集成的磁组装件及其组装方法

集成的磁组装件及其组装方法
【专利摘要】提供一种磁芯（102）。该磁芯包括磁底座（110）和磁板（112）。磁底座包括第一U-芯（114）、第二U-芯（116）和间隔部件（118）。第一U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面（122），其具有在其中限定的第一绕组通道（124）。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面（142），其具有在其中限定的第二绕组通道（144）。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙（120）。磁板耦合至磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。
【专利说明】集成的磁组装件及其组装方法 【技术领域】
[〇〇〇1] 一般来说，实施例的领域涉及电力电子设备，并且更具体来说，涉及在电力电子设 备中使用的集成的磁组装件。 【背景技术】
[0002] 为了包括能量储存、信号隔离、信号滤波、能量转移和功率分配在内的各种目的， 高密度电力电子电路通常需要使用多个磁电组件。随着对更高功率密度电气组件的需求 的增加，越来越希望将诸如多个电感器的两个或两个以上磁电组件集成到同一个芯或结构 中。
[0003] 然而，已知的集成的磁组装件有时不能充分地配置成允许在单个结构上制造多个 绕组并且这些绕组还能彼此独立地操作。因此，当要在给定电子电路中独立操作多个组件 时，就要使用单独的芯或结构，从而增加给定操作所需的组件的数量和大小，并减小给定电 子电路的功率密度。
[0004] 其它已知的集成的磁组装件不允许灵活地定位这样的组装件中所使用的绕组的 输入和输出部分。还有些其它已知的集成的磁组装件需要相对复杂和/或昂贵的制造工 艺。
【发明内容】

[0005] 在一个方面，提供一种磁芯。该磁芯包括磁底座和磁板。磁底座包括第一 u-芯、 第二U-芯和间隔部件。第一 U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面，其具有在其中限 定的第一绕组通道。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面，其具有在其中限定 的第二绕组通道。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使 得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合到磁底座，使得磁板大 体上覆盖第一和第二表面。
[0006] 在另一个方面，提供一种集成的磁组装件。该集成的磁组装件包括磁芯、第一绕组 和第二绕组。磁芯包括第一 U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一 U-芯具有相对高磁导率， 并且包括第一表面。第二u-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面。第一和第二表面大 体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有 相对低磁导率的间隙。磁板稱合到磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。第一绕 组包括凹入第一表面内的第一段，并且感应耦合至第一 U-芯。第二绕组包括凹入第二表面 内的第二段，并且感应耦合至第二U-芯。
[0007] 在又一个方面，描述一种组装集成的磁组装件的方法。该方法包括：在磁芯内提 供磁底座，该磁底座包括具有相对高磁导率的第一 U-芯、具有相对高磁导率的第二U-芯和 间隔部件，第一 U-芯包括第一表面，并且第二U-芯包括第二表面；在磁芯内提供磁板；将 间隔部件连接到第一 U-芯和第二U-芯，使得第一和第二表面大体上共面并在第一和第二 U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙；以及将磁板耦合至磁底座，使得磁板大体上覆盖 第一和第二表面。 【专利附图】

【附图说明】
