專利名稱：一種集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種集成有獨(dú)立電感元件的 變壓器。
背景技術(shù)：
目前，而成，這種方法存在諸多不足之處，比如制造工藝復(fù)雜，成本高，效率低，磁 性材料的利用率不夠高，占用空間大等缺點(diǎn)，且這兩種電路在應(yīng)用中都是互相 搭配存在的，如何將其集成在一起，并達(dá)到簡(jiǎn)化制造工藝，降低成本的目的， 現(xiàn)行的電感繞組制造滿足不了現(xiàn)實(shí)應(yīng)用的需要。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于，提供一種集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，實(shí)現(xiàn)了使用多^茲路和》茲;咯復(fù)用原理實(shí)現(xiàn)的多級(jí)獨(dú)立電感。為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種集成有獨(dú)立電感元 件的變壓器，所述變壓器包括至少一個(gè)獨(dú)立電感，構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組繞制在同一組磁性材料上；所述磁性材料由多個(gè)磁芯 組成；所述;茲芯形成多個(gè);茲;洛。實(shí)施本實(shí)用新型實(shí)施例，具有如下有益效果本實(shí)用新型解決了傳統(tǒng)方法不足之處，在一個(gè)》茲系統(tǒng)中提供不同的應(yīng)用， 簡(jiǎn)化了整體制造工藝，降低了材料成本，提高了空間利用系數(shù)。


圖1是本實(shí)用新型提供的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié) 構(gòu)組成示意圖；圖2是本實(shí)用新型提供的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組成示意圖；圖3是本實(shí)用新型提供的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的另一個(gè)實(shí)施例的 結(jié)構(gòu)組成示意圖。
具體實(shí)施方式
為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖和具 體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步地詳細(xì)描述。圖1是本實(shí)用新型的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)組 成示意圖。如圖1所示，本實(shí)施例的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器包括5個(gè)磁 芯形成的5個(gè)磁路(磁路1、磁路2、磁路3、磁路4以及磁路5 );以及繞制 在所述5個(gè)^茲i 各上的五組繞組Ll、 L2 、 L2'、 L3以及L3',其中繞組L1連續(xù) 依次或穿插繞制在所述5個(gè)磁路的磁路1、磁路2、磁路3、磁路4以及磁路5 上，繞組Ll的每匪繞組為單》茲;洛繞組；繞組L2同時(shí)繞制在》茲3各1和磁路2上， 繞組L2的每匝繞組為雙》茲路繞組；繞組L2，繞制在,茲路2上，繞組L2， 的每 匝繞組為單磁路繞組；繞組L3同時(shí)繞制在磁路4和磁路5上，繞組L3的每匝 繞組為雙磁路繞組；繞組L3，繞制在磁路4上，繞組L3， 的每匝繞組為單磁 路繞組。其中繞組L2，和L2串聯(lián)，且繞組L2，的感應(yīng)矢量與繞組Ll在所述 繞組L2上產(chǎn)生的感應(yīng)矢量相反；繞組L3，和L3串聯(lián)，且繞組L3，的感應(yīng)矢 量與繞組Ll在所述繞組L3上產(chǎn)生的感應(yīng)矢量相反。因此，繞組L2，形成了 Ll和L2間的補(bǔ)償繞組；繞組L3'形成了 Ll和L3間的補(bǔ)償繞組；具體實(shí)現(xiàn)中， 繞組L2，和L3，也可與繞組L1串if關(guān)，當(dāng)與L1串4關(guān)時(shí)，繞組L2，的感應(yīng)矢量 同樣需要與繞組L1在所述繞組L2上產(chǎn)生的感應(yīng)矢量相反；繞組L3，的感應(yīng)矢 量同樣需要與繞組Ll在所述繞組L3上產(chǎn)生的感應(yīng)矢量相反。