[发明专利]一种磁性元件及减弱磁性元件漏磁干扰的方法

说明书

技术领域

本发明涉及直流电源变换领域，具体涉及一种磁性元件及减弱磁性元件电磁干扰的方法。

背景技术

随着电子技术的发展，对电子设备的EMC(Electro MagneticCompatibility，电磁兼容)要求越来越严格，EMC包括两个方面的要求：一方面是指设备在正常运行过程中对所在环境产生的电磁干扰不能超过一定的限值；另一方面是指设备对所在环境中存在的电磁干扰具有一定程度的抗扰度，即电磁敏感性。

开关电源是一种需要有较好EMC性能的EMC设备，为了减小电感量，防止磁性元件饱和，开关电源通常设置有气隙，如图1(a)、图2(a)、图3(a)所示，分别是现有技术中具有集中气隙的磁芯的结构示意图。但是由于气隙的存在产生了大量的漏磁，会干扰附近元件的电磁性能。尤其随着开关电源不断小型化功率密度不断提高，一种LLC(电感-电感-电容)谐振直流/直流变换器应运而生。该电路的主变压器和谐振电感气隙特别大，对外漏磁特别强，对EMC造成严重影响。如图4(a)、图5(a)所示，分别是现有技术中的电源中磁芯与周围元件的位置示意图，由于未考虑周围元件的电磁兼容性能，一些易受电磁干扰的元件被安装于气隙的旁边，导致EMC性能下降。

发明内容

本发明的主要目的是：提供一种可减弱气隙漏磁之电磁干扰的磁性元件；其次，还提供一种减弱磁性元件漏磁干扰的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种磁性元件，该磁性元件包括磁芯；该磁芯包括原边导磁体和副边导磁体；原边导磁体和副边导磁体至少一个由两段或两段以上的导磁体组成，相邻的导磁体之间的间隙形成气隙，所述气隙的大小、位置保证其磁干扰为磁敏感元件可耐受范围内。

优选地，所述气隙等间距均匀分布于所述原边导磁体和副边导磁体上。

优选地，所述各气隙截面相等。

优选地，所述气隙平行贯穿所述原边导磁体和副边导磁体。

优选地，所述磁性元件为LLC谐振直流/直流变换器。

优选地，所述磁性元件为原边串联副边并联的结构。

优选地，所述磁性元件为QP或者EE或者EI形状。

优选地，所述磁性元件为平板磁芯。

其次，本发明还提出了一种减弱磁性元件漏磁干扰的方法，该方法在磁性元件的磁芯上设有多段导磁体，形成多段气隙，分散气隙磁漏，降低磁漏强度。

优选地，调整磁性元件的磁芯位置，使气隙远离易受干扰的元件。以进一步提高磁性元件的EMC。

本发明的有益效果是：通过在磁性元件的磁芯上设置多段导磁体，形成多段气隙，将磁性元件的一段气隙分成若干小段，相对于现有技术，到等距位置的磁场强度大幅减弱，也即漏磁减弱了；同时通过调整磁性元件的气隙使气隙远离易受干扰的元件，进一步减弱了漏磁对周围磁性元件的干扰，提高了磁性元件的EMC性能。

本发明的有益效果通过仿真和试验两个角度得到了验证。

附图说明

图1(a)是一般的具有集中气隙的磁芯结构示意图；

图1(b)是对图1(a)中的气隙进行分段后的结构示意图；

图2(a)是一般的具有集中气隙的EE形磁芯的结构示意图；

图2(b)是对图2(a)中的磁芯气隙进行分段后的结构示意图

图3(a)是一般的具有集中气隙的平板变压器磁芯结构示意图一；

图3(b)是一般的具有集中气隙的平板变压器磁芯结构示意图二；

图3(c)是对图3(a)、图3(b)中的磁芯气隙进行分段后的结构示意图；

图4(a)是一般的具有集中气隙的磁芯与周围元件的位置示意图；

图4(b)是对图4(a)中的气隙调整后避开易受干扰元件的位置示意图；

图5(a)是一般的具有分段气隙的磁芯与周围元件的位置示意图；

图5(b)是对图5(a)中的气隙调整后避开易受干扰元件的位置示意图；

图6(a)是适合本发发明的LLC线路一；

图6(b)是适合本发发明的LLC线路二；

图6(c)是适合本发发明的LLC线路三；

图6(d)是适合本发发明的LLC线路四；

图7(a)是具有5mm集中气隙的U形电感；

图7(b)是图7(a)中测量线位置的磁场强度示意图；

图8(a)是具有分布气隙的U形电感结构示意图；

图8(b)是图8(a)中测量线位置的磁场强度示意图；

图9(a)是漏磁元件集中气隙测试结果示意图；