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CN113096933A - 多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感 - Google Patents

多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感 Download PDF

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CN113096933A
CN113096933A CN202010018831.7A CN202010018831A CN113096933A CN 113096933 A CN113096933 A CN 113096933A CN 202010018831 A CN202010018831 A CN 202010018831A CN 113096933 A CN113096933 A CN 113096933A
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周锦平
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Delta Electronics Shanghai Co Ltd
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Abstract

本发明提供一种多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感。多相耦合电感包括磁芯以及多个绕组。磁芯包括有两个第一横向柱、与第一横向柱连接的至少一个纵向边柱、至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，第一纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的一者连接，第二纵向中柱的第一端与两个第一横向柱中的另一者连接，第一纵向中柱的第二端与第二纵向中柱的第二端连接。多个绕组包括至少两个分别绕设于第一纵向中柱上的第一绕组和至少一个分别绕设于第二纵向中柱上的第二绕组。流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。

Description

多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感
技术领域
本发明涉及一种耦合电感，特别涉及一种多相耦合电感及多相耦合电感阵列。
背景技术
目前，云(数据中心)和端(手机、iPad等)的市场规模越来越大，并且还在高速增长中。但在增长的同时，也面临着多方面的挑战，例如随着各种智能IC的功能越来越多，功耗越来越大，主板上的器件也越来越多，且要求功率模块具有更高的功率密度，或单个功率模块具有更大的电流输出能力。此外，随着智能IC的计算能力的提升，对供电系统的动态性能的要求也越来越高。多相并联供电是实现大电流供电的有效解决方案。当既要追求高效率，又要追求高动态的情况下，采用反耦合的方式是一种很好的解决方案。其中的反耦合电感是实现反耦合的关键之一。
电感在集成电路中是一种常见的电子元件，其能够把电能转化为磁能储存起来。耦合电感可以实现动态感量与静态感量的分离，同一个电感可以实现在动态时更小的感量，提升响应速度；而在静态时增大感量，实现更小的纹波电流，兼顾动态响应能力高和静态纹波小的特点。另外还可以通过磁集成和磁通反向的抵消作用来减小电感体积，或提升效率。多相耦合电感可以进一步提升系统的效率，减小体积和提升动态性能，并可以进一步减少供电模块输出电容的需求数量。
但是，当前的磁芯结构大都仅仅能实现两相之间的反耦合，如果能实现更多相的反耦合将可以进一步降低纹波，提升效率和动态性。另外，现有的一种能实现多相反耦合的电感结构，其两端相的耦合感量与中间相的耦合感量偏差大，而且相邻相之间的耦合与不相邻的相之间的耦合偏差大，使得多相之间对称性不佳。
因此，迫切需要一种可以解决上述缺陷至少其中之一的多相耦合电感。
发明内容
本发明的目的在于提供一种多相耦合电感、多相耦合电感阵列及两相反耦合电感，可以解决上述缺陷至少其中之一。
为了实现上述目的，本发明提供一种多相耦合电感，其特点在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括两个第一横向柱、至少一个纵向边柱以及多个纵向中柱，其中，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接；以及
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
在本发明的一实施例中，所述纵向边柱的数量为两个，且是对称地设置于所述两个第一横向柱的左右两端。
在本发明的一实施例中，所述磁芯还包括第二横向柱，所述第二横向柱位于所述两个第一横向柱之间，所述第一纵向中柱的第二端通过所述第二横向柱连接于所述第二纵向中柱的第二端。
在本发明的一实施例中，在从所述第二横向柱经由所述第一纵向中柱至所述两个第一横向柱中的该者的第一磁路上设置有第一气隙；和/或，在从所述第二横向柱经由所述第二纵向中柱至所述两个第二横向柱中的该另一者的第二磁路上设置有第二气隙。
在本发明的一实施例中，所述磁芯还包括：第一解耦柱，连接于所述第二横向柱，且位于所述两个第一横向柱之间，在从所述第二横向柱经由所述第一解耦柱至所述两个第一横向柱的第三磁路上设置有第三气隙；和/或，第二解耦柱，连接于所述第二横向柱，且位于所述至少一个纵向边柱与所述第二横向柱之间，在从所述第二横向柱经由所述第二解耦柱至所述纵向边柱的第四磁路上设置有第四气隙。
在本发明的一实施例中，所述第一纵向中柱及所述第二纵向中柱的磁导率小于所述磁芯的其余部分中的至少一部分的磁导率。
在本发明的一实施例中，所述磁芯还包括解耦板，所述解耦板与所述两个第一横向柱竖向堆叠，所述竖向与横向和纵向均正交；其中，
所述解耦板与所述两个第一横向柱之间设置有第五气隙；和/或
所述解耦板与所述至少一个纵向边柱之间设置有第六气隙；和/或
所述解耦板与所述第二横向柱之间设置有第七气隙。
在本发明的一实施例中，至少两个所述第一纵向中柱与至少一个所述第二纵向中柱是相对于所述第二横向柱呈交错地设置或呈对齐地设置。
在本发明的一实施例中，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端通过侧面或端面直接接触。
在本发明的一实施例中，所述纵向边柱的数量为一个，所述纵向边柱呈板状，所述纵向边柱与所述两个第一横向柱竖向堆叠。
在本发明的一实施例中，所述两个第一横向柱中的该者堆叠于所述纵向边柱与所述第一纵向中柱之间；所述两个第一横向柱中的该另一者堆叠于所述纵向边柱与所述第二纵向中柱之间。
在本发明的一实施例中，所述第一绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出；和/或，所述第二绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出。
在本发明的一实施例中，所述多个绕组中，至少一个所述绕组的端子沿竖向自所述磁芯的上表面引出，至少一个所述绕组的端子沿竖向自所述磁芯的下表面引出。
本发明另提供一种多相耦合电感阵列，其特点在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括：
N个第一横向柱；
M个第二横向柱，所述M个第二横向柱与所述N个第一横向柱平行设置且彼此交错，其中，M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；
至少一个纵向边柱，连接所述N个第一横向柱的第一端；
第一连接磁柱，连接所述M个第二横向柱的第一端；
多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
在本发明的另一实施例中，所述纵向边柱的数量为一个，所述纵向边柱呈板状，所述纵向边柱与所述N个第一横向柱竖向堆叠。
在本发明的另一实施例中，所述磁芯还包括第二连接磁柱，所述第二连接磁柱连接每一所述第二横向柱的第二端。
在本发明的另一实施例中，所述第一连接磁柱呈板状，所述第一连接磁柱与所述M个第二横向柱竖向堆叠。
在本发明的另一实施例中，在从所述第二横向柱经由所述第一纵向中柱至所述第一横向柱的第一磁路上设置有第一气隙；和/或，在从所述第二横向柱经由所述第二纵向中柱至所述第一横向柱的第二磁路上设置有第二气隙。
本发明又提供一种多相耦合电感阵列，其特点在于，包括多个如上所述的多相耦合电感，该多个所述多相耦合电感竖向堆叠。
在本发明的又一实施例中，该多个所述多相耦合电感的第一横向柱对应连接在一起；和/或，该多个所述多相耦合电感的第二横向柱对应连接在一起；和/或，该多个所述多相耦合电感的纵向边柱对应连接在一起。
本发明再提供一种多相耦合电感阵列，其特点在于，包括：
磁芯，其包括：
P个纵向柱，P为大于等于3的正整数，所述P个纵向柱包括位于边缘处的两个边缘纵向柱和位于中间的中间纵向柱；
