CN217902871U - 耦合电感和直流转换器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种耦合电感和直流转换器，耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，多个磁柱设于两个磁芯盖板之间；其中，多个磁柱中一个磁柱为中心柱，其余若干磁柱为侧边柱，若干侧边柱围绕中心柱设置，中心柱与任意侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，多个绕组分别绕设于多个磁柱的外周。本实用新型的耦合电感在通电后，各绕组中电流所产生的磁通在各磁柱中相互削弱，使得磁通不易饱和，可使得磁柱的尺寸减小，进而使耦合电感的尺寸减小，从而适应更小的安装空间。

Description

耦合电感和直流转换器

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种耦合电感和直流转换器。

背景技术

为了使电能获得充分合理的调度和管理，越来越多的场合需要用到双向直流转换器，在双向直流转换器中，双向多相交错Buck-Boost拓扑电路应用非常广泛。

现有的双向多相交错Buck-Boost拓扑电路中，大部分的输出滤波电感采用分立的电感，分立电感占用较大的安装空间；部分电路中也有使用多相耦合电感，但现有的多相耦合电感任意两相之间的耦合难以均衡，从而会影响反耦合性能的发挥。由此可见，采用现有技术中的技术方案无法有效的实现电感的多相耦合。

针对上述问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种耦合电感用于直流转换器中，旨在解决现有的输出滤波电感所占用较大的安装空间的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，所述磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，所述多个磁柱设于所述两个磁芯盖板之间；其中，所述多个磁柱中一个所述磁柱为中心柱，其余若干所述磁柱为侧边柱，若干所述侧边柱围绕所述中心柱设置，所述中心柱与任意所述侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，所述多个绕组分别绕设于所述多个磁柱的外周。

优选地，所述两个磁芯盖板对应设置，任意一个所述磁芯盖板面向另一个所述磁芯盖板的表面为作用面，所述磁柱垂直于所述磁芯盖板的作用面，所述中心柱设置于所述作用面的几何中心，若干所述侧边柱间隔设于所述中心柱的周围。

优选地，所述作用面呈正多边形，所述正多边形的侧边的数量与所述侧边柱的数量一致，且任意两个所述侧边柱之间呈对称设置；或者，所述作用面呈圆形。

优选地，所述磁柱的数量为N，其中，N≥4。

优选地，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，

当N≤7时，d-s≥4×Sin(360/(N-1)/2)-2，

当N≥8时，d-s≤2-4×Sin(360/(N-1)/2)，

其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距。

优选地，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，

当N＝4时，d-s≥1.46WC+1.46R，

当N＝5时，d-s≥0.83WC+0.83R，

当N＝6时，d-s≥0.35WC+0.35R，

其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距，所述绕组的截面尺寸为WC，所述磁柱的半径为R。

优选地，各所述磁柱至少与所述两个磁芯盖板中的一个磁芯盖板连接。

优选地，所述磁柱包括沿其长度方向间隔设置的两个子柱，所述两个子柱间设置有气隙。

优选地，所述磁柱的一端与所述磁芯盖板连接，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板间设置有气隙。

优选地，所述磁柱包括感量调节部，所述感量调节部由磁导率低于所述磁芯盖板的磁导率的材料填充。

优选地，所述感量调节部设置于所述磁柱的一端，所述感量调节部抵接所述磁芯盖板，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板连接。

另外，本实用新型还提出一种直流转换器，所述直流转换器包括如上所述的耦合电感、电容和多个开关器件。

本实用新型技术方案中，耦合电感包括磁芯组件和多个绕组，磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，多个磁柱设于两个磁芯盖板之间。且多个磁柱中有一个中心柱，其余若干个磁柱均为侧边柱，若干侧边柱围绕中心柱设置，中心柱与任意侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等，从而可以实现任意两相之间的耦合均衡，最大限度的发挥反耦合的性能，进而可以有效提升Buck-Boost电源的效率。进一步的，各绕组均绕设于对应的磁柱的外周，当电流通过绕组时，绕组中的电流所产生的磁通在磁柱中相互削弱，且绕组中的电流所产生的漏磁通分布在各绕组之间的区域并相互加强。本实用新型的耦合电感在通电后，各绕组中电流所产生的磁通在各磁柱中相互削弱，使得磁通不易饱和，可使得磁柱的尺寸减小，进而使耦合电感的尺寸减小，从而适应更小的安装空间。