[0008] 图1是包括磁芯的示例性集成的磁组装件的分解图。
[0009] 图2是图1中示出的磁芯的俯视图，其中为了图示的目的去除了某些特征。
[〇〇1〇] 图3是图1中示出的磁芯的侧视图，其中为了图示的目的去除了某些特征。
[0011] 图4是图1中示出的集成的磁组装件中感应绕组组装件中的电感对电流的曲线 图。
[0012] 图5是包括磁底座的备选集成的磁组装件的分解图。
[0013] 图6是图5中示出的磁底座的俯视图。
[0014] 图7是图5中示出的磁底座的侧视图。
[0015] 图8是图5中示出的集成的磁组装件中感应绕组组装件中的电感对电流的曲线 图。
[0016] 图9是备选集成的磁组装件的分解图。
[0017] 图10是用于组装集成的磁组装件的示例性方法的流程图。
[0018] 尽管可能在一些图中而没有在其它图中示出各种实施例的特定特征，但是这只是 为了方便起见。任何图的任何特征可以与任何其它图的任何特征相组合地引用和/或要求 其权利。 【具体实施方式】
[0019] 本文描述集成的磁组装件的示例性实施例。磁芯包括磁底座和磁板。磁底座包括 第一 U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一 U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面，其具 有在其中限定的第一绕组通道。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面，其具有 在其中限定的第二绕组通道。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和第 二U-芯，使得在第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合至磁底座， 使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。
[0020] 本文所描述的实施例包括具成本有效的集成的磁组装件，其具有能够彼此独立操 作的多个绕组。图1是示例性集成的磁组装件100的分解图。在该示例性实施例中，集成 的磁组装件100包括磁芯102、感应耦合至磁芯102的第一绕组104、感应耦合至磁芯102 的第二绕组106和缓冲层108。
[0021] 磁芯102包括磁底座110和耦合至磁底座110的磁板112。磁底座110包括：第 一 U-芯114和第二U-芯116,它们均具有相对高磁导率，例如介于约1500-10000微亨每米 之间；以及间隔部件118,其连接第一和第二U-芯114和116,使得在第一和第二U-芯114 和116之间形成具有相对低磁导率(例如，介于约40与500微亨每米之间）的间隙120 (图 2和3中也有示出）。在备选实施例中，第一 U-芯114和第二U-芯116中的任一者或两者 可以具有相对低磁导率，例如介于约40至500微亨每米之间。
[0022] 第一 U-芯114包括第一表面122,其具有在其中限定的第一绕组通道124,其中当 从侧面观看时，第一 U-芯114具有"U"形的外观，如图3中所示。第一绕组通道124配置 成容纳诸如第一绕组104的导电绕组并将其感应耦合至第一 U-芯114。第一绕组通道124 部分地由绕组通道侧壁126和128限定，沿着第一绕组通道124的长度，绕组通道侧壁126 和128大体上彼此平行。
[0023] 在该示例性实施例中，第一绕组通道124弯曲成大约90度的角度α (如图2中所 示)。在备选实施例中，第一绕组通道124弯曲成的角度α可以是使得集成的磁组装件100 能够如本文所描述地那样起作用的任何角度，例如介于约60度与约120度之间、介于约30 度与约150度之间、或甚至介于约0度与约180度之间。在该示例性实施例中，第一绕组通 道124包括单个弯曲。在备选实施例中，绕组通道可以包括使得集成的磁组装件100能够 如本文所描述地那样起作用的任何数量的弯曲。有利的是，第一 U-芯114的电位电感可以 通过增加第一绕组通道124沿第一 U-芯114的第一表面122的长度来改变。例如，可以通 过调整第一绕组通道124弯曲成的角度α和第一绕组通道124中的弯曲的数量中的任一 者或两者来增大或减小第一绕组通道124的长度。
