[发明专利]集成的磁组装件及其组装方法

说明书

技术领域

一般来说，实施例的领域涉及电力电子设备，并且更具体来说，涉及在电力电子设备中使用的集成的磁组装件。

背景技术

为了包括能量储存、信号隔离、信号滤波、能量转移和功率分配在内的各种目的，高密度电力电子电路通常需要使用多个磁电组件。随着对更高功率密度电气组件的需求的增加，越来越希望将诸如多个电感器的两个或两个以上磁电组件集成到同一个芯或结构中。

然而，已知的集成的磁组装件有时不能充分地配置成允许在单个结构上制造多个绕组并且这些绕组还能彼此独立地操作。因此，当要在给定电子电路中独立操作多个组件时，就要使用单独的芯或结构，从而增加给定操作所需的组件的数量和大小，并减小给定电子电路的功率密度。

其它已知的集成的磁组装件不允许灵活地定位这样的组装件中所使用的绕组的输入和输出部分。还有些其它已知的集成的磁组装件需要相对复杂和/或昂贵的制造工艺。

发明内容

在一个方面，提供一种磁芯。该磁芯包括磁底座和磁板。磁底座包括第一U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面，其具有在其中限定的第一绕组通道。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面，其具有在其中限定的第二绕组通道。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合到磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。

在另一个方面，提供一种集成的磁组装件。该集成的磁组装件包括磁芯、第一绕组和第二绕组。磁芯包括第一U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合到磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。第一绕组包括凹入第一表面内的第一段，并且感应耦合至第一U-芯。第二绕组包括凹入第二表面内的第二段，并且感应耦合至第二U-芯。

在又一个方面，描述一种组装集成的磁组装件的方法。该方法包括：在磁芯内提供磁底座，该磁底座包括具有相对高磁导率的第一U-芯、具有相对高磁导率的第二U-芯和间隔部件，第一U-芯包括第一表面，并且第二U-芯包括第二表面；在磁芯内提供磁板；将间隔部件连接到第一U-芯和第二U-芯，使得第一和第二表面大体上共面并在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙；以及将磁板耦合至磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。

附图说明

图1是包括磁芯的示例性集成的磁组装件的分解图。

图2是图1中示出的磁芯的俯视图，其中为了图示的目的去除了某些特征。

图3是图1中示出的磁芯的侧视图，其中为了图示的目的去除了某些特征。

图4是图1中示出的集成的磁组装件中感应绕组组装件中的电感对电流的曲线图。

图5是包括磁底座的备选集成的磁组装件的分解图。

图6是图5中示出的磁底座的俯视图。

图7是图5中示出的磁底座的侧视图。

图8是图5中示出的集成的磁组装件中感应绕组组装件中的电感对电流的曲线图。

图9是备选集成的磁组装件的分解图。

图10是用于组装集成的磁组装件的示例性方法的流程图。

尽管可能在一些图中而没有在其它图中示出各种实施例的特定特征，但是这只是为了方便起见。任何图的任何特征可以与任何其它图的任何特征相组合地引用和/或要求其权利。

具体实施方式

本文描述集成的磁组装件的示例性实施例。磁芯包括磁底座和磁板。磁底座包括第一U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面，其具有在其中限定的第一绕组通道。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面，其具有在其中限定的第二绕组通道。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合至磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。

本文所描述的实施例包括具成本有效的集成的磁组装件，其具有能够彼此独立操作的多个绕组。图1是示例性集成的磁组装件100的分解图。在该示例性实施例中，集成的磁组装件100包括磁芯102、感应耦合至磁芯102的第一绕组104、感应耦合至磁芯102的第二绕组106和缓冲层108。