[发明专利]磁性设备和采用磁性设备的功率变换器

说明书

技术领域

本发明总体上涉及电力电子技术，并且更具体地涉及磁性设备和采用磁性设备的功率变换器。

背景技术

开关模式功率变换器(也被称为“功率变换器”或“调节器”)是将输入电压波形变换成指定的输出电压波形的电源或功率处理电路。在功率变换器中经常采用诸如变压器和电感器的磁性设备，以通过功率变换器存储和/或传输电能。由于磁性设备往往占了功率变换器的相当数量的板空间，并且占去了制造过程中不成比例的时间，因此采用具有灵活设计的紧凑型磁性设备是有利的。因此，本领域中需要用于适合于紧凑型磁性设备的不太复杂磁心的构造块。

发明内容

技术优势通常通过本发明的包括磁性设备和采用该磁性设备的功率变换器的有利实施例来实现。在一个实施例中，磁性设备包括：包括第一支柱和从其延伸的第二支柱的第一L形铁心分段，以及包括第一支柱和从其延伸的第二支柱的相对的第二L形铁心分段。磁性设备还包括围绕所述第一L形铁心分段或者所述第二L形铁心分段的所述第一支柱和所述第二支柱中的至少一个支柱形成的绕组。

前文已经相当宽泛地概述了本发明的特征和技术优势，以便能够更好地理解以下的本发明的详细描述。将在下文中描述本发明的附加特征和优点，其形成本发明的权利要求的主题。本领域技术人员应当理解，所公开的构思和具体实施例可以容易地被使用作为修改或者设计其他结构或过程的基础，以实现和本发明相同的目的。本领域技术人员也应当认识到这样的等同构造不脱离在所附权利要求中所阐述的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面地理解本发明，现在参考结合附图进行的以下描述，附图中：

图1示出功率变换器的实施例的框图；

图2和图3示出采用升压调节器的功率变换器的示例性传动系的示意图；

图4和图5示出功率变换器的一部分的实施例的示意图；

图6示出用于演示图4和图5的功率变换器的运行的时序图；

图7和图8示出功率变换器的一部分的可替换实施例的示意图；

图9示出功率变换器的可替换实施例的示意图；

图10示出功率变换器的可替换实施例的示意图；

图11示出磁性设备一部分的实施例的透视图；

图12示出磁性设备一部分的实施例的侧视图；以及

图13至图49示出磁性设备的实施例的视图。

除非另外指明，否则不同图中的对应数字和符号一般指代对应的部件，并且在第一实例后为了简洁起见可能没有再次描述。绘制附图以示出示例性实施例的有关方面。

具体实施方式

以下详细讨论本示例性实施例的进行和使用。然而，应当理解本发明提供可以在很多具体的情景中实现的许多可应用的创造性构思。具体实施例仅说明形成和使用本发明的具体方式，而不限制本发明的范围。

将关于具体环境中的示例性实施例，即采用L形形铁心的磁性设备、形成该铁心的方法和采用该磁性设备的功率变换器，来描述本发明。虽然将在功率变换器的情景中描述本发明的原理，但是可以从此处描述的包括功率放大器或者电机控制器在内的磁性设备受益的任何应用也在本发明的宽泛范围之内。

首先参考图1，其示出了功率变换器的实施例的框图。功率变换器被耦合至诸如ac电网的电功率的源，以便提供ac输入电压V_in。功率变换器包括由控制器110控制的传动系105。控制器110通常测量功率变换器的操作特性，例如输出电压V_out，并且响应于所测量的操作特性以控制其中的开关的占空比(一般指定“D”)以调节该特性。功率变换器可形成电源的一部分，并且向其另一个子系统提供功率，例如耦合至它的向负载提供经调节的电压的输出的隔离dc至dc变换器。传动系105可以采用此处描述的调节器(例如升压或降压调节器)。功率变换器的传动系105通常包括耦合至电抗性电路元件以提供功率变换功能的多个开关。