CN221262090U - 一种新型集成功率电感装置 - Google Patents
一种新型集成功率电感装置Info
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Abstract
本实用新型公开了一种新型集成功率电感装置，包括：集成柱体磁芯、绝缘骨架机构、第一输入变压器线圈、谐振电感线圈和输出变压器线圈，所述集成柱体磁芯包括第一磁芯、第二磁芯和第三磁芯，所述第一输入变压器线圈绕制在所述第一磁芯上，所述谐振电感线圈和输出变压器线圈绕制在所述第二磁芯和第三磁芯所构成的磁柱上，所述绝缘骨架机构包括由多个绝缘骨架构成的电气隔离区，进行电气隔离。本申请能够提供一种小体积，高功率密度，高集成度的功率电感装置，可广泛应用于现有的各种电力拓扑中。
Description
技术领域
本实用新型属于电感技术领域，具体涉及一种新型集成功率电感装置。
背景技术
现有技术中，功率电感为分体式电感，功能单一，数量多，体积大。同时在电路应用中的损耗较大，同时功率密度不高，对于日益发展的电力电子及开关电源领域，传统的分体式电感应用及发展较为落后，尤其是在混合动力车(HEV)和全电车(EV)动力总成应用领域。
因此，如何提供一种小体积，高功率密度，高集成度的功率电感装置，是目前有待解决的技术问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种新型集成功率电感装置，用以解决现有技术中无法提供小体积，高功率密度，高集成度的功率电感装置的技术问题。
为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
一种新型集成功率电感装置，包括：
集成柱体磁芯、绝缘骨架机构、第一输入变压器线圈、谐振电感线圈和输出变压器线圈，所述集成柱体磁芯包括第一磁芯、第二磁芯和第三磁芯，所述第一输入变压器线圈绕制在所述第一磁芯上，所述谐振电感线圈和输出变压器线圈绕制在所述第二磁芯和第三磁芯所构成的磁柱上，所述绝缘骨架机构包括由多个绝缘骨架构成的电气隔离区，进行电气隔离。
可选的，还包括第二输入变压器线圈，所述第二输入变压器线圈均匀缠绕在所述第一输入变压器线圈上。
可选的，所述绝缘骨架机构包括第三绝缘骨架、第四绝缘骨架、第五绝缘骨架、第六绝缘骨架和第七绝缘骨架，所述谐振电感线圈包括第一谐振电感线圈和第二谐振电感线圈，所述输出变压器线圈包括第一输出变压器线圈和第二输出变压器线圈，所述第二磁芯和第三磁芯所构成的磁柱上依次设置有第三绝缘骨架、第一谐振电感线圈、第四绝缘骨架、第一输出变压器线圈、第五绝缘骨架、第二输出变压器线圈、第六绝缘骨架、第二谐振电感线圈和第七绝缘骨架。
可选的，所述绝缘骨架机构还包括第一绝缘骨架、第二绝缘骨架，所述第一输入变压器线圈设置在第一绝缘骨架和第二绝缘骨架的中间位置。
可选的，第一输入变压器线圈、第二输入变压器线圈、谐振电感线圈和输出变压器线圈均通过多股绝缘漆包线绕制构成。
可选的，所述集成柱体磁芯还包括保护外壳，所述第一磁芯、第二磁芯和第三磁芯最外层均设有绝缘层。
可选的，所述集成柱体磁芯为铁氧体磁芯。
可选的，所述第一磁芯、第二磁芯和第三磁芯最外侧均设有包胶纸。
有益效果：
本申请通过多磁芯、多个特殊线圈绕组结构进行集成化设计，即可形成多功能、低损耗、高功率密度的集成电感器，可广泛应用于现有DC/DC，LLC，ZVS等各种电力拓扑中；且通过多芯叠加，以串联谐振扼流和磁通抵消来提升电感功率密度。结合公共磁路配合可使在每个初级绕组的开始和结束处分成两两相同且对称的多个变压器和谐振串联电感器。
附图说明
图1为根据本申请实施例提供的一种新型集成功率电感装置的结构示意图；
图2为根据本申请实施例提供的一种新型集成功率电感装置的剖视示图；
图3为根据本申请实施例提供的一种新型集成功率电感装置的正视示图。
图中：1111、集成柱体磁芯；2、绝缘骨架机构；3、第一输入变压器线圈；4、第二输入变压器线圈；5、谐振电感线圈；6、输出变压器线圈；8、保护外壳；13、第一绝缘骨架；14、第二绝缘骨架；15、第三绝缘骨架；16、第四绝缘骨架；17、第五绝缘骨架；18、第六绝缘骨架；19、第七绝缘骨架；1、第一磁芯；11、第二磁芯；111、第三磁芯；51、第一谐振电感线圈；52、第二谐振电感线圈；61、第一输出变压器线圈；62、第二输出变压器线圈。
