一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及開關(guān)電源領(lǐng)域，特別涉及開關(guān)電源中使用的電感器。
【背景技術(shù)】
[0002]開關(guān)電源由于其小體積和高效率在現(xiàn)代電源中占有最為重要的地位。
[0003]在開關(guān)電源的設(shè)計中，優(yōu)化電源在各個工作點下的性能具有十分重要的意義。在傳統(tǒng)設(shè)計中，當(dāng)一個大功率電源工作在較低負(fù)載時，由于其內(nèi)的功率器件必須按照滿載設(shè)計，其固有的損耗使得其輕載效率往往較低，輸出的電壓紋波往往較大。開關(guān)電源中的一個必不可少的元件是儲能電感。該電感在高頻開關(guān)周期里從輸入電源獲得能量然后傳送給輸出的負(fù)載。對大功率電源的設(shè)計，儲能電感必須在較大的電流下保持工作在非飽和區(qū)，因此電感量往往比較低，相應(yīng)的紋波電流就比較大。較大的紋波電流導(dǎo)致較高的損耗和較大的輸出紋波電壓。
[0004]圖1是常用的具有氣隙的電感磁芯，由一個中柱短于邊柱的E型磁芯和一個I型磁芯構(gòu)成。線圈繞在中心柱上。I型和E型磁芯緊密相接觸。較短的中柱產(chǎn)生氣隙g。氣隙g的大小由最大功率點的參數(shù)決定。功率越大需要的氣隙越大，電感越小，空載損耗越高。所需要的是一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯，使用該磁芯制作的電感或變壓器可以在高功率工作點維持必要的電感量，在低功率工作點具有較大的電感量，從而減小電源的輕載損耗，解決大功率電源輕載效率低的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯的構(gòu)造方法。
[0006]本實用新型通過下述技術(shù)方案來實現(xiàn)上述目的:
[0007]一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯，其特征在于，該磁芯的第一部分的截面積小于磁芯其它部分的截面積使得第一部分的磁芯在較低的磁通密度下進(jìn)入飽和，從而使該磁芯的有效氣隙增大。
[0008]優(yōu)選地，在上述氣隙隨磁通量變化的磁芯中，上述第一部分的截面積相對于磁芯其它部分的截面積逐漸減小，如圖2中的“20”和圖3中的“30”所示。
【附圖說明】
[0009]圖1是常用的由E型和I型磁芯構(gòu)成的具有均勻氣隙的磁芯。
[0010]圖2是采用本實用新型由E型和I型磁芯構(gòu)成的有效氣隙隨磁通量變化的磁芯范例I。
[0011]圖3是采用本實用新型由E型和I型磁芯構(gòu)成的有效氣隙隨磁通量變化的磁芯范例2。
【具體實施方式】
[0012]下面結(jié)合附圖給出本實用新型較佳實施例，以詳細(xì)說明本實用新型的技術(shù)方案。
[0013]本實用新型提供一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯的構(gòu)造方法。采用該方法的磁芯范例如圖2所示。該圖描述了由一個E型磁芯和一個I型磁芯構(gòu)成的封閉磁路。在實際應(yīng)用中E型磁芯的兩個邊柱和I型磁芯緊密接觸，電感或變壓器所需要的氣隙由E型磁芯的中柱與I型磁芯上表面的距離形成。電感或變壓器的繞組繞在E型磁芯的中柱上。中柱的底面20為一斜面，左邊緣的氣隙距離為gl，右邊緣的氣隙距離為g2，g2大于gl。當(dāng)由該磁芯構(gòu)成的電感或變壓器內(nèi)的磁通量增加時，E型磁芯中柱的磁通密度上升，對應(yīng)中柱的斜坡部分，越接近I型磁芯部分的截面積越小，因此磁通密度越高，越容易進(jìn)入飽和。隨著局部飽和的發(fā)生，有效氣隙的距離隨之增大，電感量隨之下降，適應(yīng)負(fù)載變化的要求。
[0014]上述有效氣隙隨磁通量變化的磁芯的構(gòu)成方法雖然只是對E型磁芯中柱的敘述，其原理對多種磁芯結(jié)構(gòu)同樣適用。
[0015]上述有效氣隙隨磁通量變化的磁芯的構(gòu)造方法由E型磁芯中柱的斜坡面構(gòu)成，其它形狀的曲面同樣適用。圖3為使用曲面“30”的范例。
[0016]雖然以上描述了本實用新型的【具體實施方式】，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些僅是舉例說明，在不背離本實用新型的原理和實質(zhì)的前提下，可以對這些實施方式做出多種變更或修改。因此，本實用新型的保護(hù)范圍由所附權(quán)利要求書限定。
【主權(quán)項】
1.一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯，其特征在于，該磁芯的第一部分的截面積小于磁芯其它部分的截面積。
2.如權(quán)利要求1所述的一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯，其特征在于，上述磁芯的第一部分的截面積相對于磁芯其它部分的截面積逐漸減小。
【專利摘要】本發(fā)實用新型提出一種有效氣隙隨磁通量變化的磁芯，其特征在于，該磁芯的第一部分的截面積小于磁芯其它部分的截面積。本實用新型提供了一種簡單的磁芯構(gòu)造，使用其制作的電感或變壓器類的器件可以優(yōu)化地工作在不同的電流條件下，降低產(chǎn)品成本，提高產(chǎn)品性能。
【IPC分類】H01F3-14, H01F27-24
【公開號】CN204537814
【申請?zhí)枴緾N201420615164
【發(fā)明人】滕傳超
【申請人】江蘇兆能電子有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2014年10月21日