设置于相邻的两个所述纵向柱之间的N个第一横向柱和M个第二横向柱，其中M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；所述第一横向柱与所述第二横向柱间隔设置；所述两个边缘纵向柱分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置，且所述两个边缘纵向柱至少在一端通过第一横向边柱相互连接，所述中间纵向柱的两侧分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置；
设置于相邻的两个所述纵向柱之间的多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
在本发明的再一实施例中，所述第一横向柱与所述第二横向柱在横向和纵向上分别间隔设置，且所述第一横向柱与所述第二横向柱在所述纵向上交错设置。
在本发明的在一实施例中，所述两个边缘纵向柱在另一端通过第二横向边柱相互连接。
本发明还再提供一种两相反耦合电感，其特点在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括两个第一横向柱、一个纵向边柱以及多个纵向中柱，其中，所述多个纵向中柱包括一个第一纵向中柱和一个第二纵向中柱，所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接，且所述纵向边柱与所述两个第一横向柱竖向堆叠；以及
多个绕组，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组对应绕设于所述第一纵向中柱，所述第二绕组对应绕设于所述第二纵向中柱；或者，所述第一绕组在对应绕设于所述第一纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱；所述第二绕组在对应绕设于所述第二纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
在本发明的再一实施例中，所述两个第一横向柱中的该者堆叠于所述纵向边柱与所述第一纵向中柱之间；所述两个第一横向柱中的该另一者堆叠于所述纵向边柱与所述第二纵向中柱之间。
在本发明的再一实施例中，所述第一绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出；和/或，所述第二绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出。
本发明至少获得如下的一项或多项好处：(1)磁路短且占地面积(footprint)小，提高了功率密度和效率；(2)各绕组阵列排列，可以实现多相反耦合，且可以实现各相之间耦合强度和各感量均衡一致；(3)更适合堆叠式模块结构，并利于竖直方向散热；(4)结构简单，可制造性好；(5)既适合铁氧体材料也适合粉芯材料。
附图说明
通过参照附图的以下详细描述，本发明实施例的上述和其他目的、特征和优点将变得更容易理解。在附图中，将以示例以及非限制性的方式对本发明的多个实施例进行说明，其中：
图1A是本发明的第一较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图；
图1B是图1A中沿线A-A的剖视图；
图2A是本发明的第二较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了在图1A的基础上具有两个纵向边柱的结构；
图2B是图2A中沿线A-A的剖视图；
图3A是本发明的第三较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了在图2A的基础上在第一纵向中柱与第二纵向中柱的对应磁路上设置有气隙的结构；
图3B是图3A中沿线A-A的剖视图；
图3C示出了图2A所示的结构中改变气隙设置位置的另一种变型实施例的多相耦合电感的结构；
图3D示出了图2A所示的结构中改变气隙设置位置的又一种变型实施例的多相耦合电感的结构；
图3E示出了在图2A所示的结构的基础上的再一种变型实施例的六相耦合电感的结构；
图3F示出了在图2A所示的结构的基础上的又一种变型实施例的六相耦合电感的结构；
图4A是本发明的第四较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了设置有解耦柱的结构；
图4B是图4A中沿线A-A的剖视图；
图4C示出了在图4A所示的多相耦合电感的结构的基础上的另一种变型实施例的具有气隙和解耦柱的六相耦合电感的结构；
图5A是本发明的第五较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了解耦板堆叠设置的结构；
图5B是图5A中沿线A-A的剖视图；
图5C是图5A中沿线B-B的剖视图；
图6是本发明的第六较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了具有气隙和第二横向柱的三相耦合电感的结构；
图7A是本发明的第七较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了没有第二横向柱的三相耦合电感的结构，其中第一纵向中柱与第二纵向中柱之间是通过其侧面直接连接；
图7B是图7A所示的结构的另一种变型实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了第一纵向中柱与第二纵向中柱之间呈错位排列且部分重叠并通过其重叠的端面直接连接的结构；
图8A是本发明的第八较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了纵向边柱与纵向中柱呈堆叠设置的结构；
图8B是图8A中沿线A-A的剖视图；
图8C是图8A中沿线B-B的剖视图；
图8D是图8A所示的结构的另一种变型实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了第二横向柱也与纵向边柱和纵向中柱呈堆叠设置的结构；
图8E是图8D中沿线A-A的剖视图；
图8F是图8D中沿线B-B的剖视图；
图9A是本发明的第九较佳实施例的纵向边柱与纵向中柱呈堆叠设置的两相耦合电感的俯视示意图，其是基于图8A所示的实施例的基础上应用于两相耦合电感；
图9B是图9A中沿线A-A的剖视图；
图9C是基于图8D所示的实施例的基础上应用于两相耦合电感的另一种实施例的俯视示意图；
图10A是本发明的第十较佳实施例的两相耦合电感的结构示意图，其中纵向边柱与纵向中柱呈堆叠设置且绕组外露于磁芯的上方；
图10B是本发明的另一种变型实施例的两相耦合电感的结构示意图，其中绕组同时在纵向中柱与纵向边柱上缠绕；
图11A是本发明的第十一较佳实施例的具有多匝或双向引出端子的多相耦合电感的结构示意图；
图11B是图11A中沿线A-A的剖视图；
图12A是本发明的第十二较佳实施例的具有多匝或双向引出端子的两相耦合电感的结构示意图；
图12B是图12A中沿线A-A的剖视图；
图13A是本发明的第十三较佳实施例的另一种双向引出端子的多相耦合电感的结构示意图；
图13B是图13A中沿线A-A的剖视图；
图14A是本发明的第十四较佳实施例的又一种双向引出端子的多相耦合电感的结构示意图；
图14B是图14A中沿线A-A的剖视图；
图15A是本发明的第十五较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
图15B是本发明的另一种变型实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
图15C是本发明的又一种变型实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
图15D是本发明的再一种变型实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
图16A是本发明的第十六较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图，其中多相耦合电感阵列的纵向边柱呈堆叠设置；
图16B是图16A中沿线B-B的剖视图；
图17A是本发明的第十七较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图，其中多相耦合电感阵列的纵向边柱呈堆叠设置，且气隙的设置位置不同于图16A所示的实施例；
图17B是图17A中沿线B-B的剖视图；
图18A是本发明的第十八较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图，其中连接磁柱呈堆叠设置；
图18B是图18A中沿线B-B的剖视图；
图19A是本发明的第十九较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
图19B是图19A中沿线A-A的剖视图，其中两个多相耦合电感在竖直方向上向上呈堆叠设置；
图20是本发明的第二十较佳实施例的多相耦合电感阵列的结构示意图；
