多相功率變換器制造技術(shù)

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種具有共享磁芯部分的多相功率變換器，所述多相功率變換器包括控制電路和多個(gè)子變換器。每個(gè)子變換器具有輸入電路、輸出電路、以及將輸入電路耦接到輸出電路的磁芯。多個(gè)子變換器中的至少一個(gè)子變換器的磁芯具有與所述多個(gè)子變換器中的另一個(gè)子變換器的磁芯共享的芯部分。控制電路被配置成以不同的相位操作多個(gè)子變換器的輸入電路。磁芯可以為變壓器、耦合電感器等的芯。（*該技術(shù)在2021年保護(hù)過期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本公開涉及一種具有共享磁芯部分的多相功率變換器。
技術(shù)介紹
本部分提供了與本公開相關(guān)的、不必然是現(xiàn)有技術(shù)的背景信息。多相功率變換器包括操作在不同相位的兩個(gè)或更多個(gè)開關(guān)式子變換器，通常用于提高總輸出功率和/或減少在輸出端處的紋波電流(ripplecurrent)和/或電壓。如圖IA中所示，典型的多相功率變換器100可以包括兩個(gè)子變換器102AU02B，每個(gè)子變換器具有變壓器TX1、TX2。圖IB示出了圖IA中所示的變壓器TX1、TX2的示例性磁芯104A、104B。圖IB中所示的還有當(dāng)每個(gè)磁芯104AU04B的相關(guān)聯(lián)的初級(jí)繞組被激勵(lì)時(shí)在該每個(gè)磁芯104A、104B中循環(huán)的磁通。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本部分提供本公開的綜合概述，但不是其全部特征或全部范圍的全面公開。根據(jù)本公開的一個(gè)方面，多相功率變換器包括控制電路和多個(gè)子變換器。每個(gè)子變換器包括輸入電路、輸出電路、以及將輸入電路耦接到輸出電路的磁芯。所述多個(gè)子變換器中的至少一個(gè)子變換器的磁芯具有與所述多個(gè)子變換器中的另一個(gè)子變換器的磁芯共享的芯部分。控制電路被配置成以不同的相位操作所述多個(gè)子變換器的輸入電路。所述多個(gè)子變換器的磁芯可以形成集成芯。另外，磁芯可以為變壓器芯、耦合電感器芯等。多個(gè)磁芯包括具有EI型芯構(gòu)型的第一磁芯和具有E型芯構(gòu)型的第二磁芯。每個(gè)輸出電路包括至少一個(gè)整流器。每個(gè)輸入電路的所述一個(gè)或更多個(gè)繞組環(huán)繞其磁芯的內(nèi)柱延伸。在所述共享的芯部分上沒有繞組。所述輸入電路每個(gè)都采用正激變換器拓?fù)洹８鶕?jù)文中所提供的描述，另外的方面和適用領(lǐng)域?qū)⒆兊妹黠@。應(yīng)當(dāng)理解，可以單獨(dú)地或結(jié)合一個(gè)或更多個(gè)其他方面來實(shí)現(xiàn)本公開的各個(gè)方面。還應(yīng)當(dāng)理解，文中的描述和具體示例僅意在說明，而不意在限制本公開的范圍。附圖說明文中所描述的附圖僅是為了說明所選擇的實(shí)施例而不是所有可能的實(shí)施方式，并且不意在限制本公開的范圍。圖IA是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的具有隔離變壓器的示例性多相功率變換器的框圖。圖IB示出了圖IA中所示的變壓器的磁通路徑和磁芯。圖2是根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例的隔離多相功率變換器的框圖。圖3A和圖3B示出了根據(jù)本公開的另一個(gè)示例性實(shí)施例的具有共享芯部分的變壓器芯。圖4是根據(jù)本公開的另一個(gè)示例性實(shí)施例的采用圖3A和圖3B的變壓器芯的隔離多相功率變換器的電路圖。圖5示出了根據(jù)本公開的再一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)共享芯部分的多個(gè)變壓器芯。圖6是根據(jù)本公開的又一個(gè)示例性實(shí)施例的采用圖5的變壓器芯的隔離多相功率變換器的電路圖。圖7A至7D示出根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有共享芯部分的耦合電感器芯。圖8示出了根據(jù)再一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)共享芯部分的多個(gè)耦合電感器芯。圖9示出了根據(jù)另一個(gè)示例性實(shí)施例的由包括共享芯部分的U型和I型芯部分形成的集成磁芯。圖10示出了根據(jù)另一個(gè)實(shí)施例的具有共享芯部分的雙眼磁芯(binocularmagnetic core)。圖11示出了根據(jù)本公開的再一個(gè)實(shí)施例的具有多個(gè)共享芯部分的聯(lián)體(conjoined)雙眼磁芯。具體實(shí)施方式現(xiàn)在將參照附圖更加全面地描述示例性實(shí)施例。提供了示例性實(shí)施例，以使得本公開詳盡地并全面地將范圍傳達(dá)給本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員。闡述了許多具體細(xì)節(jié)(例如具體部件、設(shè)備和方法)以提供對(duì)本公開的實(shí)施例的透徹理解。對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，以下將是顯然的不需要采用具體細(xì)節(jié)；可以以多種不同形式來實(shí)施示例性實(shí)施例；并且這也不應(yīng)被解釋成限制該公開的范圍。