电感、功率因数校正电路、开关电源及计算设备的制作方法

1.本技术涉及电感技术领域，尤其涉及一种电感、功率因数校正电路、开关电源及计算设备。


背景技术：

2.电感是能够把电能转化为磁能进行存储的元件，是一种常用的电子元器件。电感可以阻碍电流的变化。根据电磁感应原理，当线圈与磁场有相对运动，或是线圈通过交流电流产生交变磁场时，会产生感应电压来抵抗原磁场变化。
3.电感可以应用于多种电路中，例如pfc(power factor correction，功率因数校正)电路，功率因数校正电路还包括开关管。在pfc电路中，电感的电感值的大小可以影响开关管的开关频率，而现有技术中，电感值是固定的，且电感值较小，导致在轻载时，开关管的开关频率较高，从而使得开关管的开关损耗较高，使得pfc电路的供电效率较低。


技术实现要素：

4.本技术的实施例的目的在于提供一种电感、功率因数校正电路、开关电源及计算设备，用于降低功率因数校正电路中开关管的开关频率。
5.为达到上述目的，本技术的实施例提供了如下技术方案：
6.一方面，提供一种电感。所述电感包括骨架、磁芯和电感线圈。所述骨架内设置有容纳空间。所述磁芯设置于所述容纳空间内；所述磁芯沿其轴线方向的两个端部与所述骨架连接，所述磁芯为连续的，且沿所述轴线方向上的至少两个位置处的横截面的面积不同，所述横截面垂直于所述轴线方向。所述电感线圈绕设于所述骨架的外表面。
7.上述电感中，可以根据公式
①
：l＝n2a
l
计算电感的电感值，其中，l代表电感的电感值，n代表电感线圈的缠绕匝数，a
l
代表感应系数。其中，感应系数a
l
与空气气隙有关。空气气隙指的是磁芯外部用于传输磁通线的部分空气在磁芯轴线方向上，且位于容纳空间内的尺寸。其中，随着电流的增大，若磁芯的横截面积越小，那么磁芯则越容易饱和。在本技术的一些实施例中，磁在至少两个位置处的横截面积不同，因此，磁芯在横截面积较小的位置处更容易饱和。当电磁器件中的电流逐渐增大时，磁芯具有最小横截面积的部分优先饱和，其中，需要说明的是，具有最小横截面积的部分沿着磁芯的轴线方向延伸，其横截面积为最小横截面积，此外，还需说明的是，具有最小横截面积的部分饱和时，并不表示磁芯饱和。之后，若电流继续增大，磁芯的有效横截面积继续增大，同时可以使得磁磁通线外扩，磁通线则可以经过空气传播，从而使得磁芯的有效横截面积增大，同时，空气气隙增大。而空气气隙增大，会使得感应系数减小。因此，随着电流的减小，磁芯的有效横截面积减小，空气气隙减小，从而使得感应系数a
l
增大，进而使得电感值l增大。因此，本技术的实施例所提供的电感可以在电流较大时具有较小的电感值l，而在电流较小时具有较大的电感值。因此，在轻载情景下，即电流较小的情况下，而电感值l越大，电感放电越慢，因此，开关管处于断开状态的时间越长，从而可以降低开关管在单位时间内开关的次数，从而降低开关管的开关频
率，进而可以降低开关管的开关损耗，使得开关管的开关损耗在总损耗中的占比降低，进而提高功率因数校正电路在轻载情景下的供电效率。
8.在一些实施例中，所述磁芯包括沿所述轴线方向延伸的第一电感调节段；所述第一电感调节段包括沿所述轴线方向相对的第一端和第二端，所述第一端的面积大于所述第二端的面积。
9.如此设置，可以使得磁芯具有至少两个不同的横截面积。
10.在一些实施例中，由所述第一端指向所述第二端的方向为第一方向；在所述第一方向上所述第一电感调节段的横截面的面积逐渐减小。
11.其中，可以根据公式
②
：l＝(μ0×
n2)/(ae
×
δ)计算电感的电感值。其中，l代表电感的电感值，n代表电感线圈的缠绕匝数，代表磁芯的有效横截面积。其中，δ代表空气气隙。当电流逐渐减小时，磁芯的有效横截面积可以逐渐减小，空气气隙δ也可以逐渐减小，从而可以使得电感值l逐渐增大，从而可以使得电感的电感值随着电流的逐渐减小而逐渐增大，从而使得任一电流值可以具有与其对应的电感值。
12.在一些实施例中，所述第一电感调节段沿轴线的纵截面包括沿所述第一方向逐渐靠近所述磁芯的轴线的第一边，所述第一边为直边或曲边；所述轴线位于所述纵截面内。
13.其中，当第一边为直边或曲边时，第一电感调节段的横截面积则可以连续变化，从而在磁芯饱和之前，任一电流值均可以具有与其对应的电感值。其中，第一边为直边时，可以方便对磁芯进行制造。
14.在一些实施例中，由所述第一端指向所述第二端的方向为第一方向；所述第一电感调节段包括多个第一子调节段；所述多个第一子调节段沿所述第一方向依次连接；相邻的两个所述第一子调节段中，靠近所述第一端的第一子调节段的横截面的面积，大于靠近所述第二端的第一子调节段的横截面的面积。
15.其中，第一电感调节段的横截面积具有多个不同的取值，对应的，在磁芯饱和之前，随着电流的变化，电感可以具有多个电感值，其中，电感值的数量与横截面积的数量相同。其中，横截面积的数量是有限的，因此，电感值的数量是有限的，方便对电感的电感值进行计算。
16.在一些实施例中，所述磁芯还包括：第二电感调节段，所述第二电感调节段包括沿所述轴线方向相对的第三端和第四端，所述第三端的面积大于所述第四端的面积；其中，所述第四端与所述第一电感调节段的第二端相连。
17.其中，空气气隙位于第一电感调节段的外表面与第二电感调节段的外表面之间，因此，方便对空气气隙进行计算，进而可以方便计算电感的电感值。
18.在一些实施例中，所述磁芯还包括：第二电感调节段，所述第二电感调节段包括沿所述轴线方向相对的第三端和第四端，所述第三端的面积大于所述第四端的面积；其中，所述第三端与所述第一电感调节段的第一端相连。
19.在一些实施例中，由所述第三端指向所述第四端的方向为第二方向；在所述第二方向上，所述第二电感调节段的横截面的面积逐渐减小。
20.其中，当电流逐渐减小时，磁芯的有效横截面积可以逐渐减小，空气气隙也可以逐渐减小，从而可以使得电感值逐渐增大，从而可以使得电感的电感值随着电流的逐渐减小而逐渐增大，从而使得任一电流值可以具有与其对应的电感值。
21.在一些实施例中，所述第一电感调节段沿轴线的纵截面包括沿所述第二方向逐渐靠近所述磁芯的轴线的第二边，所述第二边为直边或曲边；所述轴线位于所述纵截面内。
22.其中，通过使得第二边为直线或曲线，可实现磁芯的横截面积的连续变化。
23.在一些实施例中，由所述第三端指向所述第四端的方向为第二方向。所述第二电感调节段包括多个第二子调节段；所述多个第二子调节段沿所述第二方向依次连接；相邻的两个所述第二子调节段中，靠近所述第三端的第二子调节段的横截面的面积，大于靠近所述第四端的第二子调节段的横截面的面积。
24.其中，第二电感调节段的横截面积具有多个不同的取值，对应的，在磁芯饱和之前，随着电流的变化，电感可以具有多个电感值，其中，横截面积的数量是有限的，因此，电感值的数量是有限的，方便对电感的电感值进行计算。
