CN106057433A - 磁集成器件、n相llc谐振转换电路和电源转换装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了磁集成器件、N相LLC谐振转换电路和电源转换装置，用以减小LLC谐振变换器的体积和降低成本。包括N个磁性元件，每一磁性元件包括组合磁芯和绕制在组合磁芯上的原边绕组，组合磁芯包括主磁芯、副磁芯和绕制在主磁芯上的副边绕组；N个磁性元件接入N相LLC谐振转换电路时，每两个磁性元件被通入的电流大小相同，相位相差360°/N；每一原边绕组绕制在主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感，每一副边绕组作为对应支路的变压器的副边电感；主磁芯和副磁芯均是柱状的；主磁芯的两端分别设有第一磁芯底座和第二磁芯底座；副磁芯的两端分别设有第三磁芯底座和第四磁芯底座。

Description

磁集成器件、N相LLC谐振转换电路和电源转换装置

技术领域

本发明涉及磁集成技术领域，尤其涉及磁集成器件、N相LLC谐振转换电路和电源转换装置；其中，N是大于或等于2的整数。

背景技术

LLC谐振变换器因其结构简单，能在全负载范围内实现ZVS(zero voltageswitch，软开关技术)等优点，得到广泛应用，并成为目前研究的热点。

经典的三相LLC谐振变换器的电路拓扑如图1所示，其是通过三路工作电路完全相同，电流相位相差120°的半桥LLC电路并联构成。图1所示的电路包括：开关电路(包括M_UP1、M_DN1、M_UP2、M_DN2、M_UP3、M_DN3)，谐振电容C_R1、C_R2、C_R3，谐振电感L_R1、L_R2、L_R3，3个N1：N2：N2的变压器(其中L_M1、L_M2、L_M3表示励磁电感)，整流电路(包括6个二极管)，滤波电容C_OUT。其中，输入电压为V_IN，输出电压为V_OUT。

在图1所示的电路中，谐振电感L_R1、L_R2、L_R3，以及3个N1：N2：N2的变压器是独立的磁性元件，彼此独立工作。这样，一方面这6个磁性元件所占的体积较大；另一方面，需要对这6个磁性器件进行独立加工，独立组装生产，因此所需的成本较高。

发明内容

本发明的实施例提供一种磁集成器件、N相LLC谐振转换电路和电源转换装置，用以减小LLC谐振变换器的体积和降低成本。

为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

第一方面，提供一种磁集成器件，包括：N个磁性元件，每一磁性元件包括一个组合磁芯和绕制在组合磁芯上的原边绕组，每一组合磁芯包括一个主磁芯、一个副磁芯和绕制在主磁芯上的副边绕组，其中，N个磁性 元件是实质相同的，N为大于或等于2的整数。在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，N个磁性元件被通入的电流大小相同，且N个磁性元件中每两个磁性元件被通入的电流相位相差为Q，其中Q＝360°/N；且在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感，每一副边绕组作为对应支路的变压器的副边电感。每一磁性元件包括的主磁芯和副磁芯均是柱状的；每一主磁芯的第一端设有第一磁芯底座，与第一端相对的第二端设有第二磁芯底座，第一磁芯底座和第二磁芯底座用于使N个主磁芯中的每一主磁芯产生的磁通经其他N-1个主磁芯中的每一主磁芯形成闭合回路；每一副磁芯的第三端设有第三磁芯底座，与第三端相对的第四端设有第四磁芯底座，第三磁芯底座和第四磁芯底座用于使N个副磁芯中的每一副磁芯产生的磁通经其他N-1个副磁芯中的每一副磁芯形成闭合回路。其中，本申请中主要以N＝3为例进行说明。

本发明实施例提供的磁集成器件，可以实现将谐振电感和变压器集成在一起，当N＝3时，且该磁集成器件连接三相LLC谐振转换电路时，磁集成器件可以集成该三相LLC谐振转换电路中的3个变压器和3个谐振电感共6个磁性器件，这样，与现有技术中独立设置该6个磁性器件相比，能够减小该6个磁性器件的总体积并节省成本。

可选的，在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，N个磁性元件中每一磁性元件中的主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通之间存在耦合关系。其中，每一磁性元件中的主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通之间存在耦合关系，可以理解为：每一磁性元件中的主磁芯产生的部分或全部磁通会通过副磁芯，和/或，副磁芯产生的部分或全部磁通会通过主磁芯。

基于上述任一种实现方式中，可选的，在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，任意两个磁性元件内的主磁芯之间的耦合系数小于或等于20％；任意两个磁元件内的副磁芯之间的耦合系数小于或等于10％。较优地，任意两个磁性元件内的主磁芯 之间的耦合系数为5％～10％范围内的一个值。

基于上述任一种实现方式中，可选的，每个磁性元件内的主磁芯和副磁芯之间的耦合系数小于或等于50％。较优地，每个磁性元件内的主磁芯和副磁芯之间的耦合系数为10％～20％范围内的一个值。

基于上述任一种实现方式中，可选的，位于每一主磁芯第一端的第一磁芯底座和第二端的第二磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且第一磁芯底座和第二磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的；以及位于每一副磁芯第一端的第三磁芯底座和第四端的第四磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且第三磁芯底座和第四磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的。

示例的，每一磁性元件沿对应磁性元件内主磁芯或副磁芯延伸方向的中轴线与相对的两个内表面相垂直。

示例的，的磁集成器件还包括第一器件底座和第二器件底座；第一器件底座和第二器件底座均呈板状；每一第一磁芯底座和每一第三磁芯底座均是第一器件底座中的一部分；每一第二磁芯底座和每一第四磁芯底座均是第二器件底座中的一部分。

基于上述任一种实现方式中，可选的，N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与其他每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。

基于上述任一种实现方式中，可选的，位于每一磁性元件内的主磁芯沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与位于对应磁性元件内的副磁芯沿贯穿对应副边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。

