CN107633935A - 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路 - Google Patents

一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路 Download PDF

Info

Publication number
CN107633935A
CN107633935A CN201610567010.2A CN201610567010A CN107633935A CN 107633935 A CN107633935 A CN 107633935A CN 201610567010 A CN201610567010 A CN 201610567010A CN 107633935 A CN107633935 A CN 107633935A
Authority
CN
China
Prior art keywords
winding
inductance
magnetic
integrated inductor
type magnetic
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
CN201610567010.2A
Other languages
English (en)
Inventor
胡永辉
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZTE Corp
Original Assignee
ZTE Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZTE Corp filed Critical ZTE Corp
Priority to CN201610567010.2A priority Critical patent/CN107633935A/zh
Priority to PCT/CN2017/082426 priority patent/WO2018014618A1/zh
Publication of CN107633935A publication Critical patent/CN107633935A/zh
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02M—APPARATUS FOR CONVERSION BETWEEN AC AND AC, BETWEEN AC AND DC, OR BETWEEN DC AND DC, AND FOR USE WITH MAINS OR SIMILAR POWER SUPPLY SYSTEMS; CONVERSION OF DC OR AC INPUT POWER INTO SURGE OUTPUT POWER; CONTROL OR REGULATION THEREOF
    • H02M1/00—Details of apparatus for conversion
    • H02M1/42—Circuits or arrangements for compensating for or adjusting power factor in converters or inverters
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B70/00—Technologies for an efficient end-user side electric power management and consumption
    • Y02B70/10—Technologies improving the efficiency by using switched-mode power supplies [SMPS], i.e. efficient power electronics conversion e.g. power factor correction or reduction of losses in power supplies or efficient standby modes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Dc-Dc Converters (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本发明实施例公开了一种磁集成电感及其制作方法和无桥PFC电路；该磁集成电感包括：两个以开口位置相对应的方式上下叠置的E型磁芯和四个绕组；其中，所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；所述四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。