繞組L1、L2、 L2， L3以及L3，可只包括一個(gè)初級(jí)繞組，也可包括一個(gè)初級(jí)繞和至少一個(gè)次級(jí)繞組； 繞組L1、 L2、 L2， L3以及L3，可以為線圏繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路 板制成的等效繞組中任意一種，或者所述各繞組的組合。其中，所述線圈繞組 由導(dǎo)線在垂直磁路方向上纏繞在磁芯上，導(dǎo)線可以是單根，或者多根并排繞制， 采用的材料可以是銅、鋁等各種導(dǎo)電線，也可以采用銅箔、鋁箔等各種導(dǎo)電箔 帶繞制；所述平面導(dǎo)體繞組由薄形導(dǎo)體材料折疊而成；當(dāng)采用印刷電路板制成 的等效繞組時(shí)，用來(lái)制作等效繞組的印刷電路板可以是一層或多層。另外，本實(shí)施例的磁芯可以為U形磁芯、CD鐵心、圓形芯柱磁芯或者由硅鋼片組合而成 的帶中心柱的磁芯。本實(shí)施例中，由于繞組L1在所述多磁路變壓器的每個(gè)磁路上均有繞組，而 繞組L2僅在磁路1和磁路2上有繞組，則繞組L1和L2間會(huì)產(chǎn)生互感，因此， 本實(shí)施例在繞組L2上串聯(lián)補(bǔ)償繞組L2，來(lái)抵消L1在L2上產(chǎn)生的互感；同時(shí)， 繞組L3僅在磁路4和》茲路5上有繞組，則繞組Ll和L3間會(huì)產(chǎn)生互感，因此， 本實(shí)施例在繞組L3上串聯(lián)補(bǔ)償繞組L3，來(lái)抵消L1在L3上產(chǎn)生的互感。最終 滿足繞組L1和L2串耳關(guān)L2，后的繞組間不存在互感；Ll和L3串聯(lián)L3，后得繞 組間不存在互感；由于L2和L3間間隔一個(gè)繞組，則L2和L3間不會(huì)產(chǎn)生互感。 因此，本實(shí)施例繞組L1、 L2和L3倆倆間均不會(huì)產(chǎn)生互感，這樣本實(shí)施例的集 成有獨(dú)立電感元件的變壓器中的三個(gè)繞組L1、 L2和L3則分別產(chǎn)生了三個(gè)獨(dú)立 電感，根據(jù)繞組方式不同，Ll、 L2和L3可以為功率因素校正因子(PFC， Power Factor Correction)儲(chǔ)能電感、濾波電感、共模電感或者差模電感。圖2是本實(shí)用新型的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 組成示意圖。如圖2所示，本實(shí)施例的多磁路變壓器包括7個(gè)磁芯形成的7個(gè) 磁路(磁路l、磁路2、磁路3、磁路4、磁路5、磁路6以及磁路7 );以及繞 制在所述7個(gè)-茲5gJi的三組繞組Ll、 L2和L3，其中繞組Ll連續(xù)依次或穿插 繞制在所述7個(gè)磁路的磁路1、磁路2、磁路3、磁路4、磁路5、磁路6以及磁 路7上，繞組Ll的每匝繞組為單磁路繞組；繞組L2同時(shí)繞制在磁路2和磁路 3上，繞組L2的每匝繞組為雙,茲路繞組；繞組L3同時(shí)繞制在》茲^各5和磁路6 上，繞組L3的每匝繞組為雙磁路繞組。具體實(shí)現(xiàn)中，繞組L1、 L2以及L3可 只包括一個(gè)初級(jí)繞組，也可包括一個(gè)初級(jí)繞和至少一個(gè)次級(jí)繞組；繞組L1、 L2 以及L3可以為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組中任意 一種，或者所述各繞組的組合。其中，所述線圏繞組由導(dǎo)線在垂直石茲路方向上 纏繞在磁芯上，導(dǎo)線可以是單根，或者多根并排繞制，采用的材料可以是銅、 鋁等各種導(dǎo)電線，也可以采用銅箔、鋁箔等各種導(dǎo)電箔帶繞制；所述平面導(dǎo)體 繞組由薄形導(dǎo)體材料折疊而成；當(dāng)采用印刷電路板制成的等效繞組時(shí)，用來(lái)制 作等效繞組的印刷電^各板可以是一層或多層。另外，本實(shí)施例的^茲芯可以為U 形磁芯、CD鐵心、圓形芯柱磁芯或者由硅鋼片組合而成的帶中心柱的磁芯。本實(shí)施例中，由于繞組L1在所述多》茲5^變壓器的每個(gè)》茲5^上均有繞組，繞組L2同時(shí)在》茲3各2和》茲3各3上有繞組，繞組Ll在繞組L2上產(chǎn)生的感應(yīng)相互 抵消，則繞組L1和L2間不會(huì)產(chǎn)生互感；同樣，繞組L3同時(shí)在,茲路5和磁^各6 上有繞組，繞組L1在繞組L3上產(chǎn)生的感應(yīng)相互抵消，則繞組L1和L3間不會(huì) 產(chǎn)生互感；并且，繞組L2和L3間隔一個(gè)磁路，則繞組L2和L3間同樣不會(huì)產(chǎn) 生互感，因此，本實(shí)施例繞組L1、 L2和L3倆倆間均不會(huì)產(chǎn)生互感，這樣本實(shí) 施例的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器中的三個(gè)繞組L1、 L2和L3則分別產(chǎn)生了 三個(gè)獨(dú)立電感，根據(jù)繞組方式不同，Ll、 L2和L3可以為PFC儲(chǔ)能電感、濾波 電感、共模電感或者差模電感。