CN107068367B - 耦合电感和电压调节器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例提供了一种耦合电感和电压调节器，该耦合电感包括至少两个电感，其中，该至少两个电感相隔离；至少一个闭合线路，该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成一个孔，该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，以在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流。进而本发明实施例能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升各个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

Description

耦合电感和电压调节器

技术领域

本发明实施例涉及电路领域，更具体地，涉及一种耦合电感和电压调节器。

背景技术

随着电压调节器(Voltage Regulator)开关频率的提高，其电感、电容等无源器件的尺寸不断减小，电感开始从独立元件向集成化发展，使得电压调节器内部形成多相交错并联的电路结构。多相交错并联的电路结构能够减小输出电流的纹波幅值，从而减小输出电容的电容值；同时可以减小开关器件的电流应力，有利于提高电压调节器的瞬态响应能力。但是随着芯片处理器处理速度的提高，传统的多相交错并联电路结构的瞬态响应能力已经不能满足要求，同时交错并联电路中每个支路的电感电流纹波并没有得到有效的降低，各自电感上的损耗很大。耦合电感的使用能够减小各个电感电流的纹波，从而减小电感的损耗，同时能够进一步提高电压调节器的瞬态响应能力。

然而，现有技术中耦合电感中每两个电感之间的相对位置不同，导致每两个电感之间的耦合系数一致性较差，增大了电路控制的复杂度，影响电路的工作性能。

发明内容

本发明实施例提供一种耦合电感和电压调节器，该耦合电感能够在一定程度上提升各个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

第一方面，提供了一种耦合电感，该耦合电感包括：

至少两个电感，其中，该至少两个电感相隔离；

至少一个闭合线路，该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成一个孔，该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，以在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流。

因此，本发明实施例中该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该至少一个闭合线路中的每一闭合线路均包括可调电阻，该可调电阻用于调节对应闭合电路的电阻值，进而调节对应闭合线路与每一电感之间的耦合系数。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该至少两个电感中的每一电感均为同轴空心线圈。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，该至少两个电感中的每一电感均沿第一直线所在的方向排列，每一电感的轴线相互平行且均垂直于该第一直线；

该至少一个闭合线路包括第一闭合线路，该第一闭合线路设置在该至少两个电感的第一侧；

每一第一环形均与第二环形相交；或，每一第一环形均位于第二环形的内孔；或，全部第一环形中部分该第一环形与第二环形相交，另一部分该第一环形位于该第二环形的内孔内；

其中，每一该第一环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于第一平面的直线方向在该第一平面上的投影，该第一平面垂直于该至少两个电感中每一电感的轴线，该第二环形为该第一闭合线路沿垂直于该第一平面的直线方向在该第一平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第一侧，例如上侧，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，该第一闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该至少一个闭合线路还包括第二闭合线路，该第二闭合线路设置在该至少两个电感的第二侧，该第二侧为与该第一侧相对的一侧；

每一第一环形均与第三环形相交；或，每一第一环形均位于第三环形的内孔；或，全部第一环形中部分该第一环形与第三环形相交，另一部分该第一环形位于该第三环形的内孔内；

其中，该第三环形为该第二闭合线路沿垂直于该第一平面的直线方向在该第一平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第一侧和第二侧，各设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该每闭合线路的闭合回路所包围的孔，在该两个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该至少两个电感包括沿第二直线所在的方向排列的至少一个电感，和沿第三直线所在的方向排列的至少一个电感，该第二直线与该第三直线相互平行，每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于该第二直线和该第三直线所在的第二平面；

该至少一个闭合线路包括第三闭合线路，该第三闭合线路设置在该至少两个电感的第三侧，

每一第四环形均与第五环形相交；或，每一第四环形均位于第五环形的内孔；或，全部第四环形中部分该第四环形与第五环形相交，另一部分该第四环形位于该第五环形的内孔内；

其中，每一该第四环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于该第二平面的直线方向在该第二平面上的投影，该第五环形为该第三闭合线路沿垂直于该第二平面的直线方向在该第二平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第三侧，例如上侧，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，

该第三闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该至少一个闭合线路还包括第四闭合线路，该第四闭合线路设置在该至少两个电感的第四侧，该第四侧为与该第三侧相对的一侧；

每一第四环形均与第六环形相交；或，每一第四环形均位于第六环形的内孔；或，全部第四环形中部分该第四环形与第六环形相交，另一部分该第四环形位于该第六环形的内孔内；

其中，该第六环形为该第四闭合线路沿垂直于该第三平面的直线方向在该第二平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第三侧和第四侧，各设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该每闭合线路的闭合回路所包围的孔，在该两个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，

该至少两个电感包括两层电感，该两层电感中位于第一层的至少一个电感沿第四直线所在的方向排列，位于第二层的至少一个电感沿第五直线所在的方向排列，该至少两个电感中每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于该第四直线和该第五直线；

该至少一个闭合线路包括第五闭合线路，该第五闭合线路设置该两层电感之间；

每一第七环形均与第八环形相交；或，

每一第七环形均位于第八环形的内孔；或，

全部第七环形中部分该第七环形与第八环形相交，另一部分该第七环形位于该第八环形的内孔内；

其中，每一该第七环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于第三平面的直线方向在第三平面上的投影，该第三平面垂直于该至少两个电感中每一电感的轴线，该第八环形为该第五闭合线路在该第三平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在两排电感的中间位置，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的另一种实现方式中，该第五闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