Description

一种磁集成电感及其制作方法和无桥PFC电路
技术领域
本发明涉及电力电子技术，尤其涉及一种磁集成电感及其制作方法和无桥功率因数矫正(PFC，Power Factor Correct)电路。
背景技术
为提升电源功率的转换效率，目前常见的AC-DC变换器的拓扑为无桥PFC。如图1所示的现有技术中提供的一种无桥PFC电路可以包括两个升压PFC电路，每一个升压PFC电路在交流输入的半周期内工作。如图2和图3所示，当一个升压PFC电路工作时(实线代表工作)，另一个升压PFC电路不工作(虚线代表不工作)。因此，图1所示的无桥PFC拓扑中的两个电感只在半周期内工作，电感的磁芯利用率低。
并且，在目前的升压PFC中，通常采用两副磁芯绕制两个电感，再结合前述实际等效只有二分之一的磁芯利用率来看，两幅磁芯绕制两个电感不仅降低了电源功率密度，同时提高了无桥PFC电路的成本。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明实施例期望提供一种磁集成电感及其制作方法和无桥PFC电路，提高电感的磁芯利用率和电源功率密度，降低了无桥PFC电路的成本。
本发明的技术方案是这样实现的：
第一方面，本发明实施例提供了一种磁集成电感，包括：两个以开口位置相对应的方式上下叠置的E型磁芯和四个绕组；其中，所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；所述四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
2、根据权利要求1所述的磁集成电感，其特征在于，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组和第二绕组以及第二电感的第一绕组和第二绕组；
其中，所述第一电感的第一绕组和所述第一电感的第二绕组分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯的两个边柱上；所述第二电感的第一绕组和所述第二电感的第二绕组分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯的两个边柱上；
并且，所述第一电感的第一绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第一绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；所述第一电感的第二绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第二绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；
并且，所述第一电感的第一绕组的异名端与所述第一电感的第二绕组的异名端相连；所述第二电感的第一绕组的异名端和所述第二电感的第二绕组的同名端相连；
并且，所述第一电感的第一绕组的线圈匝数和所述第一电感的第二绕组的线圈匝数相同；所述第二电感的第一绕组的线圈匝数和所述第二电感的第二绕组的线圈匝数相同。
在上述方案中，当有电流流过所述第一电感的第一绕组和第二绕组时，所述第一电感的第一绕组与所述第一电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
在上述方案中，当有电流流过所述第二电感的第一绕组和第二绕组时，所述第二电感的第一绕组与所述第二电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
在上述方案中，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
在上述方案中，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
第二方面，本发明实施例提供了一种磁集成电感的制作方法，所述方法包括：
将两个E型磁芯按照开口位置相对应的方式上下叠置，并且将所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；
将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
在上述方案中，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组和第二绕组以及第二电感的第一绕组和第二绕组；
相应地，将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上，具体包括：
将所述第一电感的第一绕组和所述第一电感的第二绕组分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯的两个边柱上；将所述第二电感的第一绕组和所述第二电感的第二绕组分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯的两个边柱上；
以及，将所述第一电感的第一绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第一绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；将所述第一电感的第二绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第二绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；
以及，将所述第一电感的第一绕组的异名端与所述第一电感的第二绕组的异名端相连；将所述第二电感的第一绕组的异名端和所述第二电感的第二绕组的同名端相连；
以及，将所述第一电感的第一绕组的线圈匝数和所述第一电感的第二绕组的线圈匝数相同；将所述第二电感的第一绕组的线圈匝数和所述第二电感的第二绕组的线圈匝数相同。
在上述方案中，所述第一电感的第一绕组和第一电感的第二绕组绕制在第一E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第一电感的第一绕组和第二绕组时，所述第一电感的第一绕组与所述第一电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
在上述方案中，所述第二电感的第一绕组和第二电感的第二绕组绕制在第二E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第二电感的第一绕组和第二绕组时，所述第二电感的第一绕组与所述第二电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
在上述方案中，所述所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
在上述方案中，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
第三方面，本发明实施例提供了一种无桥功率因数矫正PFC电路，所述PFC电路包括：磁集成电感、两个主开关管，两个整流二极管、两个箝位二极管以及一个储能电容；其中，第一主开关管和第一箝位二极管与第二主开关管和第二箝位二极管在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为第一方面中任一项所述的磁集成电感。
