200(和具有多于两个绕组的其它变压器)的电压与电流之间的关系与双绕组变压器(例如,变压器100)的电压与电流之间的关系不同。横跨变压器200的全部三个绕组的电压以与双绕组变压器(例如,变压器100)相同的方式通过圈数比相关联。即,电压关系由如下等式约束:
然而,在等式(1)中表示的对于双绕组变压器(例如,100)的电流关系在变压器200的情况下是无效的。已知其中一个绕组的电流和圈数比不允许确定其它绕组的电流。而是,所有绕组的安培-圈数乘积的和必须等于零。该法则以数学方式表示为:
图3中示出了并联多绕组变压器300。变压器300包括分别具有N1、N2和N3圈的第一绕组、第二绕组和第三绕组。横跨第一绕组、第二绕组和第三绕组的电压分别为V1、V2和V3,而在第一绕组、第二绕组和第三绕组的起始处的电流分别为I1、I2和I3。
并联多绕组变压器300的特征在于任意两个绕组之间的确定性的电流关系:
I1*N1=I2*N2=I3*N3 ...(4)
然而,对于并联多绕组变压器300的电压定律反映出由下面给出的较弱的彼此关系:
变压器300可以用于输出电流(而非输出电压)可控的电源、或者用于需要电路的多个支路中的相等电流分配以进行更精确的操作或减小应力的电源。
例如等式(2)至(5)的上述的关系表明了串联多绕组变压器与并联多绕组变压器之间的差别。由于非理想特性通常与这两种结构之间的差别的说明无关,因此这些关系不包括变压器的各种非理想特性的影响。
在包括例如高频应用的一些应用中,非常重要的变压器的一个非理想特性是漏感。漏感表示未在各绕组之间耦合的磁场中储存的能量。漏感自身表现为如同非耦合电感器与变压器绕组串联设置。该电感器产生额外的磁阻,其可能与电路的操作发生干涉。
已知关于具有低漏感的变压器的各种技术。这些已知技术通常基于铁芯和绕组的物理布置,使得不同的绕组设置得尽可能靠近彼此。用于构造具有低漏感的变压器的其中两种技术是交插绕组和多线并绕组。在交插中,将绕组分成在交替的层中布置的多个部分。在多线并绕组中,利用绝缘的多股线在铁芯上缠绕多于一个绕组。
然而,由于这些技术需要将不同的绕组物理地设置在铁芯的相同部分上,因此这些已知的用于构造低漏感变压器的技术通常仅适用于串联多绕组变压器。由于这种物理接近与并联多绕组变压器的结构不相容,因此通常不将这种物理接近用于并联多绕组变压器。
发明内容
该部分提供本公开内容的概述,而不是其全部范围或其全部特征的全面公开。
根据本公开内容的一个方面,并联多绕组磁结构包括磁铁芯和多个绕组,磁铁芯限定通过铁芯的多个磁通路径,多个绕组绕部分铁芯延伸。所述绕组中的至少一些邻近该结构的周边定位。该结构还包括电导体,电导体沿该结构的周边和邻近该结构的周边定位的绕组延伸。
从此处提供的描述中,应用的其它方面和领域将变得显而易见。应当理解,本公开的各个方面可以单独地实施或者可以与一个或多个其它方面组合实施。还应当理解,此处的描述及具体示例仅用于说明,而并不意于限制本公开的范围。
附图说明
此处描述的附图仅用于所选实施方式的说明的目的、而不是所有可能的实施,并且也并不意于限制本公开的范围。
图1是现有技术两个绕组变压器的立体图。
图2是现有技术串联多绕组变压器的立体图。
图3是现有技术并联多绕组变压器的立体图。
图4是用于根据本公开的一个方面的并联多绕组电磁结构的示例性铁芯的立体图。
图5是包括图4的铁芯的示例性并联多绕组磁结构的一部分的横截面图。
图6是根据本公开各个方面的示例性并联多绕组磁结构的立体图。
图7是图6的并联多绕组电磁结构的一部分的横截面图。
图8是根据本公开各个方面的示例性并联多绕组磁结构的前视图。
图9是图8的并联多绕组磁结构的一部分的横截面图。
图10是图示出根据本公开的绕组的示例性并联多绕组磁结构的一部分的横截面图,其以与图9的并联多绕组磁结构中的绕组不同的方式缠绕。
图11是图示出根据本公开的绕组的示例性并联多绕组磁结构的一部分的横截面图,其以与图9和图10的并联多绕组磁结构中的绕组不同的方式缠绕。
图12A至图12F是用于根据本公开的并联多绕组磁结构的铁芯的各种柱构型的截面图。
图13是用于根据本公开的各个方面的示例性并联多绕组磁结构的具有八个柱的铁芯的立体图。
图14是包括图15的铁芯的并联多绕组磁结构的一部分的横截面图。
图15是用于根据本公开的方面的并联多绕组磁结构的具有十六个柱的示例性铁芯的立体图。
图16是包括图15的铁芯和十六个绕组的并联多绕组磁结构在去除铁芯顶部的情况下的俯视平面图。
图17是图16的并联多绕组磁结构在铁芯顶部位于适当位置的情况下的立体图。
图18是用于根据本公开的方面的并联多绕组磁结构中的具有八个柱和斜切顶部及底部的示例性铁芯的立体图。
图19是图18的示例性铁芯的侧视平面图。
图20是包括图18的铁芯的并联多绕组磁结构的一部分的横截面图。
图21A是图示出磁场的图15至图17的并联多绕组磁结构的截面图。
图21B是图示出磁场的具有电导体并且包括图15至图17的铁芯和绕组的并联多绕组磁结构的截面图。
图22是具有电导体并且包括图15至图17的铁芯和绕组的并联多绕组磁结构的立体图。
图23是图22的并联多绕组磁结构的局部横截面图。
图24是根据示例性实施方式的具有电导体的并联多绕组磁结构的局部横截面图。
图25是根据另一示例性实施方式的具有电导体的并联多绕组磁结构的局部横截面图。
图26是根据又一示例性实施方式的具有电导体的并联多绕组磁结构的局部横截面图。
图27A至图31是根据示例性实施方式的具有电导体的并联多绕组磁结构的电路图。
图32A至图32I是用于根据示例性实施方式的具有电导体的并联多绕组磁结构的铁芯的各种柱构型的截面图。
图33是根据示例性实施方式的具有电导体的两个多绕组磁结构的截面图。
贯穿附图中的多个视图,相应的附图标记指出相应的部分。
具体实施方式
现在将参照附图更全面地描述示例性实施方式。
