Podsumowanie patentów dlaCN110770860B: Rdzeń reaktora i jego reaktor
I. Dziedzina abstrakcyjna i techniczna
Wynalazek zapewnia rdzeń magnetyczny reaktora i reaktor, które zaprojektowano w celu poprawy stopnia wykorzystania żelaza jarzma, uzyskania zwartej struktury i uproszczenia produkcji, szczególnie w przypadku zastosowań o wysokiej częstotliwości-, takich jak falowniki fotowoltaiczne i obwody wzmacniające pojazdów elektrycznych.
Kluczowa struktura: hybrydowa konstrukcja rdzenia magnetycznego wykorzystująca materiały o różnej gęstości strumienia nasycenia i przepuszczalności.
Środkowy filar (1): Materiał o wysokim nasyceniu i gęstości strumienia magnetycznego (np. rdzeń z proszku metalicznego, taki jak Sendust lub żelazokrzemowo-aluminiowy).
Górne jarzmo (2) i dolne jarzmo (3): materiał o niższej gęstości strumienia magnetycznego (np. ferryt).
Słupy boczne o wysokiej-przepuszczalności (4): co najmniej dwa słupki boczne o wysokiej przepuszczalności (np. z materiału ferrytowego lub amorficznego o przepuszczalności większej lub równej 200).
Układ:
Środkowy słupek (1) jest umieszczony pomiędzy środkowymi obszarami górnego i dolnego jarzma (2, 3) i jest otoczony cewką (5).
Słupki boczne o wysokiej-przepuszczalności (4) są rozmieszczone w odstępach pomiędzy zewnętrznymi krawędziami górnego i dolnego jarzma (2, 3).
Korzyści: konstrukcja materiału i wielo-ścieżkowa struktura obwodu magnetycznego zapobiegają przedwczesnemu nasycaniu się jarzma, skutecznie wykorzystując przestrzeń jarzma, rozpraszając strumień magnetyczny i umożliwiając zmniejszenie grubości jarzma.
II. Tło i opis wynalazku
A. Problemy techniczne stanu techniki
Konwencjonalne reaktory-wysokiej częstotliwości, często zastępując tradycyjne reaktory z blachy krzemowej, stoją przed kilkoma wyzwaniami:
Reaktory pierścieniowe: trudne uzwojenie i wyzwanie w przypadku-produkcji na dużą skalę.
Reaktory z metalowym rdzeniem proszkowym (z rdzeniem E-): choć są lepsze od pierścieniowych, rozwiązania ze stanu techniki nadal mają ograniczenia:
Pakiet żywicy magnetycznej: Niska przepuszczalność żywicy magnetycznej ogranicza poprawę stopnia wykorzystania jarzma.
Projekty materiałów hybrydowych: choć są kompaktowe i wydajne, często powodują problemy produkcyjne, szczególnie w przypadku większych wymiarów.
Rdzeń płyty ferrytowej/hybrydowy obwód magnetyczny: Trudno jest uzyskać cienki rdzeń płyty ferrytowej i niesie to ryzyko wczesnego nasycenia materiału ferrytowego.
B. Rozwiązanie i konfiguracja
Wynalazek rozwiązuje problemy stanu techniki poprzez zastosowanie hybrydowej struktury rdzenia i doboru materiałów do zarządzania rozkładem strumienia magnetycznego i nasyceniem.
Szczegółowa konfiguracja:
Wybór materiału rdzenia:
Materiał środkowego filaru (1) został wybrany tak, aby miał gęstość strumienia magnetycznego nasycenia (B1) większą niż materiał górnego jarzma (2) i dolnego jarzma (3) (B2).
Preferowane materiały: Środkowy słupek: rdzeń z proszku metalicznego (Sendust lub żelazokrzemowo-aluminiowe); Jarzma: Ferryt.
Słupki boczne o wysokiej-przepuszczalności (4) mają przepuszczalność większą lub równą 200 i są korzystnie wykonane z ferrytu lub materiału amorficznego.
Struktura i montaż:
Środkowy słupek (1) ma cewkę (5) nawiniętą na zewnątrz. Na środkowym słupku (1) może znajdować się szczelina powietrzna.
