专利名称：直流滤波电感器及其利记博彩app
技术领域：
本发明涉及一种电感器，尤其涉及一种直流滤波电感器及其利记博彩app。
背景技术：
在DC-DC开关功率变换场合，开关频率为几十kHz以上，滤波电感往往包含两部分，一为直流电流，另一部分为高频交流纹波电流。在AC-DC开关功率变换场合，如有源PFC电路，滤波电感的电流也分别为低频(< 400Hz)交流电流(相比于开关频率，可近视为直流)，另一部分为高频交流纹波电流。由于电感工作中既包含直流分量电流，又包含交流纹波电流，因此这类电感统称为“直流滤波电感器”。直流滤波电感的直流电流将会在磁路上形成大的直流磁势。对于铁氧体、硅钢片、非晶等高导磁材料构成的电感，需要在磁路上增加气隙磁阻来减小磁路的直流磁通，避免磁芯饱和。如图1所示,在结构上,对于单相电感,如一个EE型铁芯中柱绕有一个绕组L，中柱设置气隙；对于三相电感，三个铁芯柱上分别绕有三个绕组，这三个柱都分别设有气隙。电感绕组L通过电流会在铁芯内部及气隙上建立磁场，同时在绕组内部也会存在磁场，绕组内部的这部分磁场主要由两部分构成，分别为气隙扩散磁场Ha和旁路磁通构成的磁场Hb。因此，在高频交流电流激励下，绕组交流损耗包含两部分:气隙扩散磁通损耗和旁路磁通损耗。图1中采用多股细绞线(Litz线)来实现，可以减小绕组气隙扩散磁通损耗。但是由于绕组流过电流，因此即使采用Litz线，对于绕组内部的旁路磁通也基本没有影响，磁场Hb随着绕组与气隙之间的距离X增加而线性下降到0，Hb的分布与绕组的形状结构无关，Litz线绕组内部仍然有交流损耗。绕组损耗会带来绕组的温度上升，如果为了解决绕组散热问题，一般需要在绕组内部放置金属散热组件200,如图2所不。由于交流磁场Hb的存在,则金属散热组件200会被感应涡流，形成附加的损耗。由于绕组流过交流电流，会在磁路上形成交流磁势，而交流磁势大部分迭加在气隙两端。当气隙不被绕组包围，将会在电感的周边形成扩散的磁场，带来近磁场干扰，如图3所示的UU型电感，W1J2为绕组，gl、g2为气隙。由此可见，上述现有的电感器，显然仍存在不便与缺陷，而有待加以进一步改进。为了解决上述问题，相关领域莫不费尽心思来谋求解决之道，但长久以来一直未见适用的方式被发展完成。因此，如何能进一步减小绕组损耗，实属当前重要研发课题之一，亦成为当前相关领域亟需改进的目标。
发明内容
为了进一步减小绕组损耗，关键是减小绕组旁路磁通，据此，本发明的目的之一是在于，提供一种新的直流滤波电感器及其利记博彩app。依据本发明一实施例，提供了一种直流滤波电感器，包括磁芯、至少一第一绕组与至少一第二绕组，磁芯具有至少一气隙，第一绕组与第二绕组彼此并联且分别盘绕该磁芯，其中第一绕组的电感量与第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值，第一绕组的直流电阻大于第二绕组的直流电阻，且第一绕组较第二绕组靠近气隙。第一绕组的线径小于第二绕组的线径。第一、第二绕组分开盘绕磁芯。上述直流滤波电感器更包含一电感组件。电感组件与第一、第二绕组串联或并联。第一绕组可全部包围气隙或部分包围气隙。第一绕组的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。第一绕组的电感量等于第一、第二绕组之互感。另一方面，在第一绕组的电感量小于第一、第二绕组之互感时，直流滤波电感器更包含一电感组件。电感组件串接第一绕组，第一绕组及电感组件并联于第二绕组，第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值。第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。第一绕组串接电感组件后的直流电阻大于第二绕组的直流电阻。磁芯可为一 EE型铁芯，EE型铁芯具有一中柱与两侧柱，中柱具有气隙,第一绕组于两侧柱之间围绕中柱，第二绕组于两侧柱之间围绕第一绕组。或者，磁芯可为一 UU型铁芯，UU型铁芯具有两C字形磁柱，C字形磁柱中的一者的两末端与另一者的两末端分别以两个气隙相隔，第一绕组的数量为两个，分别包围两个气隙，以及第二绕组的数量为两个，分别围绕两C字形磁柱。或者，磁芯可为一 EI型铁芯，EI型铁芯具有一 E型铁芯部与一 I型铁芯部，E型铁芯部具有三磁柱，三磁柱的第一端彼此相连而第二端均与I型铁芯部以气隙相隔，第一绕组的数量为三个，分别围绕三磁柱，以及第二绕组的数量为三个，分别围绕三磁柱。直流滤波电感器可更包含一第一电流检测组件。第一电流检测组件串连第一绕组，在使用上，第一电流检测组件用以检测第一绕组上的支路电流。直流滤波电感器可更包含一第二电流检测组件。第二电流检测组件串连第二绕组，在使用上，第二电流检测组件用以检测第二绕组上的支路电流。第一绕组为一第一导线或多股线，第二绕组为一第二导线或铜皮绕阻或PCB绕组，其中第一导线比第二导线细。依据本发明另一实施例，提供了一种直流滤波电感器，包括磁芯、至少一第一绕组与至少一第二绕组，第一绕组具有第一端和第二端，第二绕组具有第一端和第二端，其中第一绕组的第一端和第二端分别和第二绕组的第一端和第二端连接，第一绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与该互感的差值，第一绕组的直流电阻大于第二绕组的直流电阻。第一、第二绕组分开盘绕磁芯或并在一起盘绕磁芯。上述直流滤波电感器更包含一电感组件。电感组件与第一、第二绕组串联或并联。第一绕组的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。第一绕组的电感量等于第一、第二绕组之互感。另一方面，在第一绕组的电感量小于第一、第二绕组之互感时，直流滤波电感器更包含一电感组件。电感组件串接第一绕组，第一绕组及电感组件并联于第二绕组，第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值。