[0024] 第一 U-芯114还包括与第一表面122邻接的多个外表面130、132、134和136,其 包括前外表面130和侧外表面132。在该示例性实施例中，前外表面130和侧外表面132是 邻接表面。一个或多个外表面130、132、134和136可以具有在其中限定的一个或多个绕组 通道。在该示例性实施例中，前外表面130包括在其中限定并连接到第一绕组通道124的 第一端绕组通道138。侧外表面132包括在其中限定并连接到第一绕组通道124的第二端 绕组通道140。第一端绕组通道138在大体上垂直于第一表面122的方向延伸。第二端绕 组通道140也在大体上垂直于第一表面122的方向延伸。第二端绕组通道140还在第一和 第二U-芯114和116之间延伸。
[0025] 第二U-芯116类似地包括第二表面142,其具有在其中限定的第二绕组通道144。 在该示例性实施例中，第二U-芯116的第二表面142与第一 U-芯114的第一表面122大 体上共面。在备选实施例中，第二U-芯116的第二表面142可以设置在与第一 U-芯114 的第一表面122不同的平面中。第二绕组通道144配置成容纳诸如第二绕组106的导电绕 组并将其感应耦合至第二U-芯116。第二绕组通道144部分地由绕组通道侧壁146和148 限定，沿着第二绕组通道144的长度，绕组通道侧壁146和148大体上彼此平行。
[0026] 在该示例性实施例中，第二绕组通道144弯曲成大约90度的角度β (如图2中所 示)。在备选实施例中，第二绕组通道144弯曲成的角度β可以是使得集成的磁组装件100 能够如本文所描述地那样起作用的任何角度，例如介于约60度与约120度之间、介于约30 度与约150度之间、或甚至介于约0度与约180度之间。在该示例性实施例中，第二绕组通 道144包括单个弯曲。在备选实施例中，绕组通道可以包括使得集成的磁组装件100能够 如本文所描述地那样起作用的任何数量的弯曲。有利的是，第二U-芯116的电位电感可以 通过增加或减小第二绕组通道144沿第二U-芯116的第二表面142的长度来改变。例如， 可以通过调整第二绕组通道144弯曲成的角度β和第二绕组通道144中的弯曲的数量中 的任一者或两者来增大或减小第二绕组通道144的长度。
[0027] 第二U-芯116还包括与第二表面142邻接的多个外表面150、152、154和156,其 包括前外表面150和侧外表面152。在该示例性实施例中，前外表面150和侧外表面152是 邻接表面。一个或多个外表面150、152、154和156可以具有在其中限定的一个或多个绕组 通道。在该示例性实施例中，前外表面150包括在其中限定并连接到第二绕组通道144的 第三端绕组通道158。侧外表面152包括在其中限定并连接到第二绕组通道144的第四端 绕组通道160。第三端绕组通道158在大体上垂直于第二表面142的方向延伸。第四端绕 组通道160也在大体上垂直于第二表面142的方向延伸。
[0028] 在该示例性实施例中，在第一和第二U-芯114和116内限定的第一和第二绕组通 道124和144具有大体相同的配置（S卩，约90度的单个弯曲）。在备选实施例中，第一和第 二绕组通道124和144可以例如通过具有不同角度的弯曲、通过具有不同数量的弯曲或两 者而具有彼此不同的配置。在其它备选实施例中，在第一和第二U-芯114和116内形成的 感应绕组组装件可以具有彼此不同的操作特性，例如不同的电感、不同的DC电流和不同的 操作频率。
[0029] 在该不例性实施例中，第一和第二U-芯114和116具有一般为方形的横截面。在 备选实施例中，第一或第二U-芯114和116可以具有矩形、圆形、椭圆形或多边形横截面。 在其它备选实施例中，第一或第二U-芯114和116可以具有使得集成的磁组装件110能够 如本文所描述地那样起作用的任何其它成形的横截面。
