CN214476925U - 一种多磁芯柱的多路输出电路及其结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种多磁芯柱的多路输出电路，包括：变压器T1、若干个滤波电感，变压器T1的输入端用于与电源连接，变压器T1的输出端与若干个滤波电感的一端连接，变压器T1与若干个滤波电感进行磁性器件集成；变压器T1设置多个磁芯柱，同时设有多个磁芯柱用于缠绕输出滤波电感，并将变压器T1与滤波电感进行磁性器件集成，实现了体积的减小；同时，变压器T1多磁柱的设置，使得初级绕组分成多段分绕组分别和次级绕组在某一个磁芯柱上进行耦合，减小了正反激变压器T1初、次级绕组的匝数，使初、次级绕组绕制的更加紧密，提高耦合系数，降低漏感，最终实现了提高效率和功能密度的效果。

Description

一种多磁芯柱的多路输出电路及其结构

技术领域

本实用新型涉及变换器领域，具体涉及一种多磁芯柱的多路输出电路及其结构。

背景技术

现代电子电子系统应用中，要求电子器件或组件更小、更轻、更薄，集成度更高。电源供电系统是电子系统的关键器件，更需要进行小、轻、薄、集成化设计，进而提高功率密度；在有需要多路供电的应用系统中，需要有对应的多路输出电源系统，绝大多供电都采用多路输出反激变换器，但是在高压输入的情况下，随着输出路数的增多，变压器T1的绕组及匝数也相应增多，绕组的体积变大，使得整个变压器的体积随之变大，而有些系统应用是扁平化结构设计，对供电电源系统的高度有严格的要求。

现有技术中的多路输出反激变换器大多采用骨架式结构，其高度不适应上述应用场合，且存在效率比较低和功率密度不高等问题。

实用新型内容

为了克服现有技术的缺陷，本实用新型所要解决的技术问题在于提出一种多磁芯柱的多路输出电路及其结构，变压器T1设置多个磁芯柱，同时设有多个磁芯柱用于缠绕输出滤波电感，并将变压器T1与滤波电感进行磁性器件集成，实现了体积的减小；同时，变压器T1多磁柱的设置，使得初级绕组分成多段分绕组分别和次级绕组在某一个磁芯柱上进行耦合，减小了正反激变压器T1初、次级绕组的匝数，使初、次级绕组绕制的更加紧密，提高耦合系数，降低漏感，最终实现了提高效率和功能密度的效果。

为达此目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供的一种多磁芯柱的多路输出电路，包括：变压器T1、若干个滤波电感，变压器T1的输入端用于与电源连接，变压器T1的输出端与若干个滤波电感的一端连接，变压器T1与若干个滤波电感进行磁性器件集成。

优选的，变压器T1包括磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41以及多个绕组；变压器T1的第一初级绕组Np1和第一次级绕组Ns1绕制在磁芯柱A11上；变压器T1 的第二初级绕组Np2和第二次级绕组Ns2绕制在磁芯柱A21上；变压器T1的第三初级绕组 Np3和第三次级绕组Ns3绕制在磁芯柱A31上；变压器T1的第四初级绕组Np4和第四次级绕组Ns4绕制在磁芯柱A41上；各初级绕组Np1、所述初级绕组Np2、所述初级绕组Np3、所述初级绕组Np4依次串联，串联后的首尾两端用于与电源电连接；次级绕组Ns1、所述次级绕组Ns2、所述次级绕组Ns3、所述次级绕组Ns4与若干滤波电感连接。

优选的，若干个滤波电感包括滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4；滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4的输入端均与变压器T1的输出端连接；滤波电感L1、滤波电感L2的输出端为多路输出电路的第一输出端；滤波电感L3、滤波电感L4的输出端为多路输出电路的第二输出端。