基于上述任一种实现方式中，可选的，分别绕制在N个组合磁芯上的原边绕组是实质相同的，分别绕制在N个组合磁芯内的N个主磁芯上的副边绕组是实质相同的。

基于上述任一种实现方式中，可选的，N个磁性元件中每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线均与同一直线相交。

在该可选的实现方式中，进一步地，磁集成器件还可以包括：设置在N个磁性元件两侧的第一磁芯边柱和第二磁芯边柱，用于在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一 主磁芯上产生的磁通经第一磁芯边柱和第二磁芯边柱中的任一磁芯边柱均形成闭合回路，每一副磁芯上产生的磁通经第一磁芯边柱和第二磁芯边柱中的任一磁芯边柱均形成闭合回路。

该可选的实现方式，在N个磁芯元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，为N个磁性元件中的每一主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通提供新的闭合回路，这样，能够使N个主磁芯和N个副磁芯产生的磁通在第一磁芯边柱6上相互抵消，且使N个主磁芯和N个副磁芯产生的磁通在第二磁芯边柱7上的磁通相互抵消，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7上的磁通基本为零，也就是说，N个组合磁芯所产生的等效磁通较小，从而减小了磁集成器件的整体体积。

示例的，第一磁芯边柱和第二磁芯边柱均是柱状的，第一磁芯边柱与第二磁芯边柱均与N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线相平行。

基于上述任一种实现方式中，可选的，在N为3的情况下，N个磁性元件中每一磁性元件的中心构成一等边三角形。

基于上述任一种实现方式中，可选的，每一磁性元件内的主磁芯和副磁芯上分别开有气隙，以防止磁通饱和。较优地，为了减小漏磁通对绕组的切割而产生的涡流损耗，气隙一般设置为多段分布气隙。可选的，为了加工方便，每个磁芯上的气隙设置在对应磁芯的中部或一端。可选的，每一磁性元件内的主磁芯上的气隙小于对应磁性元件内的副磁芯上的气隙。

第二方面，提供一种N相LLC谐振转换电路，包括：开关变换电路和上述第一方面或上述第一方面的任一种可选的实现方式所提供的磁集成器件；开关变换电路与磁集成器件中N个磁性元件中每一磁性元件相连接，并分别向N个磁性元件中每一磁性元件输入大小相等，相位差为Q的电流，Q＝360°/N；N是大于或等于2的整数。

第三方面，提供一种电源转换装置，包括上述第二方面提供的任一种N相LLC谐振转换电路。

本发明实施例提供的N相LLC谐振变化电路和电源转换装置中包含上述第一方面及其各种实现方式中提供的任一种磁集成器件，因此，其所能达到的有益效果可参考上文。

附图说明

图1为现有技术中提供的一种LLC谐振转换电路的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种磁集成器件的立体示意图；

图2(a)为图2所示的磁集成器件在MM′剖面的结构示意图；

图2(b)为图2所示的磁集成器件在AA′剖面的结构示意图；

图2(c)为图2所示的磁集成器件在BB′剖面的结构示意图；

图2(d)为图2所示的磁集成器件的仰视图；

图2(e)为图2所示的磁集成器件的俯视图；

图3(a)为图2所示的磁集成器件的另一种俯视图；

图3(b)为图2所示的磁集成器件的另一种仰视图；

图4为本发明实施例提供的另一种磁集成器件的立体示意图；

图4(a)为图4所示的磁集成器件在MM′剖面的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种磁集成器件的立体示意图；

图5(a)为图5所示的磁集成器件在MM′剖面的结构示意图；

图6(a)为图5所示的磁集成器件在AA′剖面的结构示意图；

图6(b)为图5所示的磁集成器件在BB′剖面的结构示意图；

图6(c)为图5所示的磁集成器件在CC′剖面的结构示意图；

图7为本发明实施例提供的一种三相LLC谐振转换电路的示意图；

图8为图7所示的电路中的开关管驱动波形图；

图9为图7所示的电路中的三相变压器的电流波形图和电压波形图；

图10为图7所示的电路中的三相谐振电感的电流波形图；

图11(a)为图5所示的磁集成器件中的第一相谐振电感在图6(a)所示的剖面内的磁通运行示意图；

图11(b)为图5所示的磁集成器件中的第二相谐振电感在图6(a)所示的剖面内的磁通运行示意图；

图11(c)为图5所示的磁集成器件中的第三相谐振电感在图6(a)所示的剖面内的磁通运行示意图；

图12(a)为图5所示的磁集成器件中的第一相变压器在图6(b)所示的剖面内的磁通运行示意图；

图12(b)为图5所示的磁集成器件中的第二相变压器在图6(b)所 示的剖面内的磁通运行示意图；

图12(c)为图5所示的磁集成器件中的第三相变压器在图6(b)所示的剖面内的磁通运行示意图；

图13为图5所示的磁集成器件中的第一相谐振电感在图6(c)所示的剖面内的磁通运行示意图；

其中，上述各立体示意图中的x、y、z分别表示：x轴、y轴、z轴。

具体实施方式

如背景技术中所述，现有技术中的三相LLC谐振转换电路中的3个谐振电感和3个变压器是独立的磁性器件，彼此之间没有耦合关系，这会造成这6个磁性器件所占的体积较大，成本较高。

基于此，本发明实施例提供了一种磁集成器件以及应用该磁集成器件的N相LLC谐振转换电路和电源转换装置，该磁集成器件可以实现N相LLC谐振转换电路中的N个谐振电感和N个变压器的功能，具体的，可以将N相LLC谐振转换电路中的N个谐振电感和N个变压器集成在一起，当N＝3时，可以将三相LLC谐振转换电路中的3个谐振电感和3个变压器集成在一起，从而减小这6个磁性器件所占的体积，节约成本。

需要说明的是，本文中的术语“第一”和“第二”等是用于区别不同的对象，而不是用于描述对象的特定顺序。本文中的“上”“下”“左”“右”“前”“后”等表示方向(或位置)的术语，只是参考附图对本发明实施例进行说明，不作为限定用语。

