Patentsammanfattning förCN110770860B: Reaktorhärden och dess reaktor
I. Abstrakt och tekniskt område
Uppfinningen tillhandahåller en magnetisk reaktorkärna och en reaktor som är utformade för att förbättra utnyttjandegraden av okjärnet, uppnå en kompakt struktur och förenkla tillverkningen, särskilt för hög-tillämpningar som fotovoltaiska växelriktare och elfordonsförstärkningskretsar.
Nyckelstruktur: En hybridmagnetisk kärna som använder material med olika mättnadsflödestätheter och permeabilitet.
Mittpelare (1): Material med hög mättnadsmagnetisk flödestäthet (t.ex. metallpulverkärna som Sendust eller järnkiselaluminium).
Övre ok (2) och undre ok (3): Material med lägre mättnadsmagnetisk flödestäthet (t.ex. ferrit).
Hög-permeabilitet sidostolpar (4): Minst två sidostolpar med hög permeabilitet (t.ex. ferrit eller amorft material, med permeabilitet större än eller lika med 200).
Arrangemang:
Mittpelaren (1) är anordnad mellan de mittersta områdena av det övre och nedre oket (2, 3), med en spole (5) lindad runt den.
Sidostolparna med hög-permeabilitet (4) är anordnade med intervall mellan de yttre kanterna på de övre och nedre oken (2, 3).
Fördel: Materialdesignen och flervägsmagnetiska kretsstrukturen hindrar oket från att mättas i förtid, effektivt utnyttjar okutrymmet, sprider magnetiskt flöde och möjliggör en minskning av okets tjocklek.
II. Bakgrund och beskrivning av uppfinningen
A. Tekniska problem enligt känd teknik
Konventionella högfrekventa reaktorer, som ofta ersätter traditionella reaktorer av kiselstål, står inför flera utmaningar:
Ringformiga reaktorer: Svår lindning och utmanande för stor-produktion.
Stacked Metal Powder Core Reactors (E-core style): Även om de är bättre än ringformiga, har tidigare kända lösningar fortfarande begränsningar:
Magnetisk hartspaket: Låg permeabilitet hos det magnetiska hartset begränsar förbättringen av okanvändningshastigheten.
Hybridmaterialdesign: Även om de är kompakta och effektiva har de ofta tillverkningsproblem, särskilt för större dimensioner.
Ferritplattans kärna/hybridmagnetkrets: Svårt att göra ferritplattans kärna tunn och medför risk för tidig mättnad i ferritmaterialet.
B. Lösning och konfiguration
Uppfinningen löser problemen med känd teknik genom att använda en hybridkärnstruktur och materialval för att hantera magnetisk flödesfördelning och mättnad.
Detaljerad konfiguration:
Val av kärnmaterial:
Materialet i mittpelaren (1) är valt att ha en mättnadsmagnetisk flödestäthet (B1) som är större än den för materialet för övre ok (2) och nedre ok (3) (B2).
Föredragna material: Mittpelare: Metallpulverkärna (Sendust eller järnkiselaluminium); Ok: Ferrit.
Sidostolparna med hög-permeabilitet (4) har en permeabilitet som är större än eller lika med 200 och är företrädesvis gjorda av ferrit eller amorft material.
Struktur och montering:
Mittpelaren (1) har spolen (5) lindad på utsidan. En luftspalt kan finnas på mittpelaren (1).
Okanslutning: Mittpelaren (1) kan föras in i de övre och nedre oken eller till och med penetrera dem.
Krav på insättningsdjup: Om det är infört ska förhållandet mellan insättningsdjupet (D) och okets tjocklek (D′), D′D, vara större än eller lika med B1B1−B2 för att förhindra att okets ferritmaterial mättas i förtid.
Sidostolpar: Minst två sidostolpar med hög-permeabilitet (4) placeras mellan de yttre kanterna på oken, helst symmetriskt fördelade runt mittpelaren. Dessa sidostolpar skapar flera magnetiska flödesslingor för att effektivt sprida det magnetiska flödet.
Reaktormontering: Den kompletta reaktorn inkluderar spolen (5) lindad utanför mittpelaren (1).
Isolering: Isolerande ändringar finns i toppen och botten av spolen för att isolera den från mittpelaren och oken.
Valfritt hölje: Ett hölje kan placeras utanför kärnan, som kan fyllas med lim för att integrera alla delar.
C. Fördelaktiga effekter
Förbättrad okanvändning: Användningen av hög-mättnadsmaterial för mittpelaren och införandet i oken förhindrar tidig mättnad av okets ferrit, vilket gör att okutrymmet kan utnyttjas effektivt.
Kompakt struktur och enkel tillverkning: Användningen av minst två hög-sidokolonner med hög permeabilitet bildar flera magnetiska flödesslingor som sprider det magnetiska flödet. Detta gör att tjockleken på okdelen kan reduceras, vilket leder till en kompakt och lätttillverkad struktur.
Förhindrar tidig mättnad: Införandets djupdesign säkerställer att okmaterialet skyddas från för tidig mättnad.
III. Huvudanspråk
Krav 1: En magnetisk reaktorkärna, innefattande en mittpelare (1), ett övre ok (2), ett undre ok (3) och åtminstone två sidostolpar (4) med hög -permeabilitet, kännetecknad av att:
Mittpelaren (1) är anordnad mellan mittområdet av det övre oket (2) och mittområdet av det undre oket (3).
Den magnetiska mättnadstätheten för mittpelaren (1) är större än den för det övre oket (2) och det nedre oket (3).
Sidopelarna (4) med hög-permeabilitet (4) är anordnade mellan det övre oket (2) och det nedre oket (3) med intervall, med deras två ändar anslutna till de yttre kanterna av det övre oket (2) respektive det nedre oket (3).
Krav 2: Den magnetiska reaktorkärnan enligt krav 1, där båda ändarna av mittpelaren (1) är införda i det övre oket (2) respektive det nedre oket (3), och ett förhållande mellan insättningsdjupet D för varje ände och okets tjocklek D', D'D, uppfyller eller uppfyller tillståndet: Stort: B1B1−B2, där B1 är den mättade magnetiska flödestätheten för mittpelaren (1), och B2 är den mättade magnetiska flödestätheten för det övre oket (2) och det nedre oket (3).
Krav 6: Reaktormagnetisk kärna enligt krav 1, där mittpelaren (1) är gjord av en metallpulverkärna, och det övre oket (2) och det nedre oket (3) är gjorda av ferrit.
10. Reaktor, innefattande en spole (5) och den magnetiska reaktorkärnan som beskrivs i något av föregående krav, varvid spolen (5) är lindad utanför mittpelaren (1).