[0030] 第一和第二U-芯114和116通过设置在第一和第二U-芯114和116之间的间隔 部件118连接。间隔部件118连接到第一和第二U-芯114和116,使得在第一和第二U-芯 114和116之间形成具有相对低磁导率的间隙120 (图2和3中也有示出）。在该示例性实 施例中，间隔部件118包括设置在第一和第二U-芯114和116之间的间隙120的相对末端 的第一段162和第二段164。在该配置中，间隔部件118充当第一 U-芯114和第二U-芯 116之间的磁通桥，以便为由感应耦合至第一 U-芯114的绕组所产生的正交磁通（S卩，由与 磁芯102内的主磁通路径正交的绕组所产生的磁通)提供穿过磁芯102的连续的磁通路径。 在备选实施例中，第一 U-芯114、第二U-芯116和间隔部件118可以配置使得间隔部件118 充当由感应耦合至第二U-芯116的绕组所产生的正交磁通的磁通桥。为由感应耦合至第 一 U-芯114的绕组所产生的正交磁通提供穿过磁芯102的连续的磁通路径增加了在第一 U-芯114内所形成的绕组组装件在低电流的电感。
[0031] 在该示例性实施例中，间隔部件118由与第一和第二U-芯114和116相同的材料 (即，铁氧体)构造而成。在备选实施例中，间隔部件118可以由具有相对低磁导率的材料构 造而成，并且第一和第二U-芯114和116可以由具有相对高磁导率的材料构造而成。在其 它备选实施例中，间隔部件118可以由具有相对高磁导率的材料构造而成，并且第一和第 二U-芯114和116可以由具有相对低磁导率的材料构造而成。在另外的备选实施例中，间 隔部件118 (包括第一和第二段162和164)的大小和/或形状可以是使得集成的磁组装件 100能够如本文所描述地那样操作的任何合适的大小和/或形状。在其它备选实施例中， 间隔部件118连接第一和第二U-芯114和116的一个或多个位置可以是介于第一和第二 U-芯114和116之间的使得集成的磁组装件100能够如本文所描述地那样起作用的任何一 个或多个位置。
[0032] 在该示例性实施例中，磁底座110从诸如铁氧体的单块磁材料加工而成。第一 U-芯114、第二U-芯116和间隔部件118因而构成整体式磁底座。在备选实施例中，磁 底座110可以由铁氧体聚合物复合材料、铁粉、铝硅铁粉、叠片芯、带绕芯、硅钢、镍铁(如 MuMETAL?)、非晶态金属或使得集成的磁组装件100能够如本文所描述地那样起作用的任 何其它合适的材料形成。在其它备选实施例中，第一 U-芯114、第二U-芯116和/或间隔 部件118可以由多块拼接在一起，这些块由相同材料或不同材料单独制成。
[0033] 磁板112耦合至磁底座110使得磁板112大体上覆盖第一和第二表面122和142。 磁板112由此为第一和第二U-芯114和116提供穿过磁芯102的连续磁通路径。在该示 例性实施例中，磁板112包括一般为实心的矩形板。在备选实施例中，磁板112可以具有一 般为方形、圆形、椭圆形或多边形的形状。在其它实施例中，磁板112可以具有使得集成的 磁组装件100能够如本文所描述地那样起作用的任何其它形状。在其它备选实施例中，磁 板112可以具有在其中限定的一个或多个孔、凹口、空隙或间隙。在该示例性实施例中，磁 板112从诸如铁氧体的单块磁材料加工而成。在备选实施例中，磁底座112可以由铁氧体 聚合物复合材料、铁粉、铝硅铁粉、叠片芯、带绕芯、硅钢、镍铁(如MuMETAL?)、非晶态金属、 诸如磁箔或磁屏蔽带的模塑和挤压磁材料、或使得集成的磁组装件100能够如本文所描述 地那样起作用的任何其它合适的材料形成。在备选实施例中，磁板112由多块形成，这些块 由相同材料或不同材料单独制成。
[0034] 第一绕组104感应耦合至第一 U-芯114。第一绕组104配置成容纳在第一绕组通 道124内。在该示例性实施例中，第一绕组104弯曲的角度与第一绕组通道124的角度大 体相同。
[0035] 第一绕组104包括第一端侧166、第二端侧168以及插入在第一和第二端侧166和 168之间的感应段170。第一绕组104的感应段170凹入第一表面122内。在该示例性实 施例中，第一端侧166凹入前外表面130内，并且第二端侧168凹入侧外表面132内。在备 选实施例中，第一和第二端侧166均可凹入相同表面内，例如前外表面130或侧外表面132。
[0036] 第二绕组106感应耦合至第二U-芯116。第二绕组106配置成容纳在第二绕组通 道144内。在该示例性实施例中，第二绕组106弯曲的角度与第二绕组通道144的角度大 体相同。
[0037] 第二绕组106包括第三端侧172、第四端侧174以及插入在第三和第四端侧172和 174之间的感应段176。第二绕组106的感应段176凹入第二表面142内。在该示例性实 施例中，第三端侧172凹入前外表面150内，并且第四端侧174凹入侧外表面152内。在备 选实施例中，第三和第四端侧172和174均可凹入相同表面内，例如前外表面150或侧外表 面 152。