“实质相同”是指在误差允许的范围内相同，例如，“A与B实质相同”是指在误差允许的范围内，可以认为A与B相同。本文中术语“和/或”，仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系；在公式中，字符“/”，表示前后关联对象是一种“相除”的关系。

另外，本领域技术人员应当理解的是，本文中的“平行”并不是指绝对的平行，因为绝对的平行实际上是不存在的；而是指实质平行或者接近平行，至于所谓的实质平行到底是在哪个范围内浮动的，应当以本领域技 术人员的理解为准。同理，本文中的“垂直”不是指绝对的垂直，而是指实质垂直或者接近垂直，至于所谓的实质垂直到底是在哪个范围内浮动的，应当以本领域技术人员的理解为准。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行详细地描述，显然，以下所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。需要说明的是，本发明实施例的附图中均是以N＝3为例进行说明的。实际实现时，N可以是大于或等于2的任一个整数。

本发明实施例提供的磁集成器件100可以包括：N个磁性元件，每一磁性元件包括一个组合磁芯和绕制在组合磁芯上的原边绕组，每一组合磁芯包括一个主磁芯、一个副磁芯和绕制在主磁芯上的副边绕组，其中，N个磁性元件是实质相同的，N为大于或等于2的整数。

在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，N个磁性元件被通入的电流大小相同，且N个磁性元件中每两个磁性元件被通入的电流相位相差为Q，其中Q＝360°/N。且在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感，每一副边绕组作为对应支路的变压器的副边电感。

每一磁性元件包括的主磁芯和副磁芯均是柱状的。每一主磁芯的第一端设有第一磁芯底座，与第一端相对的第二端设有第二磁芯底座，第一磁芯底座和第二磁芯底座用于使N个主磁芯中的每一主磁芯产生的磁通经其他N-1个主磁芯中的每一主磁芯形成闭合回路。每一副磁芯的第三端设有第三磁芯底座，与第三端相对的第四端设有第四磁芯底座，第三磁芯底座和第四磁芯底座用于使N个副磁芯中的每一副磁芯产生的磁通经其他N-1个副磁芯中的每一副磁芯形成闭合回路。

具体实现时，N个磁性元件中任意两个磁性元件的自感偏差度小于N相LLC谐振转换电路设计中对自感偏差度的要求。本发明实施例对N个磁芯元件之间的位置关系，以及每个磁芯元件中的主磁芯和副磁芯之间的位置关系均不进行限定，其具体示例可以参考下文中可选的实现方式。

本发明实施例对“柱状”结构的磁芯的横截面的形状不进行限定，例 如该横截面可以是圆形、矩形、梯形等规则图形，也可以是不规则图形。需要说明的是，任意两个磁芯中的一个可以作为主磁芯，另一个作为副磁芯，但是，只要确定一个磁芯是主磁芯，其就一直作为主磁芯；只要确定一个磁芯是副磁性，其就一直作为副磁芯。

关于N个主磁芯中的每一主磁芯产生的磁通经其他N-1个主磁芯中的每一主磁芯形成的闭合回路，以及N个副磁芯中的每一副磁芯产生的磁通经其他N-1个副磁芯中的每一副磁芯形成的闭合回路，的具体示例可以参考下文中介绍N相LLC谐振转换电路时的具体示例，此处不再赘述。

任一主磁芯的第一端可以是该主磁芯的上端，该情况下，该主磁芯的第二端是指该主磁芯的下端；任一主磁芯的第一端还可以是该主磁芯的下端，该情况下，该主磁芯的第二端是指该主磁芯的上端。任一副磁芯的第三端可以是该副磁芯的上端，该情况下，该副磁芯的第四端是指该副磁芯的下端；任一副磁芯的第三端还可以是该副磁芯的下端，该情况下，该副磁芯的第四端是指该副磁芯的上端。

一般地，N相LLC并联电路中的每相中的对应的器件是实质相同的。可选的，分别绕制在N个组合磁芯上的原边绕组是实质相同的，分别绕制在N个组合磁芯内的N个主磁芯上的副边绕组是实质相同的。示例的，不同绕组实质相同可以包括：不同绕组的方向实质相同，匝数相同等。可选的，N个主磁芯是实质相同的，N个副磁芯是实质相同的。示例的，不同磁芯实质相同可以包括：不同磁芯的大小相等，材质相同，类型相同，以及参数相同等。可选的，N个组合磁芯是实质相同的。示例的，不同组合磁芯实质相同可以包括：不同组合磁芯中的主磁芯和副磁芯的位置关系相同等，例如，一个组合磁芯中的主磁芯和副磁芯平行，且间距是L；另一个组合磁芯中的主磁芯和副磁芯平行，且间距是L。

以N＝3为例，如图2所示，是本发明实施例提供的一种磁集成器件100的立体示意图，图2所示的磁集成器件100在MM′剖面的结构示意图如图2(a)所示，在AA′剖面的结构示意图如图2(b)所示，在BB′剖面的结构示意图如图2(c)所示，仰视图如图2(d)所示，俯视图如图2(e)所示。该磁集成器件100可以包括：

第一磁芯元件1、第二磁芯元件2和第三磁芯元件3。

第一磁芯元件1包括第一组合磁芯11和绕制在第一组合磁芯11上的第一原边绕组12；第一组合磁芯11包括第一主磁芯111、第一副磁芯112和绕制在第一主磁芯111上的第一副边绕组113。

第二磁芯元件2包括第二组合磁芯21和绕制在第二组合磁芯21上的第二原边绕组22；第一组合磁芯21包括第二主磁芯211、第二副磁芯212和绕制在第二主磁芯211上的第二副边绕组213。

第三磁芯元件2包括第三组合磁芯12和绕制在第三组合磁芯31上的第三原边绕组32；第三组合磁芯31包括第三主磁芯311、第三副磁芯312和绕制在第三主磁芯311上的第三副边绕组313。

