一種磁集成器件及一種功率轉換電路的製作方法
2023-06-25 01:23:01
一種磁集成器件及一種功率轉換電路的製作方法
【專利摘要】本發明實施例公開了一種磁集成器件及一種功率轉換電路，所述磁集成器件包括平行的第一磁芯底座、第二磁芯底座和位於所述第一磁芯底座、第二磁芯底座之間的第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱；第一繞組、第二繞組、第三繞組以相同方式分別繞制在所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上，以組成閉合磁通迴路；其中，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組分別用於接入三相併聯電路的一相支路中，所述三相併聯電路每相支路中的電流大小相同、電流相位相互相差120度。本發明利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
【專利說明】一種磁集成器件及一種功率轉換電路
【技術領域】
[0001]本發明實施例一般涉及電路領域，尤其是涉及一種磁集成器件及一種功率轉換電路。
【背景技術】
[0002]LLC諧振電路是一種常見的諧振電路(L為電感符號，C為電容符號，LLC即代表2個電感+1個電容組成的諧振電路，LLC諧振電路又可稱為串並聯諧振電路即SPRC，Series-Parallel Resonance Circuit)。參見圖1所不，典型的LLC諧振電路的主要部件包括諧振電感Lr和變壓器Tr，還包括開關器件Ql、Q2，變壓器的勵磁電感Lm，諧振電容Crl、Cr2，濾波電容C及整流器件Dl、D2。該諧振電路連接直流電源DC，電源能量經過電路中變壓器的原邊傳遞到副邊，再經濾波電容C濾波後轉化為交流供給負載R。
[0003]在實際應用中，通過濾波電容的紋波電流容易超標，為此可使用三相併聯LLC電源轉換電路解決紋波電流的問題。三相併聯LLC電源轉換電路由三路完全相同、電流相位相差120度的LLC諧振電路並聯構成，參見圖2所示，其核心包括6個磁性元件，即三個諧振電感LR1、LR2、LR3以及三個匝比均為N1:N2:N2的變壓器。這三個LLC諧振電路並聯輸出，每相電路相位相差120度，輸出負載電流相差120度，副邊輸出電流經整流後相位相差360度，故理論上可以使得輸出的紋波電流相互抵消，即等效的電流紋波為O。
[0004]然而，發明人在實現本發明的過程中發現，對於上述三相併聯LLC電源轉換電路等三相併聯電路，在實現時，尤其是在大功率應用場合，由於各路元器件參數實際中可能並不完全一致，所以會存在工作參數漂移現象，使得三相併聯電路中各相支路出現不均流的情況(例如圖3中所示各相電流的峰值等存在差異)，這就會導致電路輸出電流不能完全抵消，嚴重情況下甚至會導致器件燒毀。
【發明內容】
[0005]有鑑於此，本發明實施例的目的是提供一種磁集成器件及一種功率轉換電路，以解決三相併聯電路中各相支路可能會存在的不均流問題。
[0006]本發明實施例提供了一種磁集成器件，所述磁集成器件包括平行的第一磁芯底座、第二磁芯底座和位於所述第一磁芯底座、第二磁芯底座之間的第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱；
[0007]第一繞組、第二繞組、第三繞組以相同方式分別繞制在所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上，以組成閉合磁通迴路；
[0008]其中，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組分別用於接入三相併聯電路的一相支路中，所述三相併聯電路每相支路中的電流大小相同、電流相位相互相差120度。
[0009]優選的，在所述兩個磁芯底座之間還包括兩個邊柱，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱位於所述兩個邊柱之間。
[0010]優選的，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上均開有氣隙。[0011]優選的，所述氣隙位於所在磁芯柱的中間或一端。
[0012]優選的，所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感。
[0013]優選的，還包括第四繞組、第五繞組、第六繞組；
[0014]所述第四繞組、第五繞組、第六繞組以相同方式分別疊加繞制在所述第一繞組、第
二繞組、第三繞組上；
[0015]所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱中每個所述磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
[0016]優選的，所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路，所述第四繞組、第五繞組、第六繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
