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TWI581281B - 電源轉換器及其集成式電感裝置 - Google Patents

電源轉換器及其集成式電感裝置 Download PDF

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TWI581281B
TWI581281B TW104122497A TW104122497A TWI581281B TW I581281 B TWI581281 B TW I581281B TW 104122497 A TW104122497 A TW 104122497A TW 104122497 A TW104122497 A TW 104122497A TW I581281 B TWI581281 B TW I581281B
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吳睿
曾劍鴻
周敏
謝毅聰
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台達電子工業股份有限公司
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Description

電源轉換器及其集成式電感裝置
本發明是有關於一種電源技術，且特別是有關於一種電源轉換器及其集成式電感裝置。
近年來，電源轉換器的小型化是一個重要的發展趨勢。在電源轉換器中，磁性元件在體積和損耗中都佔據了一定的比例，因而磁性元件的設計和優化就顯得至關重要。
在某些應用場合，如大電流的應用場合，電路通常會選用多路交錯並聯的方式來減小紋波。而每路中的磁性器件都會優化到各自的最優點。通常的磁性器件設計中，爲了保證磁材料不飽和以及低損耗，一般需要通過增加磁性器件的體積以降低磁芯中的磁感應強度。因此追求高效率和高功率密度往往成爲一對矛盾。
因此，如何設計一個電源轉換器及其集成式電感裝置，以解決上述的問題，乃為此一業界亟待解決的問題。
本發明之一態樣在於提供一種集成式電感裝置，集成有多路並聯連接電感，且對應接入電源轉換器中之多路並聯輸入端或多路並聯輸出端，集成式電感裝置包含：複數個繞組以及磁芯結構。繞組的數目對應於多路並聯連接之電感的數目。磁芯結構包含複數個窗口，各窗口中至少包含兩個相互耦合的繞組。其中，位於同一窗口中之任意兩個繞組之兩端的電壓相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值。
本發明之另一態樣是在提供一種電源轉換器。電源轉換器包含複數路並聯連接的功率轉換電路、集成式電感裝置以及負載。該複數路功率轉換電路各包括至少一開關管。集成式電感裝置集成有多路並聯連接之電感，並對應接入該複數路並聯連接的功率轉換電路的輸入端或輸出端，集成式電感裝置包含：複數個繞組以及磁芯結構。繞組的數目對應於多路並聯連接電感的數目。磁芯結構包含複數個窗口，各窗口中至少包含兩個相互耦合的繞組。其中，位於同一窗口中之任意兩個繞組之兩端的電壓相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值。負載電性連接於多路並聯連接的該複數路功率轉換電路的輸出端。
本發明之再一態樣是在提供一種電源轉換器。電源轉換器包含：複數路並聯連接的功率轉換電路、集成式電感裝置以及負載。該複數路功率轉換電路各包括至少一開關管。集成式電感裝置集成有多路並聯連接之電感且對應接入於該複數路並聯連接的功率轉換電路的輸入端或輸出端。集成式電感裝置包含：複數個繞組以及複數個獨立磁芯單元。繞組的數目對應於並聯連接之電感的數目。每個獨立磁芯單元至少包括兩個窗口，每個窗口至少包含一繞組，相鄰兩個窗口之間共用部分磁芯，其中，位於同一獨立磁芯結構中之任意兩個窗口中之繞組之兩端的電壓相位實質相同。負載電性連接於多路並聯連接的功率轉換電路的輸出端。
應用本發明之優點在於藉由集成式電感裝置之設計，大幅縮減多路並聯連接電感的體積，進一步縮減電源轉換器的尺寸，而輕易地達到上述之目的。