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的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一实施例中耦合电感的结构分解示意图；

图2为本实用新型一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；

图3为本实用新型一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；

图4为本实用新型一实施例中磁芯组件的结构示意图；

图5为本实用新型另一实施例中耦合电感的结构分解示意图；

图6为本实用新型另一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；

图7为本实用新型另一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；

图8为本实用新型又一实施例中耦合电感的结构分解示意图；

图9为本实用新型又一实施例中绕组与磁柱的装配结构示意图；

图10为本实用新型又一实施例中绕组与磁柱的另一角度装配结构示意图；

图11为本实用新型一实施例中耦合电感用于多相交错Buck-Boost拓扑电路的示意图。

附图标号说明：

标号	名称	标号	名称
				1	磁芯组件	203	第三绕组
11	磁芯盖板	204	第四绕组
				12	磁柱	205	第五绕组
121	中心柱	101	第一磁柱
				122	侧边柱	102	第二磁柱
123	子柱	103	第三磁柱
				2	绕组	104	第四磁柱
201	第一绕组	105	第五磁柱
				202	第二绕组

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

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的一部分实施例，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。

需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

另外，本实用新型各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出耦合电感和直流转换器，旨在解决现有的输出滤波电感采用分立的电感占用较大的安装空间的问题。

请参照图1和图2所示，耦合电感包括磁芯组件1和多个绕组2，磁芯组件1包括两个磁芯盖板11和多个磁柱12，多个磁柱12设于两个磁芯盖板11之间，多个磁柱12中一个磁柱12为中心柱121，其余若干磁柱12为侧边柱122，若干侧边柱122围绕中心柱121设置，中心柱121与任意侧边柱122间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱122间的中心距离相等，多个绕组2分别绕设于多个磁柱12的外周。

本实用新型的耦合电感包括磁芯组件1和多个绕组2，磁芯组件1包括多个磁柱12和间隔设置的两个磁芯盖板11，磁芯盖板11的磁导率可以与磁柱12的磁导率相同，多个磁柱12均设于两个磁芯盖板11之间，且多个磁柱12中有一个磁柱12为中心柱121，其余若干磁柱12均为侧边柱122，若干侧边柱122围绕中心柱121设置，中心柱121与任意侧边柱122间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱122间的中心距离相等。其中，上述中心距离可以为两个磁柱12的几何中心之间的直线距离，也可以为两个磁柱12的特定位置间的直线距离，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在一个实施方式中，可以如附图3、7、10中所示，任意侧边柱122之间的中心距离可以为d1，中心柱121与任意侧边住122之间的中心距离可以为d2。

在本实施例中，上述绕组2的数量与磁柱12的数量一致且一一对应，各绕组2均绕设于对应的磁柱12的外周，当电流通过绕组2时，绕组2中的电流所产生的磁通在磁柱12中相互削弱，且绕组2中的电流所产生的漏磁通分布在各绕组2之间的区域并相互加强。本实用新型的耦合电感在通电后，各绕组2中电流所产生的磁通在各磁柱12中相互削弱，使得磁通不易饱和，可使得磁柱12的尺寸减小，进而减小耦合电感的尺寸，从而适应更小的安装空间，并有利于成本的降低。

而且，请结合图11所示，在多相交错Buck-Boost拓扑电路中，原本需要10颗分立的电感，若采用如图1所示的具有5个磁柱12的耦合电感，则只需要2颗即可，因此，本实用新型的耦合电感可以减少磁元件的数量，节省多颗磁元件因安装而占用的空间，且可以降低成本。

其中，请结合图4所示，在一实施例中，两个磁芯盖板11对应设置，且任意一个磁芯盖板11面向另一个磁芯盖板11的表面为作用面，作用面为轴对称面，磁柱12垂直于磁芯盖板11的作用面；中心柱121设置于作用面的几何中心，若干侧边柱122间隔设于中心柱121的周围。本实施例中，当电流流入绕组2中，由于若干侧边柱122间隔均匀分布在中心柱121的周围，而且，中心柱121可以与作用面的几何中心对应设置。