具体实施方式
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，下面将结合附图和实施例或现有技术的描述对本实用新型作简单地介绍，显而易见地，下面关于附图结构的描述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获得其他的附图。在此需要说明的是，对于这些实施例方式的说明用于帮助理解本实用新型，但并不构成对本实用新型的限定。
实施例1：
如图1所示，本实施例提供了一种新型集成功率电感装置的结构示意图，包括：集成柱体磁芯1111、绝缘骨架机构2、第一输入变压器线圈3、第二输入变压器线圈4、谐振电感线圈5和输出变压器线圈6，所述集成柱体磁芯1111包括第一磁芯1、第二磁芯11、第三磁芯111和保护外壳8，所述第一输入变压器线圈3绕制在所述第一磁芯1上，所述谐振电感线圈5和输出变压器线圈6绕制在所述第二磁芯11和第三磁芯111所构成的磁柱上，
所述绝缘骨架机构2包括由多个绝缘骨架构成的电气隔离区，进行电气隔离。绝缘骨架2将线圈与磁芯、线圈与线圈之间进行电气隔离。使用的多股绝缘漆包线均匀缠绕在磁芯上，并通过绝缘骨架进行分开。所述第二输入变压器线圈4均匀缠绕在所述第一输入变压器线圈3上。
如图1-图2所示，所述绝缘骨架机构2包括第一绝缘骨架13、第二绝缘骨架14、第三绝缘骨架15、第四绝缘骨架16、第五绝缘骨架17、第六绝缘骨架18和第七绝缘骨架19，所述谐振电感线圈5包括第一谐振电感线圈51和第二谐振电感线圈52，所述输出变压器线圈6包括第一输出变压器线圈61和第二输出变压器线圈62，所述第二磁芯11和第三磁芯111所构成的磁柱上依次设置有第三绝缘骨架15、第一谐振电感线圈51、第四绝缘骨架16、第一输出变压器线圈61、第五绝缘骨架17、第二输出变压器线圈62、第六绝缘骨架18、第二谐振电感线圈52和第七绝缘骨架19。所述第一输入变压器线圈3设置在第一绝缘骨架13和第二绝缘骨架14的中间位置。绝缘骨架机构2用于进行电气隔离，作为谐振电感部分。
本申请通过多磁芯、多个特殊线圈绕组结构进行集成化设计，即可形成多功能、低损耗、高功率密度的集成电感器，可广泛应用于现有DC/DC，LLC，ZVS等各种电力拓扑中；实用新型的产品功率密度大，磁场利用充分，效率高，功率大，可作为各种开关电源变压器总成，集成度高。
实施例2
参考图1-图3本申请的新型集成功率电感装置，包括四个线圈，即：第一输入变压器线圈3、第二输入变压器线圈4、谐振电感线圈5和输出变压器线圈6，多组磁芯堆叠集成的集成柱体磁芯1111，多组磁芯通过采用PQ、PM、EQ等不规则磁芯通过电气耦合后得到2套变压器结构，四个线圈分别绕制在两套通过电气耦合而成的组合变压器磁体上，其中第一输入变压器线圈3和第二输入变压器线圈4与第一磁芯1和第二磁芯11组合为输入升压谐振变压器，谐振电感线圈5和输出变压器线圈6与第二磁芯11和第三磁芯111组合为输出谐振变压器，第二磁芯11磁芯在两变压器间充当公共磁路。所述集成柱体磁芯1111是由三组铁氧体磁芯组合而成，所述铁氧体磁芯组合采用PQ、PM、EQ等铁氧体磁芯结构得到。所述绝缘骨架机构2将线圈与磁芯、线圈与线圈之间进行电气隔离，使用的多股绝缘漆包线均匀缠绕在各磁芯上，并通过各绝缘骨架进行分开。
做为本申请的一种实施例，所述第一磁芯1、第二磁芯11和第三磁芯111最外侧均设有包胶纸。
做为本申请的一种实施例，所述第一输入变压器线圈3均匀缠绕在所述第一磁芯1上，第二输入变压器线圈4采用多股绝缘漆包线均匀缠绕在第一输入变压器线圈3上，与其形成一个整体嵌入所述第一磁芯1、第二磁芯11和第三磁芯111组成的电感中。第二输入变压器线圈4均匀缠绕在第一输入变压器线圈3上，共同构成一个输入谐振变压器部分。
输出变压器线圈6分为两个部分，即第一输出变压器线圈61和第二输出变压器线圈62，第一输出变压器线圈61和第二输出变压器线圈62等量、均匀缠绕在第二磁芯11和第三磁芯111所构成的磁柱上，线圈中间及两边通过绝缘骨架进行电气隔离。作为一个输出部分。
谐振电感线圈5分为两个部分，包括第一谐振电感线圈51和第二谐振电感线圈52，第一谐振电感线圈51和第二谐振电感线圈52等量、均匀的缠绕在第二磁芯11和第三磁芯111所构成的磁柱上，其位置位于输出变压器线圈6的左右两端，并通过绝缘骨架进行电气隔离，作为谐振电感部分。