提供示例性实施方式从而使本公开详尽,并且将向本领域的技术人员全面传达其范围。阐述了例如具体部件、装置和方法的示例的多个具体细节,以便提供本公开的实施方式的详尽的理解。对于本领域的技术人员显而易见,无需采用具体细节,可以以多种不同的形式实施示例性实施方式,并且具体细节和示例性实施方式不应被理解成限制本公开的范围。在一些示例性实施方式中,并没有详细地描述公知过程、公知装置结构和公知技术。
此处使用的术语仅是用于描述具体示例性实施方式的目的,而并不意于进行限制。除非上下文中清楚地另外指出,否则此处使用的单数形式“一个”、“一种”和“该”也可意于包括复数形式。术语“包含”、“包括”和“具有”是包括性的,并且因此指明存在所述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件,但不排除存在或附加有一个或更多的其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组合。除非具体地确定为执行顺序,否则此处描述的方法步骤、过程和操作不应理解为必需要求以讨论或者图示的特定顺序执行。还应当理解,可以采用额外的或可替代的步骤。
当元件或层被称为在另外的元件或层“之上”或者“接合至”、“连接至”、“联接至”另外的元件或层,则其可以是直接在另外的元件或层之上或者接合、连接、联接至另外的元件或层,或者是存在中间的元件或层。相反,当元件被称为“直接在”另外的元件或层“之上”或者“直接接合至”、“直接连接至”、“直接联接至”另外的元件或者层,则不存在中间的元件或者层。用以描述元件之间的关系的其它词语应当以类似方式进行理解(例如“位于......之间”与“直接位于......之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。如此处所使用的,术语“和/或”包括相关联的列举项的一个或多个中的任一个以及所有组合。
尽管此处使用了术语第一、第二、第三等来描述多个元件、部件、区域、层和/或部分,但是这些元件、部件、区域、层和/或部分不应受到这些术语限制。这些术语仅用于将一个元件、部件、区域、层或部分区别于另外的区域、层或部分。除非由上下文明确指出,否则诸如“第一”、“第二”的术语和其它数字性的术语在此处使用时并不暗示次序或顺序。因此,下文中讨论的第一元件、部件、区域、层或部分可以称为第二元件、部件、区域、层或部分,而不偏离示例性实施方式的教示。
此处为了便于描述可以使用诸如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下”、“上方”、“上”等的空间相对术语来描述图中图示的一个元件或特征与另外的元件或特征的关系。除了图中绘出的定向以外,空间相对术语可以意于包括装置在使用或操作中的不同定向。例如,如果图中的装置翻转,则描述为在其它元件或特征“下方”或“下面”的元件于是将定向为在其它元件或特征“上方”。因此,示例性术语“下方”可以包括上方和下方两个定向。装置可以以其它方式定向(旋转90°或者处于其它定向),而此处使用的空间相对关系描述语应作相应的理解。
本公开描述了多绕组并联磁结构以及用于制造设计这种结构的方法。此处描述的结构和技术可以用于多绕组并联变压器、多绕组并联电感器(例如,非隔离式磁结构)、扼流圈(例如,设计成承载大DC(直流)偏置的电感器)和自耦变压器(例如,在不设置隔离的情况下通过电感耦合来改变电流/电压关系的变压器)。在本公开中,术语多绕组并联磁结构将用以涵盖这些结构中的任一个或全部。此处公开的技术可以单独地使用或者以任意组合使用,以产生所需的并联多绕组磁结构。
并联多绕组磁结构中的低漏感可以通过减小在磁场的与仅一个绕组相关联的部分中储存的能量的量来实现。这可以通过大致使得由非耦合场占据的空间的体积最小化来实现。
根据本公开的一个方面,为了减小并联多绕组磁结构的漏感,使得用于铁芯的面积与用于绕组的面积的比大致最大化。结合该方面的示例在图4和图5中图示出。
在根据该方面理解的并联多绕组磁结构的实施方式中,通过铁芯的磁路的磁阻可能大大低于如果该比未最大化的情况。存在于铁芯中的场倾向于主要通过铁芯的其它部分流动,并且将被耦合于其它线圈。在标准的变压器中,铁芯和绕组的面积近似相等,并且优化为使得铁芯损耗和绕组损耗的总和最小化。在根据该方面的并联多绕组磁结构的实施方式中,将铁芯面积与绕组面积的比增加至充分耦合的点。这可以通过如下方式来实现,即:设计成使铁芯的为单独的绕组提供磁路的部分(此处有时称为“柱”)具有大的横截面面积、同时使柱之间的用于绕组的空间(此处有时称为“窗”或“绕组窗”)大致最小化。通过这种方式,由磁场占据的主要耦合于一个绕组窗而非另外窗的空间的体积最小化。
在一个实施方式中,用于单独的线圈的铁芯宽度至少为绕组窗宽度的两倍。在另一实施方式中,铁芯宽度与绕组窗宽度的比至少为三。在另一实施方式中,铁芯宽度与绕组窗宽度的比至少为四。铁芯宽度与绕组窗宽度的比并不限于此处描述的任何比值,而是可以是大于或小于此处所表示的比的任意比值。另外,用于任意一个线圈的铁芯与用于该线圈的绕组窗的宽度的比可以相同或不同于用于任意其它线圈的铁芯与用于该线圈的绕组窗宽度的比。
图4中图示了用于并联多绕组磁结构的示例性铁芯402。铁芯402包括三个柱404A至404C(有时统称为柱404)和两个绕组窗406A、406B(有时统称为绕组窗406)。柱404部分地限定窗406。例如,绕组窗406A的宽度由柱404A和柱404B的相对侧面之间的距离限定。类似地,绕组窗406B的宽度由柱404B与柱404C的相对侧面之间的距离限定。