优选的，还包括二极管D11、二极管D12、二极管D21、二极管D22、二极管D31、二极管D32、二极管D41、二极管D42；二极管D11与二极管D12串联后的一端与次级绕组 Ns1的一端电连接，另一端与次级绕组Ns2的一端电连接；二极管D21与二极管D22串联后的一端与次级绕组Ns1的另一端电连接，另一端与次级绕组Ns2的另一端电连接；二极管 D31与二极管D32串联后的一端与次级绕组Ns3的一端电连接，另一端与次级绕组Ns4的一端电连接；二极管D41与二极管D42串联后的一端与次级绕组Ns3的另一端电连接，另一端与次级绕组Ns4的另一端电连接。

优选的，多路输出电路还包括电容Co1和电容Co2；若干个滤波电感还包括磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42，滤波电感L1的绕组NL1_1和NL1_2绕制在磁芯柱A12后与电容Co1电连接，组成多路输出电路的第一路输出滤波单元；滤波电感L2的绕组NL2_1和NL2_2绕制在磁芯柱A22后与电容Co1电连接，组成多路输出电路的第二路输出滤波单元；滤波电感L3的绕组NL3_1和NL3_2绕制在磁芯柱A32后与电容Co2电连接，组成多路输出电路的第三路输出滤波单元；滤波电感L4的绕组NL4_1和NL4_2绕制在磁芯柱A42后与电容Co2电连接，组成多路输出电路的第四路输出滤波单元。

优选的，还包括电容Ci、MOS管Q1、MOS管Q2；电容Ci两端分别用于连接电源的正负极；MOS管Q1和MOS管Q2的S极均用于连接电源的负极；MOS管Q1和MOS管Q2 的D极连接后接入变压器T1；MOS管Q1的G极用于输入第一脉宽调制信号；MOS管Q2 的G极用于输入第二脉宽调制信号。

优选的，还包括二极管D1、二极管D2；二极管D1串联于MOS管Q1的D极与S极之间；二极管D2串联于MOS管Q2的D极与S极之间。

本实用新型还提供一种多磁芯柱的多路输出结构，包括：第一磁芯片、第二磁芯片、第三磁芯片，以及上述多磁芯柱的多路输出电路；所述变压器T1的磁芯柱设于所述第一磁芯片上；所述若干个滤波电感的磁芯柱设于所述第三磁芯片上；所述第一磁芯片、第二磁芯片、第三磁芯片依次堆叠设置，所述第一磁芯片和所述第三磁芯片中间堆叠所述第二磁芯片；所述第二磁芯片用于集成所述变压器与若干个所述滤波电感的磁芯器件。

优选的，还包括第一PCB板和第二PCB板；所述变压器T1的各初级绕组均绕制在所述第一PCB板上；所述变压器T1的个次级绕组均绕制在所述第二PCB板上；所述第一PCB 板设于所述第一磁芯片与所述第二磁芯片之间；所述第二PCB板设于所述第二磁芯片与所述第三磁芯片之间。

优选的，所述第一PCB板设有与所述变压器T1磁芯柱相对应的若干第一通孔；所述第二PCB板设有与所述若干个滤波电感的磁芯柱相对应的若干第二通孔；所述变压器T1的磁芯柱穿过所述第一通孔与所述第二磁芯片连接；所述若干个滤波电感的磁芯柱穿过所述第二通孔与所述第二磁芯片连接。本实用新型的有益效果为：

本实用新型提供的一种多磁芯柱的多路输出电路及其结构，变压器T1设置多个磁芯柱，同时设有多个磁芯柱用于缠绕输出滤波电感，并将变压器T1与滤波电感进行磁性器件集成与一个磁性器件，以此整体提交减小的效果；同时，变压器T1多磁柱的设置，使得初级绕组分成多段分绕组分别和次级绕组在某一个磁芯柱上进行耦合，减小了正反激变压器T1初、次级绕组的匝数，使初、次级绕组绕制的更加紧密，提高耦合系数，降低漏感，最终实现了提高效率和功能密度的效果；进一步的，通过第一磁芯片、第二磁芯片、第三磁芯片、第一PCB 板以及第二PCB板的结合，将变压器T1和输出滤波电感的磁芯实现平面式磁芯集成在一起，变压器T1和输出滤波电感的绕组采用PCB印制线绕制，该技术进一步减小了正反激变换器磁性器件的数量、高度和体积，提高了磁性器件的绕组电流密度，提高了正反激变压器T1 的功率密度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型具体实施方式一中提供的电路原理图；

