CN109390118B - 磁性组件及其适用的电源转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明关于一种磁性组件，包含：磁芯，包含上磁芯部、下磁芯部及四个磁芯柱；第一绕线组，缠绕于与上磁芯部及下磁芯部之间形成第一闭合磁路的任意两个磁芯柱上；以及第二绕线组，缠绕于与上磁芯部及下磁芯部之间形成第二闭合磁路的其余两个磁芯柱上；其中第一绕线组及第二绕线组的外加伏秒分别决定了第一及第二闭合磁路里的磁芯柱内的交流磁通；第一闭合磁路里单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值与第二闭合磁路里单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部内交流磁通的峰峰值。且第一与第二绕线组之间并不存在直接相连接而形成串联的关系。

Description

磁性组件及其适用的电源转换装置
技术领域
本发明关于一种磁性组件，尤指一种可减少磁芯损耗，同时可降低绕线寄生电阻和热阻的磁性组件及其适用的电源转换装置。
背景技术
随着互联网、云端运算、电动车及工业自动化等技术的提升，电力的消耗越来越大，因此电源的需求也越来越大，使得电源转换装置必须朝高功率密度及高效率的方向发展。同时，在高功率密度及高效率的要求下，电源转换装置的散热需求也是必须考虑的重点之一。
针对电源转换装置而言，提升内部开关电路的切换频率是提高功率密度的有效手段。因为当开关电路的切换频率上升时，滤波器的尺寸可对应地线性下降。此外，若提升开关电路的切换频率，则在相同损耗下，电源转换装置内的磁性组件，例如变压器等，承受磁通密度变化量与磁性组件的工作频率之间的乘积可明显上升，如此一来，磁性组件的截面积和匝数可以被相应地减小，使得磁性组件的体积显着下降。
现有的电源转换装置通常包含一变压器，该变压器的初级侧绕线组连接开关电路，藉此当开关电路进行导通或截止的切换时，该变压器的初级侧绕线组便将接收到的电能耦合至次级侧绕线组，而次级侧绕线组上的电能可再经由整流电路的整流及滤波电路的滤波后提供给负载。
然而当现有的电源转换装置为了提高功率密度而提升开关电路的切换频率时，若开关电路的切换频率已达到该单一变压器所能应付的极限时，单一变压器的结构限制便成为提高功率密度的瓶颈。更进一步说明，当现有的电源转换装置须提高功率密度时，则该单一的变压器的绕线组的PCB绕线的宽度和厚度)势必须对应增加，对电源转换装置效率上升帮助也很小。当变压器的PCB绕线宽度增加到一定程度时，对绕线电阻下降的帮助很小。当变压器的PCB绕线层数继续增加，不仅成本增加难以接受，而且也增加了电源转换装置的PCB绕线对顶部散热器的热阻，使得现有的电源转换装置散热不佳。由此可知，如何使电源转换装置在具有高功率密度的情况下，亦可维持整体效率并具有较佳的散热，实为目前研发的重点。
另外，现有的电源转换装置的变压器的磁芯实际上可采用E型磁芯或是U型磁芯。相比于E型磁芯所有的绕线都集中绕在E型磁芯的中柱上，由于U型磁芯的绕线是分两边而绕在U型磁芯的两个磁芯柱上，故当缠绕在U型磁芯的绕线为PCB绕线时，PCB绕线的封装(foot print)尺寸可减小。另外，相比于E型磁芯上的PCB绕线大部分都被E型磁芯覆盖住而没有暴露在空气中，由于U型磁芯上的PCB绕线仅较少部分被U型磁芯覆盖，即U型磁芯上的PCB绕线大部分暴露在空气中，故可使U型磁芯上的绕线的散热效果较佳。虽然使用U型磁芯确实存在上述的优势，然而若能从U型磁芯的结构再进一步改良，以使U型磁芯的损耗更为减少，便可提升电源转换装置的效率。
更甚者，现有的电源转换装置一般皆须考虑到EMI性能问题，因此为了获得更好的EMI性能，现有的电源转换装置实行的方法乃是增加EMI滤波器，然此种方式却同时增加了电源转换装置的生产成本。
因此，如何发展一种克服上述缺失，同时可减少磁芯损耗并降低绕线寄生电阻和热阻的磁性组件及其适用的电源转换装置，实为目前最为迫切需解决的课题。
发明内容
本发明的其中一目的在于提供一种磁性组件及其适用的电源转换装置，俾解决现有电源转换装置具有的转换效率不佳及散热不佳等缺失。此外，本发明的磁性组件及其适用的电源转换装置更具有减少磁芯损耗、降低绕线寄生电阻和热阻及减少电源转换装置的生产成本等优点。
为达上述目的，本发明的一较广义实施样态为提供一种磁性组件，包含：磁芯，包含上磁芯部、下磁芯部及四个磁芯柱，四个磁芯柱共享上磁芯部及下磁芯部，且错位地设置于上磁芯部及下磁芯部之间；第一绕线组，缠绕于四个磁芯柱中的任意两个磁芯柱上，使供第一绕线组所缠绕的两个磁芯柱与上磁芯部及下磁芯部之间形成第一闭合磁路；以及第二绕线组，缠绕于四个磁芯柱中的其余两个磁芯柱上，使供第二绕线组所缠绕的两个磁芯柱与上磁芯部及下磁芯部之间形成第二闭合磁路；其中第一绕线组及第二绕线组存在于电源转换装置中，第一绕线组的外加伏秒决定了第一闭合磁路里的磁芯柱内的交流磁通，及第二绕线组的外加伏秒决定了第二闭合磁路里的磁芯柱子内的交流磁通；第一闭合磁路里单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值与第二闭合磁路里单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部内的交流磁通峰峰值，且第一绕线组与第二绕线组之间并不存在直接相连接而形成串联的关系。
为达上述目的，本发明的另一较广义实施样态为提供一种电源转换装置，包含：第一转换电路，包含第一变压器；以及第二转换电路，第二转换电路的输入端与第一转换电路的输入端串联连接，第二转换电路的输出端与第一转换电路的输出端并联连接，且第二转换电路包含第二变压器；其中第一变压器及第二变压器是由第一磁性组件所构成，第一磁性组件包含：第一磁芯，包含第一上磁芯部、第一下磁芯部及四个第一磁芯柱，四个第一磁芯柱共享第一上磁芯部及第一下磁芯部，且错位地设置于第一上磁芯部及第一下磁芯部之间，且每一第一磁芯柱供第一变压器的次级绕线组或第二变压器的次级绕线组缠绕；第一变压器的第一初级绕线组，缠绕于四个第一磁芯柱中的任意两个第一磁芯柱上，使供第一初级绕线组所缠绕的两个第一磁芯柱与第一上磁芯部及第一下磁芯部之间形成第一闭合磁路；以及第二变压器的第二初级绕线组，缠绕于四个第一磁芯柱中的其余两个第一磁芯柱上，使供第二初级绕线组所缠绕的两个第一磁芯柱与第一上磁芯部及第一下磁芯部之间形成一第二闭合磁路；第一闭合磁路里的里单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值与第二闭合磁路里的里单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值，大于第一上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于第一下磁芯部内的交流磁通峰峰值。