請參照第1圖。第1圖為本發明一實施例中，電源轉換器1的電路圖。電源轉換器1包含多路並聯連接電感10、複數包含開關管12a-12f、14a-14f以及負載16。
多路並聯連接電感10電性連接於電源轉換器1中的多路並聯輸出端Out。因此，多路並聯連接電感10為電源轉換器1中，對應多路並聯輸出端Out的輸出電感。多路並聯連接電感10包含複數路電感100a-100f。
開關管12a-12f與對應的開關管14a-14f形成複數路並聯連接的功率轉換電路。上述之多路並聯輸出端Out係為功率轉換電路的輸出端。於本實施例中，如第1圖所示，各路電感100a-100f電性連接於對應的開關管12a-12f及14a-14f。以電感100a為例，其係電性連接於開關管12a及14a。其中，電感100a-100f更透過開關管12a-12f連接至多路並聯輸入端In。於本實施例中，多路並聯輸入端In係接收輸入電壓Vin 。
負載16與多路並聯連接電感10在多路並聯輸出端Out相電性連接。於一實施例中，電源轉換器1可更包含其他負載元件，例如但不限於第1圖所繪示的電容18，以達到使電路穩定之功效。
需注意的是，上述多路並聯連接電感10在電源轉換器1的配置方式僅為一範例。於其他實施例中，多路並聯連接電感可例如，但不限於直接與多路並聯輸入端In電性連接而成為對應的輸入電感，並透過開關管與多路並聯輸出端Out相電性連接。在此實施例中電源轉換器1為直流/直流轉換器，然而本發明所涉及的多路並聯連接電感並非局限於應用於此種類型的電源轉換器，僅要該電源轉換器具有多路並聯連接的電感即可採用本發明所涉及的集成式電感裝置。
多路並聯連接電感10可由如第2A圖所示的集成式電感裝置2實現。請參照第2A圖。第2A圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置2的示意圖。集成式電感裝置2包含複數個繞組20a-20f以及磁芯結構22。
繞組20a-20f的數目對應於第1圖中所示，多路並聯連接電感10包含之電感100a-100f的數目。繞組20a-20f在經由電流的輸入並與磁芯結構22產生電磁作用後，係作用為電感100a-100f。於一實施例中，繞組20a-20f各包括銅皮、利茲線、PCB繞組、圓導線或多股線。
於本實施例中，磁芯結構22包含三個相互獨立的磁芯單元220a-220c。磁芯單元220a-220c各包含對應的窗口24a-24f。其中，磁芯單元220a包含窗口24a及24d，磁芯單元220b包含窗口24b及24e，磁芯單元220c包含窗口24c及24f。窗口24a包含繞組20a，窗口24b包含繞組20b，窗口24c包含繞組20c，窗口24d包含繞組20d，窗口24e包含繞組20e，窗口24f包含繞組20f。
於本實施例中，磁芯單元220a-220c中的各對相鄰的窗口間共用部份磁芯。
於本實施例中，位於同一磁芯單元220a-220c中的兩個窗口中的之兩個繞組之兩端的電壓相位實質相同。
請同時參照第2B圖。第2B圖為本發明一實施例中，對應於繞組20a-20f的電流Ia -If 的波形圖。如第2B圖所示，對應於窗口24a、24d的繞組20a及20d的電流Ia 及Id 的相位Фa 及Фd 為相同。對應於窗口24b、24e的繞組20b及20e的電流Ib 及Ie 的相位Фb 及Фe 為相同。而對應於窗口24c、24f的繞組20c及20f的電流Ic 及If 的相位Фc 及Фf 為相同。獨立磁芯單元中窗口之間此種繞組的組合利於降低磁芯單元的損耗。
因此，以第2A圖為例，本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24a、24d即可整併為如第2A圖中的單一個磁芯單元220a。本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24b、24e即可整併為如第2A圖中的單一個磁芯單元220b。本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24c、24f即可整併為如第2A圖中的單一個磁芯單元220c。