在本实施例中，任意一个绕组2中的电流在该绕组2所绕设的磁柱12中所产生磁通与其他绕组2在该磁柱12中产生的总磁通方向相反，可相互抵消，另外，绕组2中的电流所产生漏磁通主要分布在该绕组2与其相邻的绕组2之间的区域，各绕组2中电流所产生的漏磁通有规律且均匀地在这些区域中，使得漏磁通路径不易饱和，使得磁芯盖板11、和磁柱12中的磁通密度更加均匀，有利于降低磁芯的损耗。

在一个具体实施例中，五相耦合电感可以如图2中所示，五相耦合电感可以包括第一绕组201、第二绕组202、第三绕组203、第四绕组204、第五绕组205、第一磁柱101、第二磁柱102、第三磁柱103、第四磁柱104、第五磁柱105，第一绕组201、第二绕组202与第五绕组205之间围成第一区域，第二绕组202、第三绕组203与第五绕组205之间围成第二区域，第三绕组203、第四绕组204与第五绕组205之间围成第三区域，第四绕组204、第一绕组201与第五绕组205之间围成第四区域。

当五相耦合电感中的电流分别如图2中所标识的方向设置时，第一绕组201在第一磁柱101中形成的磁通与第二绕组202在第二磁柱102中形成的磁通，第三绕组203在第三磁柱103中形成的磁通，第四绕组204在第四磁柱104中形成的磁通以及第五绕组205在第五磁柱105中形成的磁通方向相反，相互抵消；

第二绕组202在第二磁柱102中形成的磁通与第一绕组201在第一磁柱101中形成的磁通，第三绕组203在第三磁柱103中形成的磁通，第四绕组204在第四磁柱104中形成的磁通以及第五绕组205在第五磁柱105中形成的磁通方向相反，相互抵消；

第三绕组203在第三磁柱103中形成的磁通与第一绕组201在第二磁柱101中形成的磁通，第二绕组202在第二磁柱102中形成的磁通，第四绕组204在第四磁柱104中形成的磁通以及第五绕组205在第五磁柱105中形成的磁通方向相反，相互抵消；

第四绕组204在第四磁柱104中形成的磁通与第一绕组201在第一磁柱101中形成的磁通，第二绕组202在第二磁柱102中形成的磁通，第三绕组203在第三磁柱103中形成的磁通以及第五绕组205在第五磁柱105中形成的磁通方向相反，相互抵消；

第五绕组205在第一磁柱105中形成的磁通与第一绕组201在第一磁柱101中形成的磁通，第二绕组202在第二磁柱102中形成的磁通，第三绕组203在第三磁柱103中形成的磁通以及第四绕组204在第四磁柱104中形成的磁通方向相反，相互抵消；

第一绕组201中的电流i1在第一磁柱101中产生的磁通部分通过第一区域，第二区域，第三区域，第四区域返回到第一磁柱101，形成第一绕组201的漏磁通；第一绕组201的漏磁通主要分布在靠近第一磁柱101的第一区域和第四区域；

第二绕组202中的电流i2在第二磁柱102中产生的磁通部分通过第一区域，第二区域，第三区域，第四区域返回到第二磁柱102，形成第二绕组202的漏磁通；第二绕组202的漏磁通主要分布在靠近第二磁柱102的第一区域和第二区域；

第三绕组203中的电流i3在第三磁柱103中产生的磁通部分通过第一区域，第二区域，第三区域，第四区域返回到第三磁柱103，形成第三绕组203的漏磁通；第三绕组203的漏磁通主要分布在靠近第三磁柱103的第二区域和第三区域；

第四绕组204中的电流i4在第四磁柱104中产生的磁通部分通过第一区域，第二区域，第三区域，第四区域返回到第四磁柱104，形成第四绕组204的漏磁通；第四绕组204的漏磁通主要分布在靠近第四磁柱104的第三区域和第四区域；