为达上述目的，本发明的再一较广义实施样态为提供一种电源转换装置，包含：第一转换电路，包含第一磁性组件，第一磁性组件包含第一绕线组；以及第二转换电路，第二转换电路的输入端与第一转换电路的输入端并连连接，且第二转换电路包含第二磁性组件，第二磁性组件包含第二绕线组，其中第一磁性组件及第二磁性组件是由磁性组件所构成，磁性组件包含：磁芯，包含上磁芯部、下磁芯部及四个磁芯柱，四个磁芯柱共享上磁芯部及下磁芯部，且错位地设置于上磁芯部及下磁芯部之间；第一绕线组，缠绕于四个磁芯柱中的任意两个磁芯柱上，使供第一绕线组所缠绕的两个磁芯柱与上磁芯部及下磁芯部之间形成第一闭合磁路；以及第二绕线组，缠绕于四个磁芯柱中的其余两个磁芯柱上，使供第二绕线组所缠绕的两个磁芯柱与上磁芯部及下磁芯部之间形成第二闭合磁路；第一闭合磁路里的单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值与第二闭合磁路里的单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部内的交流磁通峰峰值。
附图说明
图1为本发明第一较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图2为图1所示的磁性组件的分解结构示意图。
图3(a)为图2所示的磁性组件在任意两相邻的磁芯柱上的交流磁通方向为相反时，在上磁芯部或下磁芯部发生交流磁通抵消的交流磁通波形图。
图3(b)对比于图3(a)而示范性地显示本发明的磁性组件若任意两相邻的磁芯柱上的交流磁通方向为相同时，在上磁芯部或下磁芯部没有发生交流磁通抵消的交流磁通波形图。
图4为本发明第二较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图5为本发明第三较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图6为本发明第四较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图7为图6所示的其中之一转换电路的逆变电路的桥臂中点电压对负输入端的电压及另一转换电路的逆变电路的桥臂中点电压对负输入端的电压的波形图。
图8为本发明第五较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图9为图8所示的其中之一转换电路的逆变电路的桥臂中点电压对负输入端的电压及另一转换电路的逆变电路的桥臂中点电压对负输入端的电压的波形图。
图10为本发明第六较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图11为本发明第七较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图12为本发明第八较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
图13为图12所示的第一转换电路的升压电感与开关电路电连接的端点上的波形、第二转换电路的升压电感与开关电路电连接的端点上的波形、第一转换电路的升压电感的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通波形、第二转换电路的升压电感的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通波形及磁芯部(上磁芯部或下磁芯部)的磁通波形示意图。
图14为本发明第九较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。
其中附图标记为：
1、2、3、4、5、6、7、8：电源转换装置
10、40：正输入端
11、41：负输入端
Load：负载
12、42：正输出端
13、43：负输出端
14、44、44’：转换电路
15、45、45’：输入滤波电路
16、46、46’：逆变电路
17、47、47’、17’：谐振电路
18：整流电路
19：输出滤波电路
20、22：PCB线圈
21：第一贯穿孔
23：第二贯穿孔
70、71、80、81、82：半桥开关电路
T1、T2：变压器
M：磁性组件
Cr、Cr2：谐振电容
Lr、Lr1、Lr2：谐振电感
N1：第一初级绕线组
N11：第一线圈
N12：第二线圈
S1：第一次级绕线组
N2：第二初级绕线组
S2：第二次级绕线组
N21：第三线圈
N22：第四线圈
M11：上磁芯部
M12：下磁芯部
M13：磁芯柱
M130：上柱
M131：下柱
Lb、Lb1：升压电感
Load：负载
Cps、Cps’：初级次级寄生电容
ips、ips’：共模电流
VA、VB：电压
具体实施方式
请参阅图1及图2，其中图1为本发明第一较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图，图2为图1所示的磁性组件的分解结构示意图。如图1、2所示，本实施例的电源转换装置1可为但不限于谐振型直流/直流转换器，用以将输入电能转换为输出电能，以提供给负载Load使用，且包含正输入端10、负输入端11、正输出端12、负输出端13及转换电路14。电源转换装置1经由正输入端10及负输入端11接收输入电能，并于与负载Load电连接的正输出端12及负输出端13输出电能。
转换电路14的输入端分别与正输入端10及负输入端11电连接，转换器14的输出端分别与正输出端12及负输出端13电连接，转换电路14用以将输入电能转换为输出电能，且包含输入滤波电路15、逆变电路16、谐振电路17、由变压器T1、T2所构成的磁性组件M、多个整流电路18及多个输出滤波电路19。
输入滤波电路15电连接于正输入端10及负输入端11之间，用以对输入电能进行滤波。于一些实施例中，输入滤波电路15可包含串联连接的两个输入电容。
逆变电路16电连接于输入滤波电路15的输出端，用以将滤波后的输入电能转换为过渡交流电能。于一些实施例中，逆变电路16可包含串联连接的两个开关组件，两个开关组件构成半桥式电路结构。
谐振电路17电连接于输入滤波电路15的输出端及逆变电路16的输出端。于一些实施例中，谐振电路17可由串联连接的谐振电容Cr及谐振电感Lr所构成，其中谐振电容Cr电连接于输入滤波电路15及谐振电感Lr之间，谐振电感Lr电连接于谐振电容Cr与变压器T1的初级侧及变压器T2的初级侧之间。
