[发明专利]一种低漏磁的高频功率电感

说明书

本申请涉及电感器的技术领域，公开一种低漏磁的高频功率电感，包括磁芯体组件、骨架和线圈，磁芯体组件包括两个侧边磁芯和至少两个中心磁芯，侧边磁芯包括侧柱，侧柱一侧的两端分别设有边柱，侧柱上位于两端的边柱之间设置有至少一个中柱；两个侧边磁芯相对设置，两个侧边磁芯上的边柱和中柱分别对应设置；沿同一个侧边磁芯上的边柱分布方向，两个侧边磁芯形成有至少两个放置区；骨架设于放置区内，骨架包括绕柱和限位板，线圈绕设于绕柱，并限位于限位板；线圈的绕设轴沿放置区的分布方向；中心磁芯设于绕柱内；两个侧边磁芯之间设置有第一气隙；侧边磁芯和中心磁芯之间设置有第二气隙。本申请具有解决传统电感存在的漏磁问题的优点。

技术领域

本申请涉及电感器的领域，尤其是涉及一种低漏磁的高频功率电感。

背景技术

高频功率变换器中，磁性元件的漏磁是导致发热，影响系统可靠性的重要因素之一。传统电感结构，如E型、PQ型和RM型等，通过中柱或边柱开气隙来满足电感值需求，此类气隙所产生的漏磁容易切割电感绕组，导致电感局部温升变高，尤其是大功率场景，极易突破电感允许温度的上限。另一方面，漏磁导致的涡流效应使得电感散热器失效，无法起到散热作用，进一步恶化电感运行温度。

相关技术虽然在传统电感基础上改进的分布式气隙电感可以有效改进气隙大小，减小漏磁范围，但整体结构并无改变，漏磁仍然与绕组存在交叠，且向电感外的漏磁并无改善。

发明内容

为了解决传统电感存在的漏磁问题，本申请提供一种低漏磁的高频功率电感。

本申请提供的一种低漏磁的高频功率电感，采用如下的技术方案：

一种低漏磁的高频功率电感，包括磁芯体组件、骨架和线圈，所述磁芯体组件包括两个侧边磁芯和至少两个中心磁芯，所述侧边磁芯包括侧柱，所述侧柱一侧的两端分别设有边柱，所述侧柱上位于两端的所述边柱之间设置有至少一个中柱；两个所述侧边磁芯相对设置，两个所述侧边磁芯上的所述边柱和所述中柱分别对应设置；沿同一个所述侧边磁芯上的所述边柱分布方向，两个所述侧边磁芯形成有至少两个放置区；所述骨架设于所述放置区内，所述骨架包括绕柱和限位板，所述线圈绕设于所述绕柱，并限位于所述限位板；所述线圈的绕设轴沿所述放置区的分布方向；所述中心磁芯设于所述绕柱内；两个所述侧边磁芯之间设置有第一气隙；所述侧边磁芯和所述中心磁芯之间设置有第二气隙。

通过采用上述技术方案，利用该布局的结构，可以实现多组线圈绕设的结构，且每个线圈内均设置有中心磁芯，提高磁场的强度；利用骨架实现第一气隙和第二气隙的大小设置，且气隙的存在，防止在工作中产生磁饱和；通过改变第一气隙和第二气隙，减少漏磁，从而有利于减少涡流损耗，降低绕组的温度，控制电感量。

可选的，垂直于多个所述放置区的分布方向，两个所述侧边磁芯上互相对应的所述边柱的端部之间间隙为所述第一气隙，以及两个所述侧边磁芯上互相对应的所述中柱的端部之间间隙也为所述第一气隙。

通过采用上述技术方案，存在第一气隙，使得磁芯被空气稀释后，磁芯的磁导率发生变化，从而得到一种既有空气特性——储能不饱和以及良好的磁导率单调性，又有良导磁材料特性——大电感量和强磁感应；从而可以满足电感量的需求，同时可以满足安全储能的需求。

可选的，沿多个所述放置区的分布方向，所述中心磁芯与所述边柱或所述中柱之间的间隙设置为所述第二气隙。

通过采用上述技术方案，存在第二气隙，使得磁芯被空气稀释后，磁芯的磁导率发生变化，从而得到一种既有空气特性——储能不饱和以及良好的磁导率单调性，又有良导磁材料特性——大电感量和强磁感应；从而可以满足电感量的需求，同时可以满足安全储能的需求。

可选的，所述侧边磁芯设置为E型磁芯。

通过采用上述技术方案，E型磁芯引线空间大，绕制接线方便。适用范围广、工作频率高、工作电压范围宽、输出功率大、热稳定性能好。

可选的，所述中心磁芯设置为I型磁芯。