第二方面，提供了一种电压调节器，其特征在于，包括：

输入端，用于连接输入电压；

输出端，用于连接负载；

至少两个切换电路；

和如第一方面或第一方面的任一种实现方式中的耦合电感，

其中，该耦合电感中的至少两个电感包括的电感的数量与该至少两个切换电路包括的切换电路的数量相等，且该至少两个电感中每一个电感与该至少两个切换电路中的一个切换电路串联设置在该输入端和该输出端之间，该至少两个切换电路中的每个切换电路周期性的为与该每个切换电路串联的电感提供脉冲电压。

因此，本发明实施例中该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

附图说明

图1是现有的一种电压调节器的示意图。

图2是现有的一种耦合电感的示意图。

图3是根据本发明一个实施例的耦合电感的示意框图。

图4是根据本发明一个实施例的耦合电感的示意图。

图5是图4耦合电感中的电感示意图。

图6是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图7是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图8是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图9是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图10是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图11是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图12是根据本发明另一实施例的耦合电感的示意图。

图13是根据本发明一个实施例的电压调节器的示意图。

具体实施方式

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清楚、完整地描述。

图1是现有的一种电压调节器的电路示意图。如图1A中的电压调节器为4相电路并联供电的方案，每相支路连接输入电压Vin和输出电压Vo，每相支路中开关管分别通过驱动信号V_g1、V_g2、V_g3或V_g4控制，每相支路中分别使用一个分立式空心线圈电感(即电感L1、L2、L3或L4)对该路电压进行调节，在封装电路板中，如图1B所示，电感L1、L2、L3和L4成四方形集成在一起，其中，电感L1、L2、L3和L4的结构可相同，也可以不同。以L1、L2、L3和L4的结构相同而言，在图1所示的电压调节器中，电感L1、L2、L3和L4中每两个电感的耦合系数很小(小于10％)，且两两电感间的耦合系数差别较大，即一致性较差。举例而言，由于电感L1与L4之间的距离较远，电感L1与L2之间的距离较近，因此电感L1和L2之间的互感与电感L1和L4之间的互感差别较大。每两个电感之间的耦合系数一致性较差，会增大电路控制的复杂度，影响电路的工作性能。

现有的另一种耦合电感采用螺线管绕法，其最大磁场在螺线管形成的中空结构的空气介质层中，当采用磁场屏蔽时，电感的感量变化小。如图2A所示的电感结构，L1、L2、L3和L4四个电感平行放置，L1、L2、L3和L4均有一个输入(in)和输出(out)端子。其中，L1与L2共用一个输出端子，L3与L4共用一个输出端子。图2B所示为现有技术中的另一种电感结构，L1的一个螺线管与L2的螺线管形成交错，L3的一个螺线管与L4的螺线管形成交错，使得电感L1与L2交错，电感L,3与L4交错，进而提高了电感L1与L2，L3与L4之间的耦合系数。例如，L1与L2之间的耦合系数高于图2A所示方案中L1与L2之间的耦合系数。但是图2A和图2B中也存在各个电感之间耦合系数不均等，例如：L1与L2之间的耦合系数M12和L1与L3之间的耦合系数M13两者不相等，影响电路的工作特性。

因此，图2A和2B中的螺线管绕法的电感，也存在相邻两个电感之间(比如L1与L2之间以及L3与L4之间)的耦合系数较低(小于10％)，每两个电感之间的耦合系数不一致的问题。

基于上述问题，本发明实施例提出了在至少两个电感的侧边设置至少一个闭合线路，使得该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升各个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

应理解，本发明实施例中至少两个电感的侧边，可以为下文中的第一侧至第四侧，该第一侧至第四侧均可以是该至少两个电感的上方、下方、左方或右方等，本发明实施例并不限于此，只要该至少两个电感产生的磁场穿过该感应单元的闭合线路所围成的空间(也可以称为围成的孔)即可。

以下，为了便于理解和说明，作为示例而非限定，以将本申请的耦合电感进行详细说明。

具体地，如图3所示，本发明实施例中的耦合电感300可以包括：

至少两个电感，其中，该至少两个电感相隔离；

至少一个闭合线路，该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成一个孔，该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，以在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流。

因此，本发明实施例中该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

应理解，本发明实施例中的至少两个电感可以为两个电感、三个电感、四个电感、五个电感或六个电感等，在实际应用中，电感的个数与电压调节器中支路的相数可以相等，一个电感可以设置在电压调节器的一相支路中，用于调节该一相支路的电压。

本发明实施例中至少一个闭合线路，可以为一个闭合线路或多个闭合线路，只要能够使得至少两个电感产生的磁场穿过每一个闭合线路的闭合回路即可。

由于闭合线路能够起到提高至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数的一致性，因此在本发明实施例中闭合线路也可以称为平衡单元、平衡电感或感应单元，本发明实施例并不限于此。

应理解，本发明实施例中该至少两个电感的可以为相同结构的电感，或者该至少两个电感也可以包括至少两种结构的电感。该至少两个电感的结构可以根据实际使用的情况来确定，本发明实施例并不限于此。

可选地，该至少两个电感中的每一个电感均为同轴空心线圈。例如，该至少两个电感可以为相同的同轴空心线圈。

应理解，在实际应用中，该至少两个电感可以成规则的排布在一起，例如，该至少两个电感可以按直线排成一排，或者该至少两个电感按两条平行的直线排成两排，或者该至少两个电感排成上下两层等，本发明实施例并不限于此。下面将结合具体地例子，分别详细描述。