图2为本实用新型具体实施方式一中磁芯柱分布和绕组绕制示意图；

图3为本实用新型具体实施方式中一提供的变压器和电感绕组之间的绕制联接结构示意图；

图4为本实用新型具体实施方式中一提供的工作过程时序图；

图5为图4中t0-t1时区内的电流的流向以及磁芯柱之间磁力线的流向关系图；

图6为图4中t1-t2时区内的电流的流向以及磁芯柱之间磁力线的流向关系图；

图7为图4中t2-t3时区内的电流的流向以及磁芯柱之间磁力线的流向关系图；

图8为图4中t3-t4时区内的电流的流向以及磁芯柱之间磁力线的流向关系图；

图9为本实用新型具体实施方式二中提供的结构示意图。

附图标识：1第一磁芯片；2第二磁芯片；3第三磁芯片；4第一PCB板；5第二PCB板。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本实用新型的技术方案。

实施例一

如图1-3所示，本实施例中提供的一种多磁芯柱的多路输出电路，包括：变压器T1、若干个滤波电感，变压器T1的输入端用于与电源连接，变压器T1的输出端与若干个滤波电感的一端连接，变压器T1与若干个滤波电感进行磁性器件集成。具体的，变压器T1设置多个磁芯柱，同时设有多个磁芯柱用于缠绕输出滤波电感，并将变压器T1与滤波电感进行磁性器件集成与一个磁性器件，以此整体提交减小的效果；

优选的，变压器T1包括磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41以及多个绕组；变压器T1的第一初级绕组Np1和第一次级绕组Ns1绕制在磁芯柱A11上；变压器T1 的第二初级绕组Np2和第二次级绕组Ns2绕制在磁芯柱A21上；变压器T1的第三初级绕组Np3和第三次级绕组Ns3绕制在磁芯柱A31上；变压器T1的第四初级绕组Np4和第四次级绕组Ns4绕制在磁芯柱A41上；各初级绕组Np1、所述初级绕组Np2、所述初级绕组Np3、所述初级绕组Np4依次串联，串联后的首尾两端用于与电源电连接；次级绕组Ns1、所述次级绕组Ns2、所述次级绕组Ns3、所述次级绕组Ns4与若干滤波电感连接。具体的，变压器 T1的四个磁芯柱体按照竖直排列，它们的横截面积相等，主变压器T1的原边绕组由4个分段绕组串联组成，分别是第一初级绕组Np1、第二初级绕组Np2、第三初级绕组Np3、第四初级绕组Np4，变压器T1的次级绕组分别是第一次级绕组Ns1、第二次级绕组Ns2、第三次级绕组Ns3、第四次级绕组Ns4；第一初级绕组Np1的一端与电源输入的负极连接，第四初级绕组Np4的一端与电源输入的正极连接；第一功率转换单元和第二功率转换单元的输出端与滤波电感L1、L2的输入端连接，第二功率转换单元和第三功率转换单元的输出端与滤波电感L3、L4的输入端连接。

优选的，若干个滤波电感包括滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4；滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4的输入端均与变压器T1的输出端连接；滤波电感L1、滤波电感L2的输出端为多路输出电路的第一输出端；滤波电感L3、滤波电感L4的输出端为多路输出电路的第二输出端。