第五绕组205中的电流i5在第五磁柱105中产生的磁通部分通过第一区域，第二区域，第三区域，第四区域返回到第五磁柱105，形成第五绕组205的漏磁通；第五绕组205的漏磁通均匀的分布在靠近第五磁柱105的第一区域，第二区域，第三区域和第四区域；

当绕组中的电流按照图2所示的方向设置时，绕组中的电流产生的主磁通在磁柱中相互抵消；绕组中的电流产生的漏磁通在第一区域，第二区域，第三区域和第四区域有规律的分布并相互加强；因此的五相耦合电感工作于反耦合状态；所谓反耦合即当两个或多个绕组中的电流产生的磁通相互抵消时，的两绕组或多绕组构成两相或多相反耦合；磁柱中的主磁通相互抵消，不易饱和，因此可以将磁柱的尺寸减小，即能满足饱和的要求又能减小多相耦合电感的尺寸；有利于成本的降低。

进一步地，在一实施例中，作用面呈正多边形，正多边形的侧边的数量与侧边柱122的数量一致，且任意两个侧边柱122之间呈对称设置。为了方便设计与加工，可将磁芯盖板11的作用面设计为呈正多边形，作用面的侧边数量与侧边柱122的数量一致，将中心柱121设置在作用面的几何中心，多个侧边柱122围绕中心柱121间隔均匀设置，且任意两个侧边柱122之间呈对称设置，从而使得各相邻侧边柱122的间距相同，且中心柱121与任意一个侧边住122之间的间距也相同，从而使得中心柱121与任意相邻的两个侧边住122之间围成的区域相同，各绕组2中电流所产生的漏磁通有规律且均匀地在这些区域中，使得漏磁通路径不易饱和，使得磁芯盖板11、和磁柱12中的磁通密度更加均匀，有利于降低磁芯的损耗。

而在另一实施例中，请结合图5和图8所示，作用面呈圆形。由于圆形磁芯盖板11的对称轴多，因此，可适应更多的磁柱12，中心柱121位于磁芯盖板11的圆心，多个侧边柱122间隔均匀围绕在中心柱121的周围。

另外，在一实施例中，磁柱12的数量为N，其中，N可以为大于等于4的正整数，例如：4、5、8、10等，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在一个实施例中，在N为4时的耦合电感的爆炸图如图5中所示，4个磁柱12中一个磁柱12为中心柱121，其余3个磁柱12为侧边柱122，3个侧边柱122围绕中心柱121设置，中心柱121与任意侧边柱122间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱122间的中心距离相等，4个绕组2与4个磁柱12一一对应设置，各绕组2分别绕设于对应的磁柱12的外周。

在一个实施例中，在N为6时的耦合电感的爆炸图如图8中所示，6个磁柱12中一个磁柱12为中心柱121，其余5个磁柱12为侧边柱122，5个侧边柱122围绕中心柱121设置，中心柱121与任意侧边柱122间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱122间的中心距离相等，6个绕组2与6个磁柱12一一对应设置，各绕组2分别绕设于对应的磁柱12的外周。

当然，本申请中的耦合电感并不限于上述举例，所属领域技术人员在本说明书实施例技术精髓的启示下，还可能做出其它变更，但只要其实现的功能和效果与本说明书实施例相同或相似，均应涵盖于本说明书实施例保护范围内。

在一个实施方式中，绕设于侧边柱122外周的绕组2为侧绕组，绕设于中心柱121外周的绕组2为主绕组，当N≤7时，请结合图3、图7以及图10所示，d为任意相邻的两个侧绕组之间的间距，s为主绕组与任意一个侧绕组之间的间距，d-s≥4×Sin(360/(N-1)/2)-2，而当N≥8时，d-s≤2-4×Sin(360/(N-1)/2)。可通过调节任意相邻的两个侧绕组之间的间距d和主绕组与任意一个侧绕组之间的间距s等参数，来实现耦合电感的感量及耦合的系数。