可选地，作为一个实施例，该至少两个电感中的每一电感均沿第一直线所在的方向排列，每一电感的轴线相互平行且均垂直于该第一直线；

该至少一个闭合线路包括第一闭合线路，该第一闭合线路设置在该至少两个电感的第一侧；

每一第一环形均与第二环形相交；或，每一第一环形均位于第二环形的内孔；或，全部第一环形中部分该第一环形与第二环形相交，另一部分该第一环形位于该第二环形的内孔内；

其中，每一该第一环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于第一平面的直线方向在该第一平面上的投影，该第一平面垂直于该至少两个电感中每一电感的轴线，该第二环形为该第一闭合线路沿垂直于该第一平面的直线方向在该第一平面上的投影。

应理解，每一电感对应的环状结构与该第一感应单元对应的环状结构相交，是指每一电感对应的环状结构的内孔与该第一感应单元对应的环状结构的内孔之间存在相重合的部分。

进一步地，作为另一实施例，该第一闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

例如，以第一平面为水平平面为例，图4为现有的一种耦合电感的示意图。图4中的耦合电感包括4个电感，分别为电感L1、L2、L3和L4，该4个电感沿第一直线所在的方向排列。

在图4的基础上，在该4个电感的第一侧设置第一闭合线路后，即为本发明实施例提供的耦合电感，如图5所示的耦合电感500。

具体而言，耦合电感500中的至少两个电感为4个电感，分别为电感L1、L2、L3和L4，该4个电感沿第一直线排成一排。

在图5中，该至少一个闭合线路包括第一闭合线路，如图5中的闭合线路L5，设置在该至少两个电感的第一侧。图5中仅以第一侧为该4个电感的上方例进行说明，但本发明实施例并不限于此，L5也可以设置在该4个电感的下侧、前侧或后侧。

如图5所示，每一个电感沿垂直于第一平面的直线方向在该第一平面(水平平面)上的投影为第一环形，该第一闭合线路沿垂直于该第一平面的直线方向在该第一平面上的投影形成第二环形。如图5所示，由于该第一闭合线路为水平放置的，因此，该第一闭合线路对应的第二环形与该第一闭合线路围成的形状相同。在如图5所示的耦合电感中，该第一闭合线路包括4个子线路，每一个子线路围成一个子孔，相邻两个子孔通过间隙导通，在如图5所示，该间隙可以为一条平行于第一直线的细缝。

具体而言，图4中的耦合电感可以看成为现有的水平螺旋结构电感，每个电感具有多匝绕组，每匝绕组由金属导体101沿水平绕制，且各匝之间具有绝缘介质，金属连接单元102将各匝绕组串联成一个电感。电感L1与L2距离较近，电感L1产生的部分磁场可以通过L2所包围的面积，因此电感L1与L2之间具有一定的耦合电感M₁₂，但是由于L1和L2相隔离，也即L1和L2之间存在一定的距离，因此L1与L2之间的耦合系数也比较小，随着两个电感距离的增大，L1产生的磁场仅仅有极少的磁场通过L3或L4所包围的面积，因此电感L1与L3间的耦合电感M₁₃和电感L1与L4间的耦合电感M₁₄远远小于电感L1与L2间的耦合电感M₁₂。因此该4个电感之间的耦合系数一致性较差。

而在本发明实施例的图5中，在该4个电感的第一侧(上方)放置一个由金属导体103绕制的闭合线路L5，电感L1～L4产生的磁场均可以穿过L5围成的孔，在L5上产生感应电流，进而能够提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。在闭合线路L5与电感L1～L4之间可以设置绝缘介质，以实现L5与L1～L4的绝缘。在图5中，每一第一环形均位于第二环形的内孔，即闭合线路L5所包围的面积，即第二环形的面积大于或等于L1～L4所围成的面积即4个第一环形的面积。电感L1～L4产生的磁场均会穿过L5所包围的孔，因此电感L1～L4均与L5互相耦合，电感L1～L4所产生的磁场，穿过L5所包围的孔的磁场越多电感L1～L4与L5的互感越大。通过解耦可以得到每两个电感之间的耦合系数，例如电感L1与电感L2、L3和L4的耦合系数分别为：

其中，M₁₂表示L1与L2间的耦合系数，M₁₃表示L1与L3间的耦合系数，M₁₄表示L1与L4间的耦合系数，M₁₅表示L1与L5间的耦合系数，M₂₅表示L2与L5间的耦合系数，M₃₅表示L3与L5间的耦合系数，M₄₅表示L4与L5间的耦合系数；“±”取决于两个电感之间的耦合方式。

通过调节电感L1～L4与电感L5之间的互感或电感L5本身的大小，可以调节各个电感之间的互感，在图5中，由于电感L1～L4与电感L5之间的距离相同，使得电感L1～L4与L5的互感差异不大，进而能够提高该至少两个电感之间的耦合系数以及提升该至少两个电感之间的耦合系数的一致性。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第一侧，例如上侧，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

进一步地，作为另一实施例，该至少一个闭合线路还包括第二闭合线路，该第二闭合线路设置在该至少两个电感的第二侧，该第二侧为与该第一侧相对的一侧；

每一第一环形均与第三环形相交；或，每一第一环形均位于第三环形的内孔；或，全部第一环形中部分该第一环形与第三环形相交，另一部分该第一环形位于该第三环形的内孔内；

其中，该第三环形为该第二闭合线路沿垂直于该第一平面的直线方向在该第一平面上的投影。

可选地，第二闭合线路的结构可以与该第一线路的结构相同。

例如，如图6所示，在图5的基础上还可以在4个电感的第二侧(例如下方)设置第二闭合线路，如图6中的闭合线路L6，能够进一步地提高该至少两个电感之间的耦合系数以及提高该至少两个电感之间的耦合系数的一致性。