优选的，还包括二极管D11、二极管D12、二极管D21、二极管D22、二极管D31、二极管D32、二极管D41、二极管D42；二极管D11与二极管D12串联后的一端与次级绕组 Ns1的一端电连接，另一端与次级绕组Ns2的一端电连接；二极管D21与二极管D22串联后的一端与次级绕组Ns1的另一端电连接，另一端与次级绕组Ns2的另一端电连接；二极管 D31与二极管D32串联后的一端与次级绕组Ns3的一端电连接，另一端与次级绕组Ns4的一端电连接；二极管D41与二极管D42串联后的一端与次级绕组Ns3的另一端电连接，另一端与次级绕组Ns4的另一端电连接。具体的，二极管D11的正极与二极管D12的正极连接，二极管D11的负极与次级绕组Ns1的一端连接，二极管D12的负极与次级绕组Ns1的另一端连接；二极管D21的正极与二极管D22的正极连接，二极管D21的负极与次级绕组Ns2的一端连接，二极管D22的负极与次级绕组Ns2的另一端连接；二极管D31的正极与二极管D32 的正极连接，二极管D31的负极与次级绕组Ns3的一端连接，二极管D32的负极与次级绕组 Ns3的另一端连接；二极管D41的正极与二极管D42的正极连接，二极管D41的负极与次级绕组Ns4的一端连接，二极管D42的负极与次级绕组Ns4的另一端连接。

优选的，多路输出电路还包括电容Co1和电容Co2；若干个滤波电感还包括磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42，滤波电感L1的绕组NL1_1和NL1_2绕制在磁芯柱A12后与电容Co1电连接，组成多路输出电路的第一路输出滤波单元；滤波电感L2的绕组NL2_1和NL2_2绕制在磁芯柱A22后与电容Co1电连接，组成多路输出电路的第二路输出滤波单元；滤波电感L3的绕组NL3_1和NL3_2绕制在磁芯柱A32后与电容Co2电连接，组成多路输出电路的第三路输出滤波单元；滤波电感L4的绕组NL4_1和NL4_2绕制在磁芯柱A42后与电容Co2电连接，组成多路输出电路的第四路输出滤波单元。具体的，二极管 D11和二极管D12之间的连接处以及二极管D21和二极管D22之间的连接处串联后连接至电容Co1的正极，滤波电感L1的绕组NL1_1和NL1_2以及滤波电感L2的绕组NL2_1和NL2_2 的一端串联后连接至电容Co1的负极；二极管D31和二极管D32之间的连接处以及二极管 D41和二极管D42之间的连接处串联后连接至电容Co2的正极，滤波电感L1的绕组NL3_1 和NL3_2以及滤波电感L2的绕组NL4_1和NL4_2的一端串联后连接至电容Co2的负极；进一步的，第一路输出滤波单元为正极输出和第二路输出滤波单元为负极输出，输出电压 Vo1，电容Co1设于正极输出与负极输出之间起到输出滤波电容的作用；第三路输出滤波单元为正极输出和第四路输出滤波单元为负极输出，输出电压Vo2，电容Co2设于正极输出与负极输出之间起到输出滤波电容的作用。

整体的输出过程为：磁芯柱A11和磁芯柱A21的输出经过二极管D11、二极管D12、二极管D21、二极管D22整流后到输出至滤波电感L1、L2的输入端，滤波电感L1、L2输出端再经过电容Co1进行滤波，最后输出电压Vo1；磁芯柱A31和磁芯柱A41的输出经过二极管 D31、二极管D32、二极管D41、二极管D42整流后到输出至滤波电感L3、L4的输入端，滤波电感L3、L4输出端再经过电容Co2进行滤波，最后输出电压Vo2。

优选的，还包括电容Ci、MOS管Q1、MOS管Q2；电容Ci两端分别用于连接电源的正负极；MOS管Q1和MOS管Q2的S极均用于连接电源的负极；MOS管Q1和MOS管Q2 的D极连接后接入变压器T1；MOS管Q1的G极用于输入第一脉宽调制信号；MOS管Q2 的G极用于输入第二脉宽调制信号。具体的，MOS管Q1的G极用于输入第一脉宽调制信号 PWM1，PWM1为主开关信号，用于输入主开关信号至MOS管Q1，控制MOS管Q1进行工作；MOS管Q2的G极用于输入第二脉宽调制信号PWM2，PWM2为主开关信号，用于输入辅开关信号至MOS管Q2，控制MOS管Q2进行工作。