磁性组件M中的变压器T1具有第一初级绕线组N1及两个第一次级绕线组S1。第一初级绕线组N1的两出线端分别于谐振电路17电连接，且第一初级绕线组N1实际上是由第一线圈N11及第二线圈N12(如图2所示)串联连接而构成，但不局限于串联，也可以是第一线圈N11及第二线圈N12并联。两个第一次级绕线组S1分别为中心抽头结构。当变压器T1的第一初级绕线组N1接收到逆变电路16所传来的过渡交流电能时，便将过渡交流电能以电磁耦合方式传送至两个第一次级绕线组S1，使两个第一次级绕线组S1各自产生输出交流电能。
磁性组件M的变压器T2具有第二初级绕线组N2及两个第二次级绕线组S2。第二初级绕线组N2的两出线端分别于谐振电路17电连接，且第一初级绕线组N1与第二初级绕线组N2为并联连接，此外，第二初级绕线组N2实际上是由第三线圈N21及第四线圈N22(如图2所示)串联连接而构成，但不局限于串联，也可以是第一线圈N21及第二线圈N22并联。两个第二次级绕线组S2分别为中心抽头结构。当变压器T2的第二初级绕线组N2接收到逆变电路16所传来的过渡交流电能时，便将过渡交流电能以电磁耦合方式传送至两个第二次级绕线组S2，使两个第二次级绕线组S2各自产生输出交流电能。
于一些实施例中，变压器T1及变压器T2为PCB变压器，即变压器T1的第一初级绕线组N1及两个第一次级绕线组S1及变压器T2的第二初级绕线组N2及两个第二次级绕线组S2可分别由PCB线圈所构成然不以此为限，于其它实施例中，变压器T1的第一初级绕线组N1及两个第一次级绕线组S1及变压器T2的第二初级绕线组N2及两个第二次级绕线组S2可分别由导电线所构成。另外，于其它实施例中，由于第一初级绕线组N1与第二初级绕线组N2为并联连接，故第一初级绕线组N1与第二初级绕线组N2并联之后的线圈匝数可为奇数，例如5，但不以此为限，亦可为偶数。
整流电路18的个数与磁性组件M所包含的次级绕线组(第一次级绕线组S1与第二次级绕线组S2)的个数相对应，因此如图1所示，转换电路14包含四个整流电路18，每一整流电路18与对应的次级绕线组电连接，用以将对应的次级绕线组所产生的输出交流电能进行整流，以产生直流电能。
输出滤波电路19的个数与整流电路18的个数相对应，因此如图1所示，转换电路14包含四个输出滤波电路19，每一输出滤波电路19的输入端各自电连接于对应的整流电路18的输出端，每一输出滤波电路19的输出端与其它所有的输出滤波电路19的输出端并联连接，进而与正输出端12及负输出端13电连接，每一输出滤波电路19对整流电路18所产生的直流电能进行滤波，而因多个输出滤波电路19的输出端并联连接，故负载Load所接收的输出电能实际上等于多个输出滤波电路19所输出的滤波后的直流电能的迭加。
于一些实施例中，为了实现变压器T1与变压器T2的均流，故变压器T1的第一初级绕线组N1的线圈匝数等于变压器T2的第二初级绕线组N2的线圈匝数，而变压器T1的两个第一次级绕线组S1与变压器T2的两个第二次级绕线组S2彼此间的线圈匝数亦相等。
以下将针对磁性组件M的细部结构再进行说明。请再参阅图2，于上述实施例中，磁性组件M包含磁芯、第一初级绕线组N1、两个第一次级绕线组S1、第二初级绕线组N2以及两个第二次级绕线组S2。磁芯包含上磁芯部M11、下磁芯部M12及共享上磁芯部M11与下磁芯部M12的四个磁芯柱M13(为了方便说明，将以第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱以及第四磁芯柱来指代四个磁芯柱而出现于下述部分内容中)。于本实施例中，四个磁芯柱M13错位地设置于上磁芯部M11与下磁芯部M12之间，故实际上四个磁芯柱M13并不位于同一直线，此外，每一磁芯柱M13实际上由上柱M130及下柱M131所构成，上柱M130由上磁芯部M11的类矩形的第一设置面上向下垂直延伸，且四个磁芯柱M13的四个上柱M130实际上可位于上磁芯部M11的第一设置面的四个角落。下柱M131由下磁芯部M12中与上磁芯部M11的第一设置面面对面的类矩形的第二设置面向上垂直延伸，且每一下柱M131的位置与上柱M130的位置相对应，故四个磁芯柱M13的下柱M131位于下磁芯部M12的第二设置面的四个角落。
第一初级绕线组N1缠绕于磁芯的任两个磁芯柱M13(例如第一磁芯柱及第二磁芯柱)上，故被第一初级绕线组N1缠绕的两个磁芯柱M13将与上磁芯部M11与下磁芯部M12形成第一闭合磁路。第二初级绕线组N2缠绕于剩余的两个磁芯柱M13(例如第三磁芯柱及第四磁芯柱)上，故被第二初级绕线组N2缠绕的磁芯柱M13将与上磁芯部M11与下磁芯部M12形成第二闭合磁路。此外，第一初级绕线组N1及第二初级绕线组N2分别缠绕于磁芯的对应两个磁芯柱M13上时并不会有彼此直接相连接而形成串联的关系，换言之，即不会发生第一初级绕线组N1的任意一出线端仅与第二初级绕线组N2的任意一个出线端相连接的情况。第一初级绕线组N1及第二初级绕线组N2分别独立地接收逆变电路16所传来的过渡交流电能。
两个第一次级绕线组S1各自缠绕对应的磁芯柱M13上(例如其中之一第一次级绕线组S1缠绕于第一磁芯柱上，另一第一次级绕线组S1则缠绕于第二磁芯柱上)，两个第二次级绕线组S2亦各自缠绕对应的剩余磁芯柱M13上(例如其中之一第二次级绕线组S2缠绕于第三磁芯柱上，另一第二次级绕线组S2则缠绕于第四磁芯柱上)。另外，请参阅图3(a)及图3(b)，其中图3(a)为图2所示的磁性组件在任意两相邻的磁芯柱上的交流磁通方向为相反时，在上磁芯部或下磁芯部发生交流磁通抵消的交流磁通波形图；图3(b)则是对比于图3(a)而示范性地显示本发明的磁性组件若任意两相邻的磁芯柱上的交流磁通方向为相同时，在上磁芯部或下磁芯部没有发生交流磁通抵消的交流磁通波形图。于本实施例中，第一初级绕线组N1的外加伏秒决定了第一闭合磁路里的磁芯柱内的交流磁通，及第二初级绕线组N2的外加伏秒决定了第二闭合磁路里的磁芯柱内的交流磁通，第一初级绕线组N1和第二初级绕线组N2的绕制方式使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反(即四个磁芯柱M13中位于一条对角线的两个磁芯柱M13的交流磁通方向朝第一方向，位于另一条对角线的另外两个磁芯柱M13的交流磁通方向朝第二方向，且第一方向相反于第二方向，即如标示于图2的下磁芯部M12上的箭头所示)，故于上磁芯部M11上的交流磁通将可抵消及于下磁芯部M12上的交流磁通也可抵消，使得上磁芯部M11及下磁芯部M12的交流磁通可减少。即如图3(a)所示，当任一磁芯柱M13(为了方便解释，于图3(a)、图3(b)中暂时称其中之一磁芯柱M13为A磁芯柱)与其相邻的磁芯柱M13(为了方便解释，图3(a)、图3(b)示暂时称与A磁芯柱邻的磁芯柱M13为B磁芯柱以及C磁芯柱)的交流磁通方向为相反时，则由图3(a)可得知，本发明上磁芯部M11上的磁通及于下磁芯部M12上的交流磁通将可抵消，获得上磁芯部M11和下磁芯部M12的磁芯损耗减少的好处。