[发明专利]集成磁组合件和将其组装的方法

说明书

集成磁组合件包括具有第一部件和第二部件的磁芯。第一部件包括第一面和从第一面延伸的绕组支腿。绕组支腿包括与第一面间隔开并且大致平行于第一面来定向的顶面。第二部件耦合到第一部件并且具有面向第一面的第二面。第二部件还包括从第二面内凹并且大致平行于第二面来定向的第三面和在第二面和第三面之间延伸的内凹侧壁。集成磁组合件还包括输入绕组和输出绕组，各自电感地耦合到磁芯。第三面和内凹侧壁限定了第二面内的凹槽。另外，在顶面和第三面之间限定了间隙。

背景技术

本发明一般涉及功率电子器件，并且更具体地涉及供在功率电子器件中使用的集成磁组合件。

高密度功率电子电路通常需要为了多种目的而使用多个磁电子部件，所述多种目的包括能量存储、信号隔离、信号滤波、能量转移和功率分配。具体地，这些磁电子部件通常包括沿磁电子部件的磁通路径所定位的空隙。

然而，在至少一些已知的集成磁组合件中，由一个部件所产生的磁通量可能不会对集成结构中的其它部件的操作产生零净影响（zero net effect）。结果，集成部件的有效性和/或效率可能会降低。

另外，在至少一些已知的集成磁组合件中，边缘通量可能对集成磁组合件的操作具有若干有害影响。边缘通量是偏离主磁通量路径的磁通量的分量。边缘通量通常经过电子电路中的其它非有源部件，在此类部件的绕组中感生涡流。这导致绕组中增加的功率损耗和降低的效率。具体地，竖直经过此类部件的绕组层的边缘通量导致绕组中特别大的功率损耗。另外，边缘通量减小了集成磁组合件的电感。因此，当此类集成磁组合件用于功率转换器中时，边缘通量增加纹波电流的幅度，导致更高的功率损耗和降低的效率。

发明内容

在一个方面中，提供了一种集成磁组合件。集成磁组合件包括具有第一部件和第二部件的磁芯。第一部件包括第一面和从第一面延伸的绕组支腿。绕组支腿包括与第一面间隔开并且大致平行于第一面来定向的顶面。第二部件耦合到第一部件并且具有面向第一面的第二面。第二部件还包括从第二面内凹并且大致平行于第二面来定向的第三面和在第二面和第三面之间延伸的内凹侧壁。集成磁组合件还包括输入绕组和输出绕组，各自电感地耦合到磁芯。第三面和内凹侧壁限定了第二面内的凹槽。另外，在顶面和第三面之间限定了间隙。

另一方面，提供了一种用于集成磁组合件的磁芯。磁芯包括第一部件，第一部件包括第一面和从第一面延伸的绕组支腿，绕组支腿包括与第一面间隔开并且大致平行于第一面来定向的顶面。磁芯进一步包括耦合到第一部件的第二部件。第二部件具有面向第一面的第二面。第二部件还包括从第二面内凹并且大致平行于第二面来定向的第三面和在第二面和第三面之间延伸的内凹侧壁。第三面和内凹侧壁限定了第二面内的凹槽。另外，在顶面和第三面之间限定了间隙。

在仍有的另一方面，提供了一种组装集成磁组合件的方法。所述方法包括提供第一部件，第一部件包括第一面和从第一面延伸的绕组支腿。绕组支腿具有与第一面间隔开并且大致平行于第一面来定向的顶面。所述方法还包括将输入绕组电感地耦合到第一部件，使得输入绕组缠绕在绕组支腿周围。所述方法还包括将输出绕组电感地耦合到第一部件，使得输出绕组缠绕在绕组支腿周围。所述方法进一步包括将第二部件耦合到第一部件。第二部件包括第二面和第三面，第三面从第二面内凹并大致平行于第二面来定向。第二部件还具有在第二面和第三面之间延伸的内凹侧壁。第三面和内凹侧壁限定了第二面内的凹槽。

附图说明

图1是包括集成磁组合件的示例性功率转换器的示意图;

图2是适合于在图1的功率转换器中使用的示例性集成磁组合件的分解图;

图3是图2中所示的集成磁组合件的另一分解图，包括具有第一部件和第二部件的磁芯，其中第二部件旋转以展现下侧构造;

图4是图2中所示的集成磁组合件的横截面侧视图;

图5A是图2中所示的第一部件的俯视图;

图5B是图2中所示的第二部件的仰视图;