當然在此實施例中，兩個繞組所承載電流的方向是同向的，應用於直流電輸入端或輸出端的並聯輸入電感或並聯輸出電感，但不排除繞組也可以承載交流電，只要滿足相位實質相同。
因此，藉由集成式電感裝置2之設計，兩個或兩個以上同相位繞組可形成於一個磁芯單元中，而不需對應不同的多個繞組各設置一個獨立的磁芯單元。因此，集成式電感裝置可縮減多路並聯連接電感10的體積。由於磁芯單元中不同窗口中繞組電流同向，當相位實質相同時，單個磁芯單元中不同窗口之間的共用磁芯部分存在直流磁通的相互抵消，也利於減小磁芯單元的磁芯損耗。
請參照第3圖。第3圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置3的示意圖。集成式電感裝置3包含複數個繞組20a-20f以及磁芯結構30。
於本實施例中，磁芯結構30包括三個相互獨立的磁芯單元300a-300c。磁芯單元300a-300c各包含對應的窗口32a-32c。窗口32a包含兩個相耦合的繞組20a及20d，窗口32b包含兩個相耦合的繞組20b及20e，窗口32c包含兩個相耦合的繞組20c及20f。
於本實施例中，位於同一磁芯單元300a-300c中的一個窗口中的之兩個繞組之兩端的電壓相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值。
請同時參照第2B圖。第2B圖為本發明一實施例中，對應於繞組20a-20f的電流Ia -If 的波形圖。如第2B圖所示，對應於窗口32a的繞組20a及20d的電流Ia 及Id 的相位Фa 及Фd 為相同。對應於窗口32b的繞組20b及20e的電流Ib 及Ie 的相位Фb 及Фe 為相同。而對應於窗口32c的繞組20c及20f的電流Ic 及If 的相位Фc 及Фf 為相同。
於一實施例中，當滿足以下條件時，多個磁芯即可合併成一個：（1）磁芯包含N個窗口，且N≧2。（2）其中一個窗口包含M路繞組，且M≧2。這M路繞組兩端的電壓相位基本上相同，其兩端之電壓相位差需小於預設值。（3）不通窗口內的繞組兩端相位差大於上述的預設值。
因此，以第3圖及第2B圖為例，本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24a、24d即可整併為如第3圖中的單一個磁芯單元300a。本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24b、24e即可整併為如第3圖中的單一個磁芯單元300b。本來分別設置在兩個獨立磁芯的窗口24c、24f即可整併為如第3圖中的單一個磁芯單元300c。
當然在此實施例中，兩個繞組所承載電流的方向是同向的，應用於直流電輸入端或輸出端的並聯輸入電感或並聯輸出電感，但不排除繞組也可以承載交流電，只要滿足相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值即可。
於一實施例中，上述之預設值dФmax 可表示為：
以繞組20a及20d為例，Vin 為窗口32a中由多路並聯輸入端In連接之輸入電壓Vin ，Lk 為窗口32a中兩個繞組20a及20d對應之兩路電感100a及100d之間的漏感，Imax 為窗口32a中每路電感100a及100d對應之開關管12a及12d所允許之最大電流，I2 為窗口32a中兩路電感100a及100d完全同相時每個繞組20a及20d流過的電流。
為更好說明繞組之間的相位差對繞組電流的影響，請參照第2C圖和第2D圖。第2C圖為本發明一實施例中，電源轉換器1工作在連續導通模式下的繞組電壓及電流波形圖。第2D圖為本發明一實施例中，電源轉換器1工作在斷續模式下的繞組電壓及電流波形圖。
詳細來說，第2C圖說明的，是第1圖的電源轉換器1在開關管12a-12f、14a-14f的連續導通模式下，同一窗口中之兩個繞組（例如第3圖中的繞組20a及20d）兩端的電壓相位差對繞組電流的影響示意圖。
如第2C圖所示，其中一個繞組的電壓為Ua ，並具有相位Фa 。另一個繞組的電壓為Ud ，並具有相位Фd 。兩個繞組間的相位差如為dФ，則相位Фa 與相位Фd 的關係可表示為Фd =Фa +dФ。