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，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至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个、三个等，除非另有明确具体的限定。在本发明的描述中，“多相”的含义是至少两相，例如两相、三相等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”等术语应做广义理解，例如，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，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。例如，在本说明书的描述中，术语“连接”可以是两个元件直接相连，也可以是两个元件之间存在气隙而通过磁通作用彼此相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
本发明提供一种多相耦合电感，其主要包括有磁芯以及多个绕组。磁芯包括有两个第一横向柱、至少一个纵向边柱以及多个纵向中柱。所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱。其中，所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接。多个绕组包括有至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，其中，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱。其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
在本发明中，如图1A和图1B所示，其示出了本发明的第一较佳实施例的多相耦合电感101的结构。所述多相耦合电感101包括磁芯和四个绕组。所述磁芯包括两个第一横向柱11和12、一个第二横向柱21、一个纵向边柱31以及两个第一纵向中柱41(包括41-1和41-2)和两个第二纵向中柱42(包括42-1和42-2)。所述两个第一横向柱11和12是彼此相对且平行设置。所述纵向边柱31是与所述两个第一横向柱11和12相连接，例如是与所述两个第一横向柱11和12的第一端相连接。每一所述第一纵向中柱41的第一端是与所述第一横向柱11相连接，每一所述第二纵向中柱42的第一端是与所述第一横向柱12相连接，每一所述第一纵向中柱41的第二端是与所述第二纵向中柱42的第二端相连接，例如通过所述第二横向柱21相连接。所述四个绕组包括有两个第一绕组51(包括51-1和51-2)和两个第二绕组52(包括52-1和52-2)，其中，所述两个第一绕组51分别绕设于所述两个第一纵向中柱41上，所述两个第二绕组52分别绕设于所述两个第二纵向中柱42上。即其中一个第一绕组51绕设于其中一个第一纵向中柱41上，其中另一个第一绕组51绕设于其中另一个第一纵向中柱41上；其中一个第二绕组52绕设于其中一个第二纵向中柱42上，其中另一个第二绕组52绕设于其中另一个第二纵向中柱42上。此外，流经所述四个绕组的电流产生直流磁通，例如在图1A中，流过第一绕组51的电流方向I1为向右，流过第二绕组52的电流方向I2为向左，相应地，流经所述第一绕组51的电流产生的直流磁通在对应的第一纵向中柱41上具有第一方向(例如向上)，即流经左侧的第一绕组51-1的电流产生的直流磁通在其所绕设的左侧的第一纵向中柱41-1上具有第一方向F1，流经右侧的第一绕组51-2的电流产生的直流磁通在其所绕设的右侧的第一纵向中柱41-2上具有第一方向；流经所述第二绕组52的电流产生的直流磁通在对应的所述第二纵向中柱42上具有第二方向(例如向下)，即流经左侧的第二绕组52-1的电流产生的直流磁通在其所绕设的左侧的第二纵向中柱42-1上具有第二方向，流经右侧的第二绕组52-2的电流产生的直流磁通在其所绕设的右侧的第二纵向中柱42-2上具有第二方向；所述第一方向和所述第二方向相反。
如图1A所示，流经绕设于第一纵向中柱41-1上的第一绕组51-1产生的直流磁通如图中的单虚线箭头所示，流经绕设于其他纵向中柱(例如第一纵向中柱41-2、第二纵向中柱42-1、第二纵向中柱42-2)上的其他绕组(例如第一绕组51-2、第二绕组52-1和第二绕组52-2)的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向如图中的双虚线箭头所示。其中，F11示意了第一绕组51-1产生的直流磁通在第一纵向中柱41-1上的磁通方向，F12示意了第一绕组51-1产生的直流磁通在第二纵向中柱42-1上的磁通方向，F22示意了第二绕组52-1在第二纵向中柱42-1上自身产生的磁通方向，F12与F22方向相反，即第一绕组51-1和第一纵向中柱41-1组成的电感与第二绕组52-1和第二纵向中柱42-1组成的电感形成反耦合电感(即互为反耦合关系)。同理，F13示意了第一绕组51-1产生的直流磁通在第一纵向中柱41-2上的磁通方向，F33示意了第一绕组51-2在第一纵向中柱41-2上自身产生的磁通方向，F13与F33方向相反，即第一绕组51-1和第一纵向中柱41-1组成的电感与第一绕组51-2和第一纵向中柱41-2组成的电感形成反耦合电感。同理，F14示意了第一绕组51-1产生的直流磁通在第二纵向中柱42-2上的磁通方向，F44示意了第二绕组52-2在第二纵向中柱42-2上自身产生的磁通方向，F14与F44方向相反，即第一绕组51-1和第一纵向中柱41-1组成的电感与第二绕组52-2和第二纵向中柱42-2组成的电感形成反耦合电感。换言之，第一绕组51-1和第一纵向中柱41-1组成的电感与其他三个绕组(包括第一绕组51-2、第二绕组52-1、第二绕组52-2)和其他三个纵向中柱(包括第一纵向中柱41-2、第二纵向中柱42-1、第二纵向中柱42-2)对应组成的电感都形成反耦合电感。第一纵向中柱41-1与其他三个纵向中柱之间的位置关系具有对称性，四个纵向中柱(包括41-1、41-2、42-1、42-2)中的任何一个纵向中柱都与其他三个纵向中柱形成反耦合电感。也即，流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱处的磁通方向，是与流经其他绕组的电流产生的直流磁通在其所绕设的对应的纵向中柱上的磁通方向相反。
在本实施例中，如图1A和图1B所示，所述第一绕组51和所述第二绕组52均为一匝。但是，可以理解的是，根据实际应用，各绕组也可以为多匝。另外，在图1A所示的实施例中示意了四个纵向中柱(包括两个第一纵向中柱41和两个第二纵向中柱42)，即构成了四相耦合电感，即四个纵向中柱和相对应的绕组形成的四个电感之间都为反耦合关系。但是，可以理解的是，具体耦合电感的相数可以根据实际应用灵活调整，这些并不作为对本发明的限制。并且，较佳地，在本实施例中，所述多个绕组呈2x2阵列排布，所述两个第一纵向中柱41与所述两个第二纵向中柱42也呈阵列排列，且相对于第二横向柱21呈对称地设置。
本发明的多相耦合电感可以实现各绕组阵列排列，可以实现多相反耦合，且可以实现各相之间耦合强度和感量均衡一致。而且，由于各相之间的耦合同时可以有多个路径相互耦合，磁路短和占地面积(footprint)小，有利于提高电感的功率密度和效率。本发明还具有结构简单，可制造性好等优点。另外，本发明的多相耦合电感的磁芯既适合铁氧体材料，也适合粉芯材料，可以采用多种方式制作，并适应多种灵活的应用。本发明的多相耦合电感为阵列式结构且绕组竖直排列，可以使得各相绕组电流更加均匀，出脚(pin)简单，也利于竖直方向散热，比较适合应用于堆叠式电子器件模块结构中。
图2A～图2B是本发明的第二较佳实施例的多相耦合电感102的结构示意图，其是在图1A的基础上设置两个纵向边柱。如图2A～图2B所示，两个纵向边柱31和32是分别设置于左右两侧，例如是对称地设置于所述两个第一横向柱11和12的左右两端，此种对称结构有利于提升各相之间耦合磁路长度的一致性，进而提升各相之间耦合程度和感量的均衡一致。
图3A～图3B是本发明的第三较佳实施例的多相耦合电感103的结构示意图，其是在图2A的基础上，在第一纵向中柱41与第二纵向中柱42的对应磁路上设置气隙，例如，在从第二横向柱21经由第一纵向中柱41至上侧的第一横向柱11的第一磁路上设置有第一气隙61；和/或，在从第二横向柱21经由第二纵向中柱42至下侧的第一横向柱12的第二磁路上设置有第二气隙62。如图3A所示，其示出了在第一纵向中柱41与第二横向柱21之间设置的第一气隙61，以及在第二纵向中柱42与第二横向柱21之间设置的第二气隙62，第一气隙61和第二气隙62可用以调节每相电感的感量或饱和电流。
如图3C所示，其示出了图2A所示的结构中改变气隙设置位置的另一种变型实施例的多相耦合电感103-1的结构，其是在第一纵向中柱41与上侧的第一横向柱11之间设置第一气隙61，在第二纵向中柱42与下侧的第一横向柱12之间设置的第二气隙62。
如图3D所示，其示出了图2A所示的结构中改变气隙设置位置的又一种变型实施例的多相耦合电感103-2的结构，其例如是，有些第一气隙61-1是位于第一纵向中柱41-1与第二横向柱21之间，有些第一气隙61-2是位于第一纵向中柱41-2与上侧的第一横向柱11之间；有些第二气隙62-1是位于第二纵向中柱42-1与第二横向柱21之间，有些第二气隙62-2是位于第二纵向中柱42-2与下侧的第一横向柱12之间。