25.另一方面，提供一种功率因数校正电路。所述功率因数校正电路包括：第一储能子电路、开关子电路和第二储能子电路，所述第一储能子电路电连接交流电源；所述第一储能子电路通过所述开关子电路电连接至所述第二储能子电路，所述第二储能子电路电连接于负载；其中，所述开关子电路具有第一工作状态和第二工作状态。在所述开关子电路处于所述第一工作状态的情况下，所述交流电源对所述第一储能子电路进行充电，所述第二储能电路对所述负载供电。在所述开关子电路处于所述第二工作状态的情况下，所述第一储能子电路处于放电状态，所述交流电源和所述第一储能子电路共同对所述第二储能子电路进行充电以及对所述负载供电。其中，所述第一储能子电路包括：以上一些实施例所提供的电感。
26.上述功率因数校正电路具有与上述一些实施例中提供的电感相同的结构和有益技术效果，在此不再赘述。
27.在一些实施例中，所述功率因数校正电路还包括整流子电路，交流电源通过整流子电路电连接于第一储能子电路200。所述交流电源包括第一电源端和第二电源端。所述整流子电路包括第一电极端和第二电极端，所述整流子电路包括第一整流二极管、第二整流二极管、第三整流二极管和第四整流二极管。其中，第一电源端电连接于第一整流二极管的第一电极和第三整流二极管的第二电极，第二电源端电连接于第二整流二极管的第一电极和第四整流二极管的第二电极。第一整流二极管的第二电极和第二整流二极管的第二电极均电连接于第一电极端，而第三整流二极管的第一电极和第四整流二极管的第一电极均电联接于第二电极端。所述电感包括第一连接端和第二连接端；所述电感的第一连接端电连接于所述第一电极端。所述开关子电路包括第一开关管和第一二极管。所述第一开关管包括控制极、第一极和第二极，所述第一开关管的第一极电连接于所述电感的第二连接端，所述第一开关管的第二极电连接于所述第二电极端。第一二极管包括第一电极和第二电极，所述第一二极管的第一电极电连接于所述电感的第二连接端。所述第二储能子电路包括第一电容，所述第一电容的第一连接端电连接于所述第一二极管的第二电极，所述第一电容的第二连接端电连接于所述第二电极端。所述负载的两端分别电连接于所述第一电容的第一连接端和所述第一电容的第二连接端。其中，当开关子电路处于所述第一工作状态时，所述第一开关管的第一极和第二极之间导通，所述第一二极管截止；当所述开关子电路处于所述第二工作状态时，所述第一开关管的第一极和所述第二极之间截止，所述第一二极管导通。
28.其中，当开关子电路处于第一工作状态时，第一电极端所输出的电流依次经过电感、第一开关管回到第二电极端。其中，电感处于充电状态，从而可以存储电能。其中，电感的电流呈线性增加的趋势。而第一二极管反向截止，此时，第一电容处于放电状态，进而对负载进行供电。当开关子电路处于第二工作状态时，电感处于放电状态，交流电源与电感共同对负载进行供电。此外，交流电源与电感可以对第一电容进行充电，使得第一电容处于充电状态。在低电流的情况下，电感的电感值较大，因此，电感的放电时间较长，进而可以延长第一开关管处于断开状态的时间，从而可以降低第一开关管的开关频率，降低第一开关管的开关损耗，提高功率因数校正电路的供电效率。
29.在一些实施例中，所述交流电源包括第一电源端和第二电源端。所述电感包括第一连接端和第二连接端；所述电感的第一连接端电连接于所述第一电源端。所述开关子电路包括第二开关管、第三开关管、第二二极管和第三二极管。所述第二开关管包括控制极、第一极和第二极，所述第二开关管的第一极电连接于所述电感的第二连接端，所述第二开关管的第二极电连接于所述第二二极管的第一电极。所述第二二极管的第二电极电连接于所述交流电源的第二电源端。所述第三开关管包括控制极、第一极和第二极，所述第三开关管的第一极电连接于所述电感的第二连接端，所述第三开关管的第二极电连接于所述第三二极管的第二电极。所述第三二极管的第一电极电连接于所述交流电源的第二电源端。所述第二储能子电路包括第二电容，所述第二电容的第一连接端电连接于所述第三开关管的第二极，所述第二电容的第二连接端电连接于所述第二开关管的第二极。其中，在所述交流电源的第一电源端输出电流的情况下：当所述开关子电路处于所述第一工作状态时，所述第三二极管断开，所述第二二极管导通，所述第二开关管的第一极和第二极之间导通，所述第三开关管的第一极和第二极之间截止。当所述开关子电路处于所述第二工作状态时，所述第三二极管断开，所述第二二极管导通，所述第二开关管的第一极和第二极之间断开连接，所述第三开关管的第一极和第二极之间导通。在所述交流电源的第二电源端输出电流的情况下：当所述开关子电路处于所述第一工作状态时，所述第二二极管断开，所述第三二极管导通，所述第三开关管的第一极和第二极导通，所述第二开关管的第一极和第二极断开连接。在所述开关子电路处于所述第二工作状态时，所述第二二极管断开，所述第三二极管导通，所述第三开关管的第一极和第二极断开连接，所述第二开关管的第一极和第二极导通。
30.其中，在交流电源的第一电源端输出电流的情况下：当开关子电路处于第一工作状态时，电感、第二开关管以及第二二极管可以构成闭合回路。在该闭合回路中，电流由第一电源端输出，并且依次经过电感、第二开关管以及第二二极管回到第二电源端。此时，电感处于充电状态，交流电源可以为电感进行充电。而第二电容可以对负载进行放电，进而对负载进行供电。
31.在交流电源的第一电源端输出电流的情况下：当开关子电路处于第二工作状态时，第二开关管处于断开状态，第三开关管处于导通状态，此时，电感放电。在轻载情景下，电流较小，而电感的电感值较大，从而可以延长电感的放电时间，延长第二开关管处于断开状态以及第三开关管处于导通状态的时间，从而可以降低第二开关管和第三开关管的开关频率，降低第二开关管和第三开关管的开关损耗。
32.在交流电源的第二电源端输出电流的情况下：当开关子电路处于第一工作状态
时，第三二极管、第三开关管和电感可以构成闭合回路，在该闭合回路中，电流由第二电源端输出，并且依次经过第三二极管、第三开关管以及电感回到第一电源端。此时，电感处于充电状态，交流电源可以对电感进行充电。而第二电容可以对负载进行放电，进而对负载进行供电。
33.在交流电源的第二电源端输出电流的情况下：当开关子电路处于第二工作状态时，第二开关管处于导通状态，第三开关管处于断开状态，此时，电感放电，在轻载情景下，电流较小，而电感的电感值较大，从而可以延长电感的放电时间，延长第三开关管处于断开状态以及第二开关管处于导通状态的时间，从而可以降低第二开关管和第三开关管的开关频率，降低第二开关管和第三开关管的开关损耗。
34.另一方面，提供一种开关电源，该开关电源包括以上一些实施例所提供的功率因数校正电路。
35.上述开关电源具有与上述一些实施例中提供的功率因数校正电路相同的结构和有益技术效果，在此不再赘述。
36.另一方面，提供一种计算设备，该计算设备包括以上一些实施例所提供的开关电源。
37.上述计算设备具有与上述一些实施例中提供的开关电源相同的结构和有益技术效果，在此不再赘述。
附图说明
38.为了更清楚地说明本技术中的技术方案，下面将对本技术一些实施例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技术的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本技术实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。
