CN207321121U - 一种基于cllc电路的磁集成装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置，将CLLC电路中独立的变压器及两个电感进行磁集成连接，即提供了每个电感均与变压器共用一片磁芯或者两个电感共用一片磁芯后其中一个电感再与变压器共用一片磁芯的磁集成装置，从而解决了现有技术的CLLC电路中独立的变压器和电感在产品内部体积大不易摆放，并且磁性损耗的问题。
Description
技术领域
本实用新型涉及CLLC电路技术领域，尤其涉及一种基于CLLC电路的磁集成装置。
背景技术
随着电力电子技术和电池技术的发展,市面上储能要求的应用越来越多，例如家庭光伏储能***，新能源汽车储能***等。双向DCDC电路作为储能***重要的组成部分,双向DCDC电路受到越来越多人的研究。传统的移项全桥电路和基于移项全桥发展而来的双有源桥式电路(DAB)电路能够实现双向DCDC变换，但是轻载工况下效率很低,往往不是最理想的拓扑选择。近年来由于LLC电路在全负载范围内能实现软开关,全负载范围内实现高效率运行，LLC电路在单向DCDC中得到广泛的应用。
基于LLC发展而来的CLLC电路实现了双向DCDC变换。CLLC电路如下图1A所示。该电路由原边全桥电路和副边全桥电路组成，原边和副边均由有源器件构成，原边和副边各串联电容和电感,形成谐振电路,原副边通过变压器实现电气隔离。图1A为基本的CLLC电路，CLLC电路由谐振电感L1、谐振电感L2、变压器T及原负边谐振电容组成。在基本的CLLC电路基础上，通过原边或者副边全桥电路串联或者并联,能够实现功率提升，或者拓宽调压范围，同时也可以优化***工作点，提升***效率。CLLC电路继承了LLC在全负载范围能够实现软开关的优点，同时能实现双向DCDC变换，CLLC电路是一种很好的双向DCDC电路。
在现有技术的CLLC电路中，磁性器件由两颗电感和一个变压器组成,整体体积大，在产品内部不容易摆放，同时磁性器件损耗比较大。因此，在CLLC电路中亟待解决磁性器件体积大和损耗的问题。
实用新型内容
为了解决现有技术中的缺陷，本实用新型提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置，通过集成的磁性器件解决CLLC电路中磁性器件体积大及磁性损耗的问题。
为了实现上述目的，本实用新型实施例提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置，包括：变压器及两个电感，两个所述电感位于所述变压器的同侧；
所述变压器的两侧各有一第一磁芯；每一所述电感一侧具有一第二磁芯；
两个所述电感共用一所述第二磁芯，与所述变压器相邻的电感同所述变压器共用一所述第一磁芯。
本实用新型实施例还提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置，包括：变压器及两个电感，两个所述电感位于所述变压器的两侧；
所述变压器的两侧各有一第一磁芯；每一所述电感一侧具有一第二磁芯；
两个所述电感分别与所述变压器共用一侧所述第一磁芯。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将CLLC电路中独立的变压器及两个电感进行磁集成连接，即提供了每个电感均与变压器共用一片磁芯或者两个电感共用一片磁芯后其中一个电感再与变压器共用一片磁芯的磁集成装置，从而解决了现有技术的CLLC电路中独立的变压器和电感在产品内部体积大不易摆放，并且磁性损耗的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1A及图1B是现有技术中基本的CLLC电路及其内部结构图；
图2A、图2B及图2C是本实用新型中变压器及其内部结构示意图；
图3A、图3B及图3C是本实用新型中电感及其内部结构示意图；
图4A、图4B及图4C是本实用新型一实施例中集成后变压器及电感结构示意图；
图5A及图5B是本实用新型另一实施例中集成后变压器及电感结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
关于本文中所使用的“第一”、“第二”、……等，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本实用新型，其仅为了区别以相同技术用语描述的元件或操作。
关于本文中所使用的“电性耦接”，可指二或多个元件相互直接作实体或电性接触，或是相互间接作实体或电性接触，而“电性耦接”还可指两个或多个元件相互操作或动作。
关于本文中所使用的“包含”、“包括”、“具有”、“含有”等等，均为开放性的用语，即意指包含但不限于。
关于本文中所使用的“及/或”，包括所述事物的任一或全部组合。
关于本文中所使用的方向用语，例如：上、下、左、右、前或后等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用来说明并非用来限制本案。
现有技术中CLLC电路中的磁器件如图1B所示，包括：变压器T、电感L1及电感L2。其中变压器T左右两个各有一个磁芯T1，电感L1左右两个各有一个磁芯L11，电感L2左右两个各有一个磁芯L21。变压器T中有一磁芯中柱T2，电感L1中有一磁芯中柱L12，电感L2中有一磁芯中柱L22。现有技术中变压器T、电感L1及电感L2彼此之间是独立的结构磁集成器件的磁器件，在CLLC电路中体较大不易摆放，且相邻的磁芯之间有磁性损耗。