如图3E所示，其示出了在图2A所示的结构的基础上的再一种变型实施例的六相耦合电感103-3的结构，其具有三个第一纵向中柱41-1、41-2、41-3以及三个第二纵向中柱42-1、42-2、42-3，且在第一纵向中柱41-1、41-3与第二横向柱21之间设置有第一气隙61-1、61-3，在第一纵向中柱41-2与上侧的第一横向柱11之间设置有第一气隙61-2；在第二纵向中柱42-1、42-3与第二横向柱21之间设置有第二气隙62-1、62-3，在第二纵向中柱42-2与下侧的第一横向柱12之间设置有第二气隙62-2。
如图3F所示，其示出了在图2A所示的结构的基础上的又一种变型实施例的六相耦合电感103-4的结构，其具有三个第一纵向中柱41-1、41-2、41-3以及三个第二纵向中柱42-1、42-2、42-3，且在第一纵向中柱41-1、41-2、41-3与第二横向柱21之间设置有第一气隙61-1、61-2、61-3，在第二纵向中柱42-1、42-2、42-3与第二横向柱21之间设置有第二气隙62-1、62-2、62-3。
本发明通过上述实施例所示的多种形成气隙的方式，不仅可以灵活的调整电感的感量和饱和电流等电感参数，还可以灵活的适应多种制作工艺，可以根据具体的制作工艺条件选择气隙的形成方式，有利于提升可制造性或降低成本。另外，还可以通过调节气隙的位置，避开负载或对辐射敏感的器件，有利于降低EMI或干扰。
如图4A～4B所示，其示出了本发明的第四较佳实施例的多相耦合电感104的结构，其中，在两个第一横向柱11和12之间设置有第一解耦柱71，所述第一解耦柱71连接于第二横向柱21，且在从所述第二横向柱21经由所述第一解耦柱71至所述两个第一横向柱11和12的第三磁路上设置有第三气隙63-1和63-2。在纵向边柱31和32与所述第二横向柱21之间设置第二解耦柱72，所述第二解耦柱72连接于所述第二横向柱21，且在从所述第二横向柱21经由所述第二解耦柱72至所述纵向边柱31和32的第四磁路上设置有第四气隙64-1和64-2。
如图4C所示，其示出了在图4A所示的结构的基础上的另一种变型实施例的六相耦合电感104-1的结构，其具有三个第一纵向中柱41以及三个第二纵向中柱42，且在第一纵向中柱41与上侧的第一横向柱11之间设置有第一气隙61，在第二纵向中柱42与下侧的第一横向柱12之间设置有第二气隙62。并且，在两个第一横向柱11和12之间设置有第一解耦柱71，所述第一解耦柱71连接于第二横向柱21，且在从所述第二横向柱21经由所述第一解耦柱71至所述两个第一横向柱11和12的第三磁路上设置有第三气隙63-1和63-2。在纵向边柱31和32与所述第二横向柱21之间设置第二解耦柱72，所述第二解耦柱72连接于所述第二横向柱21，且在从所述第二横向柱21经由所述第二解耦柱72至所述纵向边柱31和32的第四磁路上设置有第四气隙64-1和64-2。此外，在任意两个相邻的所述第一纵向中柱41之间，以及任意两个相邻的第二纵向中柱42之间均设置有第一解耦柱71。
本发明通过设置解耦柱71和72可以调整各相之间的耦合强度。进一步地，通过对称地设置多个解耦柱71和72有利于降低磁阻，提升效率或提供饱和电流能力。
图4A～图4B还示意了第一纵向中柱41和/或第二纵向中柱42的磁材料可以与其他磁芯部分(例如包括第一横向柱11和12、第二横向柱21和纵向边柱31和32中的至少其中之一)的磁材料不同。例如，第一纵向中柱41及第二纵向中柱42的磁导率可以低于其他磁芯部分的磁导率，即第一纵向中柱及第二纵向中柱的磁导率小于所述磁芯其余部分的至少部分的磁导率。如此可以实现类似图3A～3F中在纵向中柱上设置气隙的类似效果，可以调节各相电感的感量，确保各相之间的反耦合程度。由于取消气隙，更加利于整体电感结构中各部分的连接强度或便于生产自动化等。
图5A～图5C示出了本发明的第五较佳实施例的多相耦合电感105的结构，其中，所述的多相耦合电感105还包括解耦板75(如图5A中灰色部分所示)，所述解耦板75与所述两个第一横向柱11和12竖向堆叠，所述竖向与横向和纵向均正交。在图5A中，第一横向柱11的延伸方向为横向(例如左右方向)，纵向边柱31的延伸方向为纵向(例如上下方向)，横向与纵向正交，竖向则正交于纵向和横向(例如垂直纸面的前后方向)。较佳地，在第一纵向中柱41与上侧的第一横向柱11之间可以设置第一气隙61，在第二纵向中柱42与下侧的第一横向柱12之间可以设置第二气隙62，用以调节电感的感量或饱和电流。此外，在两个第一横向柱11和12与所述解耦板75之间还可设置有第五气隙65-1和65-2(如图5C所示)。和/或，在纵向边柱31和/或纵向边柱32与所述解耦板75之间还可设置有第六气隙66-1和66-2(如图5B所示)。和/或，在第二横向柱21与所述解耦板75之间还可形成有第七气隙67(如图5C所示)。解耦板75可以用于连接第一横向中柱11或12与第二横向中柱21实现各电感的解耦，还可以通过控制解耦板75与第一横向中柱11或12，或第二横向中柱21，或与纵向中柱之间的气隙来调节耦合程度。由于解耦板75与其余的磁芯堆叠，可以同时与第一横向柱、第二横向柱、纵向边柱之间设置解耦磁路，利于解耦磁路的路径长度的缩短和对称设置，并利于降低电感的占地面积。
图6是本发明的第六较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了具有气隙和第二横向柱的三相耦合电感106的结构。其中，图6示意了纵向中柱可以是奇数个，例如包括三个纵向中柱，即包括两个第一纵向中柱41-1和41-2以及一个第二纵向中柱42，且所述两个第一纵向中柱41-1和41-2与所述一个第二纵向中柱42是相对于第二横向柱21呈交错地设置(即第一纵向中柱41-1、41-2和第二纵向中柱42在第二横向柱21上的投影是交错地分布，且无重叠)。三个纵向中柱中的任何一个纵向中柱和对应的绕组组成的电感，都与其他两个纵向中柱和对应的绕组组成的电感形成反耦合电感。进一步地，还可以在第一纵向中柱41-1、41-2与第二横向柱21之间设置第一气隙61-1、61-2，以及在第二纵向中柱42与第二横向柱21之间设置第二气隙62，用以调节电感的感量或饱和电流等。当然，第一纵向中柱41-1、41-2的第二端(下端)也可以与第二横向柱21直接连接，第二纵向中柱42的第二端(上端)也可以与第二横向柱21直接连接。本发明的此种实施例的结构能兼容奇数个相数的电感，可以更加灵活的适应多种功率或电流能力的需求，提升适应应用范围。
图7A是本发明的第七较佳实施例的多相耦合电感的结构示意图，其示出了没有第二横向柱且仅有一个纵向边柱31的三相耦合电感107的结构，其还示出了两个第一纵向中柱41-1和41-2的第二端(下端)与第二纵向中柱42的第二端(上端)之间的连接是通过其侧面直接接触连接实现，即图7A中，部分第二纵向中柱42插入两个第一纵向中柱41-1和41-2之间，通过这些纵向中柱的部分侧面的相互接触实现磁路的连通。
图7B是图7A所示的结构的另一种变型实施例的多相耦合电感107-1的结构示意图，其磁芯具有两个纵向边柱31和32，并包括有两个第一纵向中柱41-1和41-2、以及两个第二纵向中柱42-1和42-2，且所述两个第一纵向中柱41-1和41-2、与所述两个第二纵向中柱42-1和42-2之间适当的横向错位排列，且部分重叠，并通过其重叠的端面直接连接，即第一纵向中柱41-1的右侧的部分下端面与第二纵向中柱42-1的左侧的部分上端面相互接触，第一纵向中柱41-2的左侧的部分下端面与第二纵向中柱42-1的右侧的部分上端面相互接触，第一纵向中柱41-2的右侧的部分下端面与第二纵向中柱42-2的左侧的部分上端面相互接触，从而实现了磁路的相互连通。
如图7A和7B所示的实施例，本发明的多相耦合电感的相数为偶数或奇数个均可。并且，第一纵向中柱的第二端和第二纵向中柱的第二端之间的相互连接可以通过纵向中柱的直接接触实现，即取消了第二横向柱，可以进一步简化结构，简化制作或装配工艺，并有利于减小体积和降低成本。
参见图6，图7a和图7b，第一纵向中柱和第二纵向中柱可在横向上呈交错地设置，例如图6中第一纵向中柱41-1、第二纵向中柱42和第一纵向中柱41-2在横向上可相对于第二横向柱21呈交错地设置，即第一纵向中柱41-1、第二纵向中柱42和第一纵向中柱41-2在第二横向柱21上的投影是交错地分布。另外，在如图1到图5所示实施例中，第一纵向中柱和第二纵向中柱可在横向上相对于第二横向柱21呈对齐设置，即第一纵向中柱和第二纵向中柱在第二横向柱21上的投影是对齐或重合的。
图8A～8C是本发明的第八较佳实施例的多相耦合电感108的结构示意图，其示出了一个纵向边柱31，且该纵向边柱31呈板状(如图中灰色部分所示)，并与两个第一横向柱11和12竖向堆叠。即该纵向边柱31在两个第一横向柱11和12的竖向上方或下方沿所述两个第一横向柱11和12的长度方向延伸成板状，并与之呈堆叠设置的结构。本实施例与前述各实施例的不同之处在于，纵向边柱31与第一纵向中柱41和第二纵向中柱42呈堆叠设置，如此可使得纵向边柱31与第一纵向中柱41和第二纵向中柱42的位置关系可以均衡对称，有利于各相之间反耦合的磁路路径长度一致，有利于提升各相感量和耦合系数的一致性。如图8C所示，还可以在第二横向中柱21与纵向边柱31(例如通过其上的凸出部分311)之间设置气隙66，用以调节耦合系数。另外，由于纵向边柱31堆叠设置，有利于减小电感的占地面积，并利于结构的灵活调整。