[0038] 在该示例性实施例中，第二绕组106具有与第一绕组104大体相同的配置和取向， 但是第一绕组104和/或第二绕组106相对于彼此以及相对于磁芯102可能有多个取向。
[0039] 在该示例性实施例中，第一和第二绕组104和106由诸如铜的分层的导电片形成， 但是第一或第二绕组104和106也可以使用使得集成的磁组装件100能够如本文所描述地 那样起作用的任何其它合适的导电材料。
[0040] 在该示例性实施例中，缓冲层108是由诸如Nomex?或聚酰亚胺的高耐热材料制成 的薄的平面层。在备选实施例中，缓冲层108可以由使得集成的磁组装件100能够如本文 所描述地那样起作用的任何材料制成。在其它备选实施例中，缓冲层108可以从集成的磁 组装件100省略。
[0041] 图4是示出对于各种操作温度集成的磁组装件100的第一绕组组装件(S卩，由第一 U-芯114和第一绕组104形成的绕组组装件）的电感如何随施加于第一绕组104的电流的 增加而变化的曲线图。在该示例性实施例中，在介于约2安培与约30安培之间的电流下， 第一绕组组装件的电感介于约0. 3 μ Η与0. 4 μ Η之间。在更低电流(例如，小于约2安培） 下，第一绕组组装件的电感高得多。例如，在约0. 5安培的电流下，第一绕组组装件的电感 为约1 μΗ，或者是比在更高电流下的第一绕组组装件的电感高三到四倍。在备选实施例 中，第一绕组组装件的电感开始下降时的电流值(在该示例性实施例中为约〇. 5安培）可以 通过调整由间隔部件118在第一 U-芯114与第二U-芯116之间形成的磁通路径的磁导率 来改变。例如，第一 U-芯和第二U-芯之间的磁通路径可以通过改变间隔部件118的大小、 形状、位置和/或磁导率来改变。
[0042] 图5是集成的磁组装件500的备选实施例的分解图。除非指出，否则集成的磁组装 件500与集成的磁组装件100 (如图1所示）大体上类似。为了清楚起见，省略了磁板112 和缓冲层108。图6和图7分别是图5中示出的磁底座510的俯视图和正视图。在集成的 磁组装件500中，第一 U-芯114和第二U-芯具有大体相同的磁导率。间隔部件518设置 在单侧第二端绕组通道140上。因此，在第一和第二U-芯114和116之间没有形成正交通 量可以流过其的连续磁通路径。因而，与集成的磁组装件100相比，在第一 U-芯114内形 成的绕组组装件在较低电流下的电感与它在较高电流下的电感大体相同。另外，第一和第 二U-芯114和116可以彼此独立地操作，而不管它们具有大体相同的磁导率。
[0043] 图8是示出对于各种操作温度集成的磁组装件500的第一绕组组装件(S卩，由第一 U-芯114和第一绕组104形成的绕组组装件）的电感如何随施加于第一绕组104的电流的 增加而变化的曲线图。如图8中所示，与集成的磁组装件100的第一绕组组装件相比，第一 绕组组装件的电感随电流变化相对恒定。
[0044] 在该示例性实施例中，在诸如多相同步降压控制器的多相功率转换器中实现集成 的磁组装件100。备选地，可以在诸如双输出同步降压控制器的多输出功率转换器或使得集 成的磁组装件100能够如本文所描述地那样起作用的任何其它电架构中实现集成的磁组 装件100。
[0045] 图9是备选集成的磁组装件900的分解图。除非指出，否则集成的磁组装件900 与集成的磁组装件100 (如图1中所示）大体上类似。为了清楚起见，省略了磁板112和缓 冲层108。在集成的磁组装件900中，磁底座902包括第三U-芯904、第二间隔部件906和 第三绕组908。第三U-芯904包括第三表面910,其具有在其中限定的第三绕组通道912。 第三表面910与第一和第二U-芯114和116的第一和第二表面122和142大体上共面。
[0046] 在图9中所示的实施例中，第三绕组通道912具有与第一和第二绕组通道124和 144大体相同的配置（S卩，约90度的单个弯曲）。在备选实施例中，第三绕组通道912可以例 如通过具有带有不同角度的弯曲或者通过具有不同数量的弯曲或两者而具有与第一和第 二绕组通道124和144中的一个或两个不同的配置。