圖3是本實(shí)用新型的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器的另一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu) 組成示意圖。如圖3所示，本實(shí)施例的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器包括5個(gè) 磁芯形成的5個(gè)磁路(磁路1 、磁路2、磁路3、磁路4以及磁路5 );以及繞制 在所述5個(gè)石I^各上的三組繞組L1、 L2和L2'，其中繞組L1連續(xù)依次或穿插繞 制在所述5個(gè)-茲路的磁路1、磁路2、磁路3、磁路4以及磁路5上，繞組Ll 的每匝繞組為單磁路繞組；繞組L2同時(shí)繞制在磁路1和磁路2上，繞組L2的 每匝繞組為雙磁路繞組；繞組L2，同時(shí)繞制在磁路4和磁路5上，繞組L2，的 每匝繞組為雙石茲路繞組。其中繞組L2，和L2串聯(lián)，且繞組L2，的感應(yīng)f茲通與 繞組Ll在所述繞組L2上產(chǎn)生的感應(yīng)》茲通相反。因此，繞組L2，形成了 Ll和 L2間的補(bǔ)償繞組。具體實(shí)現(xiàn)中，繞組L1、 L2以及L2，可以為線圈繞組、平面 導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效繞組中任意一種，或者所述各繞組的組合。 其中，所述線圏繞組由導(dǎo)線在垂直磁路方向上纏繞在磁芯上，導(dǎo)線可以是單根，或者多根并排繞制，采用的材料可以是銅、鋁等各種導(dǎo)電線，也可以采用銅箔、 鋁蕩等各種導(dǎo)電箔帶繞制；所述平面導(dǎo)體繞組由薄形導(dǎo)體材料折疊而成；當(dāng)采用印刷電路板制成的等效繞組時(shí)，用來(lái)制作等效繞組的印刷電路板可以是一層 或多層。另外，本實(shí)施例的;茲芯可以為U形》茲芯、CD4失心、圓形芯柱》茲芯或者 由硅鋼片組合而成的帶中心柱的磁芯。本實(shí)施例中，由于繞組L1在所述多》茲路變壓器的每個(gè),茲路上均有繞組，而 繞組L2僅在磁路1和磁路2上有繞組，則繞組Ll和L2間會(huì)產(chǎn)生互感，因此， 本實(shí)施例在繞組L2上串聯(lián)補(bǔ)償繞組L2，來(lái)抵消L1在L2上產(chǎn)生的互感，最終 滿足繞組L1和L2串聯(lián)L2，后的繞組間不存在互感。因此，本實(shí)施例繞組L1、 L2不會(huì)產(chǎn)生互感，這樣本實(shí)施例的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器中的兩個(gè)繞組Ll和L2則分別產(chǎn)生了兩個(gè)獨(dú)立電感，根據(jù)繞組方式不同，L1和L2可以為PFC 儲(chǔ)能電感、濾波電感、共模電感或者差模電感。本實(shí)用新型實(shí)施例解決了傳統(tǒng)方法不足之處，同時(shí)提供多個(gè)設(shè)計(jì)所需要的 電感繞組，并且繞組之間互不干擾，達(dá)到了降低成本的目的。以上所揭露的僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，當(dāng)然不能以此來(lái)限定本 實(shí)用新型之權(quán)利范圍，因此依本實(shí)用新型權(quán)利要求所作的等同變化，仍屬本實(shí) 用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1、一種集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述變壓器包括至少一個(gè)獨(dú)立電感，構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組繞制在同一組磁性材料上；所述磁性材料由多個(gè)磁芯組成；所述磁芯形成多個(gè)磁路。
