[发明专利]一种复用磁路的三相高频电感

说明书

本发明公开了一种复用磁路的三相高频电感，包括A、B、C相电感绕组磁芯采用罒字形框架结构，磁芯采用罒字形框架结构，由上磁芯横梁（1）、下磁芯横梁（2）、第一磁芯立柱（3）、第二磁芯立柱（4）、第三磁芯立柱（5）、第四磁芯立柱（6）围拢成左窗口（10）、中窗口（11）、右窗口（12）；所述第二磁芯立柱中的A相磁通Φa和B相磁通Φb同相，所述第三磁芯立柱中的B相磁通Φb和C相磁通Φc同相；本发明复用了磁路，相当于B相复用了A相和C相的磁路，磁件体积、重量减小，减少成本，减少热损耗，优化磁元件的散热。

技术领域

本发明涉及电感元件，尤其涉及一种复用磁路的三相高频电感。

背景技术

常见的三相PFC拓扑有三相六开关、Vienna拓扑，以及他们的变形，拓扑结构如图1和图2所示。他们的特点是三个输入电感La，Lb，Lc是对称的，在设计时电感感量相同，大小材质也相同。这三个电感的工作状态也是一样的，输入电流大小相同，而相位相差120°。所以在类似的应用场景下，电感设计时为了减小磁芯的体积，往往会选择三相共用磁芯来减小磁元件的体积。但在现有的三相集成电感中共用磁芯中，有部分磁通相互抵消，使得元件体积无法进一步减小、磁损耗居高不下。

因此，如何设计一种体积小巧、磁损耗居小、散热良好的三相高频电感是业界亟待解决的技术问题。

发明内容

为了解决现有技术中存在的上述缺陷，本发明提出一种复用磁路的三相高频电感。

本发明采用的技术方案是设计一种复用磁路的三相高频电感，包括A相电感绕组、B相电感绕组、C相电感绕组，以及磁芯，所述磁芯采用罒字形框架结构，由上磁芯横梁、下磁芯横梁、第一磁芯立柱、第二磁芯立柱、第三磁芯立柱、第四磁芯立柱围拢成左窗口、中窗口、右窗口；所述A相电感绕组缠绕在左窗口四周的侧壁上，产生A相磁通Φa；所述B相电感绕组缠绕在中窗口四周的侧壁上，产生B相磁通Φb；所述C相电感绕组缠绕在右窗口四周的侧壁上，产生C相磁通Φc；所述第二磁芯立柱中的A相磁通Φa和B相磁通Φb同相，所述第三磁芯立柱中的B相磁通Φb和C相磁通Φc同相。

所述A相电感绕组分成两段，分别缠绕在左窗口所在位置的上磁芯横梁和下磁芯横梁上；所述B相电感绕组分成两段，分别缠绕在中窗口所在位置的上磁芯横梁和下磁芯横梁上；所述C相电感绕组分成两段，分别缠绕在右窗口所在位置的上磁芯横梁和下磁芯横梁上。

在一个设计方案中，所述A相电感绕组、B相电感绕组和C相电感绕组皆采用左螺旋绕制结构；其中A相和C相电感绕组中的电流由绕组头端流向尾端，B相电感绕组中的电流由绕组尾端流向头端；或者A相和C相电感绕组中的电流由绕组尾端流向头端，B相电感绕组中的电流由绕组头端流向尾端。

在另一个设计方案中，所述A相电感绕组、B相电感绕组和C相电感绕组皆采用右螺旋绕制结构，其中A相和C相电感绕组中的电流由绕组头端流向尾端，B相电感绕组中的电流由绕组尾端流向头端；或者A相和C相电感绕组中的电流由绕组尾端流向头端，B相电感绕组中的电流由绕组头端流向尾端。

在另外一个设计方案中，所述A相电感绕组和C相电感绕组皆采用左螺旋绕制结构，B相电感绕组采用右螺旋绕制结构；其中A相、B相和C相电感绕组中的电流皆由绕组头端流向尾端；或者A相、B相和C相电感绕组中的电流皆由绕组尾端流向头端。

在其他一个设计方案中，所述A相电感绕组和C相电感绕组皆采用右螺旋绕制结构，B相电感绕组采用左螺旋绕制结构；其中A相、B相和C相电感绕组中的电流皆由绕组头端流向尾端；或者A相、B相和C相电感绕组中的电流皆由绕组尾端流向头端。

各相电感绕组分成两段，两段绕组匝数相等，分别缠绕在上磁芯横梁和下磁芯横梁上。