[0017]優選的，還包括第三磁芯底座，及第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱，以及第七繞組、第八繞組、第九繞組、第十繞組、第十一繞組、第十二繞組；
[0018]所述第三磁芯底座與所述第一磁芯底座平行；
[0019]所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱位於所述第一磁芯底座和所述第三磁芯底座之間；
[0020]所述第七繞組、第八繞組、第九繞組以相同方式分別繞制在所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱上；
[0021]所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組以相同方式分別疊加繞制所述第七繞組、第八繞組、第九繞組上；
[0022]所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱中每個磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
[0023]優選的，
[0024]所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路；
[0025]所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感，所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第七繞組、第八繞組、第九繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
[0026]優選的，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上均開有氣隙，和/或，所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱上均開有氣隙。
[0027]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相諧振電路可由上文中只含有第一、第二、第三繞組的磁集成器件充當。
[0028]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相變壓器可由上文中只含有第一、第二、第三、第四、第五、第六繞組的磁集成器件充當。
[0029]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相諧振電路和三相變壓器可由上文包括第三磁芯底座的磁集成器件充當。[0030]本發明的一些有益效果可以包括:
[0031]本發明實施例利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
[0032]應當理解的是，以上的一般描述和後文的細節描述僅是示例性的，並不能限制本公開。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0033]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。
[0034]圖1是典型的LLC半橋諧振轉換電路的示意圖；
[0035]圖2是三相併聯LLC電源轉換電路的示意圖；
[0036]圖3是現有技術中各相變壓器的電流波形示意圖；
[0037]圖4是本發明實施例一磁集成器件的橫截面示意圖；
[0038]圖5是本發明實施例一磁集成器件的橫截面示意圖；
[0039]圖6是本發明實施例二磁集成器件的橫截面示意圖；
[0040]圖7是本發明實施例二磁集成器件的俯視圖；
[0041]圖8是本發明實施例三磁集成器件的橫截面示意圖；
[0042]圖9a?9c是本發明實施例三磁集成器件各相繞組工作時所產生的磁通的示意圖；
[0043]圖10是本發明實施例四磁集成器件的橫截面示意圖；
[0044]圖11是本發明實施例電路中可集成在一起的磁性部件示意圖；
[0045]圖12是本發明實施例中電路驅動波形的示意圖；
[0046]圖13是本發明實施例中原邊電壓波形的示意圖；
[0047]圖14是本發明實施例磁集成器件的立體示意圖。
[0048]通過上述附圖，已示出本發明明確的實施例，後文中將有更詳細的描述。這些附圖和文字描述並不是為了通過任何方式限制本發明構思的範圍，而是通過參考特定實施例為本領域技術人員說明本發明的概念。
【具體實施方式】
[0049]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。
[0050]為了全面理解本發明，在以下詳細描述中提到了眾多具體的細節，但是本領域技術人員應該理解，本發明可以無需這些具體細節而實現。在其他實施例中，不詳細描述公知的方法、過程、組件和電路，以免不必要地導致實施例模糊。[0051]圖4為本發明實施例一磁集成器件的橫截面示意圖。
