[发明专利]集成磁元件装置以及变换器

说明书

本申请提供了一种集成磁元件装置以及变换器，涉及磁元件技术领域，包括：原副边绕组和磁芯；原副边绕组围绕设置于磁芯上，原副边绕组用于为变压器以及电感提供绕组；磁芯的窗口外侧处的原副边绕组的耦合程度高于预设耦合程度；磁芯的窗口内侧处的原副边绕组的耦合程度低于预设耦合程度，缓解了磁芯外侧扩散漏磁通过大的技术问题。

技术领域

本申请涉及磁元件技术领域，尤其是涉及一种集成磁元件装置以及变换器。

背景技术

随着产业的发展和能源消耗的增加，为了实现低碳排放、高效节能等目的，对电力电子变换器其效率和功率密度要求不断提高。电力电子变换器中通常磁元件的体积占比超过30%，其损耗占比可达50%，其中电感和变压器是构成磁元件的主体部分，因而成为制约电力电子变换器效率和功率密度的主要因素之一，又利用磁元件可进行磁集成的性质，大幅减小了磁元件体积。

目前，通过电感和变压器两个磁元件进行高度磁集成，会导致磁芯外侧空气中产生严重的漏磁通，降低电路效率，干扰其他电路元件正常工作。

发明内容

本申请的目的在于提供一种集成磁元件装置以及变换器，以缓解磁芯外侧扩散漏磁通过大的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供了一种集成磁元件装置，包括：原副边绕组和磁芯；

所述原副边绕组围绕设置于所述磁芯上，所述原副边绕组用于为变压器以及电感提供绕组；

所述磁芯的窗口外侧处的所述原副边绕组的耦合程度高于预设耦合程度；

所述磁芯的窗口内侧处的所述原副边绕组的耦合程度低于所述预设耦合程度。

在一个可能的实现中，所述磁芯的窗口外侧处的所述原副边绕组围绕所述磁芯的设置交错程度，大于预设交错程度，以减小所述磁芯对外扩散漏磁通。

在一个可能的实现中，所述磁芯的窗口内侧处的所述原副边绕组围绕所述磁芯的设置交错程度，小于所述预设交错程度，以增大所述磁芯的窗口内侧的漏磁通。

在一个可能的实现中，所述磁芯的窗口外侧处对应的所述设置交错程度以及所述磁芯的窗口内侧处对应的所述设置交错程度，是根据所述原副边绕组的绕线长度和所述磁芯的内侧外侧漏磁通数值确定。

在一个可能的实现中，在所述磁芯的窗口内侧处的所述原副边绕组之间，插入设置有额外磁柱，以增大所述磁芯的窗口内侧的漏磁通。

在一个可能的实现中，所述额外磁柱在所述磁芯的窗口内侧处的位置以及数量，是根据所述原副边绕组的绕线长度和所述磁芯的内侧外侧漏磁通数值确定。

在一个可能的实现中，所述原副边绕组围绕所述磁芯的绕制形式，以及所述额外磁柱在所述磁芯的窗口内侧处的设置插入形式，是根据所述磁芯的结构确定，以减小所述绕组的绕线长度。

在一个可能的实现中，所述变压器的主磁路为E型磁芯结构。

在一个可能的实现中，所述原副边绕组围绕所述主磁路的绕制形式，以及所述额外磁柱在所述主磁路的窗口内侧处的设置插入形式，是根据所述E型磁芯结构确定。

第二方面，本申请实施例还提供一种变换器，包括：目标变压器、目标电感以及如上述第一方面所述的集成磁元件装置；

所述集成磁元件装置中的原副边绕组为所述目标变压器的绕组以及所述目标电感的绕组。

本申请实施例提供的技术方案带来了以下有益效果：