因此相较于图3(b)所示的若A磁芯柱与为B磁芯柱以及C磁芯柱的交流磁通方向为相同，使得上磁芯部M11上的磁通及于下磁芯部M12上的交流磁通将为迭加而非相互抵消，无法获得上磁芯部M11和下磁芯部M12的磁芯损耗减少的好处。本实施例藉由任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反确实可使得上磁芯部M11及下磁芯部M12的交流磁通减少。结果第一闭合磁路里的单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值与第二闭合磁路里的单个第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部M11内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部M12内的交流磁通峰峰值，使得上磁芯部M11和下磁芯部M12的磁芯损耗减少。更甚者，第一初级绕线组N1、两个第一次级绕线组S1与磁芯构成变压器T1，第二初级绕线组N2、两个第二次级绕线组S2与磁芯则构成变压器T2。
于上述实施例中，变压器T1的第一初级绕线组N1及变压器T2的第二初级绕线组N2实际上是由PCB线圈20所构成，且PCB线圈20包含多个第一贯穿孔21，每一第一贯穿孔21的设置位置与对应的磁芯柱M13相对应，每一第一贯穿孔21可供对应的磁芯柱M13穿设。另外，变压器T1的两个第一次级绕线组S1及变压器T2的两个第二次级绕线组S2实际上是由PCB线圈22所构成，PCB线圈22包含多个第二贯穿孔23，每一第二贯穿孔23的设置位置与对应的磁芯柱M13相对应，每一第二贯穿孔23可供对应的磁芯柱M13穿设。
于本实施例中，由于电源转换装置1在进行将输入电能转换为输出电能的运作时，实际上利用转换电路14中的变压器T1及T2来进行部分电能转换运作，又当变压器T1的第一初级绕线组N1与变压器T2的第二初级绕线组N2之间的感量误差符合下列式子，即：
|Lm1-Lm2|/(Lm1+Lm2)<＝30％；
则可使变压器T1、T2所产生的磁化电流差异及磁化电流损耗差异在可控范围内，其中Lm1为第一初级绕线组N1的感量，Lm2为第二初级绕线组N2的感量，如此一来，每个变压器T1、T2的承受功率不但可减半，变压器T1、T2的第一初级绕线组N1、第二初级绕线组N2、第一次级绕线组S1及第二次级绕线组S2中的线圈的宽度及厚度亦都被控制在合理的范围内，故有效地减小了第一初级绕线组N1、第二初级绕线组N2、第一次级绕线组S1及第二次级绕线组S2的寄生电阻和热阻。另外，由于本发明的磁性组件M中两个磁芯柱M13与上磁芯部M11与下磁芯部M12的搭配实际上构成类似于U型磁芯的结构，因此包含四个磁芯柱M13的磁芯可视为由多个U型磁芯组合而成，因此当缠绕在本发明的磁性组件M的绕线组为PCB线圈时，PCB线圈的封装(foot print)尺寸可减小。另外，因本发明的磁性组件M可视为由多个U型磁芯组合，故磁性组件M上的绕线组的散热效果亦较佳。更甚者，由于本发明的磁性组件M的磁芯可视为由多个U型磁芯共享上磁芯部M11及共享下磁芯部M12而成，故相较于使用多个独立而未组合的U型磁芯，本发明的磁性组件M的上磁芯部M11和下磁芯部M12的截面积增大，上磁芯部M11和下磁芯部M12中的交流磁密下降，故可减少上磁芯部M11和下磁芯部M12的损耗，使电源转换装置1的效率提升。更甚者，由于本发明的磁性组件M的磁芯的任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反，因此可使上磁芯部M11和下磁芯部M12上的交流磁通密度大小进一步下降，如此一来可进一步减少上磁芯部M11和下磁芯部M12的磁芯损耗，使得电源转换装置1的效率再次提升。
请参阅图4并配合图2，其中图4为本发明第二较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。如图4所示，本实施例的电源转换装置2的电路架构相似于图1所示的电源转换装置1，故于此仅以相同符号进行标示来代表电路的结构与作动相似，唯相较于图1所示的电源转换装置1的谐振电路17包含谐振电容Cr及单一的谐振电感Lr，本实施例的电源转换装置2的谐振电路17改为包含谐振电容Cr及间接地串联连接的两个谐振电感Lr1、Lr2(间接地串联即两个谐振电感Lr1、Lr2之间存在其它串联连接的组件)，且该两个谐振电感Lr1、Lr2可以共享上磁芯部和下磁芯部；于另一些实施例中，两个谐振电感Lr1、Lr2亦可以并联连接。两个谐振电感Lr1、Lr2可同样利用图2所示的磁芯而构成磁性组件，即包含图2所示的磁芯、谐振电感Lr1所包含的第一绕线组以及谐振电感Lr2所包含的第二绕线组。由磁芯、谐振电感Lr1所包含的第一绕线组以及谐振电感Lr2所包含的第二绕线组所构成的磁性组件在结构上实相似于图2所示的磁性组件M，差别仅在于由于图2所示的磁性组件M构成两个变压器T1、T2，故需有PCB线圈22来构成变压器T1的两个第一次级绕线组S1及变压器T2的两个第二次级绕线组S2，而此实施例的由磁芯、谐振电感Lr1所包含的第一绕线组以及谐振电感Lr2所包含的第二绕线组所构成的磁性组件则仅需有类似于图2所示的PCB线圈20来构成谐振电感Lr1所包含的第一绕线组以及谐振电感Lr2所包含的第二绕线组，并无须具有PCB线圈22。
谐振电感Lr1的第一绕线组缠绕于磁芯的任两个磁芯柱M13(例如第一磁芯柱及第二磁芯柱)上，故被谐振电感Lr1的第一绕线组缠绕的两个磁芯柱M13将与上磁芯部M11部与下磁芯部M12形成第一闭合磁路，谐振电感Lr2的第二绕线组缠绕于其余的两个磁芯柱M13上(例如第三磁芯柱及第四磁芯柱)，故被谐振电感Lr2的第二绕线组缠绕的两个磁芯柱M13将与上磁芯部M11与下磁芯部M12形成第二闭合磁路。此外，谐振电感Lr1的第一绕线组及谐振电感Lr2的第二绕线组在缠绕于磁芯上的对应两个磁芯柱M13上时并不会有直接相连接而形成串联的关系。另外，于本实施例中，谐振电感Lr1的第一绕线组和谐振电感Lr2的第二绕线组缠绕于磁芯的磁芯柱M13上的绕制方式使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反。更甚者，上述由被谐振电感Lr1的第一绕线组缠绕的两个磁芯柱M13、上磁芯部M11部及下磁芯部M12所形成的第一闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值，与上述由被谐振电感Lr2的第二绕线组缠绕的两个磁芯柱M13、上磁芯部M11及下磁芯部M12所形成的第二闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部M11内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部M12内的交流磁通峰峰值。