优选的，还包括二极管D1、二极管D2；二极管D1串联与MOS管Q1的D极与S极之间，二极管D2串联与MOS管Q2的D极与S极之间。

优选的，还包括电容Cr；电容Cr串联与MOS管Q1的D极和MOS管Q2的D极之间。

具体的，变压器T1的初级分绕组Np1和变压器T1的次级绕组Ns1绕制在变压器T1的磁芯柱A11上，转换的功率经过二极管D11、D12整流和滤波电感L1、L2、电容Co1滤波后从Vo1端输出；变压器T1的初级分绕组Np2和变压器T1的次级绕组Ns2绕制在变压器 T1的磁芯柱A21上，转换的功率经过二极管D21、D22整流和滤波电感L1、L2、电容Co1 滤波后从Vo1端输出；变压器T1的初级分绕组Np3和变压器T1的次级绕组Ns3绕制在变压器T1的磁芯柱A31上，转换的功率经过二极管D31、D32整流和滤波电感L3、L4、电容 Co2滤波后从Vo2端输出。变压器T1的初级分绕组Np4和变压器T1的次级绕组Ns4绕制在变压器T1的磁芯柱A41上，转换的功率经过二极管D41、D42整流和滤波电感L3、L4、电容Co2滤波后从Vo2端输出。输出滤波电感L1、L2、L3、L4的绕组分别是NL1_1和NL1_2、 NL2_1和NL2_2、NL3_1和NL3_2、NL4_1和NL4_1，分别绕制在输出滤波电感的磁芯柱 A12、A22、A32、A42上。

如图4所示是该正反激变换器在一个周期内的工作过程时序图。

如图5所示，t0-t1时段PWM1信号为高电平，PWM2信号为低电平时，MOS管Q1处于开通状态，MOS管Q2处于关断状态。变压器T1的初级电流ip和次级电流is1分别在变压器T1的初级分绕组Np1和次级绕组Ns1中沿顺时针方向围绕变压器T1的第1个磁芯柱 A11流动；变压器T1的初级电流ip和次级电流is2分别在变压器T1的初级分绕组Np2和次级绕组Ns2中沿逆时针方向围绕变压器T1的第2个磁芯柱A21流动；变压器T1的初级电流 ip和次级电流is3分别在变压器T1的初级分绕组Np3和次级绕组Ns3中沿顺时针围绕变压器 T1的第3个磁芯柱A31流动；变压器T1的初级电流ip和次级电流is4分别在变压器T1的初级分绕组Np4和次级绕组Ns4中沿逆时针围绕变压器T1的第4个磁芯柱A41流动。变压器T1的磁芯磁力线方向分别从磁芯柱A11、A31的横截面流入，分别从磁芯柱A21、A41的横截面流出，形成闭合回路。此过程中，变压器初级绕组即向次级传递能量，有同时存储了一部分能量在初级绕组中。该过程中,滤波电感L1、L3作为整流储能滤波电感，电流iL1-1、 iL1-2在绕组NL1_1和NL1_2中沿逆时针方向围绕滤波电感L1的磁芯柱A12流动,电流 iL3-1、iL3-2在绕组NL3_1和NL3_2中沿逆时针方向围绕滤波电感L3的磁芯柱A32流动；滤波电感L2、L4作为续流电感，电流iL2-1、iL2-2在绕组NL2_1和NL2_2中沿顺时针方向围绕滤波电感L2的磁芯柱A22流动,电流iL4-1、iL4-2在绕组NL4_1和NL4_2中沿顺时针方向围绕滤波电感L4的磁芯柱A42流动；电感的磁芯磁力线方向分别从磁芯柱A12、A32 的横截面流出，分别从磁芯柱A22、A42的横截面流入，形成闭合回路。