进一步地，请结合图3、图7以及图10所示，为了实现多种功能，绕设于侧边柱122外周的绕组2为侧绕组，绕设于中心柱121外周的绕组2为主绕组，当N＝4时，d-s≥1.46WC+1.46R，当N＝5时，d-s≥0.83WC+0.83R，当N＝6时，d-s≥0.35WC+0.35R，其中，d为任意相邻的两个侧绕组之间的间距，s为主绕组与任意一个侧绕组之间的间距，绕组2的截面尺寸均为WC，磁柱12的半径均为R。其中，WC为绕组2的截面尺寸，即绕组2截面的宽度或直径，当任意相邻的两个侧绕组之间的间距d不变时，磁柱12的半径R越大，耦合电感的耦合系数越高；当磁柱12半径R不变时，任意相邻的两个侧绕组之间的间距d的尺寸越大，漏感越大，任意相邻的两个侧绕组之间的间距d的尺寸越小，漏感值越小。

因此，可以通过磁柱12半径，任意相邻的两个侧绕组之间的间距d尺寸等参数的调节来实现感量及耦合系数的调节。当N＝4时，d-s≥1.46WC+1.46R，当N＝5时，d-s≥0.83WC+0.83R，当N＝6时，d-s≥0.35WC+0.35R，可使得耦合电感的漏感更有规律且更均匀地分布在各相邻的磁柱12之间的区域，使得漏磁通路径不容易饱和，因此，磁芯和磁芯盖板11中的磁通密度分布更加均匀，有利于磁芯损耗的降低。

在一个实施方式中，各磁柱12可以至少与两个磁芯盖板11中的一个磁芯盖板11连接。为了使得各磁柱12的固定更可靠，可将各磁柱12与两个磁芯盖板11中的至少一个连接，如图4所示，各磁柱12的两端分别与两个磁芯盖板连接，如图8所示，各磁柱12的均与一个磁芯盖板11连接，此种连接，可便于耦合电感的组装。

请结合图1和图4所示，在一实施例中，磁柱12可以包括沿其长度方向间隔设置的两个子柱123，两个子柱123相互靠近的一端间可以设置有气隙。其中，上述气隙可以是指磁柱12中一部分磁路由空气构成，上述气隙也可以是指磁柱12中一部分磁路由磁导率较低的填充物构成，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在本实施例中，两个子柱123相互远离的一端可以分别与两个磁芯盖板11对应连接。具体的，两个子柱123中第一子柱的第一端与磁芯盖板11连接，两个子柱123中第二子柱的第二端与磁芯盖板11连接，其中，上述第一子柱的第一端可以与第二子柱的第二端之间相互远离。

在本实施例中，两个子柱123之间具有的气隙可以用来控制感量的大小，即可通过调节气隙的尺寸来调节耦合电感的感量。

进一步地，请结合图8所示，在一实施例中，磁柱12的一端与其中一个磁芯盖板11连接，另一端与另一个磁芯盖板11之间设置有气隙。为了便于耦合电感的组装和生产，可以将磁柱12设为一个整体，磁柱12的一端与一个磁芯盖板11连接，另一端与另一个磁芯盖板11之间设置有气隙，从而可通过调节气隙的尺寸来调节耦合电感的感量。

在一个实施例中，磁柱12可以包括感量调节部，感量调节部可以由磁导率低于磁芯盖板11的磁导率的材料填充，从而可以调节磁柱12的感量。上述感量调节部可以设置在磁柱12的中部，也可以设置在磁柱12的端部等位置，具体的可以根据实际情况确定，本说明书实施例对此不作限定。

在本实施例中，上述磁导率低于磁芯盖板11的磁导率的材料可以为环氧树脂胶等材料，具体的可以根据实际情况选择，本说明书实施例对此不作限定。

在一个实施例中，感量调节部可以设置于磁柱12的一端，感量调节部抵接磁芯盖板11，磁柱12的另一端与另一磁芯盖板11连接。其中，可将低于磁芯盖板11的磁导率的材料注入各磁柱12与磁芯盖板11之间的缝隙内，固化后形成感量调节部，连接于磁柱12和磁芯盖板11之间，从而使得磁柱12的固定更牢靠，进而使得耦合电感的结构性能更好。需要说明的是，感量调节部还可以设置在磁柱12中的其它位置，具体的不作限定。