第一主磁芯111的第一端设置有第一磁芯底座41，第二端设置有第二磁芯底座51；第二主磁芯211的第一端设置有第一磁芯底座42，第二端设置有第二磁芯底座52；第三主磁芯311的第一端设置有第一磁芯底座43，第二端设置有第二磁芯底座53。第一副磁芯112的第三端设置有第三磁芯底座44，第四端设置有第四磁芯底座54；第二副磁芯212的第三端设置有第三磁芯底座45，第四端设置有第四磁芯底座55；第三副磁芯312的第三端设置有第三磁芯底座46，第四端设置有第四磁芯底座56。

其中，图2中是以第一端和第三端均是指上端，第二端和第四端均是指下端为例进行说明的。

本发明实施例提供的磁集成器件100，可以实现将谐振电感和变压器集成在一起，当N＝3时，磁集成器件100连接三相LLC谐振转换电路时，磁集成器件100可以集成该三相LLC谐振转换电路中的3个变压器和3个谐振电感共6个磁性器件，这样，与现有技术中独立设置该6个磁性器件相比，能够减小该6个磁性器件的总体积并节省成本。

可选的，N个磁性元件中每一磁性元件中的主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通之间存在耦合关系。示例的，每一磁性元件中的主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通之间存在耦合关系，可以理解为：每一磁性元件中的主磁芯产生的部分或全部磁通会通过副磁芯，和/或，副磁芯产生的部分或全部磁通会通过主磁芯。该可选的实现方式中的具体示例可以参考下文中介绍N相LLC谐振转换电路时的具体示例，此处不再赘述。

可选的，在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电 路的一相支路的情况下，任意两个磁性元件内的主磁芯之间的耦合系数小于或等于20％；任意两个磁元件内的副磁芯之间的耦合系数小于或等于10％。示例的，以图2所示的磁集成器件100为例，第一主磁芯111、第二主磁芯211和第三主磁芯311中的任意两个主磁芯之间的耦合系数小于或等于20％；第一副磁芯112、第二副磁芯212和第三副磁芯312中的任意两个副磁芯之间的耦合系数小于或等于10％。较优地，任意两个磁性元件内的主磁芯之间的耦合系数为5％～10％范围内的一个值。

可选的，每个磁性元件内的主磁芯和副磁芯之间的耦合系数小于或等于50％。示例的，以图2所示的磁集成器件100为例，第一主磁芯111与第一副磁芯112之间的耦合系数小于或等于50％，第二主磁芯211与第二副磁芯212之间的耦合系数小于或等于50％，第三主磁芯311与第三副磁芯312之间的耦合系数小于或等于50％。较优地，每个磁性元件内的主磁芯和副磁芯之间的耦合系数为10％～20％范围内的一个值。

在一种可选的实现方式中，磁集成器件100还可以包括：第一器件底座4和第二器件底座5；第一器件底座4和第二器件底座5均呈板状；每一第一磁芯底座和每一第三磁芯底座均是第一器件底座4中的一部分；每一第二磁芯底座和每一第四磁芯底座均是第二器件底座5中的一部分。

该可选的实现方式可以理解为：第一器件底座4和第二器件底座5均是一块完整的板。每一主磁芯的上端设置的磁芯底座和每一副磁芯的上端设置的磁芯底座分布在第一器件底座4的不同区域内；每一主磁芯的下端设置的磁芯底座和每一副磁芯的下端设置的磁芯底座分布在第二器件底座5的不同区域内。其中，第一器件底座4上的不同的两个区域之间是相隔离的，第二器件底座5上的不同的两个区域之间是相隔离的。其中，该可选的实现方式中，是以每一主磁芯的第一端和每一副磁芯的第三端均是上端，每一主磁芯的第二端和每一副磁芯的第四端均是下端为例进行说明的，实际实现时不限于此。在该可选的实现方式中，图2所示的磁集成器件100的俯视图如图3(a)所示，仰视图如图3(b)所示。

需要说明的是，由图2(a)可知，每一磁性元件内的副磁芯位于对应磁芯元件内的主磁芯的上方，例如，第一磁性元件1中的第一副磁芯112位于第一主磁芯111的上方；实际实现时，每一磁性元件内的副磁芯 还可以位于对应磁芯元件内的主磁芯的下方、左侧或右侧中的任一方向。以每一磁性元件内的副磁芯位于对应磁芯元件内的主磁芯的右侧为例，磁集成器件100的立体图如图4所示，图4所示的磁集成器件100在MM′剖面的结构示意图如图4(a)所示。

可选的，位于每一主磁芯第一端的第一磁芯底座和第二端的第二磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且第一磁芯底座和第二磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的。示例的，当主磁芯第一端的第一磁芯底座与第二端的第二磁芯底座均是板状结构时，该可选的实现方式可以理解为：该第一磁芯底座与该第二磁芯底座相互平行。

可选的，位于每一副磁芯第一端的第三磁芯底座和第四端的第四磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且第三磁芯底座和第四磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的。示例的，当一副磁芯第三端的第三磁芯底座与第四端的第四磁芯底座均呈板状时，该可选的实现方式可以理解为：该第三磁芯底座与该第四磁芯底座相互平行。

可选的，每一磁性元件沿对应磁性元件内主磁芯或副磁芯延伸方向的中轴线与相对的两个内表面相垂直。示例的，以图2所示的磁集成器件100为例，第一磁芯元件1沿第一主磁芯111延伸方向的中轴线与相对的两个内表面相垂直，或，第一磁芯元件1沿第一副磁芯112延伸方向的中轴线与相对的两个内表面相垂直。其中，相对的两个内表面可以是：第一主磁芯111第一端的第一磁芯底座41和第二端的第二磁芯底座51中相对的两个内表面；或，第一副磁芯112第三端的第三磁芯底座44和第四端的第四磁芯底座54中相对的两个内表面。