[0047] 在图9中所示的实施例中，第二间隔部件906将第三U-芯904连接到第一 U-芯 114使得在第一和第三U-芯114和904之间形成具有相对低磁导率的间隙914。在备选实 施例中，第二间隔部件906可以将第三U-芯904连接到第二U-芯116使得在第二和第三 U-芯116和904之间形成具有相对低磁导率的间隙。在图9中所示的实施例中，第二间隔 部件906具有与间隔部件118大体相同的配置。在备选实施例中，第二间隔部件906可以 具有与图5中所示的间隔部件518大体相同的配置、或使得集成的磁组装件900能够如本 文所描述地那样起作用的任何其它配置。
[0048] 第三绕组908感应耦合至第三U-芯904。第三绕组908包括第五端侧916、第六 端侧918和插入在第五和第六端侧916和918之间的感应段920。感应段920凹入第三表 面910内。在图9中所示的实施例中，集成的磁组装件900特别适合在通过三相驱动器电 路供电的高密度电力电子电路中使用，所述三相驱动器电路配置成向第一绕组104提供第 一电流、向第二绕组106提供第二电流并向第三绕组908提供第三电流，其中第一、第二和 第三电流彼此各自的相位相差大约120度。
[0049] 图10是组装诸如图1中示出的集成的磁组装件100的集成的磁组装件的示例性 方法1000的流程图。提供1002诸如磁底座110的磁底座。磁底座包括第一 U-芯(其包括 第一表面)、第二U-芯(其包括第二表面)和间隔部件。提供1004诸如磁板112的磁板。磁 底座和磁板包括在磁芯中。将间隔部件连接1006到第一 U-芯和第二U-芯，使得第一和第 二表面大体上共面并在第一和第二u-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。将磁板f禹合 1008至磁底座，使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。
[0050] 本文描述了集成的磁组装件的示例性实施例。磁芯包括磁底座和磁板。磁底座包 括第一 U-芯、第二U-芯和间隔部件。第一 U-芯具有相对高磁导率，并且包括第一表面，其 具有在其中限定的第一绕组通道。第二U-芯具有相对高磁导率，并且包括第二表面，其具 有在其中限定的第二绕组通道。第一和第二表面大体上彼此共面。间隔部件连接到第一和 第二U-芯，使得第一和第二U-芯之间形成具有相对低磁导率的间隙。磁板耦合至磁底座， 使得磁板大体上覆盖第一和第二表面。
[0051] 与至少一些集成的磁组装件相比，在本文所描述的系统和方法中，磁芯利用配置 成在磁芯内的多个感应芯之间形成具有相对低磁导率的间隙的一个或多个间隔部件。利用 配置成在多个感应芯之间形成具有相对低磁导率的间隙的间隔部件减少了与其它集成的 磁组装件相比执行相同操作所需的组件的数量，并减小了集成的磁组装件的尺寸，从而增 加了集成的磁组装件的最大功率密度。另外，利用配置成在多个感应芯之间形成具有相对 低磁导率的间隙的间隔部件使得能够更加紧凑地布置可以彼此独立操作的感应组件。因 此，可以容易地修改绕组进入和退出集成的磁组装件的位置以便与给定PWB、PCB或其它电 子板的连接点匹配，而不会影响感应组件的独立性。
[0052] 另外，与至少一些集成的磁组装件相比，在本文所描述的系统和方法中，磁芯对于 多个施感U-芯利用整体式芯。对于多个感应芯利用整体式芯提供了每个芯的电感之间的 更佳匹配，从而将功率损耗最小化并增加了集成的磁组装件的效率。
[0053] 另外，与至少一些集成的磁组装件相比，在本文所描述的系统和方法中，磁芯利用 间隔部件作为多个感应芯之间的通量桥。利用间隔部件作为多个感应芯之间的通量桥增加 了这些感应芯中的至少一个感应芯在低电流条件下的电感，从而减少了集成的磁组装件进 入非连续相（即，零电流相）的可能性。
[0054] 除非另外指出，否则本文所示出和描述的本发明的实施例中的操作的运行或执行 顺序不是必须的。即，除非另外指出，否则这些操作可以按照任何顺序执行，并且本发明的 实施例可以包括本文所公开的那些操作以外的操作或比本文所公开的操作更少的操作。例 如，预期，在另一个操作之前、与之同时或之后运行或执行特定操作在本发明的方面的范围 内。
[0055] 尽管可能在一些图中而没有在其它图中示出本发明的各种实施例的特定特征，但 是这只是为了方便起见。根据本发明的原理，图的任何特征可以与任何其它图的任何特征 相结合地引用和/或要求其权利。