繞組電流Ia 在相位差dФ為0時，波形將為例如第2C圖所示的三角波，其振幅介於IL 及IH 間。然而，當相位差dФ不為0時，相互耦合的兩繞組之間就會存在環流，導致電感上的電流變大，電感上的電流的最大值就會變為IH +dI，其中 dI=Vin *dt/Lk 。所以dI需滿足條件dI＜Imax -I2 ，即。其中Vin 為此路電感所接輸入電壓。產生的繞組電流Ia ’，T為同一窗口中繞組兩端的電壓或電流的週期，其波形將受到影響而改變，產生電流值達到IH +dI的突波。
詳細來說，第2D圖說明的，是第1圖的電源轉換器1在開關管12a-12f、14a-14f的斷續模式下，同一窗口中之兩個繞組（例如第3圖中的繞組20a及20d）兩端的電壓相位差對繞組電流的影響示意圖。
如第2D圖所示，其中一個繞組的電壓為Ua ，並具有相位Фa 。另一個繞組的電壓為Ud ，並具有相位Фd 。兩個繞組間的相位差如為dФ，則相位Фa 與相位Фd 的關係可表示為Фd =Фa +DФ,T為同一窗口中繞組兩端的電壓或電流的週期。
繞組電流Ia 在相位差dФ為0時，波形將為例如第2D圖所示的三角波，其振幅介於IL 及IH 間，其中IL 的值為0。然而，當相位差dФ不為0時產生的繞組電流Ia ’，其波形將受到影響而改變，產生電流值達到IH +dI的突波。
因此，藉由集成式電感裝置3之設計，兩個或兩個以上同相位繞組可形成於一個磁芯單元中，而不需對應不同的多個繞組各設置一個獨立的磁芯單元。因此，集成式電感裝置可縮減多路並聯連接電感10的體積，提高電感元件的集成度。
由第2A圖所示實施例與第3圖所示的實施例進行比較，第3圖所示實施例相對第2A圖來看，更有利於進一步減小磁芯的體積。第3圖中一個磁芯單元僅存在一個窗口，一個窗口中包含了兩個相互耦合的繞組；然而第2A圖中所示這類實施例中，一個磁芯單元中包含兩個窗口，一個窗口中也僅包含一個繞組，這兩個繞組分別位於兩個窗口中而為非耦合繞組。這種非耦合繞組之間電流的相位差並沒有耦合繞組之間電流的相位差那麼嚴格，因此非耦合繞組之間電流的相位差可以略大些。但是出於降低磁芯損耗的目的，在第2A圖所示的較佳實施例中，同一磁芯單元中兩個繞組的電流相位實質相同。
請參照第4圖。第4圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置4的示意圖。集成式電感裝置4包含複數個繞組20a-20f以及磁芯結構40。
於本實施例中，磁芯結構40包括三個磁芯單元400a-400c。磁芯單元400a-400c各包含對應的窗口42a-42c。窗口42a包含兩個相耦合的繞組20a及20d，窗口42b包含兩個相耦合的繞組20b及20e，窗口42c包含兩個相耦合的繞組20c及20f。
於一實施例中，位於同一窗口中之任意兩個繞組之兩端的電壓相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值。舉例來說，對應於窗口42a的兩個繞組20a及20d兩端的電壓相位實質相同，且兩端之電壓相位差小於預設值。
於本實施例中，磁芯結構40存在磁芯共用部分402a及402b，分別位於兩個相鄰之窗口42a、42b間及窗口42b、42c間。相鄰之窗口內的繞組所通電流同向，這就使得兩相鄰窗口相鄰的邊中直流磁通方向相反。因此，相鄰的窗口中相鄰的邊就可製成磁芯共用部分402a及402b。這樣更有利於減小磁芯結構40的體積。為使直流磁通存在相互抵消的效果更為明顯，可使磁芯共用部分的磁阻小於構成同一視窗其他磁芯部分的磁阻。其中一種實施態樣可為磁芯共用部分可包含一磁性材料體，該磁性材料體的材料不同於構成同一視窗其他磁芯部分的材料，且該磁性材料體的磁導率大於同一視窗其他磁芯部分材料的磁導率。以磁芯共用部分402進行說明，磁芯共用部分402為兩個相鄰視窗42a和42b共有，那麼磁芯共用部分402則可包含一磁芯材料體不同於構成視窗42a其他磁芯部分的材料。在此實施例中，視窗42a由規則的幾何圖形矩形構成，因此窗口42a由四條邊構成。那麼磁芯共用部分402包含的磁性材料體可不同於其他三條邊中的磁性材料。當然，磁芯共用部分402也是視窗42b的部分，同理磁芯共用部分402所包含的磁性材料體可不同於構成視窗42b其他三條邊中的磁性材料。當然磁芯共用部分的材料也可以是兩種或者兩種以上的磁性材料製作而成，只要使得磁芯共用部分的磁阻小於同一視窗中其他磁芯部分的磁阻即可。本實施例與上一實施例相比較，上一實施例中若干獨立的磁芯單元合併為一個整體的磁芯的磁芯結構，若干磁芯單元之間共用部分磁芯。請參照第5圖。第5圖為本發明一實施例中，第4圖的集成式電感裝置4的部分磁通示意圖。