39.图1a为根据一些实施例的计算设备的结构图；
40.图1b为根据一些实施例的功率因数校正电路的结构框图；
41.图2为图1b中的功率因数校正电路的电路图；
42.图3为图2中的功率因数校正电路中开关子电路处于第一工作状态时的状态图；
43.图4为图2中的功率因数校正电路中开关子电路处于第二工作状态时的状态图；
44.图5为图2中的功率因数校正电路中交流电源的输出电流ib与电感的电流i
l
的波形图；
45.图6为图1b中的功率因数校正电路的另一种电路图；
46.图7为图6中的功率因数校正电路中开关子电路处于第一工作状态时的状态图；
47.图8为图6中的功率因数校正电路中开关子电路处于第二工作状态时的状态图；
48.图9为图6中的功率因数校正电路中开关子电路处于第一工作状态时的另一状态图；
49.图10为图6中的功率因数校正电路中开关子电路处于第二工作状态时的另一状态图；
50.图11为图2至图10中的电感的结构图；
51.图12为图2至图10中的电感的另一结构图；
52.图13为图2至图10中的电感的又一结构图；
53.图14为图2至图10中的电感的再一结构图；
54.图15为图2至图10中的电感的另一结构图；
55.图16为图2至图10中的电感的又一结构图；
56.图17为图2至图10中的电感的再一结构图；
57.图18为图2至图10中的电感的另一结构图；
58.图19为图2至图10中的电感的又一结构图；
59.图20为图2至图10中的电感的再一结构图；
60.图21为图2至图10中的电感的另一结构图。
具体实施方式
61.下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
62.除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一些实施例(some embodiments)”、“示例(example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
63.以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
64.在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。术语“连接”应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。术语“耦接”例如表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。
[0065]“a、b和c中的至少一个”与“a、b或c中的至少一个”具有相同含义，均包括以下a、b和c的组合：仅a，仅b，仅c，a和b的组合，a和c的组合，b和c的组合，及a、b和c的组合。
[0066]
如本文所使用的那样，“平行”、“垂直”、“相等”包括所阐述的情况以及与所阐述的情况相近似的情况，该相近似的情况的范围处于可接受偏差范围内，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。例如，“平行”包括绝对平行和近似平行，其中近似平行的可接受偏差范围例如可以是5
°
以内偏差；“垂直”包括绝对垂直和近似垂直，其中近似垂直
的可接受偏差范围例如也可以是5
°
以内偏差。“相等”包括绝对相等和近似相等，其中近似相等的可接受偏差范围内例如可以是相等的两者之间的差值小于或等于其中任一者的5％。
[0067]
本文参照作为理想化示例性附图的剖视图和/或平面图描述了示例性实施方式。在附图中，为了清楚，放大了层的厚度和区域的面积。因此，可设想到由于例如制造技术和/或公差引起的相对于附图的形状的变动。因此，示例性实施方式不应解释为局限于本文示出的区域的形状，而是包括因例如制造而引起的形状偏差。例如，示为矩形的蚀刻区域通常将具有弯曲的特征。因此，附图中所示的区域本质上是示意性的，且它们的形状并非旨在示出设备的区域的实际形状，并且并非旨在限制示例性实施方式的范围。
[0068]
图1a为根据一些实施例的计算设备的结构图。
[0069]
请参阅图1a，本技术的实施例提供了一种计算设备2000，该计算设备2000可以是一个通用计算设备或者是一个专用计算设备。示例的，计算设备2000可以是服务器、交换机、台式机、便携式电脑、掌上电脑(personal digital assistant，pda)、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备、嵌入式设备等。本技术实施例不限定计算设备2000的类型。
[0070]
在图1a中以计算设备2000为服务器为例对本技术的一些实施例进行示意。
[0071]
上述计算设备2000中包括至少一个开关电源和多个功率元件，开关电源与多个功率元件电连接，开关电源可以用于为功率元件供电。示例的，功率元件可以包括cpu(central processing unit，中央处理器)、gpu(graphics processing unit，图形处理器)、内存以、硬盘以及散热器件等。
[0072]
开关电源包括功率因数校正电路，功率因数校正电路可以用于提高计算设备2000的功率因数。
[0073]
其中，功率因数指的是有效功率与总耗电量(视在功率)之间的关系，也就是有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。基本上功率因数可以衡量电力被有效利用的程度，当功率因数值越大，代表其电力利用率越高。为了提高用电设备功率因数的技术就称为功率因数校正。
[0074]
图1b为根据一些实施例的功率因数校正电路1000的结构框图。
[0075]
请参阅图1b，本技术的实施例提供了一种功率因数校正电路1000，可以提高用计算设备2000的功率因数。该功率因数校正电路1000包括：第一储能子电路200、开关子电路300和第二储能子电路400。其中，第一储能子电路200通过开关子电路300电连接至第二储能子电路400，第二储能子电路400电连接至负载500。
[0076]
其中，交流电源可以对第一储能子电路200、第二储能子电路400以及负载500提供能量。
[0077]
第一储能子电路200具有充电和放电两种状态，当第一储能子电路200处于充电状态，第一储能子电路200可以对电能进行存储，当第一储能子电路200处于放电状态，第一储能子电路200可以将存储的电能释放出来，将电能提供给后端电路。
[0078]
第二储能子电路400具有充电和放电两种状态，当第二储能子电路400处于充电状态，第二储能子电路400可以对电能进行存储，当第二储能子电路400处于放电状态，第二储能子电路400可以将存储的电能释放出来，将电能提供给负载。
[0079]
开关子电路300具有第一工作状态和第二工作状态。其中，当开关子电路300的工
作状态改变时，第一储能子电路200和第二储能子电路400则可以处于不同的状态。
[0080]