如图6所示，t1-t2时段PWM1、PWM2信号均为低电平时，MOS管Q1、Q2均于关断状态，变压器T1的初级电流ip经过谐振电容Cr和Q2的寄生二极管D2续流，初级绕组电流方向没变，此过程初级电流ip为励磁电流。由于谐振电容Cr两端电压的箝位作用，变压器T1初级绕组上的电压反向，所以变压器T1的次级电流is1、is2、is3、is4的方向和初级电流ip的方向相反。该工作过程中变压器初级绕组存储的能量开始传递到次级绕组，通过次级整流滤波电路后输出。变压器T1的次级电流is1在次级绕组Ns1中沿逆时针方向围绕变压器 T1的第1个磁芯柱A11流动；变压器T1的次级电流is2在次级绕组Ns2中沿顺时针方向围绕变压器T1的第2个磁芯柱A21流动；变压器T1的次级电流is3在绕组Np3和次级绕组 Ns3中沿逆时针围绕变压器T1的第3个磁芯柱A31流动；变压器T1的次级电流is4在次级绕组Ns4中沿顺时针围绕变压器T1的第4个磁芯柱A41流动。变压器T1的磁芯磁力线方向分别从磁芯柱A11、A31的横截面流出，分别从磁芯柱A21、A41的横截面流入，形成闭合回路。该过程中,滤波电感L1、L3作为续流电感，电流iL1-1、iL1-2、iL3-1、iL3-2的方向和 t0-t1时段相同；滤波电感L2、L4作为整流储能电感，电流iL2-1、iL2-2、iL4-1、iL4-2的方向和t0-t1时段相同；电感的磁芯磁力线方向和t0-t1时段相同，形成闭合回路。

如图7所示，t2-t3时段PWM1信号为低电平，PWM2信号为高电平时，MOS管Q1处于关断状态，MOS管Q2处于开通状态。变压器T1初级绕组电感中存储的能量继续传递到次级绕组，通过次级整流滤波电路后输出。变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is1分别在变压器T1的初级分绕组Np1和次级绕组Ns1中沿逆时针方向围绕变压器T1的第1个磁芯柱A11流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is2分别在变压器T1的初级分绕组 Np2和次级绕组Ns2中沿顺时针方向围绕变压器T1的第2个磁芯柱A21流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is3分别在变压器T1的初级分绕组Np3和次级绕组Ns3中沿逆时针围绕变压器T1的第3个磁芯柱A31流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is4 分别在变压器T1的初级分绕组Np4和次级绕组Ns4中沿顺时针围绕变压器T1的第4个磁芯柱A41流动。变压器T1的磁芯磁力线方向分别从磁芯柱A11、A31的横截面流出，分别从磁芯柱A21、A41的横截面流入，形成闭合回路。该过程中,滤波电感L1、L3为续流电感，电流iL1-1、iL1-2、iL3-1、iL3-2的方向和t0-t1时段相同；滤波电感L2、L4为整流储能电感，电流iL2-1、iL2-2、iL4-1、iL4-2的方向和t0-t1时段相同；电感的磁芯磁力线方向和t0-t1 时段相同，形成闭合回路。

如图8所示，t3-t4时段PWM1信号继续为低电平，PWM2信号变为低电平，MOS管Q2 开始关断。T1的初级电流ip通过和Q1的寄生电容续流，初级绕组电流方向没变，变压器 T1的初级励磁电流ip和次级电流is1分别在变压器T1的初级分绕组Np1和次级绕组Ns1中沿逆时针方向围绕变压器T1的第1个磁芯柱A11流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is2分别在变压器T1的初级分绕组Np2和次级绕组Ns2中沿顺时针方向围绕变压器 T1的第2个磁芯柱A21流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is3分别在变压器T1 的初级分绕组Np3和次级绕组Ns3中沿逆时针围绕变压器T1的第3个磁芯柱A31流动；变压器T1的初级励磁电流ip和次级电流is4分别在变压器T1的初级分绕组Np4和次级绕组 Ns4中沿顺时针围绕变压器T1的第4个磁芯柱A41流动。变压器T1的磁芯磁力线方向分别从磁芯柱A11、A31的横截面流出，分别从磁芯柱A21、A41的横截面流入，形成闭合回路。该过程中,滤波电感L1、L3为续流电感，电流iL1-1、iL1-2、iL3-1、iL3-2的方向和t0-t1时段相同；滤波电感L2、L4为整流储能电感，电流iL2-1、iL2-2、iL4-1、iL4-2的方向和t0-t1 时段相同；电感的磁芯磁力线方向和t0-t1时段相同，形成闭合回路。