另外，本实用新型还提出一种直流转换器，直流转换器包括电容、多个开关器件以及如上所述的耦合电感。请结合图11所示，该附图为5相交错Buck-boost拓扑电路，此电路的功能是将左边的输入电压Vin调节到右边的输出电压Vo，Vo通常低于Vin，Vo用来给电池充电；当电池充满后或当电池从光伏电池板充满电能后，电池中储存的能量可以通过拓扑电路从Vo放电到Vin，Vin最终回馈电网；五个桥臂连接的电感L1～L5中的电流与5个桥臂L6到L10中的电流大小相同，方向相反。五个桥臂中的电感L1～L5中的电感电流相位依次相差360°/n＝360°/5＝72°；这种交错的控制是为了减小输出电流纹波，减少输出电容的用量。这五相交错设置的电感可使用上述耦合电感，具体结构参照上述实施例，在提升效率的同时还能进一步减小磁芯的体积，节省空间，降低成本，由于本直流转换器采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (12)

1.一种耦合电感，其特征在于，所述耦合电感包括：

磁芯组件，所述磁芯组件包括两个磁芯盖板和多个磁柱，所述多个磁柱设于所述两个磁芯盖板之间；其中，所述多个磁柱中一个所述磁柱为中心柱，其余若干所述磁柱为侧边柱，若干所述侧边柱围绕所述中心柱设置，所述中心柱与任意所述侧边柱间的中心距离相等，任意两个相邻侧边柱间的中心距离相等；

多个绕组，所述多个绕组分别绕设于所述多个磁柱的外周。

2.如权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，所述两个磁芯盖板对应设置，任意一个所述磁芯盖板面向另一个所述磁芯盖板的表面为作用面，所述磁柱垂直于所述磁芯盖板的作用面；

所述中心柱设置于所述作用面的几何中心，若干所述侧边柱间隔设于所述中心柱的周围。

3.如权利要求2所述的耦合电感，其特征在于，所述作用面呈正多边形，所述正多边形的侧边的数量与所述侧边柱的数量一致，且任意两个所述侧边柱之间呈对称设置；

或者，

所述作用面呈圆形。

4.如权利要求1所述的耦合电感，其特征在于，所述磁柱的数量为N，其中，N≥4。

5.如权利要求4所述的耦合电感，其特征在于，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，

当N≤7时，d-s≥4×Sin(360/(N-1)/2)-2，

当N≥8时，d-s≤2-4×Sin(360/(N-1)/2)，

其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距。

6.如权利要求4所述的耦合电感，其特征在于，绕设于所述侧边柱外周的所述绕组为侧绕组，绕设于所述中心柱外周的所述绕组为主绕组，

当N＝4时，d-s≥1.46WC+1.46R，

当N＝5时，d-s≥0.83WC+0.83R，

当N＝6时，d-s≥0.35WC+0.35R，

其中，d为任意相邻的两个所述侧绕组之间的间距，s为所述主绕组与任意一个所述侧绕组之间的间距，所述绕组的截面尺寸为WC，所述磁柱的半径为R。

7.如权利要求1至6中任一项所述的耦合电感，其特征在于，各所述磁柱至少与所述两个磁芯盖板中的一个磁芯盖板连接。

8.如权利要求7所述的耦合电感，其特征在于，所述磁柱包括沿其长度方向间隔设置的两个子柱，所述两个子柱间设置有气隙。

9.如权利要求7所述的耦合电感，其特征在于，所述磁柱的一端与所述磁芯盖板连接，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板间设置有气隙。

10.如权利要求7所述的耦合电感，其特征在于，所述磁柱包括感量调节部，所述感量调节部由磁导率低于所述磁芯盖板的磁导率的材料填充。

11.如权利要求10所述的耦合电感，其特征在于，所述感量调节部设置于所述磁柱的一端，所述感量调节部抵接所述磁芯盖板，所述磁柱的另一端与另一所述磁芯盖板连接。

12.一种直流转换器，其特征在于，所述直流转换器包括：如权利要求1至11中任一项所述的耦合电感、电容和多个开关器件。

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