其中，在开关子电路300处于第一工作状态的情况下，交流电源对第一储能子电路200进行充电，此时，第一储能子电路200处于充电状态，而第二储能子电路400则处于放电状态，第二储能子电路400用于对负载500放电，对负载500进行供电。在开关子电路300处于第二工作状态的情况下，第一储能子电路200处于放电状态，而第二储能子电路400处于充电状态，此时，交流电源和第一储能子电路200共同对第二储能子电路400进行充电以及对负载500提供能量。
[0081]
其中，通过对开关子电路300的工作状态进行调整，可以使得第一储能子电路200和第二储能子电路400的状态进行调整。
[0082]
在一些实施例中，功率因数校正电路1000还可以包括整流子电路，其中，交流电源可以通过整流子电路电连接于第一储能子电路200。
[0083]
图2为图1b中的功率因数校正电路1000的电路图，其中，在图2所示出的功率因数校正电路1000中包括整流子电路100。
[0084]
请参阅图2，在一些实施例中，交流电源可以包括第一电源端b1和第二电源端b2。整流子电路100包括第一电极端a1和第二电极端a2。在一些示例中，整流子电路100为桥式整流子电路，整流子电路100包括第一整流二极管d11、第二整流二极管d12、第三整流二极管d13和第四整流二极管d14。
[0085]
其中，第一电源端b1电连接于第一整流二极管d11的第一电极和第三整流二极管d13的第二电极，第二电源端b2电连接于第二整流二极管d12的第一电极和第四整流二极管d14的第二电极。第一整流二极管d11的第二电极和第二整流二极管d12的第二电极均电连接于第一电极端a1，而第三整流二极管d13的第一电极和第四整流二极管d14的第一电极均电联接于第二电极端a2。
[0086]
其中，当交流电源的第一电源端b1为正极时，第一整流二极管d11和第四整流二极管d14导通，而第二整流二极管d12和第三整流二极管d13反向截止，从而使得第一电极端a1输出电流。
[0087]
当交流电源的第二电源端b2为正极时，则可以使得第一整流二极管d11和第四整流二极管d14反向截止，而第二整流二极管d12和第三整流二极管d13导通，此时，第一电极端a1输出电流。
[0088]
第一储能子电路200包括：电感l1。电感l1包括第一连接端211和第二连接端212。电感l1的第一连接端211电连接于整流子电路100的第一电极端a1。
[0089]
开关子电路300包括第一开关管q1和第一二极管d21。
[0090]
第一开关管q1包括控制极q13、第一极q11和第二极q12，第一开关管q1的第一极q11电连接于电感l的第二连接端212，第一开关管q1的第二极q12电连接于交流电源的第二电极端a2。
[0091]
示例的，第一开关管q1可以为mosfet(metal-oxide-semiconductor field-effect transistor,金属-氧化物半导体场效应晶体管)、氮化镓晶体管、碳化硅晶体管等，其中，mosfet可以简称为mos管。其中，第一开关管q1的第一极q11和第二极q12中的一个为源极，另一个为漏极。其中，第一开关管q1可以为n型mos管，也可以为p型mos管，在本技术的实施例中，对此不进行具体的限定。
[0092]
其中，第一开关管q1的控制极q13可以电连接于控制子电路，控制子电路可以通过控制极q13控制第一开关管q1处于导通状态或断开状态，其中，当第一开关管q1处于导通状态时，第一开关管q1的第一极q11和第二极q12之间导通，当第一开关管q1处于断开状态时，第一开关管q1的第一极q11和第二极q12之间截止。
[0093]
其中，需要说明的是，第一开关管q1源极和漏极之间并联一个二极管，该二极管为第一开关管q1的寄生二极管。
[0094]
第一二极管d21包括第一电极和第二电极，第一二极管d21的第一电极电连接于电感l1的第二连接端212。其中，第一二极管d21的第一电极为阳极，而第一二极管d21的第二电极为阴极。
[0095]
第二储能子电路400包括第一电容c1，第一电容c1的第一连接端411电连接于第一二极管d21的第二电极，第一电容c1的第二连接端412电连接于整流子电路100的第二电极端a2。
[0096]
负载500的一端与第一电容c1的第一连接端411以及第一二极管d21的第二电极电连接。而负载500的另一端与第一电容c1的第二连接端412以及第二电极端a2电连接。
[0097]
其中，整流子电路110的第二电极端a2、第一开关管q1的第二极q12和第一电容c1的第二连接端412接地。
[0098]
图3为图2中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第一工作状态时的状态图。其中，需要说明的是，在图3中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间不导通，处于断开连接状态。
[0099]
请参阅图3，当开关子电路300处于第一工作状态时，第一开关管q1的第一极q11和第二极q12之间导通，第一二极管d21截止。
[0100]
此时，交流电源的第一电源端b1所输出的电流依次经过第一整流二极管d11、电感l1、第一开关管q1和第四整流二极管d14回到交流电源的第二电源端b2。其中，电感l1处于充电状态，从而可以存储电能。其中，电感l1的电流呈线性增加的趋势。
[0101]
而第一二极管d21反向截止，此时，第一电容c1处于放电状态，进而对负载500进行供电。
[0102]
图4为图2中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第二工作状态时的状态图。其中，需要说明的是，在图4中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间断开连接。
[0103]
请参阅图4，当开关子电路300处于第二工作状态时，第一开关管q1的第一极q11和第二极q12之间截止，第一二极管d21导通。
[0104]
此时，电感l1处于放电状态，交流电源与电感l1共同对负载500进行供电。
[0105]
此外，交流电源与电感l1可以对第一电容c1进行充电，使得第一电容c1处于充电状态。
[0106]
此时，电感l1的电流呈线性减小的趋势。
[0107]
图5为图2中的功率因数校正电路1000中交流电源的输出电流ib与电感l1的电流il1
的波形图。
[0108]
请参阅图5，交流电源所输出的电流ib为正弦交流电，其中，需要说明的是在图5中仅示意出了ib的半个周期内的波形。
[0109]
请参阅图5的同时，并结合图4，当开关子电路300处于第二工作状态(第一开关管q1截止，第一二极管d21导通)时，第一开关管q1处于断开状态，此时，电感l1放电，随着电感l1的放电，电感l1的电流ib逐渐减小，当电感l1的电流ib降低至指定电流值时，控制子电路则可以控制第一开关管q1导通。其中，电感l1的电感值越大，电感l1的放电速度越慢，电感l1的电流ib降至指定电流值的时间越长，从而使得第一开关管q1处于断开状态的时间越长。因此电感l1的电感值可以影响第一开关管q1处于断开状态的时间。
[0110]
