[发明专利]集成电感和电源模块

说明书

本申请提供了一种集成电感及电源模块。该集成电感包含磁芯和两个绕组，该磁芯包含两个绕线柱、设置在两个绕线柱底部的第一盖板、设置在两个绕线柱顶部并与第一盖板相对的第二盖板、和公共柱或边柱，两个绕线柱平行设置，每一绕线柱上设置有气隙，该公共柱或边柱连接于第一盖板和第二盖板之间，两个绕组分别缠绕在所述两个绕线柱上，其中流经所述两个绕组的每一个的电流的直流电流分量或工频电流分量环绕所述绕线柱的方向相同，并且流经所述两个绕组的每一个的所述电流的高频电流分量相位相差180度，所述两个绕组之间的耦合系数小于0.1。

技术领域

本申请涉及一种集成电感及具有该集成电感的电源模块，尤其涉及一种减小高频时磁芯损耗的集成电感以及电源模块。

背景技术

在高功率密度电源的开发中，电感的地位变得越来越重要。电感在其上占有相当大比例的体积、重量与损耗。磁集成是减小电感体积的主要手段。例如，图1A和图1B示出了现有技术的2电感集成元件。

如图1A和图1B所示，现有技术的2电感集成元件10具有两个绕线柱11和12，其中公共柱13位于这两个绕线柱11、12之间，并且电感的绕组14和15分别以彼此相反的方向缠绕在绕线柱11和12上，例如，绕组14顺时针缠绕在绕线柱11上，并且绕组15逆时针缠绕在绕线柱12上。对于以此方式缠绕的两个电感，利用两个电感工频电流分量产生的磁通在公共柱13上反向叠加，以减小公共柱13上合成磁通的大小，进而可以一定程度地缩小公共柱的尺寸。然而，这种做法的一个缺点是只能在公共柱有反向叠加的效果，而在磁芯上盖板16和下盖板17上并无效果，无法减小上下盖板的厚度。同时由于两个电感的高频电流分量所产生的磁通在公共柱13上是叠加的，对于高频应用场合有较大的磁芯损耗。

因此，业界需要一种特别适用于高频应用场合并且也能够同样减小体积的集成电感。

发明内容

本发明的目的在于提供一种集成电感及具有该集成电感的电源模块，其特别适用于高频应用，以解决现有集成电感在高频应用时磁芯损耗较大的缺点。此外，本发明的集成电感及具有该集成电感的电源模块在适用于高频应用时能够显著减少磁芯损耗并同时减小体积。

为了达到上述目的，根据本申请的第一方面，提供了一种集成电感，其包含磁芯和两个绕组。所述磁芯包含两个绕线柱，所述两个绕线柱平行设置，每一所述绕线柱上设置有气隙；第一盖板，设置在所述两个绕线柱的底部；第二盖板，设置在所述两个绕线柱的顶部并与所述第一盖板相对；和公共柱，所述公共柱连接于所述第一盖板和所述第二盖板之间，所述公共柱设置在所述两个绕线柱的一侧或两侧。所述两个绕组分别缠绕在所述两个绕线柱上，其中流经所述两个绕组的每一个的电流的直流电流分量或工频电流分量环绕所述绕线柱的方向相同，并且流经所述两个绕组的每一个的所述电流的高频电流分量相位相差180度，所述两个绕组之间的耦合系数小于0.1。

可选的，在根据第一方面的集成电感中，所述公共柱从对应于所述两个绕线柱中第一个绕线柱的位置延伸至对应于所述两个绕线柱中最后一个绕线柱的位置。

可选的，在根据第一方面的集成电感中，所述公共柱呈一体的长条形，或者，所述公共柱上形成有缺口。

可选的，在根据第一方面的集成电感中，所述第一盖板和所述第二盖板均呈一体的长条形，或者，所述第一盖板和所述第二盖板上均形成有缺口。

可选的，在根据第一方面的集成电感中，所述集成电感用作两个集成的Boost电感、Buck电感或PFC电感。

根据本申请的第二方面，提供了一种电源模块，其包含输入端、两个功率转换支路和输出端。所述输入端用于接收输入电压，所述输出端用于输出输出电压，所述两个功率转换支路并联连接，所述两个功率转换支路电气耦接于所述输入端和所述输出端之间。所述两个功率转换支路包含根据本申请任一实施方式的集成电感。