2、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 的構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組包括第一繞組和第二繞 組；所述第一繞組連續(xù)依次或穿插繞制在所述多個(gè)》茲^"的單個(gè)i茲路上； 所述第二繞組同時(shí)繞制在所述多個(gè)磁路的偶數(shù)個(gè)磁路上，且所述偶數(shù)個(gè)f茲3各包括所述多個(gè)^f茲芯的邊柱形成的石l^各，所述第二繞組和所述第一繞組中^f壬意 一組上串聯(lián)有補(bǔ)償繞組，所述補(bǔ)償繞組用于對(duì)所述第一繞組和所述第二繞組進(jìn) 行解耦；當(dāng)所述第二繞組為多組時(shí)，每相鄰兩組第二繞組間間隔至少一個(gè)》茲^各。
3、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 的構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組包括第一繞組和第二繞 組；所述第一繞組連續(xù)依次或穿插繞制在所述多個(gè),茲路的單個(gè)磁路上； 所述第二繞組同時(shí)繞制在所述多個(gè)磁路的偶數(shù)個(gè)磁路上，且所述偶數(shù)個(gè)》茲 路不包括所述多個(gè)》茲芯的邊柱形成的》茲路；當(dāng)所述第二繞組為多組時(shí)，每相鄰兩組第二繞組間間隔至少一個(gè)》茲路。
4、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 的構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組包括第一繞組和第二繞 組；所述第一繞組連續(xù)依次或穿插繞制在所述多個(gè)》茲路的單個(gè)》茲路上； 所述第二繞組同時(shí)繞制在所述多個(gè)磁路的奇數(shù)個(gè)磁路上，所述第二繞組和 所述第一繞組中任意一組上串聯(lián)有補(bǔ)償繞組，所述補(bǔ)償繞組用于對(duì)所述第一繞組和所述第二繞組進(jìn)行解耦；當(dāng)所述第二繞組為多組時(shí)，每相鄰兩組第二繞組間間隔至少一個(gè)^茲;洛。
5、 如權(quán)利要求2或4所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于， 所述補(bǔ)償繞組繞制在單個(gè)》茲;洛上或者同時(shí)繞制在多個(gè)^茲路上。
6、 如權(quán)利要求2或4所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于， 當(dāng)所述補(bǔ)償繞組與所述第二繞組串聯(lián)時(shí)，所述補(bǔ)償繞組的感應(yīng),茲通與所述第一 繞組在所述第二繞組上產(chǎn)生的感應(yīng)磁通相反；當(dāng)所述補(bǔ)償繞組與所述第一繞組串i[關(guān)時(shí)，所述補(bǔ)償繞組的感應(yīng)^f茲通與所述 第一繞組在第二繞組產(chǎn)生的感應(yīng)f茲通相反。
7、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 多組繞組為線圈繞組、平面導(dǎo)體繞組或者印刷電路板制成的等效組中的一種或 者三者中的任意組合。
8、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 磁芯為U形磁芯、CD鐵芯、圓形芯柱磁芯或者由硅鋼片組合而成的帶中心柱的 磁芯。
9、 如權(quán)利要求1所述的集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，其特征在于，所述 的獨(dú)立電感元件為PFC儲(chǔ)能電感、濾波電感、共模電感或差模電感。
專利摘要本實(shí)用新型涉及變壓器技術(shù)領(lǐng)域，具體地涉及一種集成有獨(dú)立電感元件的變壓器。本實(shí)用新型實(shí)施例提出了一種集成有獨(dú)立電感元件的變壓器，所述變壓器包括至少一個(gè)獨(dú)立電感，構(gòu)成包括至少一個(gè)獨(dú)立電感的所述變壓器的多組繞組繞制在同一組磁性材料上；所述磁性材料由多個(gè)磁芯組成；所述磁芯形成多個(gè)磁路。本實(shí)用新型在一個(gè)磁系統(tǒng)中提供不同的應(yīng)用，簡(jiǎn)化了整體制造工藝，提高了空間利用系數(shù)，用較低的成本得到現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中所需要的獨(dú)立電感。
文檔編號(hào)H01F27/40GK201112113SQ20072017216
公開(kāi)日2008年9月10日 申請(qǐng)日期2007年9月30日 優(yōu)先權(quán)日2007年9月30日
發(fā)明者從德云, 張心益, 王奉瑾 申請(qǐng)人:深圳市浦天利光電技術(shù)有限公司