可选的，N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与其他每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。示例的，以图2所示的磁集成器件100为例，第一磁芯元件1沿贯穿第一原边绕组12形成的线圈方向上的中轴线，与第二磁芯元件2沿贯穿第二原边绕组22形成的线圈方向上的中轴线相互平行；且第一磁芯元件1沿贯穿第一原边绕组12形成的线圈方向上的中轴线，与第三磁芯元件3沿贯穿第三原边绕组32形成的线圈方向上的中轴线相互平行。

可选的，位于每一磁性元件内的主磁芯沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与位于对应磁性元件内的副磁芯沿贯穿对应副边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。示例的，以图2所示的磁集成器件100为例，第一磁芯元件1内的第一主磁芯111沿贯穿第一原边绕组12形成的线圈方向上的中轴线，与位于第一副磁芯112沿贯穿第一副边绕组113形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。其中，若第一主磁芯111和第一副磁芯112均是柱状的，则该示例可以理解为：第一主磁芯111与第二主磁芯112平行。

可选的，N个磁性元件中每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线均与同一直线相交。该可选的实现方式可以理解为：N个磁芯元件呈直条状或“一”字型排布，如图2所示。

需要说明的是，本发明实施例对N个磁芯元件的排布方式不进行限定，例如，该N个磁芯元件可以呈“L”型排布；又如，当N＝3时，3个磁芯元件可以呈三角形排布，较优地，每一磁性元件的中心构成一等边三角形，即：3个磁芯元件呈等边三角形排布。

可选的，在N个磁芯元件呈直条状排布的实施例中，磁集成器件100还可以包括：设置在N个磁性元件两侧的第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7，用于在N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一主磁芯上产生的磁通经第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7中的任一磁芯边柱均形成闭合回路，每一副磁芯上产生的磁通经第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7中的任一磁芯边柱均形成闭合回路。

该可选的实现方式，在N个磁芯元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，为N个磁性元件中的每一主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通提供新的闭合回路，这样，能够使N个主磁芯和N个副磁芯产生的磁通在第一磁芯边柱6上相互抵消，且使N个主磁芯和N个副磁芯产生的磁通在第二磁芯边柱7上的磁通相互抵消，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7上的磁通基本为零，也就是说，N个组合磁芯所产生的等效磁通较小，从而减小了磁集成器件的整体体积。

以N＝3为例，基于图2所示的示例，该可选的实现方式所提供的一种磁集成器件100的示例的立体图，如图5所示。图5所示的磁集成器件 100的剖面图如图5(a)所示。

其中，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7均可以是柱形，可选的，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7上靠近N个磁芯元件的内侧呈圆弧形；优选地，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7均与靠近自身的一个磁芯元件上的部分绕组的形状吻合，以将该部分绕组包裹在第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7内，从而减少EMI(electromagnetic interference，电磁干扰)。具体实现时，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7上一般不开气隙。

可选的，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7均是柱状的，第一磁芯边柱6与第二磁芯边柱7均与N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线相平行。

可选的，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7均是柱状的，第一磁芯边柱6和第二磁芯边柱7均与，位于每一主磁芯第一端的第一磁芯底座和第二端的第二磁芯底座相垂直。

结合图5和图5(a)，可以得出：图5中的磁集成器件100在AA′剖面的结构示意图如图6(a)所示，其中AA′剖面是沿着主磁芯中心得到的剖面。图5中的磁集成器件100在BB′剖面的结构示意图如图6(b)所示，其中BB′剖面是沿着副磁芯中心得到的剖面。图5中的磁集成器件100在CC′剖面的结构示意图如图6(c)所示，其中CC′剖面是垂直于AA′剖面和BB′剖面，且沿着第一组合磁芯的中心得到的剖面。需要说明的是，图6(a)-图6(c)中的小圆圈表示绕组，每个磁芯上绕制的绕组的标号以及层数未示出，具体可以参考图11(a)-图13。

参见图2(a)和图5(a)，第一原边绕组12包括绕制在第一主磁芯111上的绕组12a和绕制在第一副磁芯112上的绕组12b，其中，绕组12a作为三相LLC谐振转换电路的第一相变压器的原边电感，绕组12b作为三相LLC谐振转换电路的第一相谐振电感。第二原边绕组22包括绕制在第二主磁芯211上的绕组22a和绕制在第二副磁芯212上的绕组22b，其中，绕组22a作为三相LLC谐振转换电路的第二相变压器的原边电感，绕组22b作为三相LLC谐振转换电路的第二相谐振电感。第三原边绕组32包括绕制在第三主磁芯311上的绕组32a和绕制在第三副磁芯107上的绕组32b，其中，绕组32a作为三相LLC谐振转换电路的第三相 变压器的原边电感，绕组32b作为三相LLC谐振转换电路的第三相谐振电感。

可选的，每一磁性元件内的主磁芯和副磁芯上分别开有气隙，以防止磁通饱和。基于图5所示的示例，第一主磁芯111上开有气隙114，第二主磁芯上开有气隙214，第三主磁芯上开有气隙314；第一副磁芯112上开有气隙115，第二副磁芯上开有气隙215，第三副磁芯上开有气隙315，如图6(a)和图6(b)所示。

示例的，该可选的实现方式中的任一气隙均可以是一个整段的大气隙，也可以是多个分段的小气隙组合而成。较优地，为了减小漏磁通对绕组的切割而产生的涡流损耗，气隙一般设置为多段分布气隙。可选的，为了加工方便，每个磁芯上的气隙设置在对应磁芯的中部或一端，例如，第一主磁芯111上的气隙114设置在第一主磁芯111的中部，又如，第一副磁芯112上的气隙115设置在第一副磁芯112的一端。可选的，每个主磁芯上开的气隙相等，每个副磁芯上开的气隙相等。在主磁芯上开气隙，可以用来调节主磁芯上剩余磁通带来的磁芯饱和问题。每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感，因此需要在副磁芯上开较大的气隙来防止电感饱和，因此，可选的，每一组合磁芯中的主磁芯上开的气隙小于对应组合磁芯中副磁芯上开的气隙，例如，第一主磁芯111上开的气隙114小于第一副磁芯112上开的气隙115。