当然，谐振电路17并不局限于如图4所示为LLC谐振电路，于一些实施例中，如图5所示，电源转换装置3的谐振电路17亦可为LCC谐振电路，换言之，即谐振电路17除了包含谐振电容Cr及彼此耦合的两个谐振电感Lr1、Lr2外，更包含另一谐振电容Cr2，其中谐振电容Cr2跨接于第一初级绕线组N1的两个出线端之间，亦跨接于第二初级绕线组N2的两个出线端之间。
请参阅图6并搭配图2，其为本发明第四较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。如图6所示，本实施例的电源转换装置4可为但不限于直流/直流转换器，用以将输入电能转换为输出电能，以提供给负载Load使用，且包含正输入端40、负输入端41、正输出端42、负输出端43、两个转换电路44、44’。电源转换装置4经由正输入端40及负输入端41接收输入电能，并进行转换后于正输出端42及负输出端43输出输出电能。
两个转换电路44、44’的电路结构相同，且属于谐振型转换电路，而以下仅说明其中之一转换电路44的电路结构及作动。于本实施例中，转换电路44、44’可分别为但不限于谐振型转换电路，且转换电路44的输入端与转换电路44’的输入端串联连接并电连接于正输入端40及负输入端41之间，转换电路44的输出端与另一转换电路44’的输出端并联连接并电连接于正输出端42及负输出端43之间，转换电路44、44’分别用以转换输入电能，使电源转换装置4藉由两个转换电路44、44’而输出输出电能至负载Load，且转换电路44包含输入滤波电路45、逆变电路46(或称开关切换电路)、谐振电路47、变压器T1、多个整流电路48及多个输出滤波电路49。转换电路44’则包含输入滤波电路45’、逆变电路46’(或称开关切换电路)、谐振电路47’、变压器T2、多个整流电路48’及多个输出滤波电路49’。
输入滤波电路45电连接于正输入端40及负输入端41之间，用以对输入电能进行滤波。于一些实施例中，输入滤波电路45可包含串联连接的两个输入电容。
逆变电路46电连接于输入滤波电路45的输出端，用以将滤波后的输入电能转换为过渡交流电能。于一些实施例中，逆变电路46可包含串联连接的两个开关组件，两个开关组件构成半桥式电路结构。
谐振电路47电连接于输入滤波电路45的输出端及逆变电路46的输出端。于一些实施例中，谐振电路47可由串联连接的谐振电容Cr及谐振电感Lr所构成。
变压器T1具有第一初级绕线组N1及两个第一次级绕线组S1。第一初级绕线组N1的两出线端分别与谐振电路47电连接，且第一初级绕线组N1实际上是由两个线圈串联连接而构成，但不局限于串联，也可以是并联。两个第一次级绕线组S1分别为中心抽头结构。当变压器T1的第一初级绕线组N1接收到逆变电路46所传来的过渡交流电能时，便将过渡交流电能以电磁耦合方式传送至两个第一次级绕线组S1，使两个第一次级绕线组S1各自产生输出交流电能。同样地，变压器T2具有第二初级绕线组N2及两个第二次级绕线组S2，然由于变压器T2的结构及作动相同于变压器T1，于此不再赘述。
整流电路48的个数与变压器T1所包含的次级绕线组S1的个数相对应，因此如图1所示，转换电路44包含两个整流电路48，每一整流电路48与对应的第一次级绕线组S1电连接，用以将对应的第一次级绕线组S1所产生的输出交流电能进行整流，以产生直流电能。
输出滤波电路49的个数与整流电路48的个数相对应，因此如图1所示，转换电路44包含两个输出滤波电路49，每一输出滤波电路49的输入端各自电连接于对应的整流电路48的输出端，每一输出滤波电路49的输出端与其它所有的输出滤波电路49的输出端并联连接，进而与正输出端42及负输出端43电连接，每一输出滤波电路49对整流电路48所产生的直流电能进行滤波。
请再搭配图2，于本实施例中，两个转换电路44、44’的两个变压器T1、T2同样可利用图2所示的磁芯而组成类似于图1及图2所示的磁性组件，亦即其中之一转换电路44的变压器T1的第一初级绕线组N1缠绕于图2所示的磁芯的任两个磁芯柱M13(例如第一磁芯柱及第二磁芯柱)上，故被其中之一转换电路44的变压器T1的第一初级绕线组N1缠绕的磁芯柱M1将与上磁芯部M11部与下磁芯部M12形成第一闭合磁路，另一转换电路44’的变压器T2的第二初级绕线组N2则缠绕于其余的两个磁芯柱M13上(例如第三磁芯柱及第四磁芯柱)，故被另一转换电路44’的变压器T2的第二初级绕线组N2缠绕的磁芯柱M13将与上磁芯部M11与下磁芯部M12形成第二闭合磁路。
另外，其中之一转换电路44的变压器T1的两个第一次级绕线组S1各自缠绕对应的磁芯柱M13上(例如其中之一第一次级绕线组S1缠绕于第一磁芯柱上，另一第一次级绕线组S1则缠绕于第二磁芯柱上)，另一转换电路44’的变压器T2的两个第二次级绕线组S2亦各自缠绕对应的剩余磁芯柱M13上(例如其中之一第二次级绕线组S2缠绕于第三磁芯柱上，另一第二次级绕线组S2则缠绕于第四磁芯柱上)。另外，于本实施例中，转换电路44的变压器T1的第一初级绕线组N1的绕制方式及转换电路44的变压器T2的第一初级绕线组N2的绕制方式将使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反，或错相180°。
于上述实施例中，两个转换电路44、44’的输入端可串联连接，且两个转换电路44、44’的逆变电路46、46’可为同相位的逆变电路，但不以此为限，两个转换电路44、44’的逆变电路46、46’亦可为错相180°的逆变电路。当两个转换电路44、44’为同相位时，两个转换电路44、44’的两个变压器T1、T2的初级绕线组N1、N2的绕制方式将使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反，使得上磁芯部M11及下磁芯部M12的交流磁通可抵销而减少。而当两个转换电路44、44’为错相180°时，两个转换电路44、44’的两个变压器T1、T2的初级绕线组N1、N2的绕制方式将使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向错相180°，使得上磁芯部M11及下磁芯部M12的交流磁通可分别抵销而减少。结果，第一闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值，与第二闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部M11内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部M12内的交流磁通峰峰值。