铁芯402包括铁芯顶部408和铁芯底部410。铁芯顶部408位于绕组柱404的上面,并且限定绕组窗406的顶部。铁芯底部410位于柱404的下面,并且限定绕组窗406的底部。铁芯顶部408和铁芯底部410可以与柱404整体地形成、可以是附连至柱404的分开地形成的部分、或者两者的结合(例如,铁芯顶部408和铁芯底部410中的一个可以与柱404整体地形成,而铁芯顶部408和铁芯底部410中的另一个可以分开地形成并附连至柱404)。类似地,铁芯顶部408和铁芯底部410可以分别是单个整体形成的部分,或者可以由多于一个的部件、层等构造。
在图4的铁芯402中,柱404的宽度与绕组窗406的宽度的比相对较大。在该示例性实施方式中,该比约为四(即,每个柱404的宽度约为每个绕组窗406的宽度的四倍)。
图5图示了根据另一示例性实施方式的并联多绕组磁结构500的一部分的横截面图。结构500包括铁芯502和绕组512。铁芯502类似于图4中的铁芯402,但具有不同的比例。铁芯502包括柱504A、504B和窗506A至506C。铁芯顶部508位于柱504的上面,并且限定绕组窗506的顶部。铁芯底部510位于柱504的下面,并且限定绕组窗506的底部。绕组512A绕柱504A缠绕,并且经过绕组窗506A和506B。绕组512B绕柱504B缠绕,并且经过绕组窗506B和506C。在图5的具体实施方式中,柱504的宽度与窗506的宽度的比约为二。
根据本公开的另一方面,应当使并联多绕组磁结构的相邻线圈的绕组之间的距离大致最小化。将绕组尽可能靠近彼此地设置有助于减小并联多绕组磁结构的漏感。
根据又一方面,应当使绕组与铁芯(柱以及铁芯顶部和铁芯底部)之间的距离大致最小化。例如,绕组的高度可以以如下的方式覆盖铁芯柱的高度,即:在绕组与铁芯的顶部部分和底部部分之间的空间最小化。
后两个方面可以通过如下方式实现,即:将不同的绕组之间以及绕组与铁芯之间的距离保持为仅与用于适当的绝缘所需的距离一样大。图6和图7中图示了结合这后两个方面的示例性实施方式。
图6中图示了一个示例性并联多绕组磁结构600。并联多绕组磁结构600包括铁芯602和绕组612A至612C。铁芯包括柱604A至604C、铁芯顶部608和铁芯底部610。相对的柱604、铁芯顶部608和铁芯底部610共同地限定绕组窗606A、606B(统称为绕组窗606)。例如,相对的柱604A和604B连同铁芯顶部608和铁芯底部610共同地限定绕组窗606A。同样地,每个绕组612A至612C均绕柱604A至604C中的一个缠绕并且经过至少一个绕组窗606。
图7图示了根据另一示例性实施方式的具有铁芯702和绕组712的并联多绕组磁结构700的一部分的横截面图。铁芯702类似于图6中的铁芯602,但具有不同数量的绕组窗(图示了其中三个)。铁芯702包括柱704A、704B和绕组窗706A至706C。铁芯顶部708位于柱704的上面,并且限定绕组窗706的顶部。铁芯底部710位于柱704的下面,并且限定绕组窗706的底部。绕组712A绕柱704A缠绕,并且经过绕组窗706A和706B。绕组712B绕柱704B缠绕,并且经过绕组窗706B和706C。
如在图6和图7中可以看到,并联多绕组磁结构600、700的各个绕组612、712具有相邻绕组612A/612B、612B/612C、712A/712B之间的大致最小化的距离,并且具有绕组612、712与铁芯602、702之间的大致最小化的距离。绕组612、712占据其所经过的每个绕组窗606、706的大致全部高度。另外,经过相同绕组窗(例如,绕组窗706B)的不同绕组(例如,绕组712A和712B)靠拢(即,呈现绕组712之间的大致最小化的距离)。
通过将并联多绕组磁结构600、700与例如图4中的变压器300相对照,可以清楚地看出并联多绕组磁结构600、700中的前述方面的结合。在变压器300中,绕组以很大的距离彼此分隔开。
根据本公开的另一方面,并联多绕组磁结构的绕组利用线圈间双线(intercoil bifilar)技术缠绕。这种新的缠绕技术可以减小非耦合磁场中的能量的量,并且因此可以减小并联多绕组磁结构的漏感。具有多个圈的相邻线圈使它们的绕组以交替的方式布置(例如,从绕组窗的顶部至底部、从绕组窗的侧面至侧面等)。利用线圈间双线技术,绕组可以以逐圈(turn by turn)交替,或者可以以多于一圈的组交替。图8至图11中图示了结合该方面的并联多绕组磁结构的各个实施方式。
图8中,并联多绕组磁结构900包括铁芯902和绕组912A至912C。铁芯包括柱904A至904C、铁芯顶部908和铁芯底部910。相对的柱904、铁芯顶部908和铁芯底部910共同地限定绕组窗906A、906B。每个绕组912A至912C绕柱缠绕,并且经过至少一个绕组窗906。如图所示,每个绕组912与另一绕组912在它们共用的缠绕窗906中在逐圈的基础上交替。图9是并联多绕组磁结构900的一部分的横截面图,示出了铁芯902以及窗906A内的绕组912A和912B。图9中还图示了将由流经绕组912A的电流所产生的两个磁场914。如图所示,线圈间双线绕组可以有助于减小由耦合于仅一个绕组的磁场所占据的空间的体积。
图10和图11图示了根据另一示例性实施方式的结构1000、1100的横截面部分。并联多绕组磁结构1000、1100举例说明了线圈间双线缠绕技术的一些可能变体。在图10中,并联多绕组磁结构1000的绕组1012A、1012B既从绕组窗1006的顶部至底部、也从绕组窗1006的侧面至侧面交替。并联多绕组磁结构1100包括以两圈一组的方式从绕组窗1106的顶部至底部交替的绕组1112A、1112B(而不是如在图8和图9的并联多绕组磁结构中出现的在逐圈的基础上交替)。
上文讨论的示例性并联多绕组磁结构(例如500、600、700、900、1000、1100)已经大体上参照三个绕组图示并讨论。然而,此处公开的教示(包括上文和下文所描述的教示)可以在具有多于三个绕组的并联多绕组磁结构中使用。下文描述的本公开的一些另外的方面将参照多于三个绕组进行图示和/或讨论。应当理解,上文的方面和下文的方面中的每一个均可以用于(单独地或者以任意组合)具有任意适当数量的绕组的并联多绕组磁结构。