本发明实施例还提供了一种N相LLC谐振转换电路，包括：开关变换电路和上文提供的任一种磁集成器件100；开关变换电路与磁集成器件100中N个磁性元件中每一磁性元件相连接，并分别向N个磁性元件中每一磁性元件输入大小相等，相位差为Q的电流，Q＝360°/N；N是大于或等于2的整数。下面以N＝3为例进行说明：

如图7所示，是本发明实施例提供的一种三相LLC谐振转换电路(具体是半桥三相LLC谐振转换电路)的示意图。图7所示的电路中所使用的磁集成器件如图5所示。图7所示的电路包括三个LLC谐振转换电路单元交错并联连接而成，具体包括：直流电源DC，滤波电容C、负载R，以及以下器件：

第一相开关器件Q1、Q4，第一相谐振电容Cr1，第一相谐振电感Lr1，第一相变压器Tr1和第一相整流器D1、D4。其中，第一相谐振电感Lr1是由磁集成器件LLC_IM中的第一原边绕组12中绕制在第一副磁芯112上的部分产生的，第一相变压器Tr1的励磁电感(即第一相励磁电感)Lpri1是第一原边绕组12绕制在第一组合磁芯上产生的，包括Lm1与Lr1之和，即Lpri1＝Lm1+Lr1。其中，Lm1是第一原边绕组12中绕制在第一主磁芯111上的部分产生的原边电感。

第二相开关器件Q2、Q5，第二相谐振电容Cr2，第二相谐振电感Lr2，第二相变压器Tr2和第二相整流器D2、D5。其中，第二相谐振电感Lr2是由磁集成器件LLC_IM中的第二原边绕组22中绕制在第二副磁芯212上的部分产生的，第二相变压器Tr2的励磁电感(即第二相励磁电感)Lpri2是第二原边绕组22绕制在第二组合磁芯上产生的，包括Lm2与Lr2之和，即Lpri2＝Lm2+Lr2。其中，Lm2是第二原边绕组22中绕制在第二主磁芯211上的部分产生的原边电感。

第三相开关器件Q3、Q6，第三相谐振电容Cr3，第三相谐振电感Lr3，第三相变压器Tr3和第三相整流器D3、D6。其中，第三相谐振电感Lr3是由磁集成器件LLC_IM中的第三原边绕组32中绕制在第三副磁芯107上的部分产生的，第三相变压器Tr3的励磁电感(即第三相励磁电感)Lpri3是第三原边绕组32绕制在第三组合磁芯上产生的，包括Lm3与Lr3之和，即Lpri3＝Lm3+Lr3。其中，Lm3是第三原边绕组32中绕制在第三主磁芯311上的部分产生的原边电感。

需要说明的是，开关器件Q1～Q6属于开关变换电路中的器件；磁集成器件LLC_IM，以及谐振电容Cr1、Cr2和Cr3，属于谐振转换电路中的器件；整流器D1～D6属于整流电路中的器件。

另外需要说明的是，图7中的谐振电容Cr1、Cr2和Cr3采用三角型方式进行连接，这样，除了参与谐振功能外还可以起到平衡以及补偿每相电流的作用。另外，具体实现时，谐振电容Cr1、Cr2和Cr3也可以按照星型方式进行连接。磁集成器件LLC_IM可以是上文所提供的任一种磁集成器件100，下文中以其为如图5所示的磁集成器件为例进行说明。

另外需要说明的是，图7中的各相变换器向副边传递功率时，原边绕 组的电流流入点为同名端，连接于谐振电容的一端；流出点连接于直流电源DC的负端，副边绕组异名端连接在一起，同名端分别连接整流电路的输入端点。当然，具体实现时还可以是其他的连接方式，本发明实施例对此不进行限定。整流电路的输出端连接滤波电容C，电流经整流电路整流后由电容C滤波后提供给负载R供电。

图7所示的三相LLC谐振转换电路中的开关管驱动波形如图8所示。

图7所示的三相LLC谐振转换电路中的三相变压器的电流波形图和其两端的电压波形图如图9所示；其中，三相变压器的电压波形具体是指三相变压器原边电压波形。Ia表示第一相变压器的电流，Ib表示第二相变压器的电流，Ic表示第三相变压器的电流；Vab表示第一相变压器两端的电压，Vcd表示第二相变压器两端的电压，Vef表示第三相变压器两端的电压。

图7所示的三相LLC谐振转换电路中的三相谐振电感的电流波形图如图10所示；其中，I_lr1表示第一相谐振电感的电流，I_lr2表示第二相谐振电感的电流，I_lr3表示第三相谐振电感的电流。三相谐振电感的电流波形相同，相位相互相差120°。

图7所示的三相LLC谐振转换电路的工作原理为：Q1和Q4组成一对互补驱动，工作原理同半桥谐振电路，两个开关管交替导通；Q2和Q5组成一对互补驱动，工作原理同半桥谐振电路，两个开关管交替导通；Q3和Q6组成一对互补驱动，工作原理同半桥谐振电路，两个开关管交替导通。

需要说明的是，图7所示的三相LLC谐振转换电路的工作原理与半桥谐振电路有所不同，不能简单的认为是三个半桥谐振电路并联组成。具体的：第一，从磁集成磁件的设计来看，无论从电压、电流、匝比、工作特性都与半桥LLC电路有本质的区别；第二，从实际工作中来看，由如图8所示的开关管驱动波形可知，任意时刻都有3个开关管同时工作，例如，上管Q1、Q2导通时，电感Lm1、Lm2、Lm3，Lr1、Lr2、Lr3与Cr1、Cr2、Cr3分别参与谐振，实现LLC功能，并通过Q3回到电源DC的负端。第三，从如图9所示的变压器原边电压波形来看，与经典半桥LLC的变压器原边电压波形有明显不同。