于一些实施例中，为了获得更好的EMI性能，转换电路44的逆变电路46的桥臂中的上开关与转换电路44’的逆变电路46’的桥臂中的上开关错相180°，使得转换电路44的逆变电路46的桥臂中点电压对负输入端41的电压VA，和转换电路44’的逆变电路46’的桥臂中点电压对负输入端41的电压VB相比，电位跳变方向相反或错相180°(如图7所示)。结果逆变电路46的桥臂中点电压通过与之相连的变压器T1的初级次级寄生电容Cps形成的共模电流ips，和逆变电路46’的桥臂中点电压通过与之相连的变压器T2的初级次级寄生电容Cps’形成的共模电流ips’，方向相反或错相180°，共模噪声抵消，故电源转换装置4可在无须额外增加EMI滤波器的情况下，直接利用两个转换电路44、44’的桥臂中的上开关错相180°的控制方式而获得更好的EMI性能，并达到生产成本减少的优势。
这种共模抵消的概念，不仅可以适用于2个输入串联的变换器，也可以适用于2个输入并联的变换器，具体如图8所示。因2个变换器输入并联，转换电路44的逆变电路46的桥臂中点电压对负输入端41的电压VA，和转换电路44’的逆变电路46’的桥臂中点电压对负输入端41的电压VB波形如图9所示；和图7的差异是，VA没有Vin/2的直流电压分量。VA和VB电位跳变方向相反或错相180°，VA通过与之相连的变压器T1的初级次级寄生电容Cps形成的共模电流ips，和VB通过与之相连的变压器T2的初级次级寄寄生电容Cps’形成的共模电流ips’，方向相反或错相180°，共模噪声抵消。
当然，上述两个转换电路44、44’并不局限于谐振型转换电路的电路架构，于其它实施例中，两个转换电路可分别为一PWM型变换器电路。
请参阅图10，其为本发明第六较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。如图10所示，本实施例的电源转换装置5的电路架构相似于图6所示的电源转换装置4的电路架构，故于此仅以相同符号进行标示来代表电路的结构与作动相似，而不再赘述。本实施例的电源转换装置5与图6所示的电源转换装置4的相异处仅在于本实施例的电源转换装置5的两个转换电路44、44’的两个谐振电路17、17’中的两个谐振电感Lr为彼此共享上磁芯部和下磁芯部，且两个谐振电感Lr实际上可同样利用图2所示的磁芯而构成磁性组件，即包含磁芯、谐振电路17的谐振电感Lr所包含的第一绕线组以及谐振电路17’的谐振电感Lr所包含的第二绕线组。
谐振电路17的谐振电感Lr的第一绕线组缠绕于磁芯的任两个磁芯柱M13(例如第一磁芯柱及第二磁芯柱)上，故被谐振电路17的谐振电感Lr的第一绕线组缠绕的磁芯柱M13将与上磁芯部M11部与下磁芯部M12形成第一闭合磁路，谐振电路17’的谐振电感Lr的第二绕线组缠绕于其余的两个磁芯柱M13上(例如第三磁芯柱及第四磁芯柱)，故被谐振电路17'的谐振电感Lr的第二绕线组缠绕的磁芯柱M13将与上磁芯部M11与下磁芯部M12形成第二闭合磁路。另外，于本实施例中，谐振电路17的谐振电感Lr的第一绕线组和谐振电路17’的谐振电感Lr的第二绕线组的缠绕于磁芯的磁芯柱M13上的绕制方式使得任意两相邻的磁芯柱M13上的交流磁通方向为相反或错相180°。更甚者，第一闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值，与第二闭合磁路里的单个磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于上磁芯部M11内的交流磁通峰峰值，也大于下磁芯部M12内的交流磁通峰峰值。
请参阅图11，其为本发明第七较佳实施例的电源转换装置的电路结构示意图。如图11所示，本实施例的电源转换装置6的电路架构相似于图6所示的电源转换装置4，故于此仅以相同符号进行标示来代表电路的结构与作动相似，而不再赘述。唯相较于图6所示的电源转换装置4的每一转换电路44、44’的逆变电路46、46’的电路结构为由两个开关组件串联所构成的半桥电路架构，本实施例的电源转换装置6的每一转换电路44’、44’的逆变电路46、46’的电路结构改为由串联连接的四个开关组件所构成的半桥三电平电路架构。
由上可知，可利用本发明的磁性组件的概念而形成两个磁性组件，例如形成两个变压器或两个电感，更甚者，当利用上述的概念而使磁性组件形成两个的电感时，构成两个电感的磁性组件亦可应用于其它适用的电源转换装置中，举例而言，如图12所示，当电源转换装置7包含两个转换电路(为了方便说明，将以第一转换电路及第二转换电路来指代电源转换装置7的两个转换电路而出现于下述部分内容中)，且第一转换电路包含具有升压电感Lb的升压电路，而第二转换电路包含具有升压电感Lb2的升压电路，则两个转换电路的两个升压电感可利用本发明的磁性组件的概念来达成，然于此不再重复描述该磁性组件的架构。而在图12所示的实施例中，第一转换电路及第二转换电路的输入端为并联，且第一转换电路及第二转换电路可为同相位，亦可错相180°。
于上述实施例中，第一转换电路包含升压电感Lb及半桥开关电路70，第二转换电路包含升压电感Lb2及半桥开关电路71。而第一转换电路的升压电感Lb的一端接收输入电能，第一转换电路的升压电感Lb的另一端与半桥开关电路70电连接，第二转换电路的升压电感Lb2的一端接收输入电能，第二转换电路的升压电感Lb2的另一端与半桥开关电路71电连接。再请参阅图13，其为图12所示的第一转换电路的升压电感与开关电路电连接的端点上的波形、第二转换电路的升压电感与开关电路电连接的端点上的波形、第一转换电路的升压电感的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通波形、第二转换电路的升压电感的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通波形及磁芯部(上磁芯部或下磁芯部)的磁通波形示意图。由图13所示可知，当第一转换电路的升压电感L与开关电路70电连接的端点上的电压VA与第二转换电路的升压电感L2与开关电路71电连接的端点上的电压VB错相180°时，本实施例的电源转换装置7使第一转换电路的升压电感L的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通与第二转换电路的升压电感L2的绕线组所缠绕的磁芯柱的磁通错相180°，如此一来，可使得上磁芯部M11及下磁芯部M12的磁通可分别抵销而减少，进而减少磁芯的损耗。于其它实施例中，上述第一转换电路亦可改为包含具有降压电感的降压电路，而第二转换电路亦改为包含具有降压电感的降压电路。