根据本公开的再一方面,应当使得由绕组占据的并联多绕组磁结构的体积与铁芯体积相比在水平面中大致最小化。
为了实现这一点,在水平面中的铁芯的总面积可以在单独的绕组之间分割以便使铁芯面积与绕组面积之间的比最大化。换言之,对于给定的铁芯面积,应当使绕组的长度最小化。如果利用其中每个绕组设置成靠近所有(或者尽可能多的)其它绕组的非直线布置代替直线布置(如例如在图4至图11所示,所有绕组成直线),则可以实现这一点。图12A至图12F中图示了说明结合该方面的构型的多个示例性实施方式。图12A至图12C中的每一个均为用于四绕组的并联多绕组磁结构的铁芯(在无铁芯顶部的情况下)的俯视平面图。例如,在图12A中,铁芯是具有四个正方形柱——其上可以缠绕绕组——的正方形铁芯。类似地,图12B是具有四个三角形柱——其上可以缠绕绕组——的正方形铁芯。图12C是具有四个扇形柱的圆形铁芯。图12D至图12F图示了用于十二绕组的并联多绕组磁结构的示例性铁芯构型。当然,更多或更少的绕组可以用在任何具体的应用中,并且结合该方面的构型的其它变体也在本公开的范围内。结合该方面的其它实施方式包括图13的铁芯1202、图15的铁芯1402和图18的铁芯1502。
在结合该方面的一个示例性多绕组磁结构中,结构包括磁体,磁体包括第一柱、第二柱和第三柱。第一柱、第二柱和第三柱中的每一个均具有中心。第一柱与第二柱彼此间隔开以限定在第一柱与第二柱之间的第一绕组窗的第一侧面和第二侧面。第三柱与第一柱和第二柱中的一个间隔开以限定在第三柱与第一柱和第二柱中的所述一个之间的第二绕组窗的第一侧面和第二侧面。第一柱、第二柱和第三柱相对于彼此定位成使得单个直线无法经过全部三个柱的中心。铁芯包括位于第一柱、第二柱和第三柱的上面并且限定第一绕组窗顶部和第二绕组窗顶部的铁芯顶部。铁芯还包括位于第一柱、第二柱和第三柱的下面并且限定第一绕组窗底部和第二绕组窗底部的铁芯底部。多绕组磁结构包括绕第一柱的第一绕组、绕第二柱的第二绕组和绕第三柱的第三绕组。
根据又一方面,存在于并联多绕组磁结构的铁芯的顶部部分和底部部分中的磁场应当经过铁芯的位于绕组内部的部分。应当使得绕组之间以及铁芯的轮廓(例如,周边、外边缘等)外部的空间中的磁场大致最小化。将参照图13至图17讨论结合该方面的示例性实施方式。
为实现这一点,可以通过不允许铁芯顶部和铁芯底部基本上在铁芯的绕组柱的轮廓上方突出来使得铁芯的外部周边上的磁路磁阻大致最大化。因此,沿铁芯周边的绕组部分(即,绕周边柱的绕组)不被沿铁芯周边的铁芯顶部和铁芯底部覆盖。在一个实施方式中,铁芯顶部和铁芯底部以小于周边绕组所经过的绕组窗的宽度的一半在周边绕组上方突出。
图13和图14中图示了结合该方面的并联多绕组磁结构1200的示例性实施方式。并联多绕组磁结构1200包括铁芯1202,铁芯1202具有八个柱1204(在图13中可以看到其中五个)。铁芯包括柱1204、铁芯顶部1208和铁芯底部1210。相对的柱1204、铁芯顶部1208和铁芯底部1210共同地限定绕组窗1206。绕组1212绕每个柱1204缠绕。为了图示出其它特征,绕组1212在图13中未示出。然而,在图14中示出了两个绕组1212A、1212B。每个绕组1212绕柱1204缠绕,并且经过至少一个绕组窗1206。在图14中可以看到,铁芯顶部1208和铁芯底部1210并不在并联多绕组磁结构1200的周边处在绕组1212上方突出(或在绕组1212下方突出)。在图14中示出了由流经绕组1212的电流产生的磁场1214。由于铁芯顶部1208和铁芯底部1210不在绕组1212上方/下方延伸,因此与在其绕组上方/下方延伸的铁芯相比较,可以增加并联多绕组磁结构1200周边上的场路径的磁阻。该增加的磁阻改善了绕组1212之间的耦合,并且减小了结构1200的漏感。
在图15至图17中示出了另一示例性并联多绕组磁结构1400。并联多绕组磁结构1400包括铁芯1402,铁芯1402具有十六个柱1404(在图15中可以看到其中七个)。铁芯1402包括柱1404、铁芯顶部1408和铁芯底部1410。相对的柱1404、铁芯顶部1408和铁芯底部1410共同地限定绕组窗1406。绕组1412绕每个柱1404缠绕。绕组1412在图15中未图示。每个绕组1412均绕柱1404缠绕,并且经过至少一个绕组窗1406。在图17中可以看到,铁芯顶部1408和铁芯底部1410并不在并联多绕组磁结构1400周边处在绕组1412上方突出。
额外地或者可替代地,并联多绕组磁结构的铁芯顶部和/或铁芯底部可以使它们的边缘斜切,以便有助于使铁芯外部的空间中的磁场最小化。
在图18至图20中图示了包括斜切的铁芯顶部和斜切的铁芯底部的并联多绕组磁结构1500的示例性实施方式。并联多绕组磁结构1500包括铁芯1502,铁芯1502具有八个柱1504。铁芯包括柱1504、铁芯顶部1508和铁芯底部1510。相对的柱1504、铁芯顶部1508和铁芯底部1510共同地限定绕组窗1506。绕组1512绕每个柱1504缠绕。绕组1512在图18和图19中未示出。在图20中图示了两个绕组1512A、1521B。每个绕组1512绕柱1522缠绕,并且经过至少一个绕组窗1506。
铁芯顶部1508具有中心部分1516,中心部分1516具有大致恒定的厚度。中心部分1516的厚度大体上限定铁芯顶部1508的厚度。铁芯顶部1508的厚度从中心部分1516的周边1520至铁芯顶部1508的外边缘1522减小。
铁芯底部1510具有中心部分1518,中心部分1518具有大致恒定的厚度。中心部分1518的厚度大体上限定铁芯底部1510的厚度。铁芯底部1510的厚度和斜切可以与铁芯顶部1508相同或不同。铁芯底部1510的厚度从中心部分1518的周边1524至铁芯底部1510的外边缘1526减小。