图6为图1b中的功率因数校正电路1000的另一种电路图。
[0111]
请参阅图6，在一些示例中，交流电源包括第一电源端b1和第二电源端b2。
[0112]
电感l1包括第一连接端211和第二连接端212，电感l1的第一连接端211电连接于第一电源端b1。
[0113]
开关子电路300包括第二开关管q2、第三开关管q3、第二二极管d22和第三二极管d23。
[0114]
第二开关管q2包括控制极q23、第一极q21和第二极q22，第二开关管q2的第一极q21电连接于电感l1的第二连接端212，第二开关管q2的第二极q22电连接于第二二极管d22的第一电极。第二二极管d22的第二电极电连接于交流电源的第二电源端b2。
[0115]
其中，第二二极管d22的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。
[0116]
第三开关管q3包括控制极q33、第一极q31和第二极q32，第三开关管q3的第一极q31电连接于电感l1的第二连接端212，第三开关管q3的第二极q32电连接于第三二极管d23的第二电极。第三二极管d23的第一电极电连接于交流电源的第二电源端b2。
[0117]
其中，第三二极管d23的第一电极可以为阳极，第二电极可以为阴极。
[0118]
在一些示例中，第二开关管q2的控制极q23和第三开关管q3的控制极q23可以分别电连接于控制子电路的控制信号输出端，控制子电路可以控制第二开关管q2和第三开关管q3的处于导通状态或断开状态。
[0119]
其中，当第二开关管q2处于导通状态时，第二开关管q2的第一极q21和第二极q22之间导通，当第二开关管q2处于断开状态时，第二开关管q2的第一极q21和第二极q22之间截止。
[0120]
其中，当第三开关管q3处于导通状态时，第三开关管q3的第一极q31和第二极q32之间导通，当第三开关管q3处于断开状态时，第三开关管q3的第一极q31和第二极q32之间截止。
[0121]
第二储能子电路400包括第二电容c2，第二电容c2的第一连接端421电连接于第三开关管q3的第二极q32，第二电容c2的第二连接端422电连接于第二开关管q2的第二极q22。
[0122]
其中，负载500的一端与第二电容c2的第一连接端421以及第三开关管q3的第二极q32电连接，负载500的另一端与第二电容c2的第二连接端422以及第二开关管q2的第二极q22接地。
[0123]
在一些示例中，电感l1的第二连接端212可以通过采样电阻电连接于第三开关管q3的第一极q31以及第二开关管q2的第一极q21。在另一些示例中，交流电源的第一电源端
b1通过采样电阻电连接于电感l1的第一连接端211。
[0124]
在一些示例中，功率因数校正电路1000还包括电磁屏蔽子电路210，电磁屏蔽子电路210包括多个电磁屏蔽电容，多个电磁屏蔽电容串联于第一电源端b1和接地之间。
[0125]
示例的，多个电磁屏蔽电容中包括第一电磁屏蔽电容c01和第二电磁屏蔽电容c02。通过设置电磁屏蔽子电路210可以避免功率因数校正电路1000对其他设备产生电磁干扰。
[0126]
图7为图6中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第一工作状态时的状态图。其中，需要说明的是，在图7中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间断开连接。
[0127]
请参阅图7，在交流电源的第一电源端b1输出电流的情况下：当开关子电路300处于第一工作状态时，第三二极管d23截止，第二二极管d22导通，第二开关管q2的第一极q21和第二极q22导通，第三开关管q3处于断开状态。
[0128]
此时，交流电源的第一电源端b1为正极，而交流电源的第二电源端b2为负极，进而可以使得第二二极管d22正向导通，而第三二极管d23反向截止。
[0129]
其中，在控制子电路的控制下，第二开关管q2可以处于导通状态，而第三开关管q3可以处于断开状态。
[0130]
此时，交流电源、电感l1、第二开关管q2以及第二二极管d22可以构成闭合回路。在该闭合回路中，电流由第一电源端b1输出，并且依次经过电感l1、第二开关管q2以及第二二极管d22回到第二电源端b2。此时，电感l1处于充电状态，交流电源可以为电感l1进行充电。
[0131]
而第二电容c2可以对负载500进行放电，进而对负载500进行供电。
[0132]
图8为图6中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第二工作状态时的状态图。其中，需要说明的是，在图8中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间断开连接。
[0133]
请参阅图8，在交流电源的第一电源端b1输出电流的情况下：当开关子电路300处于第二工作状态时，第三二极管d23断开，第二二极管d22导通，第二开关管q2处于断开状态，第三开关管q3处于导通状态。
[0134]
此时，在控制子电路的控制下，第二开关管q2可以处于断开状态，而第三开关管q3可以处于导通状态。
[0135]
电感l1处于放电状态，交流电源和电感l1共同为第二电容c2充电以及对负载500进行供电。
[0136]
在交流电源的第一电源端b1输出电流的情况下：当开关子电路300处于第二工作状态时，第二开关管q2处于断开状态，第三开关管q3处于导通状态，此时，电感l1放电，随着电感l1的放电，流经电感l1的电流逐渐减小，当电感l1的电流降低至指定电流值时，控制子电路则可以控制第二开关管q2导通以及第三开关管q3断开。其中，电感l1的电感值越大，电感l1的放电速度越慢，因此，电感l1的电流降至指定电流值的时间越长，因此，电感l1的电感值可以影响第二开关管q2处于断开状态以及第三开关管q3处于导通状态的时间。
[0137]
图9为图6中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第一工作状态时的另
一状态图。其中，需要说明的是，在图9中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间断开连接。
[0138]
请参阅图9，在交流电源的第二电源端b2输出电流的情况下：当开关子电路300处于第一工作状态时，第二二极管d22断开，第三二极管d23导通，第三开关管q3处于导通状态，第二开关管q2处于断开状态。
[0139]
此时，交流电源的第二电源端b2为正极，而第一电源端b1为负极，进而可以使得第三二极管d23正向导通，而第二二极管d22反向截止。
[0140]
其中，在控制子电路的控制下，第二开关管q2可以处于断开状态，而第三开关管q3可以处于导通状态。
[0141]
此时，交流电源、第三二极管d23、第三开关管q3和电感l1可以构成闭合回路，在该闭合回路中，电流由第二电源端b2输出，并且依次经过第三二极管d23、第三开关管q3以及电感l1回到第一电源端b1。此时，电感l1处于充电状态，交流电源可以对电感l1进行充电。