如第5圖所繪示，繞組20a及20d在磁芯結構40中產生三個磁通500a-500c。磁通500a環繞磁芯單元400a，磁通500b環繞磁芯單元400a及400b，而磁通500c環繞磁芯單元400a-400c。其中，對應磁芯單元400a的主磁通為磁通500a。
類似地，繞組20b及20e亦在磁芯結構40中產生三個磁通，於第5圖中係範例性地繪示出對應磁芯單元400b的主磁通502。
磁通500a將由於與其反向的直流磁通502的存在，因而在磁芯共用部分的磁芯損耗會降低，利於將磁芯共用部分的體積製作得更小，從而整體上達到減小磁芯結構40整體體積的目的。
請參照第6圖。第6圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置6的示意圖。
前述之實施例中，係以三個磁芯單元為範例。然而於其他實施例中，可例如第6圖所示的集成式電感裝置6，使磁芯結構60中包含四個磁芯單元600a-600d，或是更多數目的磁芯單元。
請參照第7圖。第7圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置7的示意圖。
於一實施例中，集成式電感裝置7可包含例如第7圖所示的立體的磁芯結構70。於第7圖中，係範例性地繪示磁芯結構70所包含的窗口72a及72b。實際上，窗口72a的相對側包含對應的一個窗口（未繪示），而窗口72b的相對側亦包含對應的另一個窗口（未繪示）。各窗口所形成的平面上具有對應的中心軸，例如第7圖中所繪示分別垂直於窗口72a及72b的平面的中心軸A及B。
於本實施例中，各鄰接的兩個窗口的中心軸互相垂直。舉例來說，窗口72a及72b的中心軸A及B是互相垂直的。而位於相對側的兩個窗口的中心軸則是互相平行。舉例來說，窗口72a的中心軸及其相對側的窗口間的中心軸（未繪示）則是互相平行。實際上，當集成式電感裝置7形成對稱的立方體時，位於相對側的兩個窗口的中心軸係為相同。
在此實施例之前介紹的第5圖和第6圖所示之磁芯結構的實施例中，磁芯單元的窗口之中心軸基本相互之間平行。然而，立體的磁芯結構70將更有助於提高磁芯結構空間應用的靈活性。
請參照第8圖。第8圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感10的集成式電感裝置8的示意圖。集成式電感裝置8包含複數個繞組80a-80f以及磁芯結構80。
於本實施例中，磁芯結構80包括三個磁芯單元800a-800c。磁芯單元800a-800c各包含對應的窗口82a、82b及82c。於本實施例中，各窗口82a、82b及82c包含不同數目的繞組。舉例來說，窗口82a包含三個相耦合的繞組80a、80d及80g，窗口82b包含兩個相耦合的繞組80b及80e，窗口82c包含兩個繞組80c及80f。
請參照第9圖。第9圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感9的集成式電感裝置90的示意圖。集成式電感裝置90包含複數個繞組906a-906f以及磁芯結構900。
於本實施例中，磁芯結構900包括兩個磁芯單元902a及902b。磁芯單元902a及902b各包含對應的窗口904a及904b。於本實施例中，窗口904a包含三個相耦合的繞組906a、906c及906e，窗口904b包含三個相耦合的繞組906b、906d及906f。
在第8圖和第9圖所示一類的實施例中，當磁芯單元中的窗口包含兩個以上的繞組時，同一窗口中繞組相位要基本相同，且任意兩個繞組之間的相位差需小於預設值。預設值的計算在上述實施例中有描述，因此不再贅述。