图8D～图8F是图8A所示的结构的另一种变型实施例的多相耦合电感108-1的结构示意图，其示出了第二横向柱21也与板状的纵向边柱31(如图中灰色部分所示)和纵向中柱(包括第一纵向中柱41和第二纵向中柱42)呈堆叠设置的结构。由图8F可以看出，纵向边柱31的上下部位是第一横向柱11和12，其中第一横向柱11和12与板状的纵向边柱31连接，当然二者之间也可以设置气隙，即通过气隙实现第一横向柱11和12与板状的纵向边柱31的连接。另外，还可以在纵向边柱31与第二横向柱21之间设置气隙66，在第一横向柱11与第一纵向中柱41之间设置第一气隙61，在第一横向柱12与第二纵向中柱42之间设置第二气隙62，用以调节各相之间的反耦合程度。图8D到图8F所示的实施例可以更利于结构的简化，利于制作和降低成本。
在本发明中，当采用板状的纵向边柱进行堆叠设计时，也可以设置有解耦板，例如可以采用纵向边柱在上、解耦板在下的堆叠设计。或者，也可以将纵向中柱设计为同时兼做解耦板，这些并不作为对本发明的限制。
基于图8A所示的实施例的基础，本发明还可提供一种两相耦合电感，所述磁芯包括磁芯和多个绕组。所述磁芯包括两个第一横向柱、一个纵向边柱以及多个纵向中柱。所述多个纵向中柱包括一个第一纵向中柱和一个第二纵向中柱。所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接。所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组对应绕设于所述第一纵向中柱，所述第二绕组对应绕设于所述第二纵向中柱；或者，所述第一绕组在对应绕设于所述第一纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱，所述第二绕组在对应绕设于所述第二纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱。其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。此外，所述纵向边柱可呈板状，且与所述两个第一横向柱竖向堆叠。
图9A是本发明的第九较佳实施例的纵向边柱与纵向中柱呈堆叠设置的两相耦合电感109的俯视示意图，其是基于图8A所示的实施例的基础上应用于两相耦合电感。其中，所述两相耦合电感109包括磁芯和两个绕组。磁芯包括两个彼此相对设置的第一横向柱11和12、一个板状的纵向边柱31(如图中灰色部分所示)、一个第一纵向中柱41以及一个第二纵向中柱42。其中，所述第一纵向中柱41的第一端与所述第一横向柱11连接，所述第二纵向中柱42的第一端与所述第一横向柱12连接，所述第一纵向中柱41的第二端与所述第二纵向中柱42的第二端连接。所述两个绕组包括绕设于所述第一纵向中柱41上的第一绕组51和绕设于所述第二纵向中柱42上的第二绕组52，所述第一绕组51和所述第二绕组52流过电流并形成磁通，例如流过所述第一绕组51的电流方向为向右，流经所述第一绕组51的电流产生的直流磁通在所述第一纵向中柱41上具有向上的磁通方向(例如称为“第一方向”)，流过所述第二绕组52的电流方向为向左，流经所述第二绕组52的电流产生的直流磁通在所述第二纵向中柱42上向下的磁通方向(例如称为“第二方向”)，且第一方向和第二方向相反。并且，流经所述第一绕组51的电流产生的直流磁通在第二纵向中柱42上的磁通方向是向上，其与流经所述第二绕组52的电流产生的直流磁通在对应的第二纵向中柱42上的向下的磁通方向相反。此外，所述纵向边柱31呈板状，且与所述两个第一横向柱11和12竖向堆叠，即板状的所述纵向边柱31是在所述两个第一横向柱11和12的上方或下方与之呈堆叠设置。
图9A的沿B-B线的剖视图可以参考图8C。图9C是基于图8D所示的实施例的基础上应用于两相耦合电感的另一种实施例的俯视示意图，图9C的沿A-A线的剖视图可以参考图9B，图9C的沿B-B线的剖视图可以参考图8F。
图10A是本发明的第十较佳实施例的两相耦合电感110的结构示意图，其中纵向边柱(图中未示)与第一纵向中柱41和第二纵向中柱42是呈堆叠设置，且第一绕组51和第二绕组52是外露于磁芯，以便于散热。
图10B是本发明的另一种变型实施例的两相耦合电感110-1的结构示意图，其中第一绕组51是绕设于第一纵向中柱(图中未示)，且第一绕组51交叉后再绕设于纵向边柱31，第二绕组52是绕设于第二纵向中柱42，且第二绕组52交叉后再绕设于纵向边柱31，如此结构能更充分的利于磁路，可以有利于提升感量，在相同体积情况下，可以实现更大感量的电感，且绕组上下外露，利于散热。
图11A～图11B是本发明的第十一较佳实施例的具有多匝或双向引出端子的多相耦合电感111的结构示意图，其示意了第一绕组51和第二绕组52可以是多匝的，并且可以是同一个绕组的两端的端子分别位于磁芯的竖向上表面和下表面，如此设置可以形成分数匝数的电感。例如图11B中示意第二绕组52可为1.5匝。当然也可以是2.5匝、3.5匝或其他的分数匝。如此可以灵活的设置电感匝数和感量。另外，第一绕组51和第二绕组52在上表面和下表面分别引出端子，便于堆叠式模块结构的应用，也有利于热在竖直方向的传输。
图12A～图12B是本发明的第十二较佳实施例的具有多匝或双向引出端子的两相耦合电感112的结构示意图，其示意了第一绕组51和第二绕组52可以是多匝的，并且可以是同一个绕组的两端的端子分别位于磁芯的竖向上表面和下表面，如此设置可以形成分数匝数的电感。例如图12B中示意第二绕组52可为1.5匝。当然也可以是2.5匝、3.5匝或其他的分数匝。如此可以灵活的设置电感匝数和感量。另外，第一绕组51和第二绕组52在竖向上表面和下表面分别引出端子，便于堆叠式模块结构的应用，也有利于热在竖直方向的传输。
图13A～图13B是本发明的第十三较佳实施例的另一种双向引出端子的多相耦合电感113的结构示意图，其中，第一纵向中柱41上的第一绕组51的两个端子是在竖向上表面引出，第二纵向中柱42上的第二绕组52的两个端子是在竖向下表面引出(如图13B所示)，从而可形成在电感的上表面和下表面都引出端子的电感结构，例如在某些电源模块结构中可以在电感的两侧都设置芯片，且在电感的两侧都有电感的输出端，如此可以扩展本发明的应用范围，提升应用的灵活性。
图14A～图14B是本发明的第十四较佳实施例的又一种双向引出端子的多相耦合电感114的结构示意图，其与图13A～图13B所示的实施例的不同之处在于，在图14A中，位于左侧的第一绕组51和第二绕组52的端子都是在磁芯的同一侧(竖向上表面)引出，位于右侧的第一绕组51和第二绕组52的端子都是在磁芯的另一侧(竖向下表面)引出。在其它实施例中，还会有其他变形，只要在所述多个绕组中，至少一个所述绕组的端子自所述磁芯的竖向上表面引出，至少一个所述绕组的端子自所述磁芯的竖向下表面引出。在某些电源模块结构中可以在电感的两侧都设置芯片，且在电感的两侧都有电感的输出端，如此可以扩展本发明的应用范围，提升应用的灵活性。
本发明还提供一种多相耦合电感阵列，其包括磁芯和多个绕组。所述磁芯包括有：N个第一横向柱；M个第二横向柱，所述M个第二横向柱与所述N个第一横向柱平行设置且彼此交错，其中，M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；至少一个纵向边柱，连接所述N个第一横向柱的第一端；第一连接磁柱，连接所述M个第二横向柱的第一端；多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
可选地，所述纵向边柱的数量为一个，所述纵向边柱呈板状，所述纵向边柱与所述N个第一横向柱竖向堆叠。
可选地，所述磁芯还包括第二连接磁柱，所述第二连接磁柱连接每一所述第二横向柱的第二端。
可选地，所述第一连接磁柱呈板状，所述第一连接磁柱与所述M个第二横向柱竖向堆叠。
可选地，在从所述第二横向柱经由所述第一纵向中柱至所述第一横向柱的第一磁路上设置有第一气隙；和/或在从所述第二横向柱经由所述第二纵向中柱至所述第一横向柱的第二磁路上设置有第二气隙。
图15A是本发明的第十五较佳实施例的多相耦合电感阵列115的结构示意图，其包括磁芯和多个绕组。所述磁芯包括有三个第一横向柱11和12和13、两个第二横向柱21和22、一个纵向边柱31、第一连接磁柱81、以及多个纵向中柱(包括第一纵向中柱41-1和41-2、第二纵向中柱42-1和42-2)。其中，所述两个第二横向柱21、22是与所述三个第一横向柱11、12、13平行设置，且彼此交错间隔形成四个窗口151～154。所述纵向边柱31是与所述三个第一横向柱11、12、13连接，例如连接所述三个第一横向柱11、12、13的第一端。并且，所述第一纵向中柱是设置在第i个第一横向柱与第i个第二横向柱之间，所述第二纵向中柱是设置在第i个第二横向柱与第(i+1)个第一横向柱之间，i＝1、……、3，具体地，例如所述第一纵向中柱41-1是设置在第1个第一横向柱11与第1个第二横向柱21之间，所述第一纵向中柱41-2是设置在第2个第一横向柱12与第2个第二横向柱22之间，所述第二纵向中柱42-1是设置在第1个第二横向柱21与第2个第一横向柱12之间，所述第二纵向中柱42-2是设置在第2个第二横向柱22与第3个第一横向柱13之间。