具体而言，在本发明实施例的图6中，在螺旋电感的上方及下方空间均放置一个由金属导体103绕制的闭合回路形成闭合线路L5和L6，起到提高并提高闭合线路L1～L4之间的耦合系数的一致性，闭合线路L5和L6与电感L1～L4之间可以设置有绝缘介质，以实现L5和L6与L1～L4的绝缘。电感L1～L4产生的磁场均会穿过L5和L6所包围的孔，因此电感L1～L4均与L5和L6互相耦合，电感L1～L4所产生的磁场，穿过L5和L6所包围孔的磁场越多电感L1～L4与L5和L6的互感越大。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第一侧和第二侧，各设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该每闭合线路的闭合回路所包围的孔，在该两个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

需要说明的是，本发明实施例中的闭合线路L5和L6是由导体103构成一个电流可以流通的闭合回路，闭合回路的等效电阻会影响电感L1～L4之间的耦合系数大小，等效电阻越大耦合系数越小；导体103可以由PCB铜箔绕制成，也可以由其他导电材料制成，导体材料的电导率可根据设计所需的等效电阻进行选取，本发明实施例并不对此做限定。

在实际应用中，导体103的宽度也是影响闭合线路L5和L6等效电阻的一个重要参数，例如，导体103的宽度越大，闭合线路的等效电阻越小，导体103的宽度越小，闭合线路的等效电阻越大。因此，可以通过控制导体103的整体线径宽度或局部线径宽度来控制等效电阻的大小，同时L5和L6线圈的大小、形状及L5和L6与电感L1～L4之间的距离会影响L5和L6的自感量及L1～L4与L5和L6之间的互感，例如，L5和L6与电感L1～L4之间的距离的越小，L1～L4与L5和L6之间的互感越大，相应地，L1～L4中每两个电感的耦合系数也越大；L5和L6与电感L1～L4之间的距离的越大，L1～L4与L5和L6之间的互感越小，相应地，L1～L4中每两个电感的耦合系数也越小，因此L5和L6线圈的大小、形状及L5和L6与电感L1～L4之间的距离可根据所需的耦合系数进行调整。本发明实施例中通过闭合线路L5和L6可以提高电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数，且L1～L4中每两个电感之间的耦合系数具有较好的一致性，同时闭合线路L5和L6可以形成磁场的屏蔽层，减小L1～L4产生的磁场对空间的辐射范围。

例如，当图4、图6方案具有相同的四个电感L1～L4时，电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数可以如表1、表2所示。通过对比表1、表2的数据可知，引入闭合线路L5和L6可以提高每两个电感之间的耦合系数，同时保证各个耦合系数具有较好的一致性。

表1，图4所示的耦合电感中电感的耦合系数

	L1	L2	L3	L4
					L1	1	0.05	0.006	0.002
L2	0.05	1	0.05	0.006
					L3	0.006	0.05	1	0.05
L4	0.002	0.006	0.05	1

表2，图6所示的耦合电感中电感的耦合系数

	L1	L2	L3	L4
					L1	1	0.25	0.20	0.21
L2	0.25	1	0.25	0.20
					L3	0.20	0.25	1	0.25
L4	0.21	0.20	0.25	1

前文描述了至少两个电感沿第一直线排成一排的例子，下面描述该至少两个电感沿平行的第二直线和第三直线排成两排的例子。

相应地，作为另一实施例，本发明实施例，该至少两个电感包括沿第二直线所在的方向排列的至少一个电感，和沿第三直线所在的方向排列的至少一个电感，该第二直线与该第三直线相互平行，每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于该第二直线和该第三直线所在的第二平面；

该至少一个闭合线路包括第三闭合线路，该第三闭合线路设置在该至少两个电感的第三侧，

每一第四环形均与第五环形相交；或，每一第四环形均位于第五环形的内孔；或，全部第四环形中部分该第四环形与第五环形相交，另一部分该第四环形位于该第五环形的内孔内；

其中，每一该第四环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于该第二平面的直线方向在该第二平面上的投影，该第五环形为该第三闭合线路沿垂直于该第二平面的直线方向在该第二平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第三侧，例如上侧，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

可选地，作为另一实施例，该第三闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

进一步地，作为另一实施例，该至少一个闭合线路还包括第四闭合线路，该第四闭合线路设置在该至少两个电感的第四侧，该第四侧为与该第三侧相对的一侧；

每一第四环形均与第六环形相交；或，每一第四环形均位于第六环形的内孔；或，全部第四环形中部分该第四环形与第六环形相交，另一部分该第四环形位于该第六环形的内孔内；

其中，该第六环形为该第四闭合线路沿垂直于该第三平面的直线方向在该第二平面上的投影。

因此，本发明实施例中通过在至少两个电感的第三侧和第四侧，各设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该每闭合线路的闭合回路所包围的孔，在该两个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

例如，如图7所示，以第二平面为水平平面为例，该耦合电感中的至少两个电感为4个电感，分别为电感L1、L2、L3和L4，该4个电感排成两排。其中，电感L1和L2沿第二直线方向排成一排，电感L3和L4沿第三直线方向排成一排。