[0052]為了解決三相併聯電路中各相支路難免會出現的不均流問題，本實施例提供了一種磁集成器件:
[0053]所述磁集成器件包括平行的第一磁芯底座、第二磁芯底座和位於所述第一磁芯底座、第二磁芯底座之間的第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱；
[0054]第一繞組、第二繞組、第三繞組以相同方式分別繞制在所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上，以組成閉合磁通迴路；
[0055]所述第一繞組、第二繞組、第三繞組分別用於接入三相併聯電路的一相支路中，所述三相併聯電路每相支路中的電流大小相同、電流相位相互相差120度。
[0056]在圖4所示的橫截面視圖中，401為其中一個磁芯底座，402為其中一個磁芯柱，403、404、405分別為所述第一、第二、第三繞組。圖中的小圓圈為線圈導線的橫截面，分布在磁芯柱兩側的兩排小圓圈即表示該磁芯柱上纏繞的繞組線圈。
[0057]本實施例利用了磁性耦合原理。磁性器件(簡稱磁件)，如變壓器、電感，是電路的重要組成部分，也是完成能量儲存與轉換、濾波和電氣隔離的主要器件。本實施例將原本分離的三部分磁件集成在一起，各磁件所產生的磁通從沒有聯繫變為相互作用，三相耦合，一相的磁通變化會弓I起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流。
[0058]在本實施例中，三個線圈的繞制方式應該一致，即在大小、方向相同的激勵電流注入下，繞組包圍的磁芯柱上產生的磁通方向必須相同。否則，各相繞組產生的磁通不能相互抵消，起不到均流的效果，影響電路功能，甚至嚴重情況導致鐵芯飽和，電路無法正常工作。
[0059]具體實施時，例如三相併聯電路具體為三相併聯LLC電源轉換電路時，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感。
[0060]此外，所述第一、第二、第三磁芯柱上可以均開有氣隙。參見圖4中406所示。可以通過不同的氣隙大小來調整三個線圈之間的耦合係數，從而調整個各相電流之間的平衡程度，達到更好的均流效果。
[0061]另外，所述氣隙可以位於所在磁芯柱的中間或一端。圖4中氣隙位於磁芯柱中間，而圖5中氣隙則位於磁芯柱的一端。
[0062]在具體實施時，可以利用兩個E形磁芯對扣形成本磁集成器件，或者也可以使用一個E形磁芯和一個I形磁芯對扣形成。
[0063]本發明實施例利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
[0064]圖6為本發明實施例二磁集成器件的橫截面示意圖。
[0065]本實施例以實施例一為基礎，給出了磁集成器件另一種結構不意圖。與實施例相t匕，在本實施例中:
[0066]在所述兩個磁芯底座之間還包括兩個邊柱，所述第一、第二、第三磁芯柱位於所述兩個邊柱之間。另外較佳的，所述邊柱的內側可以為與繞組線包外形相吻合的圓弧型。
[0067]在圖6中，601為其中一個磁芯底座，602為其中一個磁芯柱,603為其中一個氣隙，604為其中一個邊柱。與實施例一相比，本實施例增加了邊柱，可以減少外部的EMI輻射幹擾，同時增加了邊柱之後進一步調整了磁芯內磁通耦合作用，可以使得磁集成器件的體積進一步縮小，損耗進一步降低，效率進一步提聞。
[0068]圖14為圖6所示磁集成器件的立體示意圖，圖7為圖6所示磁集成器件的俯視圖，從圖7可以看到第一或第二磁芯底座為I片形狀。當然在本發明其他某些實施例中，可以根據具體情況將第一或第二磁芯底座設計其他形狀，如長方形等。可以在此處使用的這些方式都沒有背離本發明的精神和保護範圍。
[0069]本發明實施例利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
[0070]圖8是本發明實施例三磁集成器件的結構示意圖。
[0071]本實施例在實施例一或二基礎上，又增加了三個繞組，SP:
[0072]還包括第四繞組、第五繞組、第六繞組，所述第四繞組、第五繞組、第六繞組以相同方式分別疊加繞制在所述第一繞組、第二繞組、第三繞組上；所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱中每個所述磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
[0073]在圖8中，801為第二繞組，802為疊加繞制在第二繞組上的第五繞組。
[0074]增加了三個繞組之後，每個磁性柱上的繞組有一個變為一對，磁集成器件由三個繞組變為三對繞組，故可以相當於三個變壓器使用。在具體實施時，例如可以這樣使用本實施例中的磁集成器件:
[0075]所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路，所述第四繞組、第五繞組、第六繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
