[实用新型]集成器件与直流变换器

说明书

技术领域

本实用新型涉及新能源汽车领域，特别涉及一种集成器件与直流变换器。

背景技术

在新能源汽车中，作为电能转换的高压直流变换器，通常通过移相全桥整流电路实现。

图1为现有的移相全桥整流电路的原理图，图2为图1所示变压器的结构示意图，图3为图1所示电感的结构示意图。如图1至图3所示，所述移相全桥整流电路包括变压器T和电感L。变压器T将原边a-b高压侧的能量传递到副边c-d低压侧，并将原边a-b高压侧和副边c-d低压侧进行隔离。电感L起储存能量和滤除输出电流纹波的作用。

变压器T采用的制作方式是独立设计，其结构如图2所示，变压器T的原边绕组a-b以及副边绕组c-d均绕于变压器柱201上，变压器T的激磁磁通通过边柱202构成回路。而且，电感L采用的制作方式也是独立设计，其结构如图3所示，电感绕组m-n绕于电感柱301上，电感柱301开有气隙303，电感磁通通过边柱302构成回路。具体的原理为，输入的直流电压为Vin经过由半导体管A、B、C、D组成的逆变电路逆变成交流电压，该交流电压经过变压器T变压后，再经过由半导体管E、F、G、H组成的整流电路整流，从而输出另一直流电压，该另一直流电压经过电感L滤波后输出直流电压Vo。然而，该变压器和电感为分立式结构，即变压器和电感分开制作并非集成在一起，导致直流变换器的功率密度低、体积大、以及制造成本高。

因此，急需开发一种将变压器和电感集成在一起的集成器件。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种集成器件及其制作方法与直流变换器，通过将变压器和电感集成在一起，可以减少直流变换器上磁元件使用的数量，而且还能够减小变压器和电感的体积，从而提升直流变换器的功率密度，减小直流变换器的体积，降低制造成本。

为实现上述目的，本实用新型提供一种集成器件，包括一铁芯和多套绕组，所述铁芯构成有能够为所述多套绕组提供磁通回路的封闭结构，且所述铁芯上形成有至少二个芯柱，每个芯柱上绕设有至少一套绕组。

可选的，所述绕组的数量至少为三套，至少一个芯柱上绕设有两套绕组以形成一个变压器结构，至少另一个芯柱上绕设有另一套绕组以形成一个电感结构。

可选的，所述至少另一个芯柱上开设有气隙。

可选的，所述绕组的数量为三套，所述芯柱的数量为二个，所述铁芯上开设有三个通孔，相邻二个通孔之间形成有一个芯柱，所述气隙与形成一个所述电感结构的芯柱两侧的相邻二个通孔相连通。

可选的，所述封闭结构包括在所述至少二个芯柱四周所形成的包围铁芯；所述变压器结构产生的交流磁通流过其芯柱以及所述包围铁芯以形成一个磁通回路；所述电感结构产生的交流磁通流过其芯柱和所述包围铁芯以形成一个磁通回路，且所述电感结构产生的直流磁通流过其芯柱、所述包围铁芯以及所述变压器所在的芯柱以形成一个磁通回路。

可选的，形成一个所述变压器结构的所述两套绕组包括原边绕组和副边绕组。

可选的，所述芯柱为圆柱体。

可选的，形成一个所述变压器结构的所述两套绕组以及形成一个所述电感结构的所述另一套绕组中的至少一套为印刷电路板绕组。

可选的，所述印刷电路板绕组为铜箔结构或银箔结构。

进一步的，本实用新型还提供一种直流变换器，包括所述集成器件。

综上所述，本实用新型提供的集成器件，包括一个铁芯和多套绕组，所述铁芯构成有能够为所述多套绕组提供磁通回路的封闭结构，且所述铁芯上形成有至少二个芯柱，每个芯柱上绕设有至少一套绕组，以此形成多个电子结构集成在一起的结构，与分立式的电子结构相比，可以减少使用这些电子结构之装置上铁芯的使用量，从而减小装置的体积，而且还可以提高该装置的功率密度，并节省材料，降低制造成本。

在本实用新型的一个较佳实施例中，其中一个芯柱上绕设有二套绕组以形成一个变压器结构，在另一个芯柱上绕设有一套绕组以形成一个电感结构，从而获得变压器和电感集成在一起的集成器件，由于所述变压器结构产生的磁通与所述电感结构产生的磁通在所述铁芯内时序叠加，使得该集成器件所使用的铁芯材料，相比于分立式的变压器和电感，更少，进而可以减小铁芯体积，提高装置的功率密度。

附图说明

图1为现有的一种直流变换器的原理图；

图2为图1所示变压器的结构示意图；

图3为图1所示电感的结构示意图；

图4为现有的直流变换器的另一种原理图；

图5为本实用新型一实施例提供的集成器件的结构示意图；