当然，如图14所示，当电源转换装置8包含第一转换电路及第二转换电路，且第一转换电路为具有电感L的图腾柱功率因子校正(Totem pole PFC)电路架构，第二转换电路同样为具有电感L2的图腾柱功率因子校正(Totem pole PFC)电路架构时，则第一转换电路的电感L及第二转换电路的电感L2同样可利用本发明的磁性组件的概念来达成，然于此不再重复描述该磁性组件的架构。而在图14所示的实施例中，第一转换电路的输入端及第二转换电路的输入端为并联连接，此外，第一转换电路及第二转换电路更可为同相位，但不以此为限，亦可错相180°。另外，第一转换电路包含电感L、半桥开关电路80及半桥开关电路82，第二转换电路包含电感L2、半桥开关电路81及半桥开关电路82。
综上所述，本发明提供一种磁性组件及其适用的电源转换装置，其中电源转换装置在进行将输入电能转换为输出电能的运作时，利用转换电路中的两个初级绕组为并联的变压器及来进行，变压器的次级绕组通过整流桥在输出端并联。因本发明的电源转换装置将两个变压器的初级绕组圈数相等，将两个变压器的次级绕组圈数也相等，且并联初级绕线组之间的感量误差控制在符合|Lm1-Lm2|/(Lm1+Lm2)<＝30％范围内，故每个变压器的承受功率可减半，每个变压器产生的磁化电流差异及磁化电流损耗差异在可控范围内。如此一来，两个变压器中的绕线组的线圈的宽度及厚度都可被控制在合理的范围内，故有效地减小了两个变压器中的绕线组的寄生电阻和热阻。另外，由于本发明的磁性组件中两个磁芯柱与上磁芯部与下磁芯部的搭配实际上构成类似于U型磁芯的结构，因此包含四个磁芯柱的磁芯可视为由多个U型磁芯组合而成，因此当缠绕在本发明的磁性组件的绕线组为PCB线圈时，PCB线圈的封装尺寸可减小。另外，因本发明的磁性组件可视为由多个U型磁芯组合，故磁性组件上的绕线组的散热效果亦较佳。更甚者，由于本发明的磁性组件的磁芯可视为由多个U型磁芯共享上磁芯部及共享下磁芯部而成，故相较于使用使用多个独立而未组合的U型磁芯，本发明的上磁芯部和下磁芯部的截面积增大，上磁芯部和下磁芯部中的交流磁通亦下降，故可减少上磁芯部和下磁芯部的损耗，使本发明的电源转换装置的效率提升。更甚者，由于本发明的磁芯的任意两相邻的磁芯柱上的交流磁通方向为相反(或错相180°)，因此可使上磁芯部和下磁芯部的交流磁通大小进一步下降，如此一来可进一步减少上磁芯部和下磁芯部损耗，使得本发明的电源转换装置的效率再次提升。

Claims (33)

1.一种磁性组件，其特征在于，包含：
一磁芯，包含一个上磁芯部、一个下磁芯部及四个磁芯柱，该四个磁芯柱共享该上磁芯部及该下磁芯部，且错位地设置于该上磁芯部及该下磁芯部之间；
一第一绕线组，缠绕于四个该磁芯柱中的任意两个该磁芯柱上，使供该第一绕线组所缠绕的两个该磁芯柱与该上磁芯部及该下磁芯部之间形成一第一闭合磁路；以及
一第二绕线组，缠绕于四个该磁芯柱中的其余两个该磁芯柱上，使供该第二绕线组所缠绕的两个该磁芯柱与该上磁芯部及该下磁芯部之间形成一第二闭合磁路，其中该第一绕线组及该第二绕线组存在于一电源转换装置中；
其中该第一绕线组及该第二绕线组为变压器绕组，用以传递交流电能；
其中该第一绕线组的外加伏秒决定了该第一闭合磁路里的该磁芯柱内的交流磁通，及该第二绕线组的外加伏秒决定了该第二闭合磁路里的该磁芯柱内的交流磁通，而该第一闭合磁路里的单个该磁芯柱内的交流磁通峰峰值与该第二闭合磁路里的单个该磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，均大于该上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于该下磁芯部内的交流磁通峰峰值，且该第一绕线组与该第二绕线组之间并不存在直接相连接而形成串联的关系。
2.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向相反。
3.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向错相180°。
4.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该第一绕线组及该第二绕线组间接地串联连接。
5.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该第一绕线组及该第二绕线组并联连接。
6.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该电源转换装置包含输入串联连接的两个转换电路，其中该第一绕线组存在于其中之一该转换电路中，及该第二绕线组存在于另一该转换电路中。
7.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该电源转换装置包含输入并联连接的两个转换电路，其中该第一绕线组存在于其中之一该转换电路中，及该第二绕线组存在于另一该转换电路中。
8.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该第一绕线组为该电源转换装置之一的第一电感的线圈，该第二绕线组为该电源转换装置之一的第二电感的线圈。
9.如权利要求8所述的磁性组件，其特征在于，该电源转换装置包含输入串联连接或输入并联连接的两个转换电路，该转换电路为一谐振型转换电路，且该第一电感及该第二电感分别为一谐振电感。
10.如权利要求8所述的磁性组件，其特征在于，该电源转换装置包含输入并联连接的两个转换电路，且两个转换电路分别为图腾柱功率因子校正电路架构，且该第一电感存在于其中之一该转换电路中，该第二电感存在于另一该转换电路中。
11.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该第一绕线组为该电源转换装置之一第一变压器的一第一初级绕线组，该第二绕线组为一第二变压器的一第二初级绕线组。
12.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，该第一绕线组为该电源转换装置的一第一变压器的一第一次级绕线组，该第二绕线组为一第二变压器的一第二次级绕线组。
13.如权利要求1所述的磁性组件，其特征在于，每一该磁芯柱是由一上柱及一下柱所构成，该上柱是由该上磁芯部的一第一设置面向下垂直延伸，该下柱是由该下磁芯部中与该第一设置面面对面的第二设置面向上垂直延伸，且每一该下柱的位置与该上柱的位置相对应。
14.一种电源转换装置，其特征在于，包含：
一第一转换电路，包含一第一变压器；以及
一第二转换电路，该第二转换电路的一输入端与该第一转换电路的一输入端串联连接，该第二转换电路的一输出端与该第一转换电路的一输出端并联连接，且该第二转换电路包含一第二变压器；
其中该第一变压器及该第二变压器是由一第一磁性组件所构成，该第一磁性组件包含：
一第一磁芯，包含一第一上磁芯部、一第一下磁芯部及四个第一磁芯柱，该四个第一磁芯柱共享该第一上磁芯部及该第一下磁芯部，且错位地设置于该第一上磁芯部及该第一下磁芯部之间，且每一该第一磁芯柱供该第一变压器的一次级绕线组或该第二变压器的一次级绕线组缠绕；