因此，在控制同一窗口中複數個繞組之間的電壓滿足小於或等於預設相位差時，藉由本發明的集成式電感裝置之設計，可在不過度影響繞組電流的情形下，使數個電壓相位實質相同的繞組形成於一個磁芯單元中，而不需對應不同的多個繞組各設置一個獨立的磁芯單元。因此，多路並聯連接電感的體積可隨之縮減，進一步縮減電源轉換器的尺寸。
1‧‧‧電源轉換器
100a-100f‧‧‧電感
16‧‧‧負載
2‧‧‧集成式電感裝置
22‧‧‧磁芯結構
24a-24f‧‧‧窗口
30‧‧‧磁芯結構
32a-32c‧‧‧窗口
40‧‧‧磁芯結構
402a、402b‧‧‧磁芯共用部分
500a-500c、502‧‧‧磁通
600a-600d‧‧‧磁芯單元
70‧‧‧磁芯結構
8‧‧‧集成式電感裝置
80a-80f‧‧‧繞組
90‧‧‧集成式電感裝置
902a、902b‧‧‧磁芯單元
906a-906f‧‧‧繞組
10‧‧‧多路並聯連接電感
12a-12f、14a-14f‧‧‧開關管
18‧‧‧電容
20a-20f‧‧‧繞組
220a-220c‧‧‧磁芯單元
3‧‧‧集成式電感裝置
300a-300c‧‧‧磁芯單元
4‧‧‧集成式電感裝置
400a-400c‧‧‧磁芯單元
42a-42c‧‧‧窗口
6‧‧‧集成式電感裝置
7‧‧‧集成式電感裝置
72a-72c‧‧‧窗口
80‧‧‧磁芯結構
800a-800c‧‧‧磁芯單元
1000‧‧‧磁芯結構
904a、904b‧‧‧窗口
第1圖為本發明一實施例中，電源轉換器的電路圖； 第2A圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖； 第2B圖為本發明一實施例中，對應於繞組的電流的波形圖； 第2C圖為本發明一實施例中，電源轉換器工作在連續導通模式下的繞組電壓及電流波形圖； 第2D圖為本發明一實施例中，電源轉換器工作在斷續模式下的繞組電壓及電流波形圖； 第3圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖； 第4圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖； 第5圖為本發明一實施例中，第4圖的集成式電感裝置的部分磁通示意圖； 第6圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖； 第7圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖； 第8圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖；以及 第9圖為本發明一實施例中，應用於多路並聯連接電感的集成式電感裝置的示意圖。
2‧‧‧集成式電感裝置
20a-20f‧‧‧繞組
22‧‧‧磁芯結構
220a-220c‧‧‧磁芯單元
24a-24f‧‧‧窗口
26a-26c‧‧‧間隔結構

Claims (16)

  1. 一種集成式電感裝置，集成有多路並聯連接電感，且對應接入一電源轉換器中之一多路並聯輸入端或一多路並聯輸出端，該集成式電感裝置包含：複數個繞組，該等繞組的數目對應於該多路並聯連接之電感的數目；以及一磁芯結構，包含複數個窗口，各該等窗口中至少包含兩個相互耦合的該等繞組；其中，位於同一該等窗口中之任意兩個該等繞組之兩端的一電壓相位實質相同，且該兩端之一電壓相位差小於一預設值；其中該複數路電感都各連接有至少一開關管，該預設值dΦmax可表示為：dΦmax=(360×L k ×(I max-I 2))/(V in ×T)其中Vin為同一該等窗口中由該多路並聯輸入端連接之一輸入電壓，Lk為同一該等窗口中兩個該等繞組對應之兩路電感之間的漏感，Imax為同一該等窗口中每路電感對應之該開關管所允許之一最大電流，I2為同一該等窗口中兩路電感完全同相時每個該等繞組流過的電流，T為同一窗口中繞組兩端的電壓或電流的週期。
  2. 如請求項1所述之集成式電感裝置，其中不同窗口內繞組電流同向，且電壓相位差大於預設值dΦmax。
  3. 如請求項1所述之集成式電感裝置，其中該磁芯結構在兩個相鄰之該等窗口之間存在至少一磁芯共用部分。