在图20中图示了由流经绕组1512的电流产生的磁场1514。与其它结构相比,由于铁芯顶部1508和铁芯底部1510的斜切,因此减小了并联多绕组磁结构1500的非耦合磁场1514的体积。在并联多绕组磁结构1500的周边上的场路径的增加的磁阻可以改善绕组1512之间的耦合,并且减小并联多绕组磁结构1500的漏感。
铁芯顶部和铁芯底部可以以相同的角度或者不同的角度斜切。铁芯顶部和铁芯底部进行斜切的角度可以是任何适当的角度。在一些实施方式中,斜切的角度为至少15°且小于约75°。铁芯顶部和/或铁芯底部的所有侧面上的角度可以相同。可替代地,铁芯顶部或者铁芯底部的一个或多个侧面可以以与一个或多个其它侧面不同的角度斜切。尽管在图中图示为以直线方式减小铁芯顶部/底部的厚度的直斜切,但铁芯顶部和铁芯底部可以以不同的轮廓斜切(例如,凸面斜切等)。
用于此处公开的任意并联多绕组磁结构的铁芯(例如,402、502、602、702、902、1202、1402、1502)可以由任意适当的磁性材料或者包括例如铁素体、铁粉、非晶体金属、层压钢、层压铁、羰基铁、软铁等的材料制成。铁芯可以整体地形成(即,铁芯顶部、铁芯底部和柱可以是单件材料)或者铁芯可以由两个或更多个分开的部分、层、材料等构造。磁性材料可以是单个的磁性材料、复合材料等。
用于此处公开的任意并联多绕组磁结构(例如,500、600、700、900、1000、1100、1200、1400、1500)的绕组可以由任意适当的材料制成。例如,绕组可以由金属线或者由金属片(例如,通过切割、冲压等)制成。线或者片的金属可以是任意适当的金属或者包括例如铜的金属的组合。绕组也可以形成为印刷电路板上或者柔性电路上的走线。为了在PCB上的绕组中生成多于一圈,在传导通路(vias)适当地连接相邻层上的走线的情况下可以使用多个层。
而且,对于此处公开的所有并联多绕组磁结构(例如,500、600、700、900、1000、1100、1200、1400、1500),单独的绕组的面积可以相同或者不同。单独的绕组的圈数可以相同或者可以不同。单独的绕组可以连接至分开的电路,或者以各种组合彼此连接。
在包括不沿结构的铁芯的周边设置的柱的实施方式(例如,在图15至图17中的并联多绕组磁结构1400)中,可以经由在铁芯顶部、铁芯底部或者两者上的孔实现与绕内柱的绕组的输入/输出连接。
此处描述的并联多绕组磁结构(例如,500、600、700、900、1000、1100、1200、1400、1500)可以用于隔离应用或非隔离应用。它们也可以用于主要涉及转换能量(例如,变压器)、能量储存(例如,电感器)或两者的应用。它们也可以设计成以大DC偏置工作(例如,作为扼流圈操作)。并联多绕组磁结构可以包含磁路中的气隙或者可以省略该气隙。
图21A图示了图15至图17的并联多绕组磁结构1400,其图示了磁场。结构1400包括具有绕组1412A(即,内绕组)的内柱1404A和具有绕组1412B(即,外绕组)的外柱。尽管内绕组1412A由相邻绕组(例如,相邻内绕组1412A或者相邻外绕组1412B)包围,但是外绕组1412B仅由相邻的绕组部分地包围。
当电流1418A、1418B流经内绕组1412A和外绕组1412B时,产生磁场。内柱1404A中的磁场(例如,磁场1414A)具有经由相邻内柱的闭合路径。这些磁场在相邻的内绕组中感生出电压,而该电压进而在所述相邻的内绕组中产生感应电流。如果内绕组1412A具有低磁阻,则感应电流将大体上与相邻内绕组中的感应电流匹配。另外,尽管未示出,由相邻内绕组中的感应电流产生的额外磁场将大致抵消初始产生的磁场(例如,磁场1414A),由此减小铁芯中的磁通密度。
反过来,外柱1404B中的磁场(例如,磁场1414B)的一些部分(即,磁场的从结构1400向外伸出的部分)不具有经由相邻柱的路径。这些磁场是非耦合磁场。因此,非耦合磁场(例如,磁场1414B)不在相邻的绕组中感生出电压和电流,并且继而将不感生出额外的磁场。因此,将不会抵消外柱1404B中的一些初始产生的磁场。
为了清楚起见,图示了一个外绕组1412B的流经外柱1404B的磁场1414B的两条线和内绕组1412A的流经内柱1404A的磁场1414A的八条线。应当显而易见,这些线表示沿每个相应的绕组的长度对于每个外绕组和每个内绕组所产生的磁场。
另外,流经每个内绕组1412A的电流1418A与流经相邻绕组的电流是在相对的方向上。该特性导致电流均衡和非耦合磁场的最小化(如上所述)。相反地,如图21A中示出,每个外绕组1412B的一部分不具有电流在相对方向上流动的相邻绕组。
此外,可以实现在绕组1412A、1412B中流动的电流1418A、1418B的幅值的差异。该差异违反了恒定安培-圈数乘积法则(上面的等式3)。电流中的差异可能由不完全耦合、跨越不同绕组之间的磁通的量中的差异、引导通过不同绕组的磁阻路径中的差异(尤其由绕组之间的不同距离引起)和/或由每个绕组环绕的回路面积中的差异引起。
非耦合磁场(例如,磁场1414B)是不期望的,这是因为:恒定的安培-圈数乘积法则(上面的等式3)变得较不精确;取决于其物理位置的各个绕组与具有励磁电流的绕组之间的感应电流相差更大;铁芯中的净AC(交流)磁通密度增加,因此加大了铁芯损耗;能量储存在非耦合磁场中,因此促进了结构中的漏感;可能减小采用该结构的系统的带宽;与该结构相邻的空间充有非耦合磁场,因此在采用该结构的系统中产生可能的电磁干涉(下文称为“EMI”)问题;可能需要气隙以防止非耦合磁场分布中的过度不平衡,因此使制造复杂;并且可能必须增加结构的大小以允许处理非耦合磁场中的不平衡。
为了减小在绕组中流动的电流的幅值差异和非耦合磁场的效果,可以沿结构的周边设置电导体。例如,并联多绕组磁结构可以包括限定通过铁芯的多个磁通路径的磁铁芯以及绕铁芯的部分延伸的多个绕组。所述绕组中的至少一些邻近结构的周边定位。该结构还包括电导体,电导体沿该结构的周边和邻近该结构的周边定位的绕组延伸。