该第一变压器的一第一初级绕线组，缠绕于四个该第一磁芯柱中的任意两个该第一磁芯柱上，使供该第一初级绕线组所缠绕的两个该第一磁芯柱与该第一上磁芯部及该第一下磁芯部之间形成一第一闭合磁路；以及
该第二变压器的一第二初级绕线组，缠绕于四个该第一磁芯柱中的其余两个该第一磁芯柱上，使供该第二初级绕线组所缠绕的两个该第一磁芯柱与该第一上磁芯部及该第一下磁芯部之间形成一第二闭合磁路；
其中该第一闭合磁路里的单个该第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值与该第二闭合磁路里的单个该第一磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于该第一上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于该第一下磁芯部内的交流磁通峰峰值。
15.如权利要求14所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路为同相位开关切换电路。
16.如权利要求15所述的电源转换装置，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向相反。
17.如权利要求14所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路为错相180°开关切换电路。
18.如权利要求17所述的电源转换装置，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向错相180°。
19.如权利要求14所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路分别为谐振型转换电路。
20.如权利要求19所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路更包含一第一谐振电感，该第二转换电路更包含一第二谐振电感，且该第一谐振电感及该第二谐振电感是由一第二磁性组件所构成，该第二磁性组件包含：
一第二磁芯，包含一第二上磁芯部、一第二下磁芯部及四个第二磁芯柱，该四个第二磁芯柱共享该第二上磁芯部及该第二下磁芯部，且错位地设置于该第二上磁芯部及该第二下磁芯部之间；
该第一谐振电感的一第一绕线组，缠绕于四个该第二磁芯柱中的任意两个该第二磁芯柱上，使供该第一绕线组所缠绕的两个该第二磁芯柱与该第二上磁芯部及该第二下磁芯部之间形成一第三闭合磁路；以及
该第二谐振电感的一第二绕线组，缠绕于四个该第二磁芯柱中的其余两个该第二磁芯柱上，使供该第二绕线组所缠绕的两个该第二磁芯柱与该第二上磁芯部及该第二下磁芯部之间形成一第四闭合磁路；
其中该第三闭合磁路里的单个该第二磁芯柱内的交流磁通峰峰值与该第四闭合磁路里的单个该第二磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于该第二上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于该第二下磁芯部内的交流磁通峰峰值。
21.如权利要求14所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路各自包含一输入滤波电路及与该输入滤波电路电连接的一逆变电路，且该逆变电路包含构成半桥式电路结构的两个开关组件。
22.如权利要求21所述的电源转换装置，其特征在于，参考于该电源转换装置的负输入端，该第一转换电路的半桥电路桥臂中点的电位跳变，和该第二转换电路的半桥电路桥臂中点的电位跳变，方向相反，或错相180°。
23.如权利要求14所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路各自包含一输入滤波电路及与该输入滤波电路电连接的一逆变电路，且该逆变电路包含构成半桥三电平电路架构的四个开关组件。
24.一种电源转换装置，其特征在于，包含：
一第一转换电路，包含一第一磁性组件，该第一磁性组件包含一第一绕线组；以及
一第二转换电路，该第二转换电路的一输入端与该第一转换电路的一输入端并联 连接，且该第二转换电路包含一第二磁性组件，该第二磁性组件包含一第二绕线组
其中该第一磁性组件及该第二磁性组件是由一磁性组件所构成，该磁性组件包含：
一磁芯，包含一上磁芯部、一下磁芯部及四个磁芯柱，该四个磁芯柱共享该上磁芯部及该下磁芯部，且错位地设置于该上磁芯部及该下磁芯部之间；
该第一绕线组，缠绕于四个该磁芯柱中的任意两个该磁芯柱上，使供该第一绕线组所缠绕的两个该磁芯柱与该上磁芯部及该下磁芯部之间形成一第一闭合磁路；以及
该第二绕线组，缠绕于四个该磁芯柱中的其余两个该磁芯柱上，使供该第二绕线组所缠绕的两个该磁芯柱与该上磁芯部及该下磁芯部之间形成一第二闭合磁路；
其中该第一闭合磁路里的单个该磁芯柱内的交流磁通峰峰值与该第二闭合磁路里的单个该磁芯柱内的交流磁通峰峰值之和，大于该上磁芯部内的交流磁通峰峰值，也大于该下磁芯部内的交流磁通峰峰值。
25.如权利要求24所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路为同相位开关切换电路。
26.如权利要求25所述的电源转换装置，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向相反。
27.如权利要求24所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路为错相180°开关切换电路。
28.如权利要求25所述的电源转换装置，其特征在于，任意两相邻的该磁芯柱上的交流磁通方向错相180°。
29.如权利要求24所述的电源转换装置，其特征在于，该第一磁性组件及该第二磁性组件分别为一电感。
30.如权利要求29所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路分别为一图腾柱功率因子校正电路架构。
31.如权利要求29所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路分别包含具有一升压电感的一升压电路。
32.如权利要求24所述的电源转换装置，其特征在于，该第一磁性组件及该第二磁性组件分别为一变压器，且该第一绕线组及该第二绕线组分别为对应的该变压器的一初级绕线组。
33.如权利要求32所述的电源转换装置，其特征在于，该第一转换电路及该第二转换电路分别为一谐振型转换电路。
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