[發(fā)明專(zhuān)利]一種磁芯結(jié)構(gòu)及磁性元件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111485042.5
• 申請(qǐng)日: 2021-12-07
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114156041A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-03-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴重輝
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 捷蒽迪電子科技（上海）有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): H01F7/06
• 分類(lèi)號(hào): H01F7/06;H01F27/30
• 代理公司: 國(guó)浩律師(南京)事務(wù)所 32284
• 代理人: 孟睿

本發(fā)明涉及一種磁芯結(jié)構(gòu)以及包含此磁芯結(jié)構(gòu)的磁性元件。磁芯結(jié)構(gòu)包括第一磁芯蓋板、第二磁芯蓋板，位于第一磁芯蓋板與第二磁芯蓋板之間的至少兩個(gè)繞線(xiàn)柱和一個(gè)邊柱，所述邊柱包括第一側(cè)邊部、第二側(cè)邊部以及連接于第一側(cè)邊部與第二側(cè)邊部之間的第三側(cè)邊部；第一側(cè)邊部、第三側(cè)邊部以及第二側(cè)邊部均用于支撐第一磁芯蓋板或第二磁芯蓋板，且第一側(cè)邊部和第二側(cè)邊部分別從相對(duì)的兩側(cè)支撐第一磁芯蓋板或第二磁芯蓋板，使得組合后的磁芯結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固。所述磁性元件包括前述磁芯結(jié)構(gòu)，所述至少兩個(gè)繞線(xiàn)柱上設(shè)置有繞組，且相鄰繞線(xiàn)柱上的磁通方向相反，使得磁芯蓋板之間的磁通可以互相抵消，減小磁芯結(jié)構(gòu)的體積和重量，減小磁芯的損耗。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁芯結(jié)構(gòu)及磁性元件。

背景技術(shù)

隨著大數(shù)據(jù)、云計(jì)算等技術(shù)的發(fā)展，使得電能的消耗也越來(lái)越大，這促使著開(kāi)關(guān)電源技術(shù)的快速發(fā)展，使得開(kāi)關(guān)電源產(chǎn)品需要具有高效率、高功率密度等特點(diǎn)。但就現(xiàn)有技術(shù)而言，磁性元件在整個(gè)電源系統(tǒng)中仍占據(jù)著較大比例的體積空間以及重量。為了減小磁性器件的體積，通常采取的手段是提升開(kāi)關(guān)電源的工作頻率。但是，工作頻率的提升會(huì)使得與工作頻率相關(guān)的損耗增加，如開(kāi)關(guān)器件的開(kāi)關(guān)損耗和驅(qū)動(dòng)損耗增加、磁性元件的交流損耗增加等，還會(huì)降低開(kāi)關(guān)電源的效率。另外，單純地提高工作頻率，磁性元件的體積存在極限值，此極限體積會(huì)限制磁性元件的進(jìn)一步小型化。

現(xiàn)有技術(shù)中存在一種磁芯結(jié)構(gòu)，包括第一磁蓋、第二磁蓋、兩個(gè)繞線(xiàn)柱和一公用邊柱。繞線(xiàn)柱和公用邊柱設(shè)置于第一磁蓋與第二磁蓋之間，且至少兩個(gè)繞線(xiàn)柱與公用邊柱相對(duì)設(shè)置，公用邊柱朝向繞線(xiàn)柱的側(cè)面具有一凸出部，該凸出部朝向相鄰兩個(gè)繞線(xiàn)柱之間的空隙方向延伸。該技術(shù)方案中的磁性元件集成了電感和變壓器的功能，容易實(shí)現(xiàn)功率擴(kuò)展，而且有利于避免由于印制電路板層數(shù)的增加而導(dǎo)致的散熱問(wèn)題和成本問(wèn)題等。但是，該技術(shù)方案存在以下缺陷：

（1）該技術(shù)方案給出的繞線(xiàn)方式，使得兩個(gè)繞線(xiàn)柱的磁通方向是一致的，第一磁蓋與第二磁蓋中的磁通無(wú)抵消。在需要保證磁通密度小的設(shè)計(jì)場(chǎng)景下，第一磁蓋、第二磁蓋以及邊柱需要具有一定的厚度，才能保證磁通密度小，這實(shí)際上不可避免地增加了磁芯結(jié)構(gòu)的體積和重量。

（2）鑒于繞線(xiàn)柱上開(kāi)設(shè)有氣隙，因此，繞線(xiàn)柱本身對(duì)位于上部的磁蓋沒(méi)有支撐作用，第一磁蓋與第二磁蓋組合裝配時(shí)，只能依靠邊柱及突出部支撐位于上部的磁蓋，但邊柱及突出部只位于磁蓋的一側(cè)，且沿磁蓋長(zhǎng)度方向形成細(xì)且長(zhǎng)的形狀，并不能對(duì)位于上部的磁蓋形成穩(wěn)固的支撐，沒(méi)有邊柱及突出部的另一側(cè)沒(méi)有形成對(duì)上部磁蓋的有效支撐，第一磁蓋與第二磁蓋組合后的結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定。同時(shí)，在某些應(yīng)用場(chǎng)景下，相鄰繞線(xiàn)柱上的繞組需要串聯(lián)或并聯(lián)，該專(zhuān)利中的凸起會(huì)影響線(xiàn)路布線(xiàn)。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的上述技術(shù)缺陷，本發(fā)明提出一種磁芯結(jié)構(gòu)以及包含此磁芯結(jié)構(gòu)的磁性元件。

本發(fā)明的第一個(gè)方面是提供一種磁芯結(jié)構(gòu)，包括第一磁芯蓋板、第二磁芯蓋板，位于第一磁芯蓋板與第二磁芯蓋板之間的至少兩個(gè)繞線(xiàn)柱和一個(gè)邊柱，繞線(xiàn)柱上設(shè)置有氣隙，所述邊柱包括第一側(cè)邊部、第二側(cè)邊部以及連接于第一側(cè)邊部與第二側(cè)邊部之間的第三側(cè)邊部，第一側(cè)邊部、第三側(cè)邊部以及第二側(cè)邊部依次相連接形成三面包圍、一面開(kāi)口的結(jié)構(gòu)；所述至少兩個(gè)繞線(xiàn)柱位于第一側(cè)邊部、第三側(cè)邊部以及第二側(cè)邊部依次連接形成三面包圍的區(qū)域內(nèi)；第一側(cè)邊部、第三側(cè)邊部以及第二側(cè)邊部均用于支撐第一磁芯蓋板或第二磁芯蓋板，且第一側(cè)邊部和第二側(cè)邊部分別從相對(duì)的兩側(cè)支撐第一磁芯蓋板或第二磁芯蓋板。

作為一種較佳的實(shí)施方式，至少一個(gè)繞線(xiàn)柱橫截面長(zhǎng)度尺寸較大的方向朝向邊柱的開(kāi)口設(shè)置。

作為一種較佳的實(shí)施方式，繞線(xiàn)柱朝向邊柱開(kāi)口的端部不超出第一側(cè)邊部位于邊柱開(kāi)口處端部與第二側(cè)邊部位于邊柱開(kāi)口處端部之間的連線(xiàn)。

作為一種較佳的實(shí)施方式，邊柱內(nèi)側(cè)為連續(xù)的面，未設(shè)置凸出部。