[发明专利]一种磁路拓扑集成磁体

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁路拓扑集成磁体。

背景技术

高频开关电源中的高频磁性元件是开关电源成本的主要元件之一，是决定开关电源体积的主要因素。

现有的一些开关电源中使用的滤波电感配置如图1所示，如双相交错式功率因数校正开关中的电感101和102，或倍流输出整流滤波电感101和102，电磁兼容输入滤波电感111和112，其中每种开关电路分别使用了两个分体的磁性电感来实现其功能，由于磁体的分离，两个电路分时交错地产生的激磁磁通，只是在各自的磁体中流动，而不能更为合理地相互分享磁体的资源，实现材料利用率的最大化，和功率密度的最大化。

还有一些开关电源中使用的功率转换变压器如图2所示，如功率因数校正加DC/DC功率输出转换的两级开关电源结构的变压器201和202，或双路并联DC/DC功率输出转换的两级开关电源结构的变压器201和202，其两级开关结构中的每种开关电路分别使用了两个分体的变压器来实现其功能，由于磁体的分离，两个电路各自产生的激磁磁通，只是在各自的磁体中流动，而不能更为合理地相互分享磁体的资源，实现材料利用率的最大化，和功率密度的最大化。

发明内容

鉴于背景技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种材料利用率和功率密度更高的磁路拓扑集成磁体。

为此，本发明是采用如下技术方案来实现：

一种磁路拓扑集成磁体，其特征是：包括两个镜像对接的集成磁体，所述集成磁体上设有磁平面，所述磁平面上部和下部设有相对的中心磁柱体，所述磁平面左右两侧设有侧边磁柱体。

所述中心磁柱体横截面呈三角形，所述侧边磁柱体横截面呈类方形或类圆形。

所述两中心磁柱体之间的磁平面上设有通孔。

所述侧边磁柱体上设有激磁线圈。

所述两个集成磁体的对接接触面可为中心磁柱体，所述相对的侧边磁柱体之间带有气隙。

所述两个集成磁体的对接接触面可为中心磁柱体，所述相对的侧边磁柱体之间可部分带有气隙或不带有气隙。

所述两个集成磁体的对接接触面可为侧边磁柱体，所述相对的中心磁柱体之间带有气隙。

采用上述技术方案后，原有的两个相关但是分离的激磁线圈，现在可以安装在同一个集成磁体上，原有的两个各自的磁通路径也被安排在同一个集成磁体上，同时由于两个激磁磁通在所安排的公共磁路上分时交替出现的特性，使得该公共磁通的通量设计可以小于原有分体时的通量总和，从而减少了集成磁体的总体体积和成本，实现材料利用率和功率密度的最大化。

附图说明

本发明有如下附图：

图1为背景技术中滤波电感配置的结构示意图；

图2为背景技术中功率转换变压器的结构示意图；

图3为本发明的分体结构示意图；

图4为本发明在双相交错式集成滤波电感模式时的结构示意图；

图5为图4中集成磁体的结构示意图；

图6为本发明在双相交错式集成反激变压器模式时的结构示意图；

图7为图6中集成磁体的结构示意图；

图8为本发明在两级异构电感或变压器集成模式时的结构示意图；

图9为图8中集成磁体的结构示意图；

图10为本发明在单相共模、差模集成电感模式时的结构示意图；

图11为图10中集成磁体的结构示意图；

图12为本发明在三相共模、差模集成电感模式时的结构示意图；

图13为图12中集成磁体的结构示意图。

具体实施方式

参照图3所示，本发明提供的一种磁路拓扑集成磁体，其特征是：包括两个镜像对接的集成磁体301，所述集成磁体301上设有磁平面302，所述磁平面302上部和下部设有相对的中心磁柱体303，所述磁平面302左右两侧设有侧边磁柱体304，所述中心磁柱体303横截面呈三角形，所述侧边磁柱体304横截面呈类方形或类圆形，所述两中心磁柱体303之间的磁平面302上设有通孔305，所述侧边磁柱体304上设有激磁线圈，所述两个集成磁体301的对接接触面可为中心磁柱体303，所述相对的侧边磁柱体304之间带有气隙；所述两个集成磁体301的对接接触面可为中心磁柱体303，所述相对的侧边磁柱体304之间可部分带有气隙或不带有气隙；所述两个集成磁体301的对接接触面可为侧边磁柱体304，所述相对的中心磁柱303体之间带有气隙。