在本实施例中，两个第一纵向中柱41-1组成了第一纵向中柱阵列41-A1，两个第一纵向中柱41-2组成了第一纵向中柱阵列41-A2，两个第二纵向中柱42-1组成了第二纵向中柱阵列42-A1，两个第二纵向中柱42-2组成了第二纵向中柱阵列42-A2。并且，两个第一纵向中柱阵列41-A1、41-A2与两个第二纵向中柱阵列42-A1、42-A2是彼此交错间隔设置于所述四个窗口151～154内。例如，窗口151内是设置有第一纵向中柱阵列41-A1，并且所述第一纵向中柱阵列41-A1的第一纵向中柱41-1的第一端是与形成该窗口151的第一横向柱11连接，第一纵向中柱41-1的第二端是与形成该窗口151的第二横向柱21连接。窗口152内设置有第二纵向中柱阵列42-A1，并且所述第二纵向中柱阵列42-A1的第二纵向中柱42-1的第一端是与形成该窗口152的第一横向柱12连接，所述第二纵向中柱42-1的第二端是与形成该窗口的第二横向柱21连接。窗口153内设置有第一纵向中柱阵列41-A2，并且所述第一纵向中柱阵列41-A2的第一纵向中柱41-2的第一端是与形成该窗口153的第一横向柱12连接，第一纵向中柱41-2的第二端是与形成该窗口153的第二横向柱22连接。窗口154内设置有第二纵向中柱阵列42-A2，并且所述第二纵向中柱阵列42-A2的第二纵向中柱42-2的第一端是与形成该窗口154的第一横向柱13连接，所述第二纵向中柱42-2的第二端是与形成该窗口154的第二横向柱22连接。当然，可以理解的是，在其它实施例中，组成所述第一纵向中柱阵列41-A1、41-A2的第一纵向中柱41-1、41-2的数量并不局限于本实施例所示的两个，其也可以为一个或更多个；组成所述第二纵向中柱阵列42-A1、42-A2的第二纵向中柱42-1、42-2的数量并不局限于本实施例所示的两个，其也可以为一个或更多个。
所述第一连接磁柱81是连接至所述第二横向柱21和22的第一端。
所述多个绕组包括有对应绕设于每一所述第一纵向中柱41-1和41-2上的第一绕组51-1和51-2、以及对应绕设于每一所述第二纵向中柱42-1和42-2上的第二绕组52-1和52-2。这些绕组中流过电流并形成磁通，例如流过所述第一绕组51-1、51-2的电流方向为向左，流经第一绕组51-1、51-2的电流产生的直流磁通在第一纵向中柱41-1、41-2上具有向下的磁通方向(例如称为“第一方向”)；流过第二绕组52-1、52-2的电流方向为向右，流经第二绕组52-1、52-2的电流产生的直流磁通在第二纵向中柱42-1、42-2上具有向上的磁通方向(例如称为“第二方向”)，且第一方向和第二方向相反。并且，流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。举例而言，流经第一绕组51-1的电流(例如向左)产生的直流磁通在第二纵向中柱42-1上的磁通方向是向下，其与流经第二绕组52-1的电流产生的直流磁通在对应的第二纵向中柱42-1上的磁通方向(例如向上)相反，即第一绕组51-1和第一纵向中柱41-1组成的电感与第二绕组52-1和第二纵向中柱42-1组成的电感形成反耦合电感(即互为反耦合关系)。本实施例中的八个纵向中柱和相对应的绕组形成的八个电感之间都为反耦合关系。
图15A中示意了多相耦合电感的纵向中柱可以沿纵向中柱轴线的方向延伸阵列更多相耦合电感，其中在图15A的实施例中示出了两列纵向阵列排布的多相耦合电感，当然，在其他实施例中，也可以是设计例如包含有一列、三列或更多列的纵向阵列排布的多相耦合电感，这些并不作为对本发明的限制。图15A中还示意了可以在第一纵向中柱41-1和41-2与第二横向柱21和22之间设置气隙61-1和61-2、以及在第二纵向中柱42-1和42-2与第二横向柱21和22之间设置气隙62-1和62-2，用以调节各相的感量或饱和电流等。
图15B是本发明的另一种变型实施例的多相耦合电感阵列115-1的结构示意图，其与图15A的实施例的不同之处在于，其是在第一纵向中柱41-1和41-2与第一横向柱11和12之间设置气隙61-1和61-2，以及在第二纵向中柱42-1和42-2与第一横向柱12和13之间设置气隙62-1和62-2，用以调节各相的感量或饱和电流等。
图15C是本发明的又一种变型实施例的多相耦合电感阵列115-2的结构示意图，其与图15A所示的实施例的不同之处在于，磁芯是包括有两个第一横向柱11和12，且所述两个第一横向柱11和12是与两个第二横向柱21和22彼此交错间隔形成三个窗口151～153。
图15D是本发明的再一种变型实施例的多相耦合电感阵列115-3的结构示意图，其与图15C的不同之处在于，图15C的多相耦合电感阵列115-2具有两列竖向阵列排布的多相耦合电感，图15D的多相耦合电感阵列115-3仅具有一列竖向阵列排布的多相耦合电感。
图16A～图16B是本发明的第十六较佳实施例的多相耦合电感阵列116的结构示意图，其与图15A所示实施例的不同之处在于，纵向边柱31为竖向堆叠设置的结构，如此可以在图16A的左侧腾出空间让第二横向柱21和22在左侧也可以通过第二连接磁柱82进行连接，有利于各相之间反耦合的均衡和缩短磁路长度或减小磁损耗。图16B是图16A的剖视图，其示出了纵向边柱31的上端与第一横向柱11连接，纵向边柱31的下端与第一横向柱13连接，纵向边柱31的中部可以具有凸出部分311与第一横向柱12连接。
图17A～图17B是本发明的第十七较佳实施例的多相耦合电感阵列117的结构示意图，其与图15B所示的实施例的不同之处在于，纵向边柱31为竖向堆叠设置的结构，如此可以在图17A的左侧腾出空间让第二横向柱21和22在左侧也可以通过第二连接磁柱82进行连接，有利于各相之间反耦合的均衡和缩短磁路长度或减小磁损耗。图17B是图17A的剖视图，纵向边柱31的上端与第一横向柱11连接，纵向边柱31的下端与第一横向柱13连接，纵向边柱31的中部可以具有凸出部分311与第一横向柱12连接。
图17A与图16A不同之处在于，图17A中第一纵向中柱41-1和41-2上的第一气隙61-1和61-2是位于第一纵向中柱41-1和41-2与第一横向柱11和12之间，第二纵向中柱42-1和42-2上的第二气隙62-1和62-2是位于第二纵向中柱42-1和42-2与第一横向柱12和13之间。某些实施方式中，可以将第一纵向中柱41-1和41-2、第二纵向中柱42-1和42-2与第二横向柱21和22做成一体。而图16A中，第一纵向中柱41-1和41-2上的第一气隙61-1和61-2是位于第一纵向中柱41-1和41-2与第二横向柱21和22之间，第二纵向中柱42-1和42-2上的第二气隙62-1和62-2是位于第二纵向中柱42-1和42-2与第二横向柱21和22之间。某些实施方式中，可以将第一纵向中柱41-1与第一横向柱11做成一体，将第一纵向中柱41-2与第一横向柱13做成一体，将第二纵向中柱42-1和42-2与第一横向柱12做成一体。
本发明通过调整气隙的位置可以根据应用避开敏感器件，有利于降低EMI等干扰。另外，将纵向中柱根据工艺制程需要，调整为与第二横向柱或第一横向柱结合一体，有利于改进制程，以及有利于可制造性的提升和成本的降低。
图18A～图18B是本发明的第十八较佳实施例的多相耦合电感阵列118的结构示意图，其与图16A或图17A的不同之处在于，将第一连接磁柱81(如图中灰色部分)设置为竖向堆叠结构。在图18A中，图15A中的第一连接磁柱81的位置腾出，使得右侧也可以设置另一个纵向边柱32，如此可有利于提升各相之间反耦合磁路的磁阻一致性或降低磁损耗。在图18B中，第一连接磁柱81与第二横向柱21和22竖向堆叠设置，并将第二横向柱21和22进行连接。
图16A、图17A或图18A所示的实施例，不仅可以减小多相耦合电感阵列的占地面积，还可以提升多相耦合电感阵列的各相电感感量一致性，或各相之间反耦合的一致性，还有利于结构的简化以及制作，以及组装等工艺的简化。
本发明还提供了一种多相耦合电感阵列，其包括多个(至少两个)如上所述的多相耦合电感101、102、103、103-1、103-2、103-3、103-4、104、104-1、105、106、108、108-1、111、113、114，所述多个多相耦合电感竖向堆叠，即沿竖直方向向上或向下延伸阵列。
可选地，所述多个多相耦合电感(101、102、103、103-1、103-2、103-3、103-4、104、104-1、105、106、108、108-1、111、113、114)的第一横向柱11、12对应连接在一起。
可选地，所述多个多相耦合电感(101、102、103、103-1、103-2、103-3、103-4、104、104-1、105、106、108、108-1、111、113、114)的第二横向柱21对应连接在一起。
可选地，所述多个多相耦合电感(101、102、103、103-1、103-2、103-3、103-4、104、104-1、105、106、108、108-1、111、113、114)的纵向边柱31、32对应连接在一起。
