[发明专利]多绕组磁结构

说明书

技术领域

本发明涉及多绕组磁结构。

背景技术

这个部分提供有关本公开内容的、不一定是现有技术的背景信息。

变压器是通过电感耦合的导体将电能从一个电路传送到另一个电路的设备。电感耦合的导体是变压器的线圈或绕组。

在一种形式中，变压器具有两个直流分离线圈。这些线圈通常被称作初级绕组和次级绕组。直流连接到主动控制电气参数的能量源或电路的绕组通常被指定为初级绕组。次级绕组通常是连接到被动响应初级电路的操作的能量接收器或电路的绕组。当然，初级/次级的命名对于变压器自身而言通常是没有意义的，并且只说明这个变压器在整个电路中充当的角色。就变压器的主要原理而言，初级和次级绕组以相同方式工作。对于具有相同初级和次级线圈的变压器，例如，线圈可以互换而不对连接到这个变压器的电路(或多个电路)的操作有任何影响。互换具有不同初级和次级线圈的变压器的线圈将改变电压和电流关系，但是只影响所连接的电路，而变压器自身以相同方式工作。此外，初级和次级绕组可以通过不同于普通变压器的方式被连接、使用等等，使得初级和次级术语无意义(并且可能混淆)。在变压器具有多个绕组，例如包含如本申请中公开的磁结构的情况下，术语变得甚至更混乱。因此，在这里通常针对各种绕组使用数字命名(而不是初级-次级)。

图1图解了通常由附图标记100指示的双绕组变压器，以及变压器100的绕组上的电压V1、V2，和变压器100的绕组上的电流I1、I2。为了提高绕组之间的能量传送，高磁性(高磁导率)材料通常被用作变压器芯102。这个芯102为磁场提供穿过两个绕组的低磁阻路径，使得几乎所有磁场被第一和第二线圈围绕。双绕组变压器(例如，变压器100)中电压和电流之间的关系由第一绕组的匝数N1与第二绕组的匝数N2的比值(即，匝数比)来确定。关系可以数学表示为

V1V2=-I2I1=N1N2...(1)]]>

图2示出了具有超过二个的绕组的变压器200的例子。这样的变压器通常被用于公用线频率应用(50/60赫兹)，以及用于高频开关模式的电源。变压器200包含分别具有N1、N2和N3匝数的第一、第二和第三绕组。第一、第二和第三绕组上的电压分别是V1、V2和V3，并且进入第一、第二和第三绕组的电流分别是I1、I2和I3。变压器200被通称为串联多绕组变压器。

变压器200(和具有两个以上的绕组的其它变压器)的电压和电流之间的关系不同于双绕组变压器(例如，变压器100)的电压和电流之间的关系。变压器200的所有三个绕组上的电压以和双绕组变压器(例如，变压器100)同样的方式与匝数比相关。即，电压关系由下述公式决定：

V1N1=V2N2=V3N3...(2)]]>