第四方面，本发明实施例提供了一种无桥功率因数矫正PFC电路，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2以及一个储能电容Co，其中，主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为第一方面中任一项所述的磁集成电感。
第五方面，本发明实施例提供了一种无桥功率因数矫正PFC电路，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为第一方面中任一项所述的磁集成电感。
第六方面，本发明实施例提供了一种无桥功率因数矫正PFC电路，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为第一方面中任一项所述的磁集成电感。
第七方面，本发明实施例提供了一种无桥功率因数矫正PFC电路，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为第一方面中任一项所述的磁集成电感。
在上述方案中，所述主开关管为双向开关；其中，所述双向开关包括二极管、MOS管、晶体三极管中的一种或多种的组合。
本发明实施例提供了一种磁集成电感及其制作方法和无桥PFC电路，将两个以开口位置相对应的方式上下叠置且中心磁柱接触的E型磁芯，并且将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱。从而提高电感的磁芯利用率和电源功率密度，降低了无桥PFC电路的成本。
附图说明
图1为现有技术中提供的一种无桥PFC电路结构示意图；
图2为现有技术中提供的一种无桥PFC电路的工作原理图；
图3为现有技术中提供的另一种无桥PFC电路的工作原理图；
图4为本发明实施例提供的一种磁集成电感结构示意图；
图5为本发明实施例提供的一种磁集成电感的简化电路示意图；
图6为本发明实施例提供的一种磁集成电感的工作示意图；
图7为本发明实施例提供的另一种磁集成电感的工作示意图；
图8为本发明实施例提供的一种磁集成电感的制作方法流程示意图；
图9为本发明实施例提供的一种将绕组绕在E型磁芯边柱的示意图；
图10为本发明实施例提供的第一种无桥PFC电路示意图；
图11为本发明实施例提供的一种无桥PFC电路的工作示意图；
图12为本发明实施例提供的另一种无桥PFC电路的工作示意图；
图13为本发明实施例提供的第二种无桥PFC电路示意图；
图14为本发明实施例提供的第三种无桥PFC电路示意图；
图15为本发明实施例提供的第四种无桥PFC电路示意图；
图16为本发明实施例提供的第五种无桥PFC电路示意图；
图17为本发明实施例提供的双向开关的具体实现示意图。
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。
实施例一
参见图4，其示出了本发明实施例提供的一种磁集成电感40，包括两个以开口位置相对应的方式上下叠置的E型磁芯和四个绕组；其中，所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；所述四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
示例性地，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组N11和第二绕组N12以及第二电感的第一绕组N21和第二绕组N22；
其中，所述第一电感的第一绕组N11和所述第一电感的第二绕组N12分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯L1的两个边柱上；所述第二电感的第一绕组N21和所述第二电感的第二绕组N22分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯L2的两个边柱上；
并且，所述第一电感的第一绕组N11所绕制的第一E型磁芯L1的边柱与所述第二电感的第一绕组N21所绕制的第二E型磁芯L2的边柱对应；所述第一电感的第二绕组N12所绕制的第一E型磁芯L1的边柱与所述第二电感的第二绕组N22所绕制的第二E型磁芯L2的边柱对应；
并且，所述第一电感的第一绕组N11的异名端与所述第一电感的第二绕组N12的异名端相连；所述第二电感的第一绕组N21的异名端和所述第二电感的第二绕组N22的同名端相连；
并且，所述第一电感的第一绕组N11的线圈匝数和所述第一电感的第二绕组N12的线圈匝数相同；所述第二电感的第一绕组N21的线圈匝数和所述第二电感的第二绕组N22的线圈匝数相同。
需要说明的是，上述示例对应的磁集成电感的简化电路如图5所示，可以包括第一电感L1和第二电感L2；其中，第一电感L1由绕组N11和绕组N12构成；第二电感L2由绕组N21和绕组N22构成。
优选地，当有电流流过所述第一电感的第一绕组N11和第二绕组N12时，所述第一电感的第一绕组N11与所述第一电感的第二绕组N12在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
具体地，以图6为例，当有电流i1流过绕组N11和N12时，为了使L1和L2之间解耦，N11和N12应该采用相同的匝数，N11＝N12；同时N21和N22采用相同的匝数，N21＝N22。如图7所示，电流i1产生的感应磁场强度的变化在N21和N22绕组中产生方向相反的感应电流，由于N21＝N22，所以流过电感L2的N21和N22绕组电流i2＝0。
优选地，当有电流流过所述第二电感的第一绕组N21和第二绕组N22时，所述第二电感的第一绕组N21与所述第二电感的第二绕组N22在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
具体地，以图7为例，当有电流i2流过绕组N21和N22时的电流和磁力线方向。为了使L1和L2之间解耦，N11和N12应该采用相同的匝数，N11＝N12；同时N21和N22采用相同的匝数，N21＝N22。如图8所示，电流I2产生的感应磁场强度的变化在N11和N12绕组中产生方向相反的感应电流，由于N11＝N12，所以流过电感L1的N11和N12绕组电流i1＝0。因此，L1和L2是磁解耦的两个电感，可以当作两个独立的电感使用，如图4所示的集成电感L1和L2的磁集成电感可以替代图1所示的两个分立的电感。
结合上述示例及图6和图7，优选地，所述第一电感的第一绕组N11绕制方式和所述第二电感的第一绕组N21的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；并且，
所述第一电感的第二绕组N12绕制方式和所述第二电感的第二绕组N22的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
优选地，具体的绕制方式还可以包括：
所述第一电感的第一绕组N11绕制方式和所述第二电感的第一绕组N21的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；并且，
所述第一电感的第二绕组N12绕制方式和所述第二电感的第二绕组N22的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
本实施例提供了一种磁集成电感，将两个以开口位置相对应的方式上下叠置且中心磁柱接触的E型磁芯，并且将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱。从而提高电感的磁芯利用率和电源功率密度，降低了无桥PFC电路的成本。
实施例二