下面基于图6(a)-(c)、图8-10，对图7所示的三相LLC谐振转换电路中的磁集成器件100的磁通运行状态进行说明：

1)、磁集成器件100中的第一相谐振电感在AA′剖面的磁通运行示意图如图11(a)所示，该磁通运行图包括闭合通路401、402、403和404。磁集成器件100中的第二相谐振电感在AA′剖面的磁通运行示意图，如图11(b)所示，该磁通运行图包括闭合通路411、412、413和414。磁集成器件100中的第三相谐振电感在AA′剖面的磁通运行示意图，如图11(c)所示，该磁通运行图包括闭合通路421、422、423和424。实际工作中，三相电路是同时工作的，同一时刻，两相电流同方向，另外一相电流反方向。以第一磁芯边柱101为例，理论上，三相电路中的绕组产生的磁通401、411、421在此段相互抵消，实际上，该段上的等效磁通很小，所以第一磁芯边柱的体积可以做的很小。

2)、磁集成器件100中的第一相变压器在BB′剖面的磁通运行示意图如图12(a)所示，该磁通运行图包括闭合通路501、502、503和504。磁集成器件100中的第二相变压器在BB′剖面的磁通运行示意图如图12(b)所示，该磁通运行图包括闭合通路511、512、513和514。磁集成器件100中的第三相变压器在BB′剖面的磁通运行示意图如图12(c)所示，该磁通运行图包括闭合通路521、522、523和524。实际工作中，三相电路是同时工作的，同一时刻，两相电流同方向，另外一相电流反方向。以第一磁芯边柱101为例，理论上，三相电路中的绕组产生的磁通501、511、521在此段相互抵消，实际上，该段等效磁通很小，所以可以第一磁芯边柱的体积可以做的很小。

3)、磁集成器件100中的第一相谐振电感在CC′剖面的磁通运行示意图如图13所示，该磁通运行图包括闭合通路601和602。第二相谐振电感和第三相谐振电感在CC′剖面的磁通运行示意图与图11类似，只是电流方向相差120°。第一副边绕组112绕制在第一主磁芯111上，在第一主磁芯111上产生如虚线602方向的磁通，此磁通流经第一主磁芯111、第一器件底座4、第一副磁芯112、第二器件底座5，回到第一主磁芯111。第一原边绕组12绕制在第一主磁芯111和第一副磁芯112上，在第一主磁芯111上产生601方向的磁通，此磁通流经第一主磁芯111、 第二器件底座5、第一副磁芯112、第一器件底座4，回到第一主磁芯111。由此可知，在第一主磁芯111和第一副磁芯112上产生的磁通相互匝链到对方的磁通路径上，而且方向相反。且电流大小相等，所以在公共磁路上磁通是抵消的，相互抵消的程度需要根据主、副磁芯上产生的磁通大小来确定。因此在设计磁集成磁件100时，需要详细分析评估这部分的耦合情况。

需要说明的是，附图11(a)-13中的箭头表示磁通方向。

本发明实施例提供的三相LLC谐振转换电路，使用上文所提供的磁集成器件，具体的：利用变压器的部分绕组作为谐振电感Lr，即：将原来分立的谐振电感Lr这一磁性器件集成到了变压器；使得整个三相LLC谐振转换电路中的6个磁性元器件(三个Lr电感集成为一个磁性器件Lr_IM，三个Tr变压器集成为一个磁性器件)作为一个整体的磁性器件，从而实电源转换模块的超级高密、高效和小型化技术。

与图1所示的三相LLC谐振转换电路相比，本发明实施例提供的三相LLC谐振转换电路具有如下有益效果：

第一，体积较小。这除了体现在磁集成器件100的体积小于6个独立的磁性器件；还可以体现在滤波电容的体积上，具体的：

原则上，三相LLC谐振转换电路中的3相支路的输出电流大小相等，相位相差120°；经整流后，输出电流的相位相差360°，输出纹波电流为0。但是，实际上，在图1所示的三相LLC谐振转换电路中，6个磁性器件之间相互独立，这样，由于电路元器件参数以及寄生参数、生产一致性等问题带来的影响，会导致3相支路的工作参数存在差异，进而导致这3相支路的输出电流不能完全抵消，纹波电流较大。尤其地，在大功率应用场合下，这种情况尤为明显，严重时会导致器件烧毁。因此其需要较大的滤波电容C。

而在本发明实施例提供的三相LLC谐振转换电路中，可以利用磁集成器件100中的各相器件所产生的磁通之间的耦合关系，使得3相支路的输出电流完全抵消，纹波电流为0，因此，理想情况下，本发明实施例提供的三相LLC谐振转换电路中可以没有滤波电容C，这样可以大大减小滤波元件的体积和成本。需要说明的是，具体实现时，由于器件工艺、所处环境等因素的影响，可能使得纹波电流不为0，但是，与图1所示的电路中的纹波电流相比，本发明实施例中的纹波电流的值会明显减小，因此，本发明实施例中的滤波电容C可以大大减小。

需要说明的是，经大量实验，在其他器件的有效参数(例如，直流电源的值，谐振电感的值等)以及器件之间的连接关系一致的情况下，本发明实施例中的滤波电容C的值可以是图1所示的电路中的滤波电容C的十分之一左右。

第二，成本降低。其可以体现在：磁性器件(包括3个变压器和3个谐振电感)的成本降低；滤波电容C减小使得滤波元件的成本大大减小等。

第三，能够自动平衡各相电流。图1所示的三相LLC谐振转换电路中的各相电流相互独立。而在利用本发明实施例提供的磁集成器件时，三相LLC谐振电路中的三相中的磁通可以实现耦合，即：各单相LLC谐振电路单元磁通可以相互作用，因此能够自动平衡各相电流，从而避免出现烧管的情况。

另外，本发明实施例还提供了一种电源转换装置，该电源装换装置中包括本发明实施例提供的任一种N相LLC谐振转换电路。其所能达到的有益效果可以参考上文，此处不再赘述。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (19)