[0142]
而第二电容c2可以对负载500进行放电，进而对负载500进行供电。
[0143]
图10为图6中的功率因数校正电路1000中开关子电路300处于第二工作状态时的另一状态图。其中，需要说明的是，在图10中，箭头表示电流方向，而带有符号
“×”
器件表示：该器件处于断开状态。例如，若二极管上带有符号
“×”
则表示该二极管截止，该二极管上无电流通过。例如，若开关管上带有符号
“×”
则表示该开关管的第一极与第二极之间断开连接。
[0144]
请参阅图10，在交流电源的第二电源端b2输出电流的情况下：在开关子电路300处于第二工作状态时，第二二极管d22断开，第三二极管d23导通，第三开关管q3处于断开状态，第二开关管q2处于导通状态。
[0145]
此时，在控制子电路的控制下，第三开关管q3处于断开状态，而第二开关管q2处于导通状态。
[0146]
电感l1处于放电状态，交流电源和电感l1共同为第二电容c2充电以及对负载500进行供电。
[0147]
在交流电源的第二电源端b2输出电流的情况下：当开关子电路300处于第二工作状态时，第二开关管q2处于导通状态，第三开关管q3处于断开状态，此时，电感l1放电，随着电感l1的放电，流经电感l1的电流逐渐减小，当电感l1的电流降低至指定电流值时，控制子电路则可以控制第二开关管q2断开以及第三开关管q3导通。其中，电感l1的电感值越大，电感l1的放电速度越慢，因此，电感l1的电流降至指定电流值的时间越长。因此，电感l1的电感值可以影响第二开关管q2处于导通状态以及第三开关管q3处于断开状态的时间。
[0148]
综上，在图2和图6所提供的实施例中，电感l1的电感值可以影响开关子电路300中的开关管(包括第一开关管q1、第二开关管q2和第三开关管q3)处于关断时间状态，从而影响开关的开关频率。
[0149]
此外，申请人发现，在现有技术中，电感l1的电感值是固定不变的，且电感l1的电感值较低，当功率因数校正电路1000工作在轻载场景时，开关管(包括第一开关管q1、第二开关管q2和第三开关管q3)的开关频率较高，因此，开关管的开关损耗高，导致开关管的开关损在总损耗中的占比较大，导致开关电源在轻载场景下的供电效率较低。
[0150]
基于此，本技术的实施例提供了一种电感l。该电感根据不同的负载场景，具有变化的电感值。在轻载场景下，电感值升高，降低开关管的频率，减小开关管的开关损耗，进而提高开关电源的效率。
[0151]
图11为图2至图10中的电感l的结构图。
[0152]
请参阅图11，该电感l包括骨架213、磁芯(图中未示出)和电感线圈215。骨架213内设置有容纳空间，磁芯设置于容纳空间内。电感线圈215绕设于骨架213的外表面2131。
[0153]
其中，骨架213可以采用塑料、胶木、陶瓷等材料制成，其根据实际需要可以制成不同的形状。在一些示例中，骨架213的纵截面的形状可以为“工”子型。
[0154]
图12为图2至图10中的电感l的另一结构图。
[0155]
请参阅图12，骨架213内设置有容纳空间2132，磁芯214设置于容纳空间2132内。磁芯214沿其轴线方向f1的两个端部2141与骨架213连接。如图11所述，箭头f1所指的方向为轴线方向。其中轴线方向f1可以与一个端部2141指向另一个端部2141的方向平行。
[0156]
端部2141可以为平面，在一些示例中，端部2141可以直接与骨架213的内表面连接，其中，骨架213的内表面围成容纳空间。在另一些示例中，磁芯214的端部2141可以设置有连接部2146，此时，磁芯214可以通过连接部2146与骨架213连接，示例的，连接部2146可以与骨架213卡接。
[0157]
在一些示例中，连接部2146的横截面可以与端部2141的面积相等。
[0158]
磁芯214为连续的，且沿轴线方向f1上的至少两个位置处的横截面的面积ae不同，横截面垂直于轴线方向f1。在下面的实施例中，为了方便叙述，将磁芯214的横截面的面积ae简称为磁芯214的横截面积ae。
[0159]
其中，磁芯214为连续的可以理解为：沿着轴线方向f1磁芯214无断点。
[0160]
磁芯214的横截面的形状可以为多边型，也可以为圆形，在本技术的实施例中，不对磁芯214的横截面的形状进行限定。
[0161]
当电流通过电感线圈215时，电感线圈215的周围会产生磁场，由于磁场的原因，磁芯214会逐渐磁化，存储磁能，从而起到储能的作用。
[0162]
而当电感l处于放电状态时，磁芯214会释放之前存储的磁能，当磁能经过电感线圈215(如图11所示)，电感线圈215内则会产生电流。
[0163]
其中，可以根据公式
①
：l＝n2a
l
计算电感l的电感值，其中，l代表电感l的电感值，n代表电感线圈的缠绕匝数，a
l
代表感应系数。其中，感应系数a
l
与空气气隙δ有关。空气气隙δ指的是磁芯214外部用于传输磁通线的部分空气在磁芯214轴线方向f1上，且位于容纳空间2132内的尺寸，如图12所示，箭头f1所指的方向为轴线方向。
[0164]
其中，随着电流的增大，若磁芯214的横截面积ae越小，那么磁芯214则越容易饱和。在本技术的一些实施例中，磁芯214在至少两个位置处的横截面积ae不同，因此，磁芯214在横截面积ae较小的位置处更容易饱和。
[0165]
示例的，磁芯214包括中柱部分2140，其中，中柱部分2140为磁芯214中被磁芯214横截面积最小处在轴线方向f1上的投影所覆盖的部分。中柱部分2140沿轴线方向f2延伸，中柱部分2140可以为直圆柱或直棱柱。示例的，如图12所示，磁芯214的两个端部2141分别为上端部和下端部，其中，上端部的面积小于下端部的面积，且沿着上端部指向下端部的方向(即箭头g3所指的方向)，磁芯214的横截面积ae逐渐增大。此时，中柱部分2140为上端部
在上端部指向下端部的方向上的投影所覆盖的部分。
[0166]
其中，中柱部分2140在各处的横截面积ae2均等于最小横截面积ae1，当磁芯214中的电流逐渐增大时，磁芯214的中柱部分2140先饱和，此时，磁芯214的有效横截面积为最小横截面积ae1。其中，需要说明的是，中柱部分2140饱和时，并不表示磁芯214已经饱和，此时，磁芯214还未饱和。此外，还需说明的是，有效横截面积指的是磁芯214中用于传输磁通线的部分的横截面积ae。
[0167]
之后，若电流继续增大，磁芯214的有效横截面积继续增大，同时可以使得磁磁通线外扩，磁通线则可以经过空气传播，从而使得磁芯214的有效横截面积增大，同时，空气气隙δ增大。而空气气隙δ增大，会使得感应系数a
l
减小。
[0168]
因此，随着电流的减小，磁芯214的有效横截面积减小，空气气隙δ减小，从而使得感应系数a
l
增大，进而使得电感值l增大。因此，本技术的实施例所提供的电感l的电感值l可以随电流的变化而改变，并且可以在电流较大时具有较小的电感值l，而在电流较小时具有较大的电感值l。
[0169]
