[发明专利]耦合电感、磁体和多电平逆变器

说明书

本发明公开了一种耦合电感、磁体和多电平逆变器。耦合电感包括：中柱110，包括多个磁体111，多个磁体111中的每一个磁体111包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114；上颚120，与中柱110的上端连接；下颚130，与中柱110的下端连接；其中，上颚120、下颚130与主磁芯114共同形成磁通路。本发明实施例能够降低耦合电感的加工复杂度。

技术领域

本发明实施例涉及电路领域，并且更具体地，涉及一种耦合电感、磁体和多电平逆变器。

背景技术

近年来，应用于高压大功率领域的多电平变频器引起了电力电子行业的极大关注。多电平逆变器可以将直流电变成交流电。例如，多电平逆变器可以使用耦合电感将几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压，也即输出交流电。

多电平逆变器输出的电平数越多，输出的信号越接近正弦信号，进而能够降低滤波复杂度。为了进一步降低滤波电路成本，需要多电平逆变器输出更多的电平。如，在交错并联电路中增加并联支路，便可以形成更多的输出电平。

然而，当并联支路增多时，耦合电感的磁芯结构复杂程度会提高。由于磁芯结构复杂，无法一次成型加工，因而需要手工绕制绕组，导致绕组绕制困难。

发明内容

本发明实施例提供了一种耦合电感、磁体和多电平逆变器，能够降低耦合电感的加工复杂度。

第一方面，本发明实施例提供了一种耦合电感，包括：

中柱110，包括多个磁体111，多个磁体111中的每一个磁体111包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114；

上颚120，与中柱110的上端连接；

下颚130，与中柱110的下端连接；

其中，上颚120、下颚130与主磁芯114共同形成磁通路。

结合第一方面，在第一方面的第一种实现方式中，电感113为一体的空心柱，主磁芯114设置在空心柱内。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第二种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第三种实现方式中，主磁芯114的磁性材料为高相对磁导率的磁性材料，电感113的辅磁芯116的磁性材料为低相对磁导率的磁性材料，主磁芯114与电感113通过烧结的方式连接，或者主磁芯114与电感113通过粘接的方式连接。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第四种实现方式中，多个磁体111一体成型形成中柱110。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第五种实现方式中，多个磁体111中的每一个磁体111的绕组117的绕制方向相同。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第六种实现方式中，上颚120和下颚130的磁性材料都为高相对磁导率的磁性材料。

结合第一方面及其上述实现方式，在第一方面的第七种实现方式中，上颚120与下颚130通过粘接的方式分别与中柱110连接。

第二方面，本发明实施例提供了一种磁体，包括电感113和主磁芯114，电感113包裹主磁芯114，电感113包括辅磁芯116和绕组117，绕组117嵌设在辅磁芯116内且环绕主磁芯114。