基于前述实施例相同的技术构思，参见图8，其示出了本发明实施例提供的一种磁集成电感的制作方法，所述方法可以包括：
S801：将两个E型磁芯按照开口位置相对应的方式上下叠置，并且将所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；
S802：将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
在上述方案中，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组和第二绕组以及第二电感的第一绕组和第二绕组；
相应地，参见图9，所述将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上，具体包括：
S8021：将第一电感的第一绕组和第一电感的第二绕组分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯的两个边柱上；将第二电感的第一绕组和第二电感的第二绕组分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯的两个边柱上；
S8022：将第一电感的第一绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与第二电感的第一绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；将第一电感的第二绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与第二电感的第二绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；
S8023：将第一电感的第一绕组的异名端与第一电感的第二绕组的异名端相连；将第二电感的第一绕组的异名端和第二电感的第二绕组的同名端相连；
S8024：将第一电感的第一绕组的线圈匝数和第一电感的第二绕组的线圈匝数相同；将第二电感的第一绕组的线圈匝数和第二电感的第二绕组的线圈匝数相同。
需要说明的是，上述步骤S8021至S8024之间不存在先后顺序，本领域技术人员可以在具体实现过程中按照任意顺序来实现上述步骤，本实施例对此不做赘述。
优选地，所述第一电感的第一绕组和第一电感的第二绕组绕制在第一E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第一电感的第一绕组和第二绕组时，所述第一电感的第一绕组与所述第一电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
优选地，所述第二电感的第一绕组和第二电感的第二绕组绕制在第二E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第二电感的第一绕组和第二绕组时，所述第二电感的第一绕组与所述第二电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
可选地，针对四个绕组的具体绕制方式，需要说明的是，所述所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
可选地，针对四个绕组的具体绕制方式，需要说明的是，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
本实施例提供了一种磁集成电感的制作方法，将两个以开口位置相对应的方式上下叠置且中心磁柱接触的E型磁芯，并且将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱。，使得最后得到的磁集成电感能够提高电感的磁芯利用率和电源功率密度，降低了无桥PFC电路的成本。
实施例三
基于前述实施例提供的磁集成电感，本实施例提供了多个应用前述实施例所述的磁集成电感的无桥PFC电路。
参见图10，其示出了本发明实施例提供的第一种无桥PFC电路，该电路可以包括：磁集成电感、两个主开关管S1和S2，两个整流二极管D1和D2、两个箝位二极管D3和D4以及一个储能电容Co；其中，第一主开关管S1和第一箝位二极管D3与第二主开关管S2和第二箝位二极管D4在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为前述实施例中所描述的任一磁集成电感。可以理解地，图10中的磁集成电感通过图5所示的简化电路表示。
对于图10所示的PFC电路，需要说明的是，当无桥PFC电路在交流输入正半周时，如图11所示，升压PFC电路包括主开关管S1、整流二极管D1、箝位二极管D4、电感L1以及一个储能电容Co工作来为负载供电；同时，升压PFC电路包括主开关管S2、整流二极管D2、箝位二极管D3、电感L2不工作。虽然如此，由于电感L1的N11和N12绕组绕在E型磁芯的边柱上，因此两个E型磁芯都参与工作。
对于图10所示的PFC电路，需要说明的是，当无桥PFC电路在交流输入负半周时，参见图12，升压PFC电路包括主开关管S2、整流二极管D2、箝位二极管D3、电感L2以及一个储能电容Co工作来为负载供电；同时，升压PFC电路包括主开关管S1、整流二极管D1、箝位二极管D4、电感L1不工作。虽然如此，由于电感L2的N21和N22绕组绕在E型磁芯的边柱上，因此两个E型磁芯都参与工作。
因此，在图10所示的无桥PFC电路中，磁芯一直参与工作，磁芯利用率为一。相比现有技术中使用两幅磁芯分别绕制两个电感，磁芯利用率为现有技术的两倍，由于只使用一幅磁芯因此电感体积更小，提高了电源的功率密度并且降低了无桥PFC电路的成本。
基于图10所示的无桥PFC电路，可以针对磁集成电感的周边电路按照实际需求进行变更。
参见图13，其示出了本发明实施例提供的第二种无桥PFC电路，该电路可以包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2以及一个储能电容Co，其中，主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为前述实施例中所描述的任一磁集成电感。
参见图14，其示出了本发明实施例提供的第三种无桥PFC电路，该电路可以包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为前述实施例中所描述的任一磁集成电感。
参见图15，其示出了本发明实施例提供的第四种无桥PFC电路，该电路可以包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为前述实施例中所描述的任一磁集成电感。
参见图16，其示出了本发明实施例提供的第五种无桥PFC电路，该电路可以包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为前述实施例中所描述的任一磁集成电感。
针对图15以及16所示的无桥PFC电路，需要说明的是，主开关管可以用双向开关K替代；其中，所述双向开关K通过二极管、MOS管、晶体三极管中的一种或多种的组合来实现，也可以采用其它晶体管(如JFET)的形式构成。参见图17，图中的a)至f)为双向开关K的具体实现示意图。
本领域技术人员可以根据实际情况对双向开关K的具体实现进行选用。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用硬件实施例、软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (18)