图21B图示了并联多绕组磁结构2100的示例性实施方式。结构2100采用与图17中图示和上文所述相同的铁芯1402和绕组1412构型。电导体2116沿结构2100的周边和邻近结构2100的周边定位的绕组1412A延伸。电导体2116可以绕结构2100形成闭合回路。
如图21B所示,每个绕组1412均具有在与相邻绕组中流动的电流(例如,2118B)相对的方向上流动的电流(例如,2118A)。此外,电导体2116具有在与邻近结构2100的周边定位的每个绕组1412A中流动的电流(例如,2118D)相对的方向上流动的电流2118C。电导体2116中的电流2118C的幅值将近似匹配于绕组1412中的电流的幅值。另外,因为结构2100是并联结构,所以所有绕组1412中的电流近似相同(假设圈数相同)。因此,电导体2116中的电流2118C将均衡在结构2100周边上的所有绕组1412的电流。
流经每个绕组1412的电流和流经电导体2116的电流2118C产生磁场。为了清楚起见,图示了一个绕组的磁场2114的两条线和电导体2116的磁场2120的两条线。应当显而易见,这些线表示沿每个绕组的长度和电导体的长度对于每个绕组和电导体所产生的磁场。如图21B所示,电导体2116的磁场2120与邻近结构2100的周边定位的绕组1412A的磁场2114相比在相对的方向上流动。因此,电导体2116的磁场2120大致抵消绕组1412A的磁场2114。
在不与绕组1412A进行物理接触的情况下,电导体2116可以定位成尽可能靠近绕组1412A。可替代地,电导体2116可以以距绕组1412A的任意适当的距离定位。
此外,电导体2116的宽度可以与绕组1412的宽度相同。可替代地,电导体2116可以宽于或窄于绕组1412。
图22和图23图示了并联多绕组磁结构2200的另一示例性实施方式。图23是图22的结构2200的局部横截面图。图22和图23的结构2200采用类似于如图21B中图示和上文所述的铁芯1402和绕组1412构型。
结构2200还包括多个电导体2216A、2216B,多个电导体2216A、2216B沿结构2200的周边和邻近结构2200的周边定位的绕组1412A延伸。如图22和图23所示,多个电导体2216A、2216B通过绕组1412A彼此分隔开。即,绕组1412A定位在电导体2216A与电导体2216B之间。电导体2216A和电导体2216B可以形成绕结构2200的周边延伸的平行路径。
图24至图26图示了并联多绕组磁结构的一部分的示例性实施方式。图24至图26所示的每个结构均采用与如图21中图示和上文所述相同的铁芯1402构型。如图24至图26所示,每个结构还包括具有绕铁芯1402的部分延伸的多个圈的绕组。每个绕组均可以采用类似于如图21B中图示和上文所述的绕组构型。然而,应当理解,每个结构均可以包括多个具有一个或多个圈的绕组。
图24图示了并联多绕组磁结构2400的一部分。如图24所示,多个电导体2416A至2416C通过邻近结构2400的周边定位的绕组2412彼此分隔开。绕组2412定位在顶部电导体2416A与底部电导体2416B之间。另外,中间电导体2416C定位在绕组2412的圈之间。因此,结构2400包括邻近结构2400的周边定位的绕组2412,每个绕组具有与多个电导体2416A至2416C交插的多个圈。另外,如图24所示,多个电导体2416A至2416C与邻近结构2400的周边定位的绕组(例如,绕组2412)的全部多个圈交插。与绕组2412交插的多个电导体2416A至2416C可以进一步减小存在的非耦合磁场的量。
图25图示了并联多绕组磁结构2500的一部分。结构2500可以包括多个电导体2516A至2516D,多个电导体2516A至2516D沿结构2500的周边和邻近结构2500的周边定位的绕组1412A延伸。如图25所示,结构2500包括四个电导体2516A至2516D,然而可以采用更多或更少的电导体。例如,可以只采用三个电导体(例如,电导体2516A至2516C或者电导体2516A、2516B、2516D)。
多个电导体2516A至2516D可以彼此电连接。例如,导体可以沿导体的整个长度或在导体的一个或多个部分中以串联或者并联的方式连接。此外,并联或者串联路径的数量可以绕结构2400的整个周边相同,或者其也可以变化。
如图25所示,多个电导体2516A至2516D包括在第一平面中延伸的电导体2516A、2516B以及在垂直于第一平面的第二平面中延伸的一个或多个电导体2516C、2516D。在第一平面中延伸的电导体2516A、2516B可以通过在第二平面中延伸的一个或多个电导体2516C、2516D彼此电连接。因此,绕组1412A可以由电导体2516A至2516D围绕。
图26图示了并联多绕组磁结构2600的一部分。结构2600可以包括多个电导体2616A至2616D,多个电导体2616A至2616D沿结构2600的周边和邻近结构2600的周边定位的绕组1412A延伸。多个电导体2616A至2616D包括在第一平面中延伸的电导体2616A、2616B以及在垂直于第一平面的第二平面中延伸的一个或多个电导体2616C、2616D。如图26所示,在第一平面中延伸的电导体2616A、2616B沿结构2600的侧面表面定位,而在第二平面中延伸的一个或多个电导体2616C、2616D沿结构2600的顶部表面或底部表面定位。
电导体2616A至2616D可以物理地附连至结构2600。例如,电导体2616A、2616B可以通过利用传导材料覆盖结构2600表面的一部分而形成,同时电导体2616C、2616D可以包括覆盖结构2600的顶部表面或底部表面的一部分的电感材料。可替代地,电导体2616A至2616D可以与结构2600物理地分隔开。