[0056] 本书面描述利用实例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使得本领域任何技术 人员能够实践本发明，包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何并入的方法。本发明 的可授予专利的范围由权利要求来限定，并且可以包括本领域技术人员可以想到的其它实 例。如果这些其它实例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元素，或者如果这些其 它实例包括与权利要求的字面语言无实质差异的等效结构元素，那么它们要在权利要求的 范围内。
[0057] 部件列表
【权利要求】
1. 一种磁芯（102)，包括： 磁底座（110)，包括： 具有相对高磁导率的第一 U-芯（114)，所述第一 U-芯包括第一表面（122)，其具有在 其中限定的第一绕组通道（124); 具有相对高磁导率的第二U-芯（116)，所述第二U-芯包括第二表面（142)，其具有在 其中限定的第二绕组通道（144)，其中所述第一和第二表面大体上彼此共面；以及 间隔部件（118 )，连接所述第一和第二U-芯使得在所述第一和第二U-芯之间形成具有 相对低磁导率的间隙（120);以及 磁板（112 )，耦合至所述磁底座使得所述磁板大体上覆盖所述第一和第二表面。
2. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述第一和第二绕组通道（122,142)中的至少 一个通道成一定角度。
3. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述第一和第二绕组通道（122,142)中的至少 一个通道成一定角度，所述角度介于约0度与90度之间。
4. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述第一和第二绕组通道（122,142)中的至少 一个通道成一定角度，所述角度介于约90度与180度之间。
5. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述间隔部件（118)配置成在所述第一和第二 U-芯（114，116 )之间提供连续磁通路径。
6. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述磁底座（110)是整体式磁底座。
7. 如权利要求1所述的磁芯（102)，其中所述间隔部件（118)由具有相对低磁导率的材 料构造而成。
8. -种多绕组磁组装件（100)，包括： 磁芯（102)，包括： 磁底座（110)，包括： 具有相对高磁导率的第一 U-芯（114)，所述第一 U-芯包括第一表面（122); 具有相对高磁导率的第二U-芯（116)，所述第二U-芯包括第二表面（142)，其中所述 第一和第二表面大体上彼此共面；以及 间隔部件（118 )，连接所述第一和第二U-芯使得在所述第一和第二U-芯之间形成具有 相对低磁导率的间隙（120);以及 磁板（112 )，耦合至所述磁底座使得所述磁板大体上覆盖所述第一和第二表面； 第一绕组（104)，包括凹入所述第一表面内的第一段（170)，其中所述第一绕组感应耦 合至所述第一 U-芯；以及 第二绕组（106)，包括凹入所述第二表面内的第二段（176)，其中所述第二绕组感应耦 合至所述第二U-芯。
9. 如权利要求8所述的多绕组磁组装件（100)，其中所述第一绕组（104)的所述第一段 (170)和所述第二绕组（106)的所述第二段（176)大体上彼此共面。
10. 如权利要求8所述的多绕组磁组装件（100)，其中所述第一绕组（104)还包括凹入 与所述第一表面邻接的第三表面（130)内的第三段（166)以及凹入与所述第一表面邻接的 第四表面（132)内的第四段（168)，其中所述第三和第四表面是不同表面。
【文档编号】H01F27/26GK104051132SQ201410093373
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月14日 优先权日:2013年3月15日
【发明者】R.J.卡塔拉诺 申请人:通用电气公司