[0076]圖9a為本實施例磁集成器件第一相繞組(由第一繞組和第四繞組組成)工作時的磁芯中磁通的工作情況示意圖；圖9b為本實施例磁集成器件第二相繞組(由第二繞組和第五繞組組成)工作時的磁芯中磁通的工作情況示意圖；圖9c為本實施例磁集成器件第三相繞組(由第三繞組和第六繞組組成)工作時的磁芯中磁通的工作情況示意圖。實際工作中，三相電路同時工作，同一時刻，兩相電流同方向，另外一相電流方向相反。對於磁集成器件中的一段來講，三相繞組在該段所產生的磁通相互抵消，實際中該段等效磁通變得很小。
[0077]本發明實施例利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
[0078]圖10是本發明實施例四磁集成器件的結構示意圖。
[0079]本實施例以上述實施例為基礎，並對上述實施例進一步作了整合。圖10中的磁集成器件可以看作是兩部分磁集成器件堆疊而成，第二部分的磁集成器件由兩個磁芯對扣而成，第一部分的磁集成器件再扣在第一部分之上，與第二部分公用一部分磁芯底座。即:
[0080]還包括第三磁芯底座，及第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱，以及第七繞組、第八繞組、第九繞組、第十繞組、第十一繞組、第十二繞組；
[0081]所述第三磁芯底座與所述第一磁芯底座平行；
[0082]所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱位於所述第一磁芯底座和所述第三磁芯底座之間；[0083]所述第七繞組、第八繞組、第九繞組以相同方式分別繞制在所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱上；
[0084]所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組以相同方式分別疊加繞制所述第七繞組、第八繞組、第九繞組上；
[0085]所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱中每個磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
[0086]當兩部分磁集成器件堆疊以後，在實際應用中便可以令第一部分作為變壓器，第二部分作為諧振電感，例如:
[0087]所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路；
[0088]所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感，所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第七繞組、第八繞組、第九繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
[0089]此外，所述第一、第二、第三磁芯柱上均開有氣隙，和/或，所述第四、第五、第六磁芯柱上均開有氣隙，以進一步起到防止磁芯飽和及調節各相電感耦合係數的作用。
[0090]本發明實施例利用磁通的耦合關係，使三相併聯電路的各相支路在磁集成器件中相互作用，一相的磁通的變化會引起兩外相的同時調整，從而實現了自動均流，達到了自動平衡各相電流的效果。
[0091]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相諧振電路由實施例一或二所述的磁集成器件充當。所述功率轉換電路具體可以為三相併聯LLC電源轉換電路。
[0092]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相變壓器由實施例三所述的所述的磁集成器件充當。所述功率轉換電路具體可以為三相併聯LLC電源轉換電路。
[0093]本發明實施例還提供了一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，所述三相諧振電路和三相變壓器由實施例四所述的磁集成器件充當。所述功率轉換電路具體可以為三相併聯LLC電源轉換電路。
[0094]圖11為本發明實施例電路中可集成在一起的磁性部件示意圖。作為示例，該圖所展示的電路具體為三相併聯LLC電源轉換電路，圖中有六個主要的磁性部件，即Lrl、Lr2,Lr3、Tr1、Tr2、Tr3 ;Lr1、Lr2、Lr3分別為各相的諧振電感，在本發明中可以將這三個諧振電感整合成LrJM，由圖4所示的磁集成器件實現；Trl、Tr2, Tr3分別為各相的變壓器，在本發明中可以將這三個變壓器整合成Tr_M，由圖8所示的磁集成器件實現；甚至還可以將上述六個磁性部件一併整合在一起，由圖10所示的磁集成器件實現。對於具體的電路:
[0095]包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路、濾波電路。具體連結關係如下:開關變換電路包括單個橋臂並聯構成，用於將直流電壓轉換成一個方波或階梯波電壓。第一個橋臂由兩個開關管Q1、Q4串聯構成，第二個橋臂由兩個開關管Q2、Q5串聯構成，第三個橋臂由兩個開關管Q3、Q6串聯構成。當個橋臂錯相120度，開關管Q1、Q4和Q2、Q5以及Q3、Q6的驅動信號是固定50%佔空比的互補信號，都是採用頻率調製方式改變開關Ql?Q6的頻率以控制輸出電壓。諧振電路由三組諧振電感Lrl、Lr2、Lr3和諧振電容Crl、Cr2、Cr3串聯連接後和集成三相變壓器TrJM的三個勵磁電感Lml、Lm2、Lm3構成諧振電路。集成三相變壓器Tr_IM的原邊三個繞組與三個諧振電感以及諧振電容分別串聯連接，副邊與三相整流電路連接。整流電路由整流二極體Dl~D6構成，Dl~D6構成的三相整流電路與三相集成變壓器集成三相變壓器Tr_IM的副邊連接。輸出濾波電容C連接在整流電路的輸出端，將集成三相變壓器Tr_IM副邊提供的同一方向的脈衝電流變換成對輸出負載電路R提供能量的直流電壓。
[0096]諧振電容採用三角型連接方式，除出了參與諧振功能外還可以起到平衡以及補償每相電流的作用。包括第一相開關器件Ql、Q4、第一相勵諧振電感Lrl、第一相勵磁電感Lml、第一相諧振電容Crl、第一相變壓器Trl和第一相整流器Dl、D4，第二相開關器件Q2、Q5、第二相勵諧振電感Lr2、第二相勵磁電感Lm2、第二相諧振電容Cr2、第二相變壓器Tr2和第一相整流器D2、D5，第三相開關器件Q3、Q6、第三相勵諧振電感Lr3、第三相勵磁電感Lm3、第三相諧振電容Cr3、第三相變壓器Tr3和第三相整流器D3、D6。
[0097]電路工作原理如下:以一相LLC電路為例，直流輸入電壓經開關變換電路Q1、Q4之後形成方波電壓，加於諧振網絡Lrl、Crl、Lml，諧振網絡LrUCrULml串接於橋式電路中點和變壓器之間，再經變壓器Trl和輸出整流、濾波電路後得到輸出電壓。整個單相工作電路原理同經典LLC工作原理相同。三相電路工作原理相同，只是相位相差120度，三個諧振電容末端連接在一起，形成三角型連接方式。
[0098]Drvl、Drv2、Drv3、Drv4、Drv5、Drv6為控制IC發出的驅動波形,分別用來驅動MOS管Q1、Q2、Q3、Q4、Q5、Q6。Drvl和Drv4組成一對互補驅動，工作原理同半橋諧振電路，兩個開關管交替導通；Drv2和Drv5組成一對互補驅動，工作原理同半橋諧振電路，兩個開關管交替導通；Drv3和Drv6組成一對互補驅動，工作原理同半橋諧振電路，兩個開關管交替導通。電路驅動波形如圖12所示。
[0099]此外需要說明的是，本發明電路的工作原理同半橋諧振電路有很大不同，不能簡單的認為是三個半橋LLC電路並聯組成。三個半橋簡單的並聯起來，每路LLC的工作狀態都相同，加在變壓器兩端的電壓波形為對稱的方波，這種電路每路單獨工作，互不影響，從而會出現前面所說的電流不平衡問題，嚴重時會燒毀電路。而對於本發明中半橋式三相LLC諧振電路中的磁集成變換器，變換器向副邊傳遞功率時原邊繞組的電流流入點為同名端，連接於諧振電容的一端，三個諧振電容構正、負端相連，構成具有自動平衡電流的三角型接法，流出點連接於直流電源的負端。實際工作中，從驅動波形可以看出，任意時刻都有三個管子同時工作，例如，上管Q1、Q2導通時，勵磁電感1^1、1^2、1^3，1^1、1^2、1^3與Crl、Cr2、Cr3分別參與諧振，實現LLC功能，並通Q3回到電源DC的負端。另外圖13為磁集成器件作為集成三相變壓器時的原邊電壓波形，Vab、Vcd, Vef分別為加在磁集成器件TrJM上的三個變壓器Trl、Tr2、Tr3原邊繞組上的電壓波形，la、lb、Ic分別加在磁集成器件TrJM上的三個變壓器Trl、Tr2、Tr3原邊繞組上的電流波形，可以看到本實施例的波形與傳統半橋LLC也是有明顯不同的。
[0100]還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關係術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關係或者順序。而且，術語「包括」、「包含」或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句「包括一個……」限定的要素，並不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0101]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並非用於限定本發明的保護範圍。本文中應用了具體個例對本發明的原理及實施方式進行了閘述，以上實施例的說明只是用於幫助理解本發明的方法及其核心思想；同時，對於本領域的一般技術人員，依據本發明的思想，在【具體實施方式】及應用範圍上均會有改變之處。綜上所述，本說明書內容不應理解為對本發明的限制。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換、改進等，均包含在本發明的保護範圍內。
【權利要求】