因此，当功率因数校正电路1000处于轻载的情景下时，由于此时电流较小，电感l可以具有较大的电感值l。而电感值l越大，电感l放电越慢，因此，开关管处于断开状态的时间越长，从而可以降低开关管在单位时间内开关的次数，从而降低开关管的开关频率，进而可以降低开关管的开关损耗，使得开关管的开关损耗在总损耗中的占比降低，进而提高功率因数校正电路1000在轻载情景下的供电效率。
[0170]
在一些示例中，上述电感l可以应用于图2至图4所示出的pfc电路1000中，此时，pfc电路中的电感l1为本技术的一些实施例所提供的电感l。其中，开关子电路300处于第二工作状态时，第一开关管q1处于断开状态，此时，电感l放电。在轻载情景下，电流较小，而电感l的电感值l较大，从而可以延长电感l的放电时间，延长第一开关管q1处于断开状态的时间，从而降低第一开关管q1的开关频率，降低第一开关管q1的开关损耗。
[0171]
在一些示例中，上述电感l可以应用于图6至图10所示出的pfc电路中，其中，在交流电源的第一电源端b1输出电流的情况下：当开关子电路300处于第二工作状态时，第二开关管q2处于断开状态，第三开关管q3处于导通状态，此时，电感l放电。在轻载情景下，电流较小，而电感l的电感值l较大，从而可以延长电感l的放电时间，延长第二开关管q2处于断开状态以及第三开关管q3处于导通状态的时间，从而降低第二开关管q2和第三开关管q3的开关频率，降低第二开关管q2和第三开关管q3的开关损耗。此外，在交流电源的第二电源端b2输出电流的情况下：当开关子电路300处于第二工作状态时，第二开关管q2处于导通状态，第三开关管q3处于断开状态，此时，电感l放电，在轻载情景下，电流较小，而电感l的电感值l较大，从而可以延长电感l的放电时间，延长第三开关管q3处于断开状态以及第二开关管q2处于导通状态的时间，从而可以降低第二开关管q2和第三开关管q3的开关频率，降低第二开关管q2和第三开关管q3的开关损耗。
[0172]
请继续参阅图12，在一些实施例中，磁芯214包括沿轴线方向f1延伸的第一电感调节段2142。第一电感调节段2142包括沿轴线方向f1相对的第一端11和第二端12，第一端11的面积大于第二端12的面积。
[0173]
在一些示例中，第一电感调节段2142的第一端11和第二端12可以分别为磁芯214的两个端部2141。
[0174]
在一些示例中，第一端11和第二端12可以分别连接于连接部2146。
[0175]
在该示例中，磁芯214中具有最小横截面积ae1的位置位于第二端12。
[0176]
其中，通过使得第一端11的面积大于第二端12的面积可以使得磁芯214具有至少两个不同的横截面积ae。
[0177]
请参阅图12，在一些示例中，由第一端11指向第二端12的方向为第一方向g1。如图12所示，箭头g1所指的方向为第一方向。在第一方向g1上，第一电感调节段2142的横截面的面积(即横截面积ae)逐渐减小。
[0178]
其中，第一电感调节段2142的横截面积ae逐渐减小，可以理解为，沿着第一方向g1，第一电感调节段2142的横截面积ae不会发生突变。
[0179]
可以根据公式
②
：l＝(μ0×
n2)/(ae
×
δ)计算电感l的电感值l。其中，l代表电感l的电感值l，n代表电感线圈的缠绕匝数，ae代表磁芯214的有效横截面积。其中，δ代表空气气隙。
[0180]
在磁芯214饱和之前，当电流逐渐减小时，磁芯214的有效横截面积可以逐渐减小，空气气隙δ也可以逐渐减小，从而可以使得电感值l逐渐增大，从而可以使得电感l的电感值l随着电流的逐渐减小而逐渐增大，从而使得任一电流值可以具有与其对应的电感值l。
[0181]
请参阅图12，在一些实施例中，第一电感调节段2142沿轴线的纵截面包括沿第一方向g1逐渐靠近磁芯214的轴线m的第一边2143，轴线m位于纵截面内。
[0182]
在纵截面中，磁芯214包括两个第一边2143，沿着第一方向g1，两个第一边2143之间的距离逐渐减小。
[0183]
其中，第一边2143可以为直边。如此设置，可以方便对磁芯214进行加工。
[0184]
图13为图2至图10中的电感l的又一结构图。
[0185]
请参阅图13，在一些示例中，第一边2143还可以为曲边。
[0186]
示例的，沿着第一方向g1，第一边2143的曲率逐渐增大。
[0187]
图14为图2至图10中的电感l的再一结构图。
[0188]
请参阅图14，在第一边2143为曲边的情况下，沿着第一方向g1，第一边2143的曲率逐渐减小。
[0189]
除此之外，还可以使得第一边2143的斜率不变。
[0190]
其中，当第一边2143为直边或曲边时，第一电感调节段2142的横截面积ae则可以连续变化，从而在磁芯214饱和之前，任一电流值均可以具有与其对应的电感值l。
[0191]
其中，需要说明的是，第一边2143为直边或曲边的实施例中，可以排除第一边2143为折线的情况。
[0192]
图15为图2至图10中的电感l的另一结构图。
[0193]
请参阅图15，在一些实施例中，沿着第一方向g1，第一电感调节段2142的横截面的面积(即横截面积ae)阶梯性递减。其中，由第一端11指向第二端12的方向为第一方向g1。第一电感调节段2142包括多个第一子调节段20；多个第一子调节段20沿第一方向g1依次连接；相邻的两个第一子调节段20中，靠近第一端11的第一子调节段20的横截面的面积，大于靠近第二端12的第一子调节段20的横截面的面积(即横截面积ae)。其中，沿着第一方向g1，多个第一子调节段20的横截面积ae依次减小。
[0194]
在该实施例中，第一电感调节段2142的横截面积ae具有多个不同的取值，对应的，
在磁芯214饱和之前，随着电流的变化，电感l可以具有多个电感值l，其中，电感值l的数量与横截面积ae的数量相同。其中，横截面积ae的数量是有限的，因此，电感值l的数量是有限的，方便对电感l的电感值l进行计算。
[0195]
图16为图2至图10中的电感l的又一结构图。
[0196]
请参阅图16，在一些实施例中，磁芯214还包括：第二电感调节段2144，第二电感调节段2144包括沿轴线方向f1相对的第三端13和第四端14，第三端13的面积大于第四端14的面积。其中，第四端14与第一电感调节段2142的第二端12相连。
[0197]
其中，第三端13可以为一个端面，第四端14可以为一个端面。
[0198]
其中，沿着第一方向g1，磁芯214的横截面积ae先减小后增大。在中柱部分2140饱和之后，随着有效横截面积的增大，该有效横截面积所对应的空气气隙δ逐渐增大。
[0199]
在一些示例中，一个端部2141可以位于第一电感调节段2142远离第二电感调节段2144的一侧，而另一个端部2141可以位于第二电感调节段2144远离第一电感调节段2142的一侧。
[0200]
在一些示例中，第三端13可以为一个端部2141，第一端11可以为另一个端部2141。
[0201]
而在另一些示例中，第三端13与一个端部2141之间具有间隔，第一端11与另一个端部2141之间具有间隔。
[0202]
示例的，靠近第一电感调节段2142的端部2141的面积与第一电感调节段2142的第一端11的面积相等。
[0203]