  4. 如請求項3所述之集成式電感裝置，其中各該等窗口內之該等繞組產生之一主磁通在該磁芯共用部分內的磁阻小於該主磁通在一其他磁芯部分的磁阻。
  5. 如請求項4所述之集成式電感裝置，其中該磁芯共用部分包含一磁性材料的磁導率大於其他磁芯部分材料的磁導率。
  6. 如請求項1所述之集成式電感裝置，其中該磁芯結構中該等窗口之一中心軸相互之間平行或垂直。
  7. 如請求項1所述之集成式電感裝置，其中該等繞組包括一銅皮、一利茲線、一PCB繞組、一圓導線或一多股線。
  8. 一種集成式電感裝置，集成有多路並聯連接電感，且對應接入一電源轉換器中之一多路並聯輸入端或一多路並聯輸出端，該集成式電感裝置包含：複數個繞組，該等繞組的數目對應於該多路並聯連接之電感的數目；複數個獨立磁芯單元，每個該等獨立磁芯單元至少包括兩個窗口，每個窗口至少包含一繞組，相鄰兩個窗口之間共用部分磁芯；其中，位於同一該等獨立磁芯單元中之任意兩個該窗口中繞組之兩端的一電壓相位實質相同； 其中該複數路電感都各連接有至少一開關管，該預設值dΦmax可表示為：dΦmax=(360×L k ×(I max-I 2))/(V in ×T)其中Vin為同一該等窗口中由該多路並聯輸入端連接之一輸入電壓，Lk為同一該等窗口中兩個該等繞組對應之兩路電感之間的漏感，Imax為同一該等窗口中每路電感對應之該開關管所允許之一最大電流，I2為同一該等窗口中兩路電感完全同相時每個該等繞組流過的電流，T為同一窗口中繞組兩端的電壓或電流的週期。
  9. 一種電源轉換器，包含：複數路並聯連接的功率轉換電路，其中該複數路功率轉換電路各包括至少一開關管；一集成式電感裝置，集成有多路並聯連接之電感，並對應接入該複數路並聯連接的功率轉換電路的一輸入端或一輸出端，該集成式電感裝置包含：複數個繞組，該等繞組的數目對應於該多路並聯連接電感的數目；一磁芯結構，包含複數個窗口，各該等窗口中至少包含兩個相互耦合的該等繞組，其中，位於同一該等窗口中之任意兩個該等繞組之兩端的一電壓相位實質相同，且該兩端之一電壓相位差小於一預設值；以及一負載，電性連接於該多路並聯連接的該複數路功率轉換電路的輸出端。
  10. 如請求項9所述之電源轉換器，其中該預設值dΦmax表示為：dΦmax=(360×L k ×(I max-I 2))/(V in ×T)其中Vin為同一該等窗口中由該多路並聯輸入端連接之一輸入電壓，Lk為同一該等窗口中兩個該等繞組對應之兩路電感之間的漏感，Imax為同一該等窗口中每路電感對應之該開關管所允許之一最大電流，I2為同一該等窗口中兩路電感完全同相時每個該等繞組流過的電流，T為同一窗口中繞組兩端的電壓或電流的週期。
  11. 如請求項9所述之電源轉換器，其中不同窗口內繞組電流同向，且電壓相位差大於預設值。
  12. 如請求項9所述之電源轉換器，其中該磁芯結構在兩個相鄰之該等窗口之間存在至少一磁芯共用部分。
  13. 如請求項12所述之電源轉換器，其中各該等窗口內之該等繞組產生之一主磁通在該磁芯共用部分內的磁阻小於該主磁通在一其他磁芯部分的磁阻。
  14. 如請求項13所述之電源轉換器，其中該磁芯共用部分包含一磁性材料的磁導率大於其他磁芯部分材料的磁導率。
  15. 如請求項9所述之電源轉換器，其中該磁芯結構中該等窗口之一中心軸相互之間平行或垂直。
  16. 一種電源轉換器，包含： 複數路並聯連接的功率轉換電路，其中該複數路功率轉換電路各包括至少一開關管；一集成式電感裝置，集成有多路並聯連接之電感且對應接入於該複數路並聯連接的功率轉換電路的一輸入端或一輸出端，該集成式電感裝置包含：複數個繞組，該等繞組的數目對應於該並聯連接之電感的數目；以及複數個獨立磁芯單元，每個該等獨立磁芯單元至少包括兩個窗口，每個窗口至少包含一繞組，相鄰兩個窗口之間共用部分磁芯，其中，位於同一該等獨立磁芯結構中之任意兩個該窗口中之該繞組之兩端的一電壓相位實質相同；以及一負載，電性連接於該多路並聯連接的功率轉換電路的輸出端。
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