在一些示例性實(shí)施例中，對(duì)公知的過程(process)、公知的設(shè)備結(jié)構(gòu)以及公知的技術(shù)不進(jìn)行詳細(xì)的描述。文中所使用的術(shù)語只是為了描述特定的示例實(shí)施例而不意在限制。除非上下文清楚地另外表明，文中所使用的單數(shù)形式“一”和“所述/該”(“a”、“an”、“the”)也可以意在包括復(fù)數(shù)形式。用語“包括、包含(comprises, comprising, including)”和“具有(having)”是開放型的包括，并因此指定所陳述的特征、整體(integer)、步驟、操作、元件和/或部件的存在，但是不排除一個(gè)或更多個(gè)其他特征、整體、步驟、操作、元件、部件和/或它們的組合的存在或添加。文中所描述的方法步驟、過程和操作不被解釋為必須要求其以所討論或所示的特定順序執(zhí)行，除非所討論或所示的特定順序被明確地確定為執(zhí)行順序。還應(yīng)當(dāng)理解，可以采用另外的或可替換的步驟。如果元件或?qū)颖环Q為“在……上”、“接合到”、“連接到”或“耦接到”另一個(gè)元件或?qū)樱瑒t該元件或?qū)涌梢灾苯釉谄渌驅(qū)由稀⒅苯咏雍系狡渌驅(qū)印⒅苯舆B接到其他元件或?qū)印⒒蛘咧苯臃Q接到其他元件或?qū)樱蛘呖梢源嬖诰娱g的元件或?qū)印Ｏ喾矗绻环Q為“直接在……上”、“直接接合到”、“直接連接到”或“直接耦接到”另一個(gè)元件或?qū)樱瑒t不可以存在居間的元件或?qū)印?yīng)當(dāng)以類似的方式來解釋用于描述元件之間的關(guān)系的其他詞語(例如，“在……之間”對(duì)比“直接在……之間”，“相鄰”對(duì)比“直接相鄰”等)。如文中所使用的，用語“和/或”包括所關(guān)聯(lián)的列出項(xiàng)中的一個(gè)或更多個(gè)的任意組合以及所有組合。盡管在文中可以使用第一、第二、第三等用語來描述不同的元件、部件、區(qū)域、層和/或部分，但是這些元件、部件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)當(dāng)被這些用語限制。這些用語可以僅用于將一個(gè)元件、部件、區(qū)域、層和/或部分與另一個(gè)區(qū)域、層或部分區(qū)別開來。當(dāng)文中使用諸如“第一”、“第二”和其他數(shù)值項(xiàng)的用語時(shí)，并不隱含順序或次序，除非由上下文清楚地表明。因此，下文所討論的第一元件、部件、區(qū)域、層或部分可以被稱作(term)第二元件、部件、區(qū)域、層或部分，而不偏離示例性實(shí)施例的教示。為了便于描述，可以在文中使用諸如“內(nèi)的”、“外的”、“在……之下”、“在……下方”、“較低的”、“在……上方”、“較高的”等空間相關(guān)用語來描述圖中所示的一個(gè)元件或特征與另外的元件或特征的關(guān)系。空間相關(guān)用語意在除了包括圖中所示的方位之外，還包括使用中或工作中的設(shè)備的不同方位。例如，如果圖中的設(shè)備被翻過來，則描述為“在其他元件或特征下方”、“在其他元件或特征之下”的元件會(huì)被定位為“在其他元件或特征上方”。因此，示例用語“在……下方”可以包括“在……上方”和“在……下方”這兩個(gè)方位。設(shè)備可以以其他方式定位(旋轉(zhuǎn)90度或以其他定位)，可以這里使用的空間相關(guān)描述符進(jìn)行相應(yīng)的解釋。根據(jù)本公開的一個(gè)示例性實(shí)施例的多相功率變換器在圖2中示出，并總體上由參考標(biāo)號(hào)200表示。如圖2中所示，多相功率變換器200包括兩個(gè)開關(guān)式子變換器SCI、SC2 和控制電路202。每個(gè)子變換器SC1、SC2都具有輸入電路204P204、輸出電路206^2062以及將輸入電路204P204耦接到輸出電路206^062的磁芯MC1、MC2。子變換器SCI、SC2具有共享芯部分208。控制電路202被配置成以不同的相位(例如，交迭的和/或不相交迭的相位)操作子變換器SC1、SC2的輸入電路204P204。子變換器SC1、SC2的磁芯MC1JC2形成集成芯(integrated core)。集成芯可以具有整體結(jié)構(gòu)。或者，集成芯可以由機(jī)械地相互(例如，經(jīng)由粘合劑或其他合適的手段)耦接的多個(gè)芯部分形成。在這種情況下，多個(gè)芯部分可以包括例如開環(huán)磁芯的組合，諸如E型芯或U型芯，在這些芯之間具有I型芯。磁芯MCp 本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種多相功率變換器，其特征在于包括：多個(gè)子變換器，每個(gè)子變換器具有輸入電路、輸出電路、以及將所述輸入電路耦接到所述輸出電路的磁芯，所述多個(gè)子變換器中的至少一個(gè)子變換器的磁芯具有與所述多個(gè)子變換器中的另一個(gè)子變換器的磁芯共享的芯部分；以及控制電路，所述控制電路被配置成以不同的相位操作所述多個(gè)子變換器的輸入電路。

【技術(shù)特征摘要】
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【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：羅貝特·H·基普利，布雷德利·J·舒馬赫，安德烈亞斯·施蒂德爾，錢廣基，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：雅達(dá)電子國際有限公司，
類型：實(shí)用新型
國別省市：