该至少一个闭合线路包括第三闭合线路，如图7中由金属导体103绕制的闭合线路L5，可选地，该至少一个闭合线路还可以包括第四闭合线路，如图7中由金属导体103绕制的闭合线路L6，闭合线路L5设置在4个电感的第三侧(例如为上方)，闭合线路L6设置在4个电感的第四侧(例如为下方)。可选地，闭合线路L6和L5的结构相同，对称设置的四个电感的上方和下方。电感L1～L4产生的磁场均可以穿过L5和L6围成的孔，在L5和L6上产生感应电流，进而能够提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

如图7所示，每一个电感沿垂直于第二平面(例如，水平平面)的直线方向在该第二平面(水平平面)上的投影为第四环形，该第三闭合线路沿垂直于该第二平面的直线方向在该第一平面上的投影形成第五环形。该第四闭合线路沿垂直于该第二平面的直线方向在该第一平面上的投影形成第六环形。如图7所示，由于该第三闭合线路和第四闭合线路为水平放置的，因此，该第三闭合线路对应的第五环形与该第四闭合线路围成的第六环形与第三闭合线路和第四闭合线路本身的形状相同。在如图7所示的耦合电感中，该第三闭合线路和第四闭合线路均包括4个子线路，每一个子线路围成一个子孔，每一个闭合线路中相邻两个子孔通过间隙导通，在如图7所示，该间隙可以为与第二直线和第三直线成45°夹角的细缝，4个子孔通过交叉的缝隙导通。

在图7中，展示了每一第四环形均位于第五环形的内孔，且每一第四环形均位于第六环形的内的列子。也即闭合线路L5所围成的孔的面积大于或等于L1～L4所围成的面积(4个第四环形的面积之和)；且闭合线路L5所围成的孔的面积大于或等于L1～L4所围成的面积即4个第四环形的面积(4个第四环形的面积之和)。

电感L1～L4产生的磁场均会穿过L5和L6所包围的孔，因此电感L1～L4均与L5和L6互相耦合，电感L1～L4所产生的磁场，穿过L5和L6所包围孔的磁场越多电感L1～L4与L5和L6的互感越大。

应理解，图7所示的耦合电感在仅包括一个闭合线路L5时，该一个闭合线路L5可以设置在该两排电感的上侧位置，也可以设置在两排电感的下侧位置，本发明实施例并不限于此。

如图7所示，4个电感排成两排，形成对称结构，该4个电感比较集中，相比于四个电感排成一排或任意放置时，各个电感之间的耦合系数一致性比较好，通过闭合线路L5和L6可以进一步提高电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数，并提高电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数的一致性，提高电路的工作性能。

上文中，结合图7描述了该至少两个电感排成两排的例子，下面描述该至少两个电感排成上下两层的例子。

相应地，作为另一实施例，该至少两个电感包括两层电感，该两层电感中位于第一层的至少一个电感沿第四直线所在的方向排列，位于第二层的至少一个电感沿第五直线所在的方向排列，该至少两个电感中每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于该第四直线和该第五直线；

该至少一个闭合线路包括第五闭合线路，该第五闭合线路设置该两层电感之间；

每一第七环形均与第八环形相交；或，

每一第七环形均位于第八环形的内孔；或，

全部第七环形中部分该第七环形与第八环形相交，另一部分该第七环形位于该第八环形的内孔内；

其中，每一该第七环形是指该至少两个电感中对应的一个电感沿垂直于第三平面的直线方向在第三平面上的投影，该第三平面垂直于该至少两个电感中每一电感的轴线，该第八环形为该第五闭合线路在该第三平面上的投影。

可选地，作为另一实施例，该第五闭合线路包括至少两个子线路，一个该子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙导通；该至少两个电感中每一电感对应一个该子孔，且该至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的该子孔内穿过。

因此，本发明实施例中通过在两排电感的中间位置，设置一个闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过该闭合线路的闭合回路所围成的孔，在该闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

例如，如图8所示，以第三平面为水平平面为例，该耦合电感中的至少两个电感为4个电感，分别为电感L1、L2、L3和L4，该4个电感排成两层，其中第一层电感包括沿第四直线方向排布的L1和L2，第二层电感包括沿第五直线方向排布的L3和L4，可选地，L1形成的第七环形和L3形成的第七环形重合在一起，L2形成的第七环形和L4形成的第七环形重合在一起。

该至少一个闭合线路包括第五闭合线路，如图8中的闭合线路L5，闭合线路L5设置在两层电感的中间。

如图8所示，每一个电感沿垂直于第三平面的直线方向在该第三平面(水平平面)上的投影为第七环形，该第五闭合线路沿垂直于该第三平面的直线方向在该第三平面上的投影形成第八环形。如图8所示，由于该第五闭合线路为水平放置的，因此，该第五闭合线路对应的第八环形与该第五闭合线路围成的形状相同。在如图8所示的耦合电感中，该第五闭合线路包括2个子线路，每一个子线路围成一个子孔，该2两个子孔通过间隙导通，在如图8所示，该间隙可以为一条平行于第第四直线或第五直线的细缝。

在图8中，展示了每一第七环形均位于第八环形的内孔列子。也即闭合线路L5所围成的孔的面积(也即第八环形的面积)大于或等于L1和L2所围成的面积或者L3和L4所围成的面积(也即4个第七环形的面积之和)的情形。电感L1～L4产生的磁场均会穿过L5所围成的孔，因此，通过闭合线路L5可以提高电感L1～L4之间的耦合系数，并提高电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数的一致性，提高电路的工作性能。