第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。第一绕组串接电感组件后的直流电阻大于第二绕组的直流电阻。直流滤波电感器可更包含一第一电流检测组件。第一电流检测组件串连第一绕组，在使用上，第一电流检测组件用以检测第一绕组上的支路电流。直流滤波电感器可更包含一第二电流检测组件。第二电流检测组件串连第二绕组，在使用上，第二电流检测组件用以检测第二绕组上的支路电流。第一绕组为一第一导线或多股线，第二绕组为一第二导线或铜皮绕阻或PCB绕组，其中第一导线比第二导线细。依据本发明另一实施例，提供了一种直流滤波电感器的利记博彩app，包含下列步骤:提供一磁芯；利用至少一第一绕组与至少一第二绕组分别盘绕磁芯，并设计第一绕组的电感量与第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值，且该第一绕组的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻；以及并联第一绕组与第二绕组。磁芯具有至少一气隙，且第一绕组较第二绕组靠近气隙。上述利记博彩app更包含:将第一绕组可全部包围气隙或部分包围气隙。第一绕组的第一端和第二端分别和第二绕组的第一端和第二端连接。上述利用第一绕组与第二绕组分别盘绕磁芯的步骤包含:将第一、第二绕组分开盘绕磁芯或并在一起盘绕磁芯。上述利记博彩app更包含:利用一电感组件串联或并联第一、第二绕组。上述设计第一绕组的电感量与第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的步骤包含:设计第一绕组的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。上述利记博彩app更包含:设计第一绕组的电感量等于第一、第二绕组之互感。上述利记博彩app更包含:在第一绕组的电感量小于第一、第二绕组之互感时，利用一电感组件串接第一绕组，其中第一绕组及电感组件并联于第二绕组，第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值。上述利记博彩app更包含:设计第一绕组的电感量加上电感组件的电感量与互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值的1/3。上述利记博彩app更包含:设计第一绕组串接电感组件后的直流电阻大于第二绕组的直流电阻。上述利记博彩app更包含:串连一第一电流检测组件与第一绕组。上述利记博彩app更包含:串连一第二电流检测组件与第二绕组。综上所述，本发明的技术方案与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，藉由将绕在相同磁柱上两个独立电感绕组并联构成，通过耦合实现绕组交、直流电流分离，可达到相当的技术进步，并具有产业上的广泛利用价值，其至少具有下列优点:1.可以降低绕组交流损耗；2.改善气隙附近的磁通分布，减小电磁干扰的影响；3.实现电感绕组的交流电流和直流电流分离，利于电流的检测。
读者在参照附图阅读了本发明的具体实施方式
以后，将会更清楚地了解本发明的各个方面。其中，图1表示现有直流电感磁通分布示意图；图2表示为现有电感采用金属散热组件；图3表示为现有UU型直流电感的扩散磁通示意图；图4表示本发明的第一实施例的直流滤波电感器；图5表示本发明的第一实施例的耦合参数示意图；图6表示本发明的第一实施例的电流波形；图7表示本发明的第二实施例的直流滤波电感器；图8表示本发明的第三实施例在靠近气隙的绕组LI上串联额外的电感组件Lc ；图9表示本发明的第四实施例的直流滤波电感器；图10表不本发明的第五实施例在三相电感的应用；
图11表示本发明的第六实施例的电流检测组件；图12表示本发明一实施例的滤波器的示意图；以及图13表示本发明另一实施例的滤波器的示意图。主要组件符号说明200:金属散热组件400:磁芯410:中柱420:侧柱910、920:匚字形磁柱1010:E型铁芯部1020:1型铁芯部g、g” g2、gA、gB、gc:气隙Ha、Hb:磁场L:绕组L1:第一绕组L2:第二绕组Lc:电感组件M:互感W1J2:绕组WA1、WB1、WC1:第一绕组ffA2、ffB2、Wc2:第二绕组
具体实施例方式为了使本申请所揭示的技术内容更加详尽与完备，可参照附图以及本发明的下述各种具体实施例，附图中相同的标记代表相同或相似的组件。然而，本领域的普通技术人员应当理解，下文中所提供的实施例并非用来限制本发明所涵盖的范围。此外，附图仅仅用于示意性地加以说明，并未依照其原尺寸进行绘制。在本申请中，涉及“稱接(coupled with) ”的描述,其可泛指一组件透过其他组件而间接连接至另一组件，或是一组件无须透过其他组件而直接连接至另一组件。在本申请中，除非内文中对于冠词有所特别限定，否则“一”与“该”可泛指单个或多个。本文中所使用的“约”、“大约”或“大致”用于修饰任何可些微变化的数量，但这种些微变化并不会改变其本质。于实施方式中若无特别说明，则代表以“约”、“大约”或“大致”所修饰数值的误差范围一般是容许在百分之二十以内，较佳地是于百分之十以内，而更佳地则是于百分之五以内。本发明提出将电感由两个独立的第一绕组L1和第二绕组L2并联构成，如图4所不。第一绕组L1米用阴影圆圈表不,第二绕组L2米用空白圆圈表不。磁芯400具有至少一气隙g，第一绕组L1与第二绕组L2分别盘绕磁芯400,第一绕组L1较第二绕组L2靠近该气隙。于图4中，磁芯400可为EE型铁芯，EE型铁芯具有中柱410与两侧柱420，中柱410具有气隙g，第一绕组L1于两侧柱420之间围绕中柱410，第二绕组L2于两侧柱420之间围绕第一绕组U。
根据磁场的分布特征，第一绕组L1靠近气隙，L1在单位电流激励下匝链的磁场包含铁芯400的中柱410磁通、气隙扩散磁通、第一绕组L1内部磁通；绕组L2远离气隙g，单位电流激励下绕组匝链的磁场除了 L1匝链的所有磁通外，还进一步包含有第二绕组L2内部磁通；因此L2的电感量大于L1的电感量。L1和L2绕在同一个磁柱410上，存在着互感M。M可以通过测量绕组的顺串电感Ls和反串电感Ld来获得，如式⑴。