实施例二

如图9所述，本实施例中提供的一种多磁芯柱的多路输出结构，包括：第一磁芯片1、第二磁芯片2、第三磁芯片3，以及上述的多磁芯柱的多路输出电路；磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41设于第一磁芯片1上；磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42设于第三磁芯片3上；第一磁芯片1、第二磁芯片2、第三磁芯片3依次堆叠设置，第一磁芯片1和第三磁芯片3中间堆叠第二磁芯片2；第二磁芯片2用于将第一磁芯片1 与第三磁芯片3的磁芯集成到一起。

优选的，还包括第一PCB板4和第二PCB板5，变压器T1的各初级绕组Np1、所述初级绕组Np2、所述初级绕组Np3、所述初级绕组Np4均绕制与第一PCB板4上，变压器T1 的各次级绕组Ns1、所述次级绕组Ns2、所述次级绕组Ns3、所述次级绕组Ns4均绕制与第二PCB板5上，第一PCB板4设于第一磁芯片1与第二磁芯片2之间，第二PCB板5设于第二磁芯片2与第三磁芯片4之间。

优选的，第一PCB板4设有与磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41相对应的若干第一通孔，第二PCB板5设有与磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42相对应的若干第二通孔；磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41穿过第一通孔与第二磁芯片2连接，磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42穿过第二通孔与第二磁芯片2连接。

具体的，该一种多磁芯柱的多路输出结构中的磁性器件采用平面磁集成技术，将变压器磁芯和输出滤波电感磁芯集成到一起；该变换器电路的变压器磁芯和输出滤波电感磁芯采用多磁芯柱结构；这种变压器和输出滤波电感磁芯的多磁芯柱式集成结构实现变换器中磁芯器件的一体化、小型化和扁平化，且将正反激变换器中磁性器件的数量减小到1，并且能减少绕组的匝数。

变压器T1的磁芯柱均设于第一磁芯片1上，滤波电感L1、L2、L3、L4的磁柱均设于第三磁芯片4上；第一磁芯片1和第三磁芯片4中间叠加一个第三磁芯片4，通过第二磁芯片2将第一磁芯片1和第三磁芯片4的磁芯集成到一起；变压器T1初次级绕组全都绕制在同一块多层PCB板的第一PCB板4上，滤波电感L1、L2、L3、L4的绕组全都绕制在同一块多层 PCB板的第二PCB板5上；第一PCB板4和第二PCB板5之间的线路采用插针连接到一起，实现整体一体化。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于，包括：变压器T1、若干个滤波电感，所述变压器T1的输入端用于与电源连接，所述变压器T1的输出端与若干个所述滤波电感的一端连接，所述变压器T1与若干个所述滤波电感进行磁性器件集成。