如图8所示，四个电感排成两层的结构，4个电感的位置比较集中，相比于四个电感排成一排或任意放置时，各个电感之间的耦合系数一致性比较好，通过闭合线路L5可以进一步提高电感L1～L4之间的耦合系数，并提高电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数的一致性，提高电路的工作性能。

需要说明的是，图4至图8中展示的电感螺旋结构的电感，可替代地，本发明实施例中的电感也可以为由内到外绕制的环形电感。

例如，针对图6而言，将图6中的电感由螺旋结构的电感变换为由内到外绕制的环形电感后，即可得到图9所示的耦合电感。图9中所示的四个电感为由内到外绕制的环形电感，在四个电感的上方与下方空间放置一个由导体绕制而成的闭合线路，形成闭合线路L5和L6，电感L1～L4的磁场穿过闭合线路L5和L6所围成的孔，在闭合线路L5和L6上产生感应电流，进而能够提高四个电感之间的耦合系数以及减小该4各电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

类似的图4至图8中的其他的耦合电感中的电感都可以变换为图9中所示的由内到外绕制的环形电感，本发明实施例并不限于此。具体地的变换结构可参见图9中所示的电感的具体结构，为了避免重复，此处不再一一赘述。

前文中结合图4至图9仅描述了至少两个电感中每个电感的轴线与水平平面垂直排布(即电感水平放置)的例子，但本发明实施例并不限于此，例如，该至少两个电感中每个电感的轴线还可以与水平平面成一定夹角的排布，例如，本发明实施例中的电感也可以竖直放置(即电感的轴线与水平平面平行)。

电感竖直放置的情形可以参考图4至图9描述的电感水平放置的列子，为了避免重复，此处适当省略详细描述。

例如，以图6为例，在图6的基础上，将水平放置的电感变换为竖直放置后，即可得到类似图10的耦合电感的结构。

具体地，图10所示的至少两个电感为4个电感，分别为电感L1、L2、L3和L4，该4个电感在竖直放置成一排。该至少一个闭合线路包括闭合线路L5和闭合线路L6，分别设置在该4个电感的前侧和后侧。

具体地，该4个电感L1～L4为竖直放置的电感(也可以称为立式电感)，各个电感之间彼此绝缘，每个电感包括多匝绕组，每一匝绕组包括一个上层金属201、两个金属连接单元202及一个底层金属203。由于各个电感之间的距离不同，因此各个电感之间的互感不同，距离越近，互感越大。互感的不一致将对电路的工作特性造成影响。本发明实施例中通过在各个电感的前后两侧分别设置闭合线路L5和L6，可提高每两个电感之间的耦合系数，闭合线路L5和L6均包括上层金属层301、金属连接单元302以及下层金属层303，电流可在L5和L6的闭合线路上流通。电感L5、L6与电感L1～L4之间存在一定距离，彼此绝缘，同时L1～L4的主磁通全部或部分经过L5和L6，因此电感L1～L4均可以与电感L5和L6耦合，从而提高了电感L1～L4中每两个电感之间的耦合系数，减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升各个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

并且L5和L6对电感L1～L4的磁场有一定的屏蔽作用，能够减小L1～L4产生的磁场在空间的分布范围，有利于减小EMI干扰。

可选地，作为另一实施例，前述各个实施例中的每一个闭合线路可以包括可调电阻，该可调电阻用于调节对应闭合电路的电阻值，进而调节对应闭合线路与每一电感之间的耦合系数。

本发明实施例中的上述各个闭合线路均可以替换为包括金属导体和可调电阻连接形成的闭合回路，下文仅描述将图6和图10的闭合线路替换成具有可调电阻的闭合回路的例子，其他的各个耦合电感可以具有类似的变换结构，为了避免重复，下文不再一一赘述。

例如，在图6的耦合电感的基础上，将闭合线路设置为包括金属导体和可调电阻后，即可得到如图11所示的耦合电感。

具体地，如图11所示的耦合电感中的至少两个电感包括4个水平放置的电感，即电感L1、L2、L3和L4，该4个电感排成一排。该至少一个闭合线路包括闭合线路L5和L6，分别设置在该4个电感的下侧和下侧。

具体地，如图11所示的耦合电感，电感L1～L4所示电感通过导体绕组101沿平面绕制而成，每个电感可具有多匝线圈，每匝线圈之间可以具有一定的绝缘介质，各匝之间通过金属连接单元102相连。感应单元闭合线路L5和L6分别置于各个电感L1～L4的上方与下方空间并与电感L1～L4绝缘，电感L5、L6由金属导体103沿平面绕制，同时在闭合线路L5和L6回路中分别串联上可调电阻1101，金属导体103与串联可调电阻1101组成一个电流可流通的闭合回路。闭合线路L5和L6线圈所围成的孔全部或部分涵盖电感L1～L4所包围的面积，使得电感L1～L4产生的主磁通部分或全部穿过闭合线路L5所围成的孔，因此电感L1～L4均与闭合线路L5和L6耦合，通过调整L5、L6回路线圈的大小及与各个电感L1～L4之间的绝缘距离，可以迅速调整电感L1～L4与电感L5和L6之间的耦合系数，从而调整电感L1～L4之间的耦合系数；同时在闭合线路L5和L6回路中串联可调电阻1101可以调整电感L5和L6回路中的等效电阻，调整电感L1～L4与闭合线路L5和L6之间的耦合系数。

再例如，在图10的耦合电感的基础上，将闭合线路设置为包括金属导体和可调电阻后，即可得到如图12所示的耦合电感。

具体地，如图12所示的耦合电感中的至少两个电感包括4个竖直放置的电感，即电感L1、L2、L3和L4，该4个电感排成一排。该至少一个闭合线路包括闭合线路L5和L6，分别设置在该4个电感的后侧和前侧。