权利要求
1.一种直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器包含: 一磁芯，具有至少一气隙；以及 至少一第一绕组与至少一第二绕组，彼此并联且分别盘绕该磁芯，其中该第一绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值小于该第二绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值，该第一绕组的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻，且该第一绕组较该第二绕组靠近该气隙。
2.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的线径小于该第二绕组的线径。
3.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一、第二绕组分开盘绕该磁-!-HΛ ο
4.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含: 一电感组件，与该第一、第二绕组串联或并联。
5.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组可全部包围该气隙或部分包围该气隙。
6.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的1/3。
7.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量等于该第 一、第二绕组之互感。
8.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，在该第一绕组的电感量小于该第一、第二绕组之互感时，所述直流滤波电感器更包含: 一电感组件，串接该第一绕组，其中该第一绕组及该电感组件并联于该第二绕组，该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值。
9.如权利要求8所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的1/3。
10.如权利要求8所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组串接该电感组件后的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻。
11.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该磁芯为一EE型铁芯，该EE型铁芯具有一中柱与两侧柱，该中柱具有该气隙，该第一绕组于该两侧柱之间围绕该中柱，该第二绕组于该两侧柱之间围绕该第一绕组。
12.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该磁芯为一UU型铁芯，该UU型铁芯具有两C字形磁柱，该C字形磁柱中之一者的两末端与另一者的两末端分别以两个该气隙相隔，该第一绕组的数量为两个，分别包围两个该气隙，以及该第二绕组的数量为两个，分别围绕该两C字形磁柱。
13.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该磁芯为一EI型铁芯，该EI型铁芯具有一 E型铁芯部与一 I型铁芯部，该E型铁芯部具有三磁柱，该三磁柱的第一端彼此相连而第二端均与I型铁芯部以该气隙相隔，该第一绕组的数量为三个，分别围绕该三磁柱，以及该第二绕组的数量为三个，分别围绕该三磁柱。
14.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含:一第一电流检测组件，串连该第一绕组，用以检测该第一绕组上的支路电流。
15.如权利要求14所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含: 一第二电流检测组件，串连该第二绕组，用以检测该第二绕组上的支路电流。
16.如权利要求1所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组为一第一导线或多股线，第二绕组为一第二导线或铜皮绕阻或PCB绕组，其中该第一导线比该第二导线细。
17.一种直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器包含: 一磁芯；以及 至少一第一绕组，具有第一端和第二端； 至少一第二绕组，具有第一端和第二端，其中第一绕组的第一端和第二端分别和第二绕组的第一端和第二端连接； 其中，第一绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值，且该第一绕组的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻。
18.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一、第二绕组分开盘绕该磁芯或并在一起盘绕该磁芯。
19.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含: 一电感组件，与该第一、第二绕组串联或并联。
20.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的1/3。
21.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量等于该第一、第二绕组之互感。