1.一种磁集成电感，其特征在于，包括：两个以开口位置相对应的方式上下叠置的E型磁芯和四个绕组；其中，所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；所述四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
2.根据权利要求1所述的磁集成电感，其特征在于，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组和第二绕组以及第二电感的第一绕组和第二绕组；
其中，所述第一电感的第一绕组和所述第一电感的第二绕组分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯的两个边柱上；所述第二电感的第一绕组和所述第二电感的第二绕组分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯的两个边柱上；
并且，所述第一电感的第一绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第一绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；所述第一电感的第二绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第二绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；
并且，所述第一电感的第一绕组的异名端与所述第一电感的第二绕组的异名端相连；所述第二电感的第一绕组的异名端和所述第二电感的第二绕组的同名端相连；
并且，所述第一电感的第一绕组的线圈匝数和所述第一电感的第二绕组的线圈匝数相同；所述第二电感的第一绕组的线圈匝数和所述第二电感的第二绕组的线圈匝数相同。
3.根据权利要求2所述的磁集成电感，其特征在于，当有电流流过所述第一电感的第一绕组和第二绕组时，所述第一电感的第一绕组与所述第一电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
4.根据权利要求2所述的磁集成电感，其特征在于，当有电流流过所述第二电感的第一绕组和第二绕组时，所述第二电感的第一绕组与所述第二电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
5.根据权利要求3或4所述的磁集成电感，其特征在于，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
6.根据权利要求3或4所述的磁集成电感，其特征在于，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
7.一种磁集成电感的制作方法，其特征在于，所述方法包括：
将两个E型磁芯按照开口位置相对应的方式上下叠置，并且将所述两个E型磁芯之间的中心磁柱接触；
将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述四个绕组包括第一电感的第一绕组和第二绕组以及第二电感的第一绕组和第二绕组；
相应地，将四个绕组分别绕在所述两个E型磁芯的四个边柱上，具体包括：
将所述第一电感的第一绕组和所述第一电感的第二绕组分别绕制在叠置在上的第一E型磁芯的两个边柱上；将所述第二电感的第一绕组和所述第二电感的第二绕组分别绕制在叠置在下的第二E型磁芯的两个边柱上；
以及，将所述第一电感的第一绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第一绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；将所述第一电感的第二绕组所绕制的第一E型磁芯的边柱与所述第二电感的第二绕组所绕制的第二E型磁芯的边柱对应；
以及，将所述第一电感的第一绕组的异名端与所述第一电感的第二绕组的异名端相连；将所述第二电感的第一绕组的异名端和所述第二电感的第二绕组的同名端相连；
以及，将所述第一电感的第一绕组的线圈匝数和所述第一电感的第二绕组的线圈匝数相同；将所述第二电感的第一绕组的线圈匝数和所述第二电感的第二绕组的线圈匝数相同。
9.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述第一电感的第一绕组和第一电感的第二绕组绕制在第一E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第一电感的第一绕组和第二绕组时，所述第一电感的第一绕组与所述第一电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相同方向的磁场。
10.根据权利要求8所述的制作方法，其特征在于，所述第二电感的第一绕组和第二电感的第二绕组绕制在第二E型磁芯的边柱上，具体包括：
当有电流流过所述第二电感的第一绕组和第二绕组时，所述第二电感的第一绕组与所述第二电感的第二绕组在所述两个E型磁芯的中心磁柱内产生相反方向的磁场。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制。
12.根据权利要求9或10述的磁集成电感，其特征在于，所述第一电感的第一绕组绕制方式和所述第二电感的第一绕组的绕制方式均为自下而上从里向外进行绕制；
所述第一电感的第二绕组绕制方式和所述第二电感的第二绕组的绕制方式均为自上而下从里向外进行绕制。
13.一种无桥功率因数矫正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：磁集成电感、两个主开关管，两个整流二极管、两个箝位二极管以及一个储能电容；其中，第一主开关管和第一箝位二极管与第二主开关管和第二箝位二极管在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为权利要求1至6中任一项所述的磁集成电感。
14.一种无桥功率因数矫正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2以及一个储能电容Co，其中，主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为权利要求1至6中任一项所述的磁集成电感。
15.一种无桥功率因数矫正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为权利要求1至6中任一项所述的磁集成电感。
16.一种无桥功率因数矫正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流二极管D1、D2，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为权利要求1至6中任一项所述的磁集成电感。
17.一种无桥功率因数矫正PFC电路，其特征在于，所述PFC电路包括：磁集成电感、四个主开关管S1、S2、S3、S4，整流开关管S5、S6，快速二极管D3、D4、D5、D6以及一个储能电容Co，其中，所述主开关管S2、S4和主开关管S1、S3在电源正负半周期的作用对称互换，所述磁集成电感为权利要求1至6中任一项所述的磁集成电感。
18.根据权利要求16或17所述的无桥PFC电路，其特征在于，所述主开关管为双向开关；其中，所述双向开关包括二极管、MOS管、晶体三极管中的一种或多种的组合。
CN201610567010.2A 2016-07-18 2016-07-18 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路 Withdrawn CN107633935A (zh)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610567010.2A CN107633935A (zh) 2016-07-18 2016-07-18 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路
PCT/CN2017/082426 WO2018014618A1 (zh) 2016-07-18 2017-04-28 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610567010.2A CN107633935A (zh) 2016-07-18 2016-07-18 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107633935A true CN107633935A (zh) 2018-01-26

