[发明专利]电气转换器及电气系统

说明书

本发明提出一种磁组件、一种共振电路、一种电气转换器及一种电气系统。所述磁组件包括：磁芯，包括E形下部部分、E形上部部分、及I形中央部分，I形中央部分封闭下部部分及上部部分，以使得下部部分及中央部分界定两个下部磁路且上部部分及中央部分界定两个上部磁路；第一线圈及第二线圈，围绕下部部分的中央分支缠绕以彼此耦合；第三线圈，围绕上部部分的中央分支缠绕，第三线圈与第二线圈串联连接。中央部分所具有的磁阻低于沿每一下部磁路的下部部分的磁阻与沿每一上部磁路的上部部分的磁阻二者。本发明的磁组件在具有减小的体积的同时使得可精确地且可靠地对串联电感的值进行设定。

技术领域

本发明涉及共振电路，特别是用于磁组件、共振电路、电气转换器及其电气系统。

背景技术

作为“电力电子学、电气驱动、自动化及运动(2008)(SPEEDAM 2008)(PowerElectronics,Electrical Drives,Automation and Motion,2008.SPEEDAM 2008)”会议的一部分，由德·西蒙等人于2008年发表的文章“LLC共振转换器中的磁集成设计指南(Design guideline for magnetic integration in LLC resonant converters)”阐述一种磁组件，所述磁组件包括：

-磁芯，包括第一分支、第二分支、及第三分支，所述第一分支、第二分支、及第三分支在其两端处交汇于一起且各自具有磁阻(reluctance)，

-第一线圈及第二线圈，围绕所述第一分支缠绕以彼此耦合。

此文章中提出形成一种LLC型共振电路，所述LLC型共振电路会增加电感的串联电容且自发地减少所述两个线圈之间的耦合以除磁化电感L_m以外还形成串联电感Lr。此种不完全耦合是通过将各线圈彼此分离而获得。因此，共振电路的体积可减小。

然而，难以在不增大磁芯的大小且不因傅科电流(Foucault current)而造成损失的条件下实现大的串联电感值Lr。此外，由于串联电感Lr的值取决于线圈的位置，因此难以精确地且可靠地(即，可再生地(reproducibly))对其进行设定。

发明内容

本发明旨在提出一种在具有减小的体积的同时使得可精确地且可靠地对串联电感的值进行设定的磁组件。

为此，提出一种磁组件，所述磁组件包括：

-磁芯，包括E形下部部分、E形上部部分、及I形中央部分，所述I形中央部分封闭所述下部部分与所述上部部分二者，以使得所述下部部分及所述中央部分界定两个下部磁路且所述上部部分及所述中央部分界定两个上部磁路，

-第一线圈及第二线圈，围绕所述下部部分的中央分支缠绕以彼此耦合，

-第三线圈，围绕所述上部部分的中央分支缠绕，所述第三线圈与所述第二线圈串联连接，

所述中央部分所具有的磁阻低于沿每一所述下部磁路的所述下部部分的磁阻与沿每一所述上部磁路的所述上部部分的磁阻二者。

可选地，所述上部部分包括第一气隙。

还可选地，所述上部部分的所述中央分支包括所述第一气隙。

还可选地，所述上部部分的所述中央分支包括杆，所述杆的一端在与所述中央部分相距一距离处终止以形成所述第一气隙。

还可选地，所述下部部分包括第二气隙。

还可选地，所述下部部分的所述中央分支包括所述第二气隙。

还可选地，所述下部部分的所述中央分支包括两个对齐杆，所述两个对齐杆具有彼此相对、彼此分离的端部以形成所述第二气隙。

还可选地，所述下部部分的所述中央分支及所述上部部分的所述中央分支不具有气隙。