1.一種磁集成器件，其特徵在於，所述磁集成器件包括平行的第一磁芯底座、第二磁芯底座和位於所述第一磁芯底座、第二磁芯底座之間的第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱； 第一繞組、第二繞組、第三繞組以相同方式分別繞制在所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上，以組成閉合磁通迴路； 其中，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組分別用於接入三相併聯電路的一相支路中，所述三相併聯電路每相支路中的電流大小相同、電流相位相互相差120度。
2.根據權利要求1所述的磁集成器件，其特徵在於，在所述兩個磁芯底座之間還包括兩個邊柱，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱位於所述兩個邊柱之間。
3.根據權利要求1所述的磁集成器件，其特徵在於，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上均開有氣隙。
4.根據權利要求3所述的磁集成器件，其特徵在於，所述氣隙位於所在磁芯柱的中間或一端°
5.根據權利要求1所述的磁集成器件，其特徵在於，所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感。
6.根據權利要求1所述的磁集成器件，其特徵在於，還包括第四繞組、第五繞組、第六繞組； 所述第四繞組、第五繞組、第六繞組以相同方式分別疊加繞制在所述第一繞組、第二繞組、第三繞組上； 所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱中每個所述磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
7.根據權利要求6所述的磁集成器件，其特徵在於，所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路，所述第四繞組、第五繞組、第六繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
8.根據權利要求1所述的磁集成器件，其特徵在於，還包括第三磁芯底座，及第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱，以及第七繞組、第八繞組、第九繞組、第十繞組、第十一繞組、第十二繞組； 所述第三磁芯底座與所述第一磁芯底座平行； 所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱位於所述第一磁芯底座和所述第三磁芯底座之間； 所述第七繞組、第八繞組、第九繞組以相同方式分別繞制在所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱上； 所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組以相同方式分別疊加繞制所述第七繞組、第八繞組、第九繞組上； 所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱中每個磁芯柱上的一對繞組構成所述三相併聯電路一相支路中的變壓器的原邊以及副邊。
9.根據權利要求8所述的磁集成器件，其特徵在於，所述三相併聯電路為三相併聯LLC電源轉換電路； 所述第一繞組、第二繞組、第三繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的諧振電感，所述第十繞組、第十一繞組、第十二繞組各自充當所述三相併聯LLC電源轉換電路一相中的變壓器的原邊，所述第七繞組、第八繞組、第九繞組各自充當所在磁芯柱所對應的所述變壓器的副邊。
10. 根據權利要求8所述的磁集成器件，其特徵在於，所述第一磁芯柱、第二磁芯柱、第三磁芯柱上均開有氣隙，和/或，所述第四磁芯柱、第五磁芯柱、第六磁芯柱上均開有氣隙。
11.一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，其特徵在於，所述三相諧振電路由權利要求1~5任一項所述的磁集成器件充當。
12.—種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，其特徵在於，所述三相變壓器由權利要求6~7任一項所述的磁集成器件充當。
13.一種功率轉換電路，包括開關變換電路、三相諧振電路、三相變壓器、整流電路和濾波電路，其特徵在於，所述三相諧振電路和三相變壓器由權利要求8~10任一項所述的磁集成器件充當。
【文檔編號】H03H7/46GK103595367SQ201310552297
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年11月7日 優先權日:2013年11月7日
【發明者】楊和錢, 裴昌盛, 梁永濤 申請人:華為技術有限公司