[发明专利]一种共差模电感

说明书

技术领域

本发明涉及滤波电感领域，尤其涉及一种共差模电感。

背景技术

现有的三相共模电感，通常采用环形结构，三个绕组绕向相同，当流入共模电流时，由于共模电流方向(相位)相同，三相磁通量相互叠加，从而实现对共模电流的高阻抗作用，此即三相共模电感的工作原理；当流入三相差模电流时，由于三相差模电流三相之间相位依次滞后120°，三相磁通量合成为0，因此对差模电流无阻抗作用。

现有的三相差模电感，当流入三相差模电流时，由于差模电流三相之间相位依次滞后120°，通常采用三相三柱结构，三个绕组绕向相同，即可实现对差模电流的阻抗作用；当流入共模电流时，由于共模电流方向(相位)相同，三相磁通量抵消，因此对共模电流无阻抗作用。同时，由于现有三相差模电感采用三相三柱结构，中间一相磁路长度与两侧不一样，因此还存在电感不平衡的缺陷。

在当前的很多电路中需要对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波，如光伏逆变器逆变电路，为了能够同时对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波，现在主要使用共模电感和差模电感分别抑制共模电流与差模电流，仅仅将两种电感机械地叠加，存在占用空间大、总成本高、总损耗大等缺点。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种共差模电感，能够同时实现对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波，又能够缩小体积、降低成本以及降低损耗。

为达到以上目的，本发明采用的技术方案为：一种共差模电感，包括环形磁芯Ⅰ、与环形磁芯Ⅰ同轴且设置有若干隔层的环形磁芯Ⅱ以及同时绕在环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ上的三组绕组。

优选地，所述隔层设置在与相邻绕组之间的间隙对应的位置处。

优选地，相邻隔层在圆周上的夹角为120°。

优选地，每个所述隔层的宽度W大致为环形磁芯Ⅱ的磁路总长度的5％。

优选地，所述环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ采用铁氧体、纳米晶、非晶以及硅钢其中的一种材料制成。

优选地，所述隔层采用非导磁材料制成。

优选地，所述隔层采用FR4板材、GPO-3板材其中一种材料制成。

优选地，所述隔层采用金属磁粉芯制成。

优选地，所述金属磁粉芯为铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯或者铁镍钼磁粉芯其中的一种。

优选地，所述共差模电感还包括穿过环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ的中心孔的绝缘板，所述绝缘板包括三个支板，在相连的绕组之间的间隙中插入一个所述支板。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1)本发明的电感能够同时对差模干扰电流和共模干扰电流进行滤波，实现了共模电感和差模电感的一体设计，能够有效缩小电感的体积、降低生产和使用成本以及降低损耗；

2)本发明在线圈绕组中同时设置两个磁芯，通过一个磁芯形成共模电感，在另一个磁芯设置有隔层实现差模电感，结构简单，便于生产。

附图说明

图1是根据本发明的一个优选实施例的轴测视图

图2是根据本发明的一个优选实施例的环形磁芯Ⅱ2的主视图

图3是根据本发明的一个优选实施例的环形磁芯Ⅱ2的左视图

具体实施方式

以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-3所示的一种共差模电感，包括底板6、支撑在底板6上且设置有若干隔层3的环形磁芯Ⅱ2和环形磁芯Ⅰ1以及同时绕在环形磁芯Ⅰ1和环形磁芯Ⅱ2上的三组绕组5，所述环形磁芯Ⅰ1同轴地支撑在环形磁芯Ⅱ2上，并且环形磁芯Ⅰ1与环形磁芯Ⅱ2的内缘直径ID相同，外缘直径OD也相同，两者的厚度可以相同可以不同。

所述隔层3有三个，所述隔层3设置在所述环形磁芯Ⅱ2上且与相邻绕组之间的间隙对应的位置处，这样一方面能够减少隔层3处绕组的涡流损耗，一方面增大差模电感的大小。

三组所述绕组5匝数相同、绕向相同、在圆周上等间距分布且均采用铜制成，为了能够使隔层3设置在与相邻绕组5之间的间隙对应的位置，相邻的所述隔层3之间的夹角为120°。

如图2-3所示，每个所述隔层3的宽度W优选大致为磁路总长度的5％，如果太小，则环形磁芯Ⅱ2的有效磁导率过高，电感对差模电流的抗饱和能力差；如果太大，则环形磁芯Ⅱ2的有效磁导率过低，电感抗饱和能力虽好，但差模电感的感值很难设计的很大。

所述环形磁芯Ⅰ1与环形磁芯Ⅱ2均采用磁导率较高的铁氧体、纳米晶、非晶以及硅钢等材料制成。