具体地，如图12所示的耦合电感，包括4个竖直放置的电感L1～L4，各电感之间彼此绝缘，每个电感包括多匝绕组，电感的每匝绕组由一个上层金属201、两个金属连接单元202及一个底层金属203构成。由于各个电感之间的距离不同，因此各个电感之间的互感不同，距离越近，互感越大。互感的不一致将对电路的工作特性造成影响。本实施例中通过在4个电感的后侧和前侧设置闭合线路L5和L6，能够提高各个电感之间的耦合系数。同时各个电感之间的耦合系数具有较好的一致性，并且能够减小电感L1～L4的磁场在空间中的分布范围，减小磁场EMI干扰。

闭合线路L5和L6由第一金属导电层301、金属连接单元302、第二金属导电层303以及串联在回路中的一个或多个可调电阻1201组成，电感L1～L4的磁场穿过闭合线路L5和L6所围成的孔，以在闭合线路回路中产生感应电流。在闭合线路L5和L6回路中串联可调电阻可以调整电感L5和L6回路中的等效电阻，调整电感L1～L4与闭合线路L5和L6之间的耦合系数。该可调电阻可以在闭合线路L5和L6的第一或第二导电层上，也可以通过在外部电路通过金属引线或连接单元串联到闭合线路L5和L6上。

因此，本发明实施例通过在至少两个电感的周围设置闭合线路，使得该至少两个电感产生的磁场穿过在闭合线路中设置可调电阻，可以通过调节可调电阻的阻值，调节对应闭合线路与每一电感之间的耦合系数，进而实现灵活的调节各个电感之间的耦合系数。

应理解，图3至图12实施例中各个电感的绕组中的金属导体为片状或柱状结构，但本发明实施例并不限于此，各个电感的金属导体还可以为其他的形状，本发明实施例并不限于此。类似的，各个闭合线路的闭合回路中的金属导体的形状也不限于为片状结构，闭合线路的金属导体也可以为其他形状，本发明实施例并不限于此。

还应理解，图3至图12实施例中示意了各个闭合线路设置在电感的正上侧、正下、正前侧或正后侧的例子，但本发明实施例并不限于此，各个闭合线路的线圈也可以具有一定的偏移，即各个闭合线圈可以沿各个电感的轴线方向移动，也可以沿垂直于各个电感的平面内移动。还应理解，本发明实施例中图5至图12中各个闭合线路在沿垂直于电感的轴线的平面上的投影，大致与该至少两个电感在沿沿垂直于电感的轴线的平面上的投影重合，但本发明实施并不限于此，各个闭合线路在沿垂直于电感的轴线的平面上的投影可以与该至少两个电感在沿沿垂直于电感的轴线的平面上的投影相交；或者该至少两个电感在沿沿垂直于电感的轴线的平面上的投影位于各个闭合线路在沿垂直于电感的轴线的平面上的投影内。本发明实施例并不限于此，只要该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔即可。

上文中，结合图1至12详细描述了本发明实施例的耦合电感，应注意，图1至图12的例子仅仅是为了帮助本领域技术人员理解本发明实施例，而非要将本发明实施例限于所例示的具体数值或具体场景。本领域技术人员根据所给出的图1至图12的例子，显然可以进行各种等价的修改或变化，这样的修改或变化也落入本发明实施例的范围内。

本发明实施例还提供了一种电压调节器，该电压调节器可以包括：输入端，用于连接输入电压；输出端，用于连接负载；至少两个切换电路；和如图3至图12中任一个的耦合电感，其中，该耦合电感中的至少两个电感包括的电感的数量与该至少两个切换电路包括的切换电路的数量相等，且该至少两个电感中每一个电感与该至少两个切换电路中的一个切换电路串联设置在该输入端和该输出端之间，该至少两个切换电路中的每个切换电路周期性的为与该每个切换电路串联的电感提供脉冲电压。

例如，如图13所示，该电压调节器1300包括输入端1310、4个切换电路1320、和耦合电感1330，其中，该耦合电感包括4个电感1331(L1-L4)和至少一个闭合线路1332和输出端1340。其中，该耦合电感1330可参数上述图3至图12中的耦合电感的描述，为避免重复，此处不再赘述。

因此，本发明实施例中该至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过该至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，在该至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流，进而能够提高该至少两个电感中每两个电感之间的耦合系数以及减小该至少两个电感中一对电感之间的耦合系数与另一对电感之间的耦合系数的差距，在一定程度上提升每两个电感之间的耦合系数的一致性，从而降低电路控制的复杂度，提高电路的工作性能。

本领域普通技术人员可以意识到，结合本文中所公开的实施例中描述的各方法步骤和单元，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各实施例的步骤及组成。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或步骤可以用硬件、处理器执行的软件程序，或者二者的结合来实施。软件程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

尽管通过参考附图并结合优选实施例的方式对本发明进行了详细描述，但本发明并不限于此。在不脱离本发明的精神和实质的前提下，本领域普通技术人员可以对本发明的实施例进行各种等效的修改或替换，而这些修改或替换都应在本发明的涵盖范围内。

Claims (12)

1.一种耦合电感，其特征在于，包括：

至少两个电感，所述至少两个电感相隔离；

至少一个闭合线路，所述至少一个闭合线路中每一闭合线路围成一个孔，所述至少两个电感中每个电感产生的磁场均穿过所述至少一个闭合线路中每一闭合线路围成的孔，以在所述至少一个闭合线路中的每一闭合线路上产生感应电流。