图27A至图31图示了并联多绕组磁结构的示例性实施方式。图27A至图31所示的每个结构均包括四个绕组2712A至2712D和铁芯2702。每个绕组2712A至2712D具有输入部和输出部,输入部和输出部可以由绕组在铁芯2702上缠绕的方向来确定。使用星号来指出输入和输出定向。
图27A图示了具有短路的电导体2716A的并联多绕组磁结构2700A。因此,电导体2716A可以保持悬置。因为电导体2716A是没有起始或终端的连续短路回路,因此短路的电导体2716A不带星号示出。
图27B图示了具有电导体2716B的并联多绕组磁结构2700B。如图27B所示,电导体2716B可以(经由端子2718B)电连接至基准电压。例如,电导体2716B可以电连接至地面。此外,电导体2716B可以经由电容器2720B电连接至基准电压。因此,电导体2716B可以构造成电磁屏蔽并且因此减小EMI。
图28图示了具有不连续的电导体2816的并联多绕组磁结构2800。因此,电导体2816具有相对的端部。如图28所示,电导体2816的相对的端部中的至少一个可以联接至一个或多个电路元件2818。图28所示的电路元件仅是可能的适当电路元件的示例,并且因此应当显而易见,可以采用任意适当的电路元件作为一个或多个电路元件2818。
一个或多个电路元件2818可以包括被动电路和/或主动电路。被动电路可以用以形成用于结构2800的能量转换的所需频率特性或时间响应。主动电路可以用以改变结构2800的电参数(例如,关于绕组2712A至2712D的信号)。
此外,电导体2816可以与所有绕组2712A至2712D的整体作为串联磁结构,而绕组2712A至2712D仍形成并联磁结构。
图29图示了并联多绕组磁结构2900,其具有包括用于联接至一个或多个电路元件的相对的端部的电导体2916。所述一个或多个电路元件可以包括滤波器2918。如图29所示,滤波器2918包括高通滤波器和电感器,高通滤波器具有联接在电导体2916的相对的端部之间的电容器,电感器联接在每个相对的端部与基准电压(例如,地面)之间。
当高通滤波器联接至电导体2916时,电导体2916将仅对滤波器的滚边频率(roll-off frequency)以上的频率起作用(如上所述)。对于滚边频率以下的频率,由电导体2916减小的非耦合磁场将通过感应电流的额外磁阻阻碍流来减小。因此,结构2900的漏感将显示与滤波器的频率特性相关的频率相关性,而该结构将以如同不存在电导体2916的方式起作用。
尽管图29图示了具有特殊构型的高通滤波器,但是也可以采用其它适当的高通滤波器构型,在不脱离本公开范围的情况下同样可以使用其它适当的滤波器(例如,低通滤波器、带通滤波器、带阻滤波器等)。
图30图示了具有电导体3016的并联多绕组磁结构3000。电导体3016包括用于联接至一个或多个电路元件的相对端部。如图30所示,一个或多个电路元件包括DC电流源3018。DC电流源3018可以抵消来自绕组2712A至2712D的DC电流、减小铁芯2702中的DC磁通密度和/或减小铁芯2702的磁性饱和。此外,DC电流源3018可以用以使铁芯2702预偏置,使得铁芯2702以非零DC磁通密度操作。
此外,所述一个或多个电路元件可以包括联接在电导体的相对的端部之间的电容器3020。电容器3020可以提供低磁阻AC路径,以允许电导体3016以如上所述的方式起作用。
图31图示了具有电导体3116的并联多绕组磁结构3100。电导体3116包括用于联接至一个或多个电路元件的相对的端部。如图31所示,一个或多个电路元件包括AC电压源3118。AC电压源3118向结构3100的每个绕组2712A至2712D提供电压信号。电压信号可以用以改变结构3100的电压。
上面的仅是可以联接至电导体的一个或多个电路元件的示例。应当显而易见,在不脱离本公开范围的情况下可以采用任意适当的电路元件。此外,图28至图31的电路元件或者图27A的基准电压可以在沿电导体长度的任意适当位置处进行联接。
可以在具有直线布置的结构中采用一个或多个电导体,或者在具有非直线布置的结构中——将每个绕组设置为邻近全部(或者尽可能多的)其它绕组——采用一个或多个电导体。图32A至图32I中图示了说明结合该方面的构型的多个示例性实施方式。图32A至图32I中每一个均是包括一个或多个电导体的并联多绕组磁结构的横截面图。如图32A至图32I所示,一个或多个电导体可以沿结构的周边延伸。例如,图32A至图32I图示了沿结构的外周边延伸的电导体3212A至3212I。
额外地和/或可替代地,一个或多个电导体可以沿结构的内周边延伸。例如,如图32H所示,结构包括外周边和内周边,其至少具有一些邻近内周边定位的绕组。第一电导体3212H沿结构的外周边延伸,而第二电导体3214沿结构的内周边和邻近结构的内周边定位的绕组延伸。因此,第一电导体3212H减小了沿外周边的非耦合磁场的量,而第二电导体3214减小了沿内周边的非耦合磁场的量。
沿结构的外周边延伸的第一电导体3212H可以电连接至沿结构的内周边延伸的第二电导体3214。第一电导体3212H、第二电导体3214可以沿导体的整个长度或在导体的一个或多个部分中以串联或者以并联的方式电连接。
图32I图示了具有铁芯的结构,该铁芯包括第一部分3202A以及通过气隙3216与第一部分3202A分隔开的第二部分3202B。该结构还包括沿气隙3216的相对侧延伸的电导体3212I。如图32I所示,电导体3212I通过横越在第一部分3202A与第二部分3202B之间形成的气隙3216来环绕铁芯。由于横越气隙3216,因此气隙3216内的非耦合磁场可能不会通过电导体减小。
可替代地,两个分开的并联多绕组磁结构可以通过电导体联接在一起,所述电导体构造成类似于在图32I中示出并在如上所述的电导体。
图33图示了由电导体3312环绕的两个分开的并联多绕组磁结构3302、3304。结构3302、3304可以具有非直接的磁联结。如图33所示,电导体3312邻近结构3302、3304的所有侧面延伸。