22.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，在该第一绕组的电感量小于该第一、第二绕组之互感时，所述直流滤波电感器更包含: 一电感组件，串接该第一绕组，其中该第一绕组及该电感组件并联于该第二绕组，该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值。
23.如权利要求22所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的1/3。
24.如权利要求22所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组串接该电感组件后的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻。
25.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含: 一第一电流检测组件，串连该第一绕组，用以检测该第一绕组上的支路电流。
26.如权利要求25所述的直流滤波电感器，其特征在于，所述直流滤波电感器更包含: 一第二电流检测组件，串连该第二绕组，用以检测该第二绕组上的支路电流。
27.如权利要求17所述的直流滤波电感器，其特征在于，该第一绕组为一第一导线或多股线，第二绕组为一第二导线或铜皮绕阻或PCB绕组，其中该第一导线比该第二导线细。
28.一种直流滤波电感器的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app包含: 提供一磁芯； 利用至少一第一绕组与至少一第二绕组分别盘绕该磁芯，并设计该第一绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与该互感的差值，该第一绕组的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻；以及 并联该第一绕组与该第二绕组。
29.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该磁芯具有至少一气隙，且第一绕组较该第二绕组靠近该气隙。
30.如权利要求29所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 将该第一绕组可全部包围该气隙或部分包围该气隙。
31.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该第一绕组的第一端和第二端分别和该第二绕组的第一端和第二端连接。
32.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，利用该第一绕组与该第二绕组分别盘绕该磁芯的步骤包含:将该第一、第二绕组分开盘绕该磁芯或并在一起盘绕该磁芯。
33.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 利用一电感组件串联或并联该第一、第二绕组。
34.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，设计该第一绕组的电感量与该第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与该互感的差值的步骤包含: 设计该第一绕组的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的 1/3。
35.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 设计该第一绕组的电感量 等于该第一、第二绕组之互感。
36.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 在该第一绕组的电感量小于该第一、第二绕组之互感时，利用一电感组件串接该第一绕组，其中该第一绕组及该电感组件并联于该第二绕组，该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值。
37.如权利要求36所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 设计该第一绕组的电感量加上该电感组件的电感量与该互感的差值小于该第二绕组的电感量与该互感的差值的1/3。
38.如权利要求36所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 设计该第一绕组串接该电感组件后的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻。
39.如权利要求28所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 串连一第一电流检测组件与该第一绕组。
40.如权利要求39所述的利记博彩app，其特征在于，该利记博彩app更包含: 串连一第二电流检测组件与该第二绕组。
全文摘要
本发明提供了一种直流滤波电感器及其利记博彩app。该直流滤波电感器包括磁芯、至少一第一绕组与至少一第二绕组，磁芯具有至少一气隙，第一绕组与第二绕组彼此并联且分别盘绕该磁芯，其中第一绕组的电感量与第一、第二绕组之互感的差值小于第二绕组的电感量与互感的差值，第一绕组的直流电阻大于该第二绕组的直流电阻，且第一绕组较该第二绕组靠近该气隙。采用本发明，将绕在相同磁柱上两个独立电感绕组并联构成，通过耦合实现绕组交、直流电流分离，可以降低绕组交流损耗，改善气隙附近的磁通分布，减小电磁干扰的影响。
文档编号H01F41/00GK103177848SQ201110440340
公开日2013年6月26日 申请日期2011年12月23日 优先权日2011年12月23日
发明者卢增艺 申请人:台达电子企业管理(上海)有限公司