[发明专利]一种磁集成装置和磁集成的开关电源

说明书

本申请实施例公开了一种磁集成装置和磁集成的开关电源，涉及电路技术领域，解决了现有技术中磁器件的占板面积和体积较大的问题。具体方案为：磁集成装置包括磁芯Ⅰ，磁芯Ⅰ包括芯体、第一边柱、第二边柱、M个第一绕线柱和N个第二绕线柱，其中M和N均为大于或等于1的整数；芯体连接第一边柱、第二边柱、M个第一绕线柱和N个第二绕线柱，第一边柱设置在芯体的延伸方向的第一端，第二边柱设置在芯体的延伸方向的第二端，M个第一绕线柱和N个第二绕线柱设置在第一边柱和第二边柱之间。

技术领域

本申请实施例涉及电路技术领域，尤其涉及一种磁集成装置和磁集成的开关电源。

背景技术

开关电源是一种高频化电能转换装置，用于将一个类型的输入电压，转换为用户所需的电压或电流。随着第五代移动通信(5th generation mobile networks，5G)网络中供电电源的功率密度及功率等级的持续提升，磁件在电源模块中的占比越来越大，为了满足人们对能源提出的绿色、环保、高效、安全的要求，开关电源正在向着高效、高密发展。

现有技术提供了一种开关电源的设计方案，如图1所示，该电源包括两个谐振磁芯和两个变压器磁芯，谐振磁芯和变压器磁芯各自独立设计，每个磁芯有两个边柱。该方案中的谐振磁芯和变压器磁芯各自独立，导致磁芯尺寸公差叠加，印制电路板(printedcircuit board，PCB)开槽尺寸增加，两两磁芯之间需预留1mm左右装配间隙，使得电源中磁件的体积和占板面积较大。而且每个磁芯有两个边柱，四个磁芯各自的磁路独立，磁芯之间没有磁路抵消，磁损较大。

发明内容

本申请实施例提供一种磁集成装置和磁集成的开关电源，能够减小磁器件的占板面积和体积。

为达到上述目的，本申请实施例采用如下技术方案：

本申请实施例的第一方面，提供一种磁集成装置，该磁集成装置包括磁芯Ⅰ，该磁芯Ⅰ包括芯体、第一边柱、第二边柱、M个第一绕线柱和N个第二绕线柱，其中M和N均为大于或等于1的整数；该芯体连接第一边柱、第二边柱、M个第一绕线柱和N个第二绕线柱，第一边柱设置在芯体的延伸方向的第一端，第二边柱设置在芯体的延伸方向的第二端，上述M个第一绕线柱和N个第二绕线柱设置在第一边柱和第二边柱之间。基于本方案，通过将多个绕线柱集成在一个磁芯上，多个第一绕线柱和多个第二绕线柱可以共用磁芯的第一边柱和第二边柱，相对于现有技术中，一个磁芯仅设置一个绕线柱，多个绕线柱需要设置在不同的磁芯上，能够有效的减小磁件的占板面积和体积。

结合第一方面，在一种可能的实现方式中，上述磁集成装置还包括原边绕组、副边绕组和谐振绕组，原边绕组和副边绕组绕制在第一绕线柱上，谐振绕组绕制在所述第二绕线柱上。基于本方案，通过在第一绕线柱和第二绕线柱上绕制绕组，可以组成变压器和谐振电感，即本方案可以将多个变压器和多个谐振电感集成在一个磁芯上，能够有效的减小磁件的占板面积和体积，集成度更高。可以理解的，原边绕组和副边绕组绕制在第一绕线柱上可以组成变压器，谐振绕组绕制在第二绕线柱上可以组成谐振电感，本申请对于磁芯Ⅰ包括的第一绕线柱和第二绕线柱的个数并不进行限定，可以根据开关电源中电压转换电路的项数，在磁芯上设置相对应的数目。例如，以开关电源为两项并联拓扑的电源为例，由于一项电压转换电路包括一个变压器和一个谐振电感，因此，该开关电源中的磁芯Ⅰ包括两个第一绕线柱和两个第二绕线柱。

结合第一方面和上述可能的实现方式，在另一种可能的实现方式中，上述磁集成装置还包括磁芯Ⅱ，该磁芯Ⅱ与磁芯Ⅰ形成磁集成装置主磁路的通道。基于本方案，通过在磁集成装置中设置磁芯Ⅰ和磁芯Ⅱ，能够形成闭合的磁通道。可以理解的，该磁集成装置可以为磁集成的开关电源，磁芯Ⅰ和磁芯Ⅱ可以形成开关电源主磁路的通道。