图19A是本发明的第十九较佳实施例的多相耦合电感阵列119的结构示意图，其示意了多相耦合电感还可以在竖直方向进行阵列更多相耦合电感。图19A是俯视图，图19B是图19A沿A-A线的剖视图，第一纵向中柱41-1和第二纵向中柱42-1是在第一纵向中柱41-2和第二纵向中柱42-2的竖向上方堆叠设置，并在第一纵向中柱41-1、41-2和第二纵向中柱42-1、42-2上分别设置有第一绕组51-1、51-2和第二绕组52-1、52-2，第一纵向中柱41-1和第二纵向中柱42-1通过第二横向柱21-1连接，通过第二横向柱21-2还进一步与第一纵向中柱41-2和第二纵向中柱42-2连接。第一纵向中柱41-1和第一纵向中柱41-2通过第一横向柱11连接，第二纵向中柱42-1和第二纵向中柱42-2通过第一横向柱12连接。如此可以在占地面积不变或很小的情况下通过堆叠更多相纵向中柱，实现更多相耦合电感，可成倍提升多相耦合电感的功率密度。
并且，流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。
本发明还提供了一种多相耦合电感阵列，其包括磁芯和多个绕组。所述磁芯包括有：P个纵向柱，P为大于等于3的正整数，所述P个纵向柱包括位于边缘处的两个边缘纵向柱和位于中间的中间纵向柱；设置于相邻的两个所述纵向柱之间的N个第一横向柱和M个第二横向柱，其中M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；所述第一横向柱与所述第二横向柱间隔设置；所述两个边缘纵向柱分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置，且所述两个边缘纵向柱至少在一端通过第一横向边柱相互连接，所述中间纵向柱的两侧分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置；设置于相邻的两个所述纵向柱之间的多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱。其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
可选地，所述第一横向柱与所述第二横向柱在横向和纵向上分别间隔设置，且所述第一横向柱与所述第二横向柱在纵向上交错设置。
可选地，所述两个边缘纵向柱在另一端通过第二横向边柱相互连接。
图20是本发明的第二十较佳实施例的多相耦合电感阵列120的结构示意图。其中，所述多相耦合电感阵列120包括磁芯和多个绕组。
所述磁芯包括有三个纵向柱91-1和91-2和91-3，其中包括位于边缘处的两个边缘纵向柱91-1和91-3和位于中间的中间纵向柱91-2。
所述磁芯还包括设置于相邻的两个纵向柱91-1、91-2之间的三个第一横向柱92-1、92-2、92-3和两个第二横向柱93-1、93-2，以及设置于相邻的两个纵向柱91-2、91-3之间的三个第一横向柱92-4、92-5、92-6和两个第二横向柱93-3、93-4。
其中，所述两个边缘纵向柱是分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置，所述中间纵向柱的两侧是分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置，例如，边缘纵向柱91-1是与所述三个第一横向柱92-1、92-2、92-3连接并垂直设置，边缘纵向柱91-3是与所述两个第二横向柱93-3、93-4连接并垂直设置，中间纵向柱91-2的一侧是与所述两个第二横向柱93-1、93-2连接并垂直设置，中间纵向柱91-2的另一侧是与所述三个第一横向柱92-4、92-5、92-6连接并垂直设置。
其中，所述第一横向柱与所述第二横向柱是间隔设置，例如，所述三个第一横向柱92-1、92-2、92-3，所述两个第二横向柱93-1、93-2，所述三个第一横向柱92-4、92-5、92-6，以及所述两个第二横向柱93-3、93-4在横向上是间隔设置，即所述三个第一横向柱92-1、92-2、92-3，所述两个第二横向柱93-1、93-2，所述三个第一横向柱92-4、92-5、92-6，以及所述两个第二横向柱93-3、93-4分别在纵向上成列布置，例如分别布置于四个纵向窗口911～914内。并且，所述三个第一横向柱92-1、92-2、92-3与所述两个第二横向柱93-1、93-2在纵向上也是间隔设置并彼此交错，所述三个第一横向柱92-4、92-5、92-6与所述两个第二横向柱93-3、93-4在纵向上也是间隔设置并彼此交错。
所述磁芯还包括设置于相邻的两个纵向柱之间的多个纵向中柱，例如，设置于相邻的两个纵向柱91-1、91-2之间第一组多个纵向中柱，以及设置于相邻的两个纵向柱91-2、91-3之间第二组多个纵向中柱。其中，第一组多个纵向中柱包括有设置在第1个第一横向柱92-1与第1个第二横向柱93-1之间的第一纵向中柱94-1、设置在第1个第二横向柱93-1与第2个第二横向柱92-2之间的第二纵向中柱94-2、设置在第2个第一横向柱92-2与第2个第二横向柱93-2之间的第一纵向中柱94-3、设置在第2个第二横向柱93-2与第3个第二横向柱92-3之间的第二纵向中柱94-4。第二组多个纵向中柱包括有设置在第1个第一横向柱92-4与第1个第二横向柱93-3之间的第一纵向中柱94-5、设置在第1个第二横向柱93-3与第2个第二横向柱92-5之间的第二纵向中柱94-6、设置在第2个第一横向柱92-5与第2个第二横向柱93-4之间的第一纵向中柱94-7、设置在第2个第二横向柱93-4与第3个第二横向柱92-6之间的第二纵向中柱94-8。
所述磁芯还包括第一横向边柱95-1，与所述两个边缘纵向柱91-1、91-3的第一端连接。在其他实施例中，所述磁芯还可包括第二横向边柱95-2，与所述两个边缘纵向柱91-1、91-3的第二端连接。
所述多个绕组包括对应绕设于所述第一纵向中柱94-1、94-3、94-5、94-7上的第一绕组51-1、51-2、51-3、51-4以及对应绕设于所述第二纵向中柱94-2、94-4、94-6、94-8上的第二绕组52-1、52-2、52-3、52-4。所述多个绕组中流过电流并形成磁通。其中，流过所述第一绕组51-1、51-2的电流方向例如为向右，流经所述第一绕组51-1、51-2的电流产生的直流磁通在对应的所述第一纵向中柱94-1、94-3上均具有向上的磁通方向(例如称为“第一方向”)；流过所述第一绕组51-3、51-4的电流方向例如为向左，流经所述第一绕组51-3、51-4的电流产生的直流磁通在对应的所述第一纵向中柱94-5、94-7上均具有向下的磁通方向(例如称为“第二方向”)，第一方向与第二方向相反；流过所述第二绕组52-1、52-2的电流方向例如为向左，流经所述第二绕组52-1、52-2的电流产生的直流磁通在对应的所述第二纵向中柱94-2、94-4上均具有向下的磁通方向(例如称为“第二方向”)；流过所述第二绕组52-3、52-4的电流方向例如为向右，流经所述第二绕组52-3、52-4的电流产生的直流磁通在对应的所述第二纵向中柱94-6、94-8上均具有向上的磁通方向(例如称为“第一方向”)，第一方向与第二方向相反。
在这些绕组51-1～51-4、52-1～52-4中，流经任一绕组的电流产生的直流磁通在其他绕组对应的纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他绕组的电流产生的直流磁通在对应的纵向中柱上的磁通方向相反。例如，流经第一绕组51-1的电流产生的直流磁通在第二纵向中柱94-2上的磁通方向是向上，其与流经所述第二绕组52-1的电流产生的直流磁通在所述第二纵向中柱94-2上的向下的磁通方向相反，即第一绕组51-1和第一纵向中柱94-1组成的电感与第二绕组52-1和第二纵向中柱94-2组成的电感形成反耦合电感(即互为反耦合关系)。本实施例中的八个纵向中柱和相对应的绕组形成的八个电感之间都为反耦合关系。
在图20的实施例中，位于相邻的两个纵向柱91-1和91-2之间的第一纵向中柱94-1、第二纵向中柱94-2、第一纵向中柱94-3、第二纵向中柱94-4与位于相邻的两个纵向柱91-2和91-3之间的第一纵向中柱94-5、第二纵向中柱94-6、第一纵向中柱94-7、第二纵向中柱94-8是呈对称设置。
图20的实施例虽然仅示出了包括有两个边缘纵向柱91-1和91-3以及一个中间纵向柱91-2的磁芯，但是，可以理解的是，在其他实施例中，磁芯也可以仅具有两个边缘纵向柱，或者可以具有更多个中间纵向柱，这些并不作为对本发明的限制。
本发明至少获得如下的一项多项好处：(1)各绕组阵列排列，可以实现多相反耦合，且可以实现各相之间耦合强度和各感量均衡一致；(2)磁路短和占地面积小，提高功率密度和效率；(3)更适合堆叠式模块结构，并利于垂直方向散热；(4)结构简单，可制造性好；(5)既适合铁氧体材料也适合粉芯材料。
虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (26)

1.一种多相耦合电感，其特征在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括两个第一横向柱、至少一个纵向边柱以及多个纵向中柱，其中，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接；以及