Połączenie jarzma: Środkowy słupek (1) można włożyć w górne i dolne jarzmo lub nawet w nie wejść.
Wymagana głębokość wsunięcia: W przypadku włożenia stosunek głębokości wsunięcia (D) do grubości jarzma (D′), D′D, jest określony jako większy lub równy B1B1−B2, aby zapobiec przedwczesnemu nasyceniu materiału ferrytowego jarzma.
Słupki boczne: co najmniej dwa słupki boczne o wysokiej{{0}przepuszczalności (4) są umieszczone pomiędzy zewnętrznymi krawędziami jarzm, najlepiej rozmieszczone symetrycznie wokół środkowego słupka. Te boczne słupki tworzą wiele pętli strumienia magnetycznego, aby skutecznie rozproszyć strumień magnetyczny.
Zespół reaktora: Kompletny reaktor zawiera wężownicę (5) nawiniętą na zewnątrz środkowego filaru (1).
Izolacja: Na górze i na dole cewki znajdują się izolacyjne pierścienie końcowe, które izolują ją od środkowego słupka i jarzm.
Opcjonalna obudowa: Na zewnątrz rdzenia można umieścić obudowę, którą można wypełnić klejem w celu integralnego połączenia wszystkich części.
C. Korzystne efekty
Lepsze wykorzystanie jarzma: zastosowanie-materiału o wysokim nasyceniu w środkowym słupku i umieszczenie go w jarzmach zapobiega przedwczesnemu nasyceniu ferrytu jarzma, umożliwiając efektywne wykorzystanie przestrzeni jarzma.
Kompaktowa konstrukcja i łatwa produkcja: zastosowanie co najmniej dwóch kolumn bocznych o wysokiej-przepuszczalności tworzy wiele pętli strumienia magnetycznego, rozpraszając strumień magnetyczny. Pozwala to na zmniejszenie grubości części jarzmowej, co prowadzi do zwartej i łatwej w produkcji konstrukcji.
Zapobiega przedwczesnemu nasyceniu: Konstrukcja głębokości włożenia zapewnia ochronę materiału jarzma przed przedwczesnym nasyceniem.
III. Główne roszczenia
Zastrzeżenie 1: Rdzeń magnetyczny reaktora, składający się ze środkowego filaru (1), górnego jarzma (2), dolnego jarzma (3) i co najmniej dwóch bocznych słupków o wysokiej-przepuszczalności (4), znamienny tym, że:
Środkowy słupek (1) jest umieszczony pomiędzy środkowym obszarem górnego jarzma (2) a środkowym obszarem dolnego jarzma (3).
Gęstość strumienia magnetycznego nasycenia środkowego słupka (1) jest większa niż górnego jarzma (2) i dolnego jarzma (3).
Kolumny boczne o wysokiej-przepuszczalności (4) są rozmieszczone pomiędzy górnym jarzmem (2) a dolnym jarzmem (3) w odstępach, a ich dwa końce są połączone odpowiednio z zewnętrznymi krawędziami górnego jarzma (2) i dolnego jarzma (3).
Zastrzeżenie 2: Rdzeń magnetyczny reaktora według zastrzeżenia 1, w którym oba końce słupka środkowego (1) są wsunięte odpowiednio w jarzmo górne (2) i jarzmo dolne (3, a stosunek głębokości włożenia D każdego końca do grubości jarzma D′, D′D spełnia warunek: D′D Większy lub równy B1B1−B2, gdzie B1 jest gęstość strumienia magnetycznego nasycenia środkowego słupka (1), a B2 to gęstość strumienia magnetycznego nasycenia górnego jarzma (2) i dolnego jarzma (3).
Zastrzeżenie 6: Rdzeń magnetyczny reaktora według zastrzeżenia 1, w którym środkowy słupek (1) jest wykonany z rdzenia z proszku metalicznego, a górne jarzmo (2) i dolne jarzmo (3) są wykonane z ferrytu.
Zastrzeżenie 9: Reaktor składający się z cewki (5) i rdzenia magnetycznego reaktora, jak opisano w którymkolwiek z poprzednich zastrzeżeń, przy czym cewka (5) jest nawinięta na zewnątrz środkowego filaru (1).