如上面参照图21至图33所述的多个绕组可以是具有任意适当圈数的任意适当数量的绕组,只要绕组的数量为至少三个。因此,在不脱离本公开范围的情况下可以采用具有任意适当圈数的三个或更多个绕组(包括四个绕组、十二个绕组等)。
此外,如上所述的多个绕组可以是平面绕组。可替代地,在不脱离本公开范围的情况下,绕组可以是任意适当的绕组。
此外,如上面参照图21至图33描述的电导体和多个绕组可以形成在具有一个或多个层上的电路板上。可替代地,电导体和多个绕组可以形成在任意适当的表面上或者通过任意适当的表面支承。
此外,如在图21至图33中图示出并在如上所述的一个或多个电导体可以采用包括图4至图20所示的各种特征的如上所述的并联多绕组磁结构的一个或多个特征。
可以在任意适当的电源转换器——诸如多级并联电源转换器等——中采用具有沿周边延伸的电导体的任意一个或多个并联多绕组磁结构。
具有电导体的并联多绕组磁结构可以减小结构的漏感、减小结构的铁芯中的磁通密度、减小结构的铁芯损耗、增加采用该结构的转换器的带宽、改善绕组间的电流平衡、减小产生EMI的外部或寄生磁场、减小结构的大小、和/或减小或可能消除结构中的气隙。
采用具有电导体的结构的多级并联功率电源转换器可以增加调节带宽、增加效率、增加输出电压精度、减小电源转换器的大小、简化制造过程、和/或减小电磁干扰。
已经出于说明和描述的目的提供了实施方式的上述描述。这并不是意于穷举或限制本发明。具体实施方式的单独的元件和特征通常并不限于该具体实施方式,而是在适当的情况下能够互换并且可以在所选择的实施方式中使用,即使在没有特别地示出或描述。它们也可以以多种方式变化。这种变体不应认为是脱离了本发明,并且所有的这种改型应包括在本公开的范围内。
Claims (26)
1.一种并联多绕组磁结构,其包括:
磁铁芯,所述磁铁芯限定通过所述铁芯的多个磁通路径;
多个绕组,所述多个绕组绕部分所述铁芯延伸,所述绕组中的至少一些邻近所述结构的周边定位;以及
电导体,所述电导体沿所述结构的周边和邻近所述结构的周边定位的所述绕组延伸。
2.如权利要求1所述的结构,其中,所述结构包括多个电导体,所述多个电导体沿所述结构的周边和邻近所述结构的周边定位的所述绕组延伸。
3.如权利要求2所述的结构,其中,所述多个电导体通过邻近所述结构的周边定位的所述绕组彼此分隔开。
4.如权利要求3所述的结构,其中,邻近所述结构的周边定位的所述绕组每个具有与所述多个电导体交插的多个圈。
5.如权利要求4所述的结构,其中,所述多个电导体与邻近所述结构的周边定位的所述绕组的所述多个圈中的所有圈交插。
6.如权利要求2所述的结构,其中,所述多个电导体彼此电连接。
7.如权利要求6所述的结构,其中,所述多个电导体包括在第一平面中延伸的电导体以及在垂直于所述第一平面的第二平面中延伸的一个或多个电导体。
8.如权利要求7所述的结构,其中,在所述第一平面中延伸的所述电导体通过在所述第二平面中延伸的所述一个或多个电导体彼此电连接。
9.如权利要求7或8所述的结构,其中,在所述第一平面中延伸的所述电导体沿所述结构的侧面表面定位,并且在所述第二平面中延伸的所述一个或多个电导体沿所述结构的顶部表面或底部表面定位。
10.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述周边是所述结构的外周边。
11.如权利要求10所述的结构,其中,所述电导体是第一电导体,所述结构包括内周边,并且所述绕组中的至少一些邻近所述结构的内周边定位,所述结构还包括第二电导体,所述第二电导体沿所述结构的内周边和邻近所述结构的内周边定位的所述绕组延伸。
12.如权利要求11所述的结构,其中,沿所述结构的外周边延伸的所述电导体电连接至沿所述结构的内周边延伸的所述电导体。
13.如权利要求1至9中任一项所述的结构,其中,所述周边是所述结构的内周边。
14.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述铁芯包括第一部分和第二部分,所述第二部分通过气隙与所述第一部分分隔开,并且所述电导体沿所述气隙的两相对侧延伸。
15.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述电导体形成闭合回路。
16.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述电导体电连接至基准电压。
17.如权利要求16所述的结构,其中,所述电导体经由电容器电连接至所述基准电压。
18.如权利要求1至14中任一项所述的结构,其中,所述电导体具有两相对的端部,并且所述两相对的端部中的至少一个联接至一个或多个电路元件。
19.如权利要求18所述的结构,其中,所述一个或多个电路元件包括滤波器。
20.如权利要求18所述的结构,其中,所述一个或多个电路元件包括DC电流源。
21.如权利要求18所述的结构,其中,所述一个或多个电路元件包括AC电压源。
22.如权利要求18所述的结构,其中,所述一个或多个电路元件包括电容器,所述电容器联接在所述电导体的所述两相对的端部之间。
23.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述电导体和所述多个绕组形成在具有一个或多个层的电路板上。
24.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述多个绕组等于四个绕组。
25.如前述权利要求中任一项所述的结构,其中,所述多个绕组等于十二个绕组。
26.如前述权利要求中任意一个所述的结构,其中,所述多个绕组是平面绕组。
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