Family

ID=60991872

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610567010.2A Withdrawn CN107633935A (zh) 2016-07-18 2016-07-18 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN107633935A (zh)
WO (1) WO2018014618A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113314312B (zh) * 2021-04-16 2022-10-25 西安交通大学 一种基于磁芯结构的集成平面电感
KR20220153193A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 삼성전자주식회사 전자장치 및 전원공급장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201846235U (zh) * 2010-09-14 2011-05-25 艾默生网络能源系统北美公司 一种功率变换系统
CN102208242A (zh) * 2011-03-18 2011-10-05 华为技术有限公司 一种磁集成电感及其制作方法和一种无桥pfc电路
CN102301574A (zh) * 2011-07-01 2011-12-28 华为技术有限公司 功率因数校正转换器以及功率因数校正转换设备
CN102360863A (zh) * 2011-11-08 2012-02-22 田村（中国）企业管理有限公司 磁集成双电感器

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101187970B1 (ko) * 2010-12-21 2012-10-05 삼성전기주식회사 플래너 트랜스포머, 이를 갖는 구동 장치 및 디스플레이 장치
CN103516192B (zh) * 2012-06-29 2016-01-20 艾默生网络能源系统北美公司 功率因数校正电路和开关电源模块、功率因数校正方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201846235U (zh) * 2010-09-14 2011-05-25 艾默生网络能源系统北美公司 一种功率变换系统
CN102208242A (zh) * 2011-03-18 2011-10-05 华为技术有限公司 一种磁集成电感及其制作方法和一种无桥pfc电路
CN102301574A (zh) * 2011-07-01 2011-12-28 华为技术有限公司 功率因数校正转换器以及功率因数校正转换设备
CN102360863A (zh) * 2011-11-08 2012-02-22 田村（中国）企业管理有限公司 磁集成双电感器

Also Published As

Publication number Publication date
WO2018014618A1 (zh) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104300810B (zh) 功率因数校正转换器与控制方法
WO2017118432A1 (zh) 一种直流多输入单输出谐振变换器及其控制方法
CN101257255A (zh) 适合于llc谐振系列拓扑磁集成变换器
CN102208242B (zh) 一种磁集成电感及其制作方法和一种无桥pfc电路
CN103280984B (zh) 基于单级功率变换模块的级联式变流器
CN103929074B (zh) 单级交流/直流变换器
CN106026666A (zh) 一种dc-dc变换器
CN104811049B (zh) 一种谐振电路
CN107633935A (zh) 一种磁集成电感及其制作方法和无桥pfc电路
CN113437876A (zh) 一种基于全耦合电感器的可自动均流的多相并联谐振变换器
CN102064718B (zh) 一种通用电源装置
CN109510487A (zh) 电流型单级隔离三相双向ac/dc变换器及其调制策略
CN110024275A (zh) Dc到dc变流器
US11587719B2 (en) Magnetic integrated hybrid distribution transformer
CN211791315U (zh) 一种微逆系统逆变拓扑结构
CN111262463B (zh) 一种微逆系统逆变拓扑结构
CN212518795U (zh) 一种基于全耦合电感器的可自动均流的多相并联谐振变换器
CN206099475U (zh) 一种车载充电机和直流变换器集成控制器电路
CN107222109A (zh) 一种含有源缓冲器的双向隔离式dc‑dc变换器
CN207039460U (zh) 一种双管正激型z源直流电压变换器
CN110112927A (zh) 交流电网用双端口柔性合环装置
CN108988674B (zh) 一种隔离与变换模块、电压变换与功率传输电路和sst
CN209297901U (zh) 一种牵引变压器
CN102315783B (zh) 推挽式ac/dc转换器
CN104485213A (zh) 一种减小晶闸管耐压的直流饱和电抗器

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WW01 Invention patent application withdrawn after publication
WW01 Invention patent application withdrawn after publication

Application publication date: 20180126