1.一种磁集成器件，其特征在于，包括：

N个磁性元件，每一磁性元件包括一个组合磁芯和绕制在所述组合磁芯上的原边绕组，每一组合磁芯包括一个主磁芯、一个副磁芯和绕制在所述主磁芯上的副边绕组，其中，所述N个磁性元件是实质相同的，N为大于或等于2的整数；

在所述N个磁性元件中每一磁性元件接入N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，所述N个磁性元件被通入的电流大小相同，且所述N个磁性元件中每两个磁性元件被通入的电流相位相差为Q，其中Q＝360°/N；

且在所述N个磁性元件中每一磁性元件接入所述N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的主磁芯的部分作为对应支路的变压器的原边电感，每一原边绕组绕制在对应组合磁芯的副磁芯的部分作为对应支路的谐振电感，每一副边绕组作为对应支路的所述变压器的副边电感；

每一磁性元件包括的主磁芯和副磁芯均是柱状的；

每一主磁芯的第一端设有第一磁芯底座，与所述第一端相对的第二端设有第二磁芯底座，所述第一磁芯底座和所述第二磁芯底座用于使所述N个主磁芯中的每一主磁芯产生的磁通经其他N-1个主磁芯中的每一主磁芯形成闭合回路；

每一副磁芯的第三端设有第三磁芯底座，与所述第三端相对的第四端设有第四磁芯底座，所述第三磁芯底座和所述第四磁芯底座用于使所述N个副磁芯中的每一副磁芯产生的磁通经其他N-1个副磁芯中的每一副磁芯形成闭合回路。

2.根据权利要求1所述的磁集成器件，其特征在于，在所述N个磁性元件中每一磁性元件接入所述N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，所述N个磁性元件中每一磁性元件中的主磁芯产生的磁通和副磁芯产生的磁通之间存在耦合关系。

3.根据权利要求1或2所述的磁集成器件，其特征在于，所述N等于3。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁集成器件，其特征在于，

位于每一主磁芯第一端的第一磁芯底座和第二端的第二磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且所述第一磁芯底座和所述第二磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的；以及

位于每一副磁芯第一端的第三磁芯底座和第四端的第四磁芯底座中相对的两个内表面均是平面，且所述第三磁芯底座和所述第四磁芯底座中相对的两个内表面是相互平行的。

5.根据权利要求4所述的磁集成器件，其特征在于，每一磁性元件沿对应磁性元件内主磁芯或副磁芯延伸方向的中轴线与所述相对的两个内表面相垂直。

6.根据权利要求1至5任一项所述的磁集成器件，其特征在于，所述的磁集成器件还包括第一器件底座和第二器件底座；所述第一器件底座和所述第二器件底座均呈板状；

每一所述第一磁芯底座和每一所述第三磁芯底座均是所述第一器件底座中的一部分；

每一所述第二磁芯底座和每一所述第四磁芯底座均是所述第二器件底座中的一部分。

7.根据权利要求1至6任一项所述的磁集成器件，其特征在于，所述N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与其他每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。

8.根据权利要求1至7任一项所述的磁集成器件，其特征在于，位于每一磁性元件内的主磁芯沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线，与位于对应磁性元件内的副磁芯沿贯穿对应副边绕组形成的线圈方向上的中轴线是互相平行的。

9.根据权利要求1至8任一项所述的磁集成器件，其特征在于，分别绕制在所述N个组合磁芯上的原边绕组是实质相同的，分别绕制在所述N个组合磁芯内的N个主磁芯上的副边绕组是实质相同的。

10.根据权利要求1至9任一项所述的磁集成器件，其特征在于，所述N个磁性元件中每一磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线均与同一直线相交。

11.根据权利要求10所述的磁集成器件，其特征在于，所述磁集成器件还包括：设置在所述N个磁性元件两侧的第一磁芯边柱和第二磁芯边柱，用于在所述N个磁性元件中每一磁性元件接入所述N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，每一主磁芯上产生的磁通经所述第一磁芯边柱和所述第二磁芯边柱中的任一磁芯边柱均形成闭合回路，每一副磁芯上产生的磁通经所述第一磁芯边柱和所述第二磁芯边柱中的任一磁芯边柱均形成闭合回路。

12.根据权利要求11所述的磁集成器件，其特征在于，所述第一磁芯边柱和所述第二磁芯边柱均是柱状的，所述第一磁芯边柱与所述第二磁芯边柱均与所述N个磁性元件中任意一个磁性元件沿贯穿对应原边绕组形成的线圈方向上的中轴线相平行。

13.根据权利要求1至12任一项所述的磁集成器件，其特征在于，在所述N为3的情况下，所述N个磁性元件中每一磁性元件的中心构成一等边三角形。

14.根据权利要求1至13任一项所述的磁集成器件，其特征在于，每一磁性元件内的主磁芯和副磁芯上分别开有气隙，以防止磁通饱和。

15.根据权利要求14所述的磁集成器件，其特征在于，每一磁性元件内的主磁芯上的气隙小于对应磁性元件内的副磁芯上的气隙。

16.根据权利要求1至15任一项所述的磁集成器件，其特征在于，在所述N个磁性元件中每一磁性元件接入所述N相LLC谐振转换电路的一相支路的情况下，任意两个磁性元件内的主磁芯之间的耦合系数小于或等于20％；任意两个磁元件内的副磁芯之间的耦合系数小于或等于10％。

17.根据权利要求1至16任一项所述的磁集成器件，其特征在于，每个磁性元件内的主磁芯和副磁芯之间的耦合系数小于或等于50％。

18.一种N相LLC谐振转换电路，其特征在于，包括：开关变换电路和权利要求1至17任一项所述的磁集成器件；所述开关变换电路与所述磁集成器件中N个磁性元件中每一磁性元件相连接，并分别向N个磁性元件中每一磁性元件输入大小相等，相位差为Q的电流，Q＝360°/N；N是大于或等于2的整数。

19.一种电源转换装置，其特征在于，包括权利要求18所述的N相LLC谐振转换电路。