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
2.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，所述纵向边柱的数量为两个，且是对称地设置于所述两个第一横向柱的左右两端。
3.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，所述磁芯还包括第二横向柱，所述第二横向柱位于所述两个第一横向柱之间，所述第一纵向中柱的第二端通过所述第二横向柱连接于所述第二纵向中柱的第二端。
4.根据权利要求3所述的多相耦合电感，其特征在于，
在从所述第二横向柱经由所述第一纵向中柱至所述两个第一横向柱中的该者的第一磁路上设置有第一气隙；和/或，
在从所述第二横向柱经由所述第二纵向中柱至所述两个第二横向柱中的该另一者的第二磁路上设置有第二气隙。
5.根据权利要求3所述的多相耦合电感，其特征在于，所述磁芯还包括：
第一解耦柱，连接于所述第二横向柱，且位于所述两个第一横向柱之间，在从所述第二横向柱经由所述第一解耦柱至所述两个第一横向柱的第三磁路上设置有第三气隙；和/或，
第二解耦柱，连接于所述第二横向柱，且位于所述至少一个纵向边柱与所述第二横向柱之间，在从所述第二横向柱经由所述第二解耦柱至所述纵向边柱的第四磁路上设置有第四气隙。
6.根据权利要求3所述的多相耦合电感，其特征在于，所述第一纵向中柱及所述第二纵向中柱的磁导率小于所述磁芯的其余部分中的至少一部分的磁导率。
7.根据权利要求3所述的多相耦合电感，其特征在于，所述磁芯还包括解耦板，所述解耦板与所述两个第一横向柱竖向堆叠，所述竖向与横向和纵向均正交；其中，
所述解耦板与所述两个第一横向柱之间设置有第五气隙；和/或，
所述解耦板与所述至少一个纵向边柱之间设置有第六气隙；和/或，
所述解耦板与所述第二横向柱之间设置有第七气隙。
8.根据权利要求3所述的多相耦合电感，其特征在于，至少两个所述第一纵向中柱与至少一个所述第二纵向中柱是相对于所述第二横向柱呈交错地设置或呈对齐地设置。
9.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端通过侧面或端面直接接触。
10.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，所述纵向边柱的数量为一个，所述纵向边柱呈板状，所述纵向边柱与所述两个第一横向柱竖向堆叠。
11.根据权利要求10所述的多相耦合电感，其特征在于，所述两个第一横向柱中的该者堆叠于所述纵向边柱与所述第一纵向中柱之间；
所述两个第一横向柱中的该另一者堆叠于所述纵向边柱与所述第二纵向中柱之间。
12.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，
所述第一绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出；和/或，
所述第二绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出。
13.根据权利要求1所述的多相耦合电感，其特征在于，所述多个绕组中，至少一个所述绕组的端子沿竖向自所述磁芯的上表面引出，至少一个所述绕组的端子沿竖向自所述磁芯的下表面引出。
14.一种多相耦合电感阵列，其特征在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括：
N个第一横向柱；
M个第二横向柱，所述M个第二横向柱与所述N个第一横向柱平行设置且彼此交错，其中，M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；
至少一个纵向边柱，连接所述N个第一横向柱的第一端；
第一连接磁柱，连接所述M个第二横向柱的第一端；
多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
15.根据权利要求14所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，所述纵向边柱的数量为一个，所述纵向边柱呈板状，所述纵向边柱与所述N个第一横向柱竖向堆叠。
16.根据权利要求15所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，所述磁芯还包括第二连接磁柱，所述第二连接磁柱连接每一所述第二横向柱的第二端。
17.根据权利要求14所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，所述第一连接磁柱呈板状，所述第一连接磁柱与所述M个第二横向柱竖向堆叠。
18.根据权利要求14所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，
在从所述第二横向柱经由所述第一纵向中柱至所述第一横向柱的第一磁路上设置有第一气隙；和/或，
在从所述第二横向柱经由所述第二纵向中柱至所述第一横向柱的第二磁路上设置有第二气隙。
19.一种多相耦合电感阵列，其特征在于，包括多个如权利要求1至13中任一项所述的多相耦合电感，该多个所述多相耦合电感竖向堆叠。
20.根据权利要求19所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，
该多个所述多相耦合电感的第一横向柱对应连接在一起；和/或，
该多个所述多相耦合电感的第二横向柱对应连接在一起；和/或，
该多个所述多相耦合电感的纵向边柱对应连接在一起。
21.一种多相耦合电感阵列，其特征在于，包括：
磁芯，其包括：
P个纵向柱，P为大于等于3的正整数，所述P个纵向柱包括位于边缘处的两个边缘纵向柱和位于中间的中间纵向柱；
设置于相邻的两个所述纵向柱之间的N个第一横向柱和M个第二横向柱，其中M≤N≤(M+1)，M≥2，且N和M均为正整数；所述第一横向柱与所述第二横向柱间隔设置；所述两个边缘纵向柱分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置，且所述两个边缘纵向柱至少在一端通过第一横向边柱相互连接，所述中间纵向柱的两侧分别与所述第一横向柱和所述第二横向柱其中之一连接并垂直设置；
设置于相邻的两个所述纵向柱之间的多个纵向中柱，所述多个纵向中柱包括至少两个第一纵向中柱和至少一个第二纵向中柱，其中，所述第一纵向中柱是设置在第i个所述第一横向柱与第i个所述第二横向柱之间，i＝1、……、M，所述第二纵向中柱是设置在第i个所述第二横向柱与第(i+1)个所述第一横向柱之间；
多个绕组，所述多个绕组包括至少两个第一绕组和至少一个第二绕组，所述至少两个第一绕组分别对应绕设于所述第一纵向中柱，所述至少一个第二绕组分别对应绕设于所述第二纵向中柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
22.根据权利要求21所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，所述第一横向柱与所述第二横向柱在横向和纵向上分别间隔设置，且所述第一横向柱与所述第二横向柱在所述纵向上交错设置。
23.根据权利要求21所述的多相耦合电感阵列，其特征在于，所述两个边缘纵向柱在另一端通过第二横向边柱相互连接。
24.一种两相反耦合电感，其特征在于，包括：
磁芯，所述磁芯包括两个第一横向柱、一个纵向边柱以及多个纵向中柱，其中，所述多个纵向中柱包括一个第一纵向中柱和一个第二纵向中柱，所述纵向边柱连接于所述两个第一横向柱，所述第一纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的一者连接，所述第二纵向中柱的第一端与所述两个第一横向柱中的另一者连接，所述第一纵向中柱的第二端与所述第二纵向中柱的第二端连接，且所述纵向边柱与所述两个第一横向柱竖向堆叠；以及
多个绕组，所述多个绕组包括第一绕组和第二绕组，所述第一绕组对应绕设于所述第一纵向中柱，所述第二绕组对应绕设于所述第二纵向中柱；或者，所述第一绕组在对应绕设于所述第一纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱；所述第二绕组在对应绕设于所述第二纵向中柱并交叉后再绕设于所述纵向边柱；
其中，流经任一所述绕组的电流产生的直流磁通在其他所述绕组对应的所述纵向中柱上的磁通方向，是与流经该其他所述绕组的电流产生的直流磁通在对应的所述纵向中柱上的磁通方向相反。
25.根据权利要求24所述的两相反耦合电感，其特征在于，所述两个第一横向柱中的该者堆叠于所述纵向边柱与所述第一纵向中柱之间；
所述两个第一横向柱中的该另一者堆叠于所述纵向边柱与所述第二纵向中柱之间。
26.根据权利要求24所述的两相反耦合电感，其特征在于，
所述第一绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出；和/或，
所述第二绕组的两端的端子分别沿竖向自所述磁芯的上表面及下表面引出。
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