[发明专利]使用各向同性复合磁性材料、具有高功率重量比的低频功率变换器和功率电感器

权利要求书

1.一种在50Hz至1000Hz低频范围应用的变换器。此变换器包括环绕一个主旋转轴线的对称圆柱形磁芯。磁芯用包含铁和树脂的各向同性软磁复合材料制成。绕组被封闭在磁芯内并与磁芯磁耦合。磁芯由磁芯分部构成。一种在从直流至1000Hz低频范围应用的电感器，具有类似结构，所述电感器包括环绕一个主旋转轴线的对称圆柱形磁芯，所述磁芯用包含铁和树脂的各向同性软磁复合材料制成，一个绕组被封闭在磁芯内，绕所述磁芯的中央柱设置，并与磁芯磁耦合，所述磁芯由磁芯分部构成。

2.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯的外表面设置了冷却翼片，此冷却翼片用所述软磁复合材料与磁芯制成一体。

3.如权利要求3所述的变换器，其中，所述冷却翼片，在压力加工所述磁芯的单一工艺过程中与所述磁芯制成一体。

4.如权利要求3所述的变换器，其中，所述冷却翼片用加工工序在所述磁芯上加工出。

5.如权利要求3所述的变换器，其中，所述冷却翼片指向所述磁芯的磁力线循环方向，并设置在通过所述旋转轴线的所述圆柱形的对称平面内。

6.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯限定了一个绕组窗，当在通过所述旋转轴线的所述圆柱形的对称平面内观察时，此绕组窗具有圆形横截面。

7.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯限定了一个绕组窗，当在通过所述旋转轴线的所述圆柱形的对称平面内观察时，此绕组窗具有椭圆形横截面。

8.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯限定了一个绕组窗，当在通过所述旋转轴线的所述圆柱形的对称平面内观察时，此绕组窗具有矩形横截面，此矩形具有或不具有圆角。

9.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯限定了一个绕组窗，当在通过所述旋转轴线的所述圆柱形的对称平面内观察时，此绕组窗具有梯形横截面，此梯形具有或不具有圆角。

10.如权利要求1所述的变换器，其中，所述变换器是一种多相变换器，此多相变换器是通过将每一相的磁芯面对面地叠放或具有气隙地制成。

11.如权利要求1所述的变换器，其中，所述磁芯设有一个或多个槽，该槽设置在通过所述旋转轴线的所述圆柱的对称面的平面内，用于减少涡旋电流。

12.如权利要求1所述的变换器，设置了一个初级绕组，该初级绕组直接与交流电源连接，该交流电源的频率在50Hz至1000Hz范围，该变换器还设置了一个或多个次级绕组，该次级绕组与使用二极管和/或可控硅和/或晶体三极管的整流器连接。

13.如权利要求1所述的变换器，当用频率在50Hz至1000Hz范围的电源供电时，具有低水平的可以听见的噪声，并在所述磁复合材料中本质上磁感应振荡，从而使在诸如分配变换器、荧光灯用的镇流变换器和电感器、音响设备和家用电器的电源变换器等应用中，使可以听见的噪声最小。

14.如权利要求1所述的变换器，由于所述绕组均封闭在所述磁芯内，具有低水平的电磁干扰(EMI)和低的外部逸散磁场，适用于所述电磁干扰必须最小的应用场合，例如用于音响设备的电源变换器。

15.如权利要求1所述的变换器，该变换器与频率在50Hz至1000Hz范围的交流电源连接，输入电流的总谐波失真(THG)低。

16.如权利要求1所述的变换器，其形状因子(沿所述磁芯的所述旋转轴线方向的高度与其外直径的比)数值小，适用于低外轮廓应用的特定约束情况，例如电子卡上所用的低外形变换器，该电子卡设置在具有特定的卡间距的框架内。

17.如权利要求2所述的电感器，其中，所述磁芯设有一个或多个气隙，所述磁芯具有两个磁芯分部，所述气隙的形成是通过将所述两分部分离而实现，或是通过使用具有不同长度的中央柱和外壳实现。

18.如权利要求2所述的电感器，其中，所述磁芯的外表面设置了冷却翼片，此冷却翼片用所述软磁复合材料与磁芯制成一体。

19.如权利要求19所述的电感器，其中，所述冷却翼片在压力如工所述磁芯的单一工艺过程中与所述磁芯制成一体。