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型实施例提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置。图2A为本实用新型变压器结构示意图，图3A为本实用新型电感结构示意图。本实用新型的磁集成装置包括：一个如图2A所示的变压器1及两个如图3A所示的电感2。图2B为磁芯3的结构示意图，图2C为磁芯中柱5的结构示意图。如图2A所示，变压器1由左右两片对称的磁芯3及磁芯中柱5组成。图3B为磁芯4的结构示意图，图3C为磁芯中柱6的结构示意图。如图3A所示，电感2由一片磁芯4及磁芯中柱6组成。其中磁芯3及磁芯4为PQ系列磁芯，本实用新型不以此为限。
其中本实用新型的一种基于CLLC电路的磁集成装置如图4A所示，两个电感2共用一片磁芯4后，再与变压器1共用一片磁芯3，组成磁集成装置。如图4B所示，公共磁芯面7是两个电感2共用一片磁芯4的公共磁芯面。如图4C所示，公共磁芯面8是一个电感2与变压器1共用一片磁芯3的公共磁芯面。
在一个实施例中，本实用新型的基于CLLC电路的磁集成装置中，如图4A所示，两个电感2的磁芯4的形状相同，但体积大小可以不同。体积大的电感2与变压器1共用变压器1侧的磁芯3。如图4A所示，两个电感2共用一个磁芯4，共用的磁芯面为公共磁芯面7。
在一个实施例中，如图4A所示，变压器1中心具有一个磁芯中柱5，电感2中心具有一个磁芯中柱6。其中，磁芯中柱6之间按照抵消共用的磁芯4的公共磁芯面7磁性的绕线方向进行绕线，并且磁芯中柱5及磁芯中柱6按照抵消变压器1与电感2的共用的磁芯3的公共磁芯面8磁性的绕线方向进行绕线。
针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型实施例还提供了一种基于CLLC电路的磁集成装置。图2A为本实用新型变压器结构示意图，图3A为本实用新型电感结构示意图。本实用新型的磁集成装置包括：一个如图2A所示的变压器1及两个如图3A所示的电感2。图2B为磁芯3的结构示意图，图2C为磁芯中柱5的结构示意图。如图2A所示，变压器1由左右两片对称的磁芯3及磁芯中柱5组成。图3B为磁芯4的结构示意图，图3C为磁芯中柱6的结构示意图。如图3A所示，电感2由一片磁芯4及磁芯中柱6组成。其中磁芯3及磁芯4为PQ系列磁芯，本实用新型不以此为限。
其中本实用新型的另一种基于CLLC电路的磁集成装置如图5A所示，两个电感2分别与变压器1共用变压器1一侧的磁芯3，组成磁集成装置。如图5B所示，公共磁芯面8是电感2与变压器1共用磁芯3的公共磁芯面。
在一个实施例中，本实用新型的基于CLLC电路的磁集成装置中，如图5A所示，变压器1的两侧的磁芯3与电感2的磁芯4的形状相同，变压器1的两侧的磁芯3的体积大小不小于电感2的磁芯4。
在一个实施例中，如图5A所示，变压器1中心具有一个磁芯中柱5，电感2中心具有一个磁芯中柱6。其中，磁芯中柱5及磁芯中柱6按照抵消变压器1与电感2之间共用的磁芯3的公共磁芯面8磁性的绕线方向绕线。
从结构上看，变压器的绕组是没有区别的，所谓原边、副边，是针对变压器绕组在线路里的作用而言的。电源供电给变压器的那个绕组被定义为原边，变压器输出给负载的那个绕组被定义为副边。以图5A所示基于CLLC电路的磁集成装置为例，如图5A所示，磁集成装置在CLLC电路中工作时，一个电感2和变压器1的原边绕组电流大小和方向相同，另一个电感2和变压器1的副边绕组电流大小和方向相同，通过磁芯中柱5及磁芯中柱6按照抵消变压器1与电感2之间共用的公共磁芯面8的绕线方向绕线方式，保证磁芯中柱5和磁芯中柱6的磁通方向相同，可以实现电感2和变压器1的公共磁芯面8上的磁通相互抵消,从而降低磁性器件损耗。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过将CLLC电路中独立的变压器及两个电感进行磁集成连接，即提供了每个电感均与变压器共用一片磁芯或者两个电感共用一片磁芯后其中一个电感再与变压器共用一片磁芯的磁集成装置，从而解决了现有技术的CLLC电路中独立的变压器和电感在产品内部体积大不易摆放，并且磁性损耗的问题。
本实用新型中应用了具体实施例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。
Claims (6)
1.一种基于CLLC电路的磁集成装置，包括：变压器及两个电感，其特征在于，两个所述电感位于所述变压器的同侧；
所述变压器的两侧各有一第一磁芯；每一所述电感一侧具有一第二磁芯；
两个所述电感共用一所述第二磁芯，与所述变压器相邻的电感同所述变压器共用一所述第一磁芯。
2.根据权利要求1所述的基于CLLC电路的磁集成装置，其特征在于，所述第一磁芯的公共磁芯面不小于所述第二磁芯；所述第一磁芯与所述第二磁芯形状相同。
3.根据权利要求1所述的基于CLLC电路的磁集成装置，其特征在于，所述变压器中具有一第一磁芯中柱，所述电感中具有一第二磁芯中柱；所述第一磁芯中柱及所述第二磁芯中柱按照抵消共用的磁芯表面磁性的绕线方向绕线。
4.一种基于CLLC电路的磁集成装置，包括：变压器及两个电感，其特征在于，两个所述电感位于所述变压器的两侧；
所述变压器的两侧各有一第一磁芯；每一所述电感一侧具有一第二磁芯；
两个所述电感分别与所述变压器共用一侧所述第一磁芯。
5.根据权利要求4所述的基于CLLC电路的磁集成装置，其特征在于，所述第一磁芯的磁芯面不小于所述第二磁芯；所述第一磁芯与所述第二磁芯形状相同。
6.根据权利要求4所述的基于CLLC电路的磁集成装置，其特征在于，所述变压器中具有一第一磁芯中柱，所述电感中具有一第二磁芯中柱；所述第一磁芯中柱及所述第二磁芯中柱按照抵消共用的磁芯表面磁性的绕线方向绕线。
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