做为本申请的一种实施例，线圈第一输入变压器线圈3、第二输入变压器线圈4、谐振电感线圈5和输出变压器线圈6均使用多股绝缘漆包线绕制。作为上述技术方案的进一步改进，所述第一磁芯1、第二磁芯11和第三磁芯111最外层均设有绝缘层。
本实用新型通过多磁芯、多个特殊线圈绕组结构集成化设计，即可制作多功能、低损耗、高功率密度的集成电感器，可广泛应用于现有DC/DC，LLC，ZVS等各种电力拓扑中；且通过多芯叠加，串联谐振扼流和磁通抵消来提升电感功率密度。结合公共磁路，可获得多个相同且对称的变压器和谐振串联电感器，如图2磁芯剖面图所示，达到一芯多用，在同一拓扑中，满足不同性能需求，以降低成本。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型的保护范围。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 (8)
1.一种新型集成功率电感装置，其特征在于，包括：
集成柱体磁芯(1111)、绝缘骨架机构(2)、第一输入变压器线圈(3)、谐振电感线圈(5)和输出变压器线圈(6)，所述集成柱体磁芯(1111)包括第一磁芯(1)、第二磁芯(11)和第三磁芯(111)，所述第一输入变压器线圈(3)绕制在所述第一磁芯(1)上，所述谐振电感线圈(5)和输出变压器线圈(6)绕制在所述第二磁芯(11)和第三磁芯(111)所构成的磁柱上，所述绝缘骨架机构(2)包括由多个绝缘骨架构成的电气隔离区，进行电气隔离。
2.根据权利要求1所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
还包括第二输入变压器线圈(4)，所述第二输入变压器线圈(4)均匀缠绕在所述第一输入变压器线圈(3)上。
3.根据权利要求1所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
所述绝缘骨架机构(2)包括第三绝缘骨架(15)、第四绝缘骨架(16)、第五绝缘骨架(17)、第六绝缘骨架(18)和第七绝缘骨架(19)，所述谐振电感线圈(5)包括第一谐振电感线圈(51)和第二谐振电感线圈(52)，所述输出变压器线圈(6)包括第一输出变压器线圈(61)和第二输出变压器线圈(62)，所述第二磁芯(11)和第三磁芯(111)所构成的磁柱上依次设置有第三绝缘骨架(15)、第一谐振电感线圈(51)、第四绝缘骨架(16)、第一输出变压器线圈(61)、第五绝缘骨架(17)、第二输出变压器线圈(62)、第六绝缘骨架(18)、第二谐振电感线圈(52)和第七绝缘骨架(19)。
4.根据权利要求3所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
所述绝缘骨架机构(2)还包括第一绝缘骨架(13)、第二绝缘骨架(14)，所述第一输入变压器线圈(3)设置在第一绝缘骨架(13)和第二绝缘骨架(14)的中间位置。
5.根据权利要求1所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
第一输入变压器线圈(3)、第二输入变压器线圈(4)、谐振电感线圈(5)和输出变压器线圈(6)均通过多股绝缘漆包线绕制构成。
6.根据权利要求1所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
所述集成柱体磁芯(1111)还包括保护外壳(8)，所述第一磁芯(1)、第二磁芯(11)和第三磁芯(111)最外层均设有绝缘层。
7.根据权利要求6所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
所述集成柱体磁芯(1111)为铁氧体磁芯。
8.根据权利要求1所述的新型集成功率电感装置，其特征在于，
所述第一磁芯(1)、第二磁芯(11)和第三磁芯(111)最外侧均设有包胶纸。
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN221262090U true CN221262090U (zh) | 2024-07-02 |
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