[实用新型]一种磁集成结构

说明书

本实用新型公开了一种磁集成结构，包括：环型磁芯和一对U型磁芯，一对U型磁芯包括第一U型磁芯和第二U型磁芯；其中，第一U型磁芯安装于环型磁芯侧面的上部，第二U型磁芯安装于环型磁芯侧面的下部，第一U型磁芯和第二U型磁芯开口相对布置，环型磁芯左端部和右端部分别绕制高频变压器的初级绕组和次级绕组；环型磁芯的材质为磁各向异性材质，环型磁芯的环向和轴向的磁导率高于其径向的磁导率。本实用新型在环型磁芯上方和下方设置一对U型磁芯，电感磁通将部分从一个U型磁芯流向另一个U型磁芯，从而减少电感磁通垂直穿过环型磁芯的磁通大小，降低磁芯涡流损耗尤其是高频涡流损耗，提高效率。

技术领域

本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种磁集成结构。

背景技术

在航空航天、电动汽车、光伏发电等诸多领域中，电力电子变换器是必不可少的部件。

变压器、电感器是电力电子变换器中广泛用到的基础磁元件。现有技术中，行业内正致力于运用磁集成技术将多个不同磁元件集成在一起形成磁集成结构，从而缩小磁元件的尺寸、降低磁元件的损耗、降低磁元件的成本，最终达到提高电力电子变换器的功率密度。

现有的磁集成结构往往存在高频涡流损耗大的缺点，因此，亟需提供一种高频涡流损耗小的磁集成结构。

实用新型内容

针对上述问题，本实用新型的目的在于：提供一种体积较小的、无需电感绕组的磁集成结构。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种磁集成结构，包括：环型磁芯和一对U型磁芯，一对U型磁芯包括第一U型磁芯和第二U型磁芯；

其中，所述的第一U型磁芯安装于环型磁芯侧面的上部，所述的第二U型磁芯安装于环型磁芯侧面的下部，所述的第一U型磁芯和第二U型磁芯开口相对布置，所述的环型磁芯左端部和右端部分别绕制高频变压器的初级绕组和次级绕组；

所述的环型磁芯的材质为磁各向异性材质，所述的环型磁芯的环向和轴向的磁导率高于其径向的磁导率。

进一步地，所述的环型磁芯呈圆环柱形状，所述的环型磁芯侧面的上部穿过所述的第一U型磁芯的U型桥洞，所述的环型磁芯侧面的下部穿过所述的第二U型磁芯的U型桥洞；所述的第一U型磁芯和所述的第二U型磁芯均布置于环型磁芯的左右对称面上，所述的第一U型磁芯的U型面和所述的第二U型磁芯的U型面均垂直于所述的环型磁芯的环平面。

进一步地，所述的第一U型磁芯和所述的第二U型磁芯的材质均为磁各向同性材质，所述的第一U型磁芯为整体结构或者为多个U形的片状磁芯叠置而成，所述的第二U型磁芯为整体结构或者为多个U形的片状磁芯叠置而成。

进一步地，所述的环型磁芯的材质为纳米晶带材或者纳米非晶带材，所述的第一U型磁芯和所述的第二U型磁芯的材质均为铁氧体。

进一步地，所述的环型磁芯由沿其轴向排列的片状环型磁芯单元叠制而成，相邻片状环型磁芯单元之间用绝缘材料隔开。

进一步地，所述的初级绕组和所述的次级绕组左右对称布置且各自在所述的环型磁芯上绕制所形成的扇形区的圆心角θ≥150°。

进一步地，所述的第一U型磁芯的U型桥洞的内底面距所述的环型磁芯的最短距离为a，所述的第一U型磁芯的U型桥洞的内侧面距所述的环型磁芯的最短距离为b；

所述的第二U型磁芯的U型桥洞的内底面距所述的环型磁芯的最短距离为a，所述的第二U型磁芯的U型桥洞的内侧面距所述的环型磁芯的最短距离为b；

a大于b。

进一步地，所述的第一U型磁芯的两个侧面的最低点高于环型磁芯的内环且第一U型磁芯的两个侧面的最低点距环型磁芯的内环的最短距离为c；