示例的，靠近第二电感调节段2144的端部2141的横截面积与第二电感调节段2144的第三端13的横截面积相等。
[0204]
在该示例中，空气气隙δ位于第一电感调节段2142的外表面与第二电感调节段2144的外表面之间，因此，方便对空气气隙δ进行计算，进而可以方便计算电感l的电感值l。
[0205]
在一些实施例中，由第三端13指向第四端14的方向为第二方向g2，如图16所示，箭头g2所指的方向为第二方向g2。在第四端14与第二端12相连的情况下，在第二方向g2上，第二电感调节段2144的横截面的面积(即横截面积ae)逐渐减小。
[0206]
其中，沿着第二方向g2，磁芯214的横截面积ae先减小后增大。
[0207]
其中，在磁芯214饱和之前，当电流逐渐减小时，磁芯214的有效横截面积可以逐渐减小，空气气隙δ也可以逐渐减小，从而可以使得电感值l逐渐增大，从而可以使得电感l的电感值l随着电流的逐渐减小而逐渐增大，从而使得任一电流值可以具有与其对应的电感值l。
[0208]
请参阅图16，在一些实施例中，在第四端14与第二端12相连的情况下，第二电感调节段2144沿轴线的纵截面包括逐渐远离磁芯214的轴线的第二边2145，其中，轴线m位于纵截面内。在一个纵截面中包括两个第二边2145，沿着第二方向g2，两个第二边2145之间的距离逐渐减小。
[0209]
在一些示例中，第二边2145为直边，如此设置，可以方便对磁芯214进行制作。
[0210]
图17为图2至图10中的电感l的再一结构图。
[0211]
请参阅图17，在一些示例中，在第四端14与第二端12相连的情况下，第二边2145还可以为曲边。
[0212]
示例的，沿着第二方向g2，第二边2145的曲率逐渐减小。此时，可以使得第一边
2143的曲率沿着第一方向g1逐渐减小。
[0213]
此外，还可以使得第二边2145的曲率保持不变，而第一边2143同样保持不变，且第一边2143的曲率可以与第二边2145的曲率相等。
[0214]
在上述一些实施例中，通过使得第二边2145为直线或曲线，可实现磁芯214的横截面积ae的连续变化。
[0215]
图18为图2至图10中的电感l的另一结构图。
[0216]
请参阅图18，由第三端13指向第四端14的方向为第二方向g2。在第四端14与第二端12相连的情况下，第二电感调节段2144可以包括多个第二子调节段30；多个第二子调节段30沿第二方向g2依次连接；相邻的两个第二子调节段30中，靠近第三端13的第二子调节段30的横截面的面积(即横截面积ae)，大于靠近第四端14的第二子调节段30的横截面的面积(即横截面积ae)。
[0217]
第二电感调节段2144的横截面积ae具有多个不同的取值，对应的，在磁芯214饱和之前，随着电流的变化，电感l可以具有多个电感值l，其中，横截面积ae的数量是有限的，因此，电感值l的数量是有限的，方便对电感l的电感值l进行计算。
[0218]
图19为图2至图10中的电感l的又一结构图。
[0219]
请参阅图19，在一些实施例中，磁芯214还包括：第二电感调节段2144。第二电感调节段2144包括沿轴线方向f1相对的第三端13和第四端14，第三端13的面积大于第四端14的面积；其中，第三端13与第一电感调节段2142的第一端11相连。
[0220]
其中，沿着第一方向g1，磁芯214的横截面积ae先增大后减小。在中柱部分2140饱和之后，随着有效横截面积的增大，该有效横截面积所对应的空气气隙δ逐渐增大。
[0221]
在一些示例中，第四端14为一个端部2141，第二端12为另一端部2141。
[0222]
在另一些示例中，第四端14与一个端部2141之间具有一定的距离，第二端12与另一端部2141之间具有一定的距离。示例的，靠近第一电感调节段2142的端部2141的横截面积与第一电感调节段2142的第二端12的横截面积相等。示例的，靠近第二电感调节段2144的端部2141的横截面积与第二电感调节段2144的第四端14的横截面积相等。
[0223]
请参阅图19，在一些实施例中，由第三端13指向第四端14的方向为第二方向g2，如图16所示，箭头g2所指的方向为第二方向g2。在第一端11和第三端13连接的情况下，在第二方向g2上，第二电感调节段2144的横截面的面积(即横截面积ae)逐渐减小。
[0224]
其中，在磁芯214饱和之前，当电流逐渐减小时，磁芯214的有效横截面积可以逐渐减小，空气气隙δ也可以逐渐减小，从而可以使得电感值l逐渐增大，从而可以使得电感l的电感值l随着电流的逐渐减小而逐渐增大，从而使得任一电流值可以具有与其对应的电感值l。
[0225]
请参阅图18，在一些实施例中，第二电感调节段2144沿轴线的纵截面包括逐渐远离磁芯214的轴线的第二边2145，其中，轴线m位于纵截面内。
[0226]
在一些示例中，第二边2145为直边，如此设置，可以方便对磁芯214进行制作。
[0227]
图20为图2至图10中的电感l的再一结构图。
[0228]
请参阅图20，在另一些示例中，在第一端11和第三端13连接的情况下，还可以使得第二边2145的曲率，沿着第二方向g2逐渐增大。此时，可以使得第一边2143的曲率沿着第一方向g1逐渐增大。
[0229]
此外，还可以使得第二边2145的曲率保持不变，对应的，第一边2143的曲率保持不变，且可以使得第一边2143的曲率与第二边2145的曲率相等。
[0230]
图21为图2至图10中的电感l的另一结构图。
[0231]
请参阅图21，在第一端11和第三端13连接的情况下，由第三端13指向第四端14的方向为第二方向g2。第二电感调节段2144包括多个第二子调节段30；多个第二子调节段30沿第二方向g2依次连接；相邻的两个第二子调节段30中，靠近第三端13的第二子调节段30的横截面的面积(即横截面积ae)，大于靠近第四端14的第二子调节段30的横截面的面积(即横截面积ae)。
[0232]
其中，第二电感调节段2144的横截面积ae具有多个不同的取值，对应的，在磁芯214饱和之前，随着电流的变化，电感l可以具有多个电感值l，其中，横截面积ae的数量是有限的，因此，电感值l的数量是有限的，方便对电感l的电感值l进行计算。
[0233]
在一些示例中，在图16至图21所提供的示例中，第一电感调节段2142和第二电感调节段2144可以以第一电感调节段2142和第二电感调节段2144连接面为对称面，对称设置。此时，第一电感调节段2142和第二电感调节段2144的结构相同，因此，磁芯214为规则形状，方便制作。
[0234]
在一些示例中，电感l还可以包括屏蔽罩，屏蔽罩围成屏蔽空间，磁芯214、电感线圈215和磁芯214均可以设置于屏蔽空间内。其中，屏蔽罩可以避免电感线圈215在工作时产生的磁场影响其它电路及元器件正常工作。
[0235]
以上所述，仅为本技术的具体实施方式，但本技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本技术揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。