2.根据权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少一个闭合线路中的每一闭合线路均包括可调电阻，所述可调电阻用于调节对应闭合电路的电阻值，进而调节对应闭合线路与每一电感之间的耦合系数。

3.根据权利要求1或2所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少两个电感中的每一电感均为同轴空心线圈。

4.根据权利要求3所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少两个电感中的每一电感均沿第一直线所在的方向排列，每一电感的轴线相互平行且均垂直于所述第一直线；

所述至少一个闭合线路包括第一闭合线路，所述第一闭合线路设置在所述至少两个电感的第一侧；

每一第一环形均与第二环形相交；或，每一第一环形均位于第二环形的内孔；或，全部第一环形中部分所述第一环形与第二环形相交，另一部分所述第一环形位于所述第二环形的内孔内；

其中，每一所述第一环形是指所述至少两个电感中的一个电感沿垂直于第一平面的直线方向在所述第一平面上的投影，所述第一平面垂直于所述至少两个电感中每一电感的轴线，所述第二环形为所述第一闭合线路沿垂直于所述第一平面的直线方向在所述第一平面上的投影。

5.根据权利要求4所述的耦合电感，其特征在于，

所述第一闭合线路包括至少两个子线路，一个所述子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙连通；所述至少两个电感中每一电感对应一个所述子孔，且所述至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的所述子孔内穿过。

6.根据权利要求4或5所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少一个闭合线路还包括第二闭合线路，所述第二闭合线路设置在所述至少两个电感的第二侧，所述第二侧为与所述第一侧相对的一侧；

每一第一环形均与第三环形相交；或，每一第一环形均位于第三环形的内孔；或，全部第一环形中部分所述第一环形与第三环形相交，另一部分所述第一环形位于所述第三环形的内孔内；

其中，所述第三环形为所述第二闭合线路沿垂直于所述第一平面的直线方向在所述第一平面上的投影。

7.根据权利要求3所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少两个电感包括沿第二直线所在的方向排列的至少一个电感，和沿第三直线所在的方向排列的至少一个电感，所述第二直线与所述第三直线相互平行，每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于所述第二直线和所述第三直线所在的第二平面；

所述至少一个闭合线路包括第三闭合线路，所述第三闭合线路设置在所述至少两个电感的第三侧，

每一第四环形均与第五环形相交；或，每一第四环形均位于第五环形的内孔；或，全部第四环形中部分所述第四环形与第五环形相交，另一部分所述第四环形位于所述第五环形的内孔内；

其中，每一所述第四环形是指所述至少两个电感中的一个电感沿垂直于所述第二平面的直线方向在所述第二平面上的投影，所述第五环形为所述第三闭合线路沿垂直于所述第二平面的直线方向在所述第二平面上的投影。

8.根据权利要求7所述的耦合电感，其特征在于，

所述第三闭合线路包括至少两个子线路，一个所述子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙连通；所述至少两个电感中每一电感对应一个所述子孔，且所述至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的所述子孔内穿过。

9.根据权利要求7或8所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少一个闭合线路还包括第四闭合线路，所述第四闭合线路设置在所述至少两个电感的第四侧，所述第四侧为与所述第三侧相对的一侧；

每一第四环形均与第六环形相交；或，每一第四环形均位于第六环形的内孔；或，全部第四环形中部分所述第四环形与第六环形相交，另一部分所述第四环形位于所述第六环形的内孔内；

其中，所述第六环形为所述第四闭合线路沿垂直于所述第二平面的直线方向在所述第二平面上的投影。

10.根据权利要求3所述的耦合电感，其特征在于，

所述至少两个电感排列为两层，其中，位于第一层的至少一个电感沿第四直线所在的方向排列，位于第二层的至少一个电感沿第五直线所在的方向排列，所述至少两个电感中每一电感的轴线互相平行，且每一电感的轴线均垂直于所述第四直线和所述第五直线；

所述至少一个闭合线路包括第五闭合线路，所述第五闭合线路设置所述两层电感之间；

每一第七环形均与第八环形相交；或，每一第七环形均位于第八环形的内孔；或，全部第七环形中部分所述第七环形与第八环形相交，另一部分所述第七环形位于所述第八环形的内孔内；

其中，每一所述第七环形是指所述至少两个电感中的一个电感沿垂直于第三平面的直线方向在第三平面上的投影，所述第三平面垂直于所述至少两个电感中每一电感的轴线，所述第八环形为所述第五闭合线路在所述第三平面上的投影。

11.根据权利要求10所述的耦合电感，其特征在于，

所述第五闭合线路包括至少两个子线路，一个所述子线路围成一个子孔，相邻两个子孔之间通过间隙连通；所述至少两个电感中每一电感对应一个所述子孔，且所述至少两个电感中每一电感产生的磁场从对应的所述子孔内穿过。

12.一种电压调节器，其特征在于，包括：

输入端，用于连接输入电压；

输出端，用于连接负载；

至少两个切换电路；

和如权利要求1至11中任一项所述的耦合电感，

其中，所述耦合电感中的至少两个电感包括的电感的数量与所述至少两个切换电路包括的切换电路的数量相等，且所述至少两个电感中每一个电感与所述至少两个切换电路中的一个切换电路串联设置在所述输入端和所述输出端之间，所述至少两个切换电路中的每个切换电路周期性的为与所述每个切换电路串联的电感提供脉冲电压。