2.如权利要求1所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

所述变压器T1包括磁芯柱A11、磁芯柱A21、磁芯柱A31、磁芯柱A41以及多个绕组；

所述变压器T1的第一初级绕组Np1和第一次级绕组Ns1绕制在磁芯柱A11上；

所述变压器T1的第二初级绕组Np2和第二次级绕组Ns2绕制在磁芯柱A21上；

所述变压器T1的第三初级绕组Np3和第三次级绕组Ns3绕制在磁芯柱A31上；

所述变压器T1的第四初级绕组Np4和第四次级绕组Ns4绕制在磁芯柱A41上；

所述初级绕组Np1、所述初级绕组Np2、所述初级绕组Np3、所述初级绕组Np4依次串联，串联后的首尾两端用于与电源电连接；

所述次级绕组Ns1、所述次级绕组Ns2、所述次级绕组Ns3、所述次级绕组Ns4与所述若干所述滤波电感连接。

3.如权利要求1所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

所述若干个滤波电感包括滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4；

所述滤波电感L1、滤波电感L2、滤波电感L3、滤波电感L4的输入端均与所述变压器T1的输出端连接；

所述滤波电感L1、滤波电感L2的输出端为所述多路输出电路的第一输出端；

所述滤波电感L3、滤波电感L4的输出端为所述多路输出电路的第二输出端。

4.如权利要求2所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

还包括二极管D11、二极管D12、二极管D21、二极管D22、二极管D31、二极管D32、二极管D41、二极管D42；

所述二极管D11与所述二极管D12串联后的一端与所述次级绕组Ns1的一端电连接，另一端与所述次级绕组Ns2的一端电连接；

所述二极管D21与所述二极管D22串联后的一端与所述次级绕组Ns1的另一端电连接，另一端与所述次级绕组Ns2的另一端电连接；

所述二极管D31与所述二极管D32串联后的一端与所述次级绕组Ns3的一端电连接，另一端与所述次级绕组Ns4的一端电连接；

所述二极管D41与所述二极管D42串联后的一端与所述次级绕组Ns3的另一端电连接，另一端与所述次级绕组Ns4的另一端电连接。

5.如权利要求3所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

所述多路输出电路还包括电容Co1和电容Co2；

所述若干个滤波电感还包括磁芯柱A12、磁芯柱A22、磁芯柱A32、磁芯柱A42，所述滤波电感L1的绕组NL1_1和NL1_2绕制在所述磁芯柱A12后与电容Co1电连接，组成所述多路输出电路的第一路输出滤波单元；

所述滤波电感L2的绕组NL2_1和NL2_2绕制在所述磁芯柱A22后与电容Co1电连接，组成所述多路输出电路的第二路输出滤波单元；

所述滤波电感L3的绕组NL3_1和NL3_2绕制在所述磁芯柱A32后与电容Co2电连接，组成所述多路输出电路的第三路输出滤波单元；

所述滤波电感L4的绕组NL4_1和NL4_2绕制在所述磁芯柱A42后与电容Co2电连接，组成所述多路输出电路的第四路输出滤波单元。

6.如权利要求1所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

还包括电容Ci、MOS管Q1、MOS管Q2；

所述电容Ci两端分别用于连接电源的正负极；

所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的S极均用于连接电源的负极；

所述MOS管Q1和所述MOS管Q2的D极连接后接入所述变压器T1；

所述MOS管Q1的G极用于输入第一脉宽调制信号；

所述MOS管Q2的G极用于输入第二脉宽调制信号。

7.如权利要求6所述的一种多磁芯柱的多路输出电路，其特征在于：

还包括二极管D1、二极管D2；

所述二极管D1串联于所述MOS管Q1的D极与S极之间；

所述二极管D2串联于所述MOS管Q2的D极与S极之间。

8.一种多磁芯柱的多路输出结构，其特征在于，包括：

第一磁芯片、第二磁芯片、第三磁芯片，以及权利要求1-7任一所述的多磁芯柱的多路输出电路；

所述变压器T1的磁芯柱设于所述第一磁芯片上；

所述若干个滤波电感的磁芯柱设于所述第三磁芯片上；

所述第一磁芯片、所述第二磁芯片、所述第三磁芯片依次堆叠设置，所述第一磁芯片和所述第三磁芯片中间堆叠所述第二磁芯片；

所述第二磁芯片用于集成所述变压器与若干个所述滤波电感的磁芯器件。

9.如权利要求8所述的一种多磁芯柱的多路输出结构，其特征在于：

还包括第一PCB板和第二PCB板；

所述变压器T1的各初级绕组均绕制在所述第一PCB板上；

所述变压器T1的各次级绕组均绕制在所述第二PCB板上；

所述第一PCB板设于所述第一磁芯片与所述第二磁芯片之间；

所述第二PCB板设于所述第二磁芯片与所述第三磁芯片之间。

10.如权利要求9所述的一种多磁芯柱的多路输出结构，其特征在于：

所述第一PCB板设有与所述变压器T1磁芯柱相对应的若干第一通孔；

所述第二PCB板设有与所述若干个滤波电感的磁芯柱相对应的若干第二通孔；

所述变压器T1的磁芯柱穿过所述第一通孔与所述第二磁芯片连接；

所述若干个滤波电感的磁芯柱穿过所述第二通孔与所述第二磁芯片连接。

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