CN101989483B

CN101989483B - 磁性元件组

Info

Publication number: CN101989483B
Application number: CN 200910165712
Authority: CN
Inventors: 赖育骏; 魏伯佑
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2012-12-26
Anticipated expiration: 2029-08-06
Also published as: CN101989483A

Abstract

本发明公开了一种磁性元件组，其包括：磁心组以及至少第一绕组结构；该磁心组包含：第一磁心元件，具有第一磁板及第一磁柱；第二磁心元件，具有第二磁板及第二磁柱；其中，当第一磁心元件与第二磁心元件组装时，将第一绕组结构套设于第一磁柱上，并将第一磁柱对应于第二磁板的第二侧端，将第二磁柱对应于第一磁板的第一侧端，以使该第一绕组结构与该磁心组相互组接固定。

Description

磁性元件组

技术领域

本发明涉及一种磁性元件组，尤其涉及一种具有L型磁心组的磁性元件组。

背景技术

一般而言，电器设备中常设有许多磁性元件，如变压器、电感元件等，而为了适应电器设备的薄型化，磁性元件及内部使用的导电绕组也需朝薄型化的趋势发展，以降低电器设备的整体体积。

以电感元件为例，公知电感元件如图1所示，如图所示，电感元件1主要由绕线架11、磁心组12以及线圈13组成，其中，绕线架11具有绕线槽111，用以供线圈13缠绕于其上，且在绕线架11中还具有一贯穿通道112，且在绕线架11的底部具有多个接脚113，用以与线圈13连接，以使该线圈13可与一电路板(图未示)电连接，并且，磁心组12为EE型铁心，且具有第一磁心元件121以及第二磁心元件122，第一磁心元件121及第二磁心元件122在中间及两端分别设有同侧凸出的中柱121a、122a及侧柱121b、122b。

当电感元件1进行组装时，主要将第一磁心元件121的中柱121a以及第二磁心元件的中柱121a分别对应于绕线架11的贯穿通道112，并将中柱121a、122a容设于贯穿通道112内，且使第一磁心元件121的侧柱121b与第二磁心元件122的侧柱122b相互对应组装，通过设置于绕线架11上的线圈13与第一磁心元件121及第二磁心元件122之间的电磁感应，使线圈13产生感应电压，以完成电感元件1的组装。

公知电感元件1在组装时如前述，将第一磁心元件121的侧柱121b与第二磁心元件122的侧柱122b相互对应组装，然而此组装方式为平面结合方式，因此，在组合时极易受到外力作用而使得第一磁心元件121及第二磁心元件122在对位时产生歪斜，而造成组合不良的情形，进而影响磁性元件的特性，会产生较高的磁损，并可能导致效率降低等问题。

此外，由于第一磁心元件121及第二磁心元件122的组合点位于线圈13的中心位置，因此，在组合处会产生边缘效应，且当两磁心元件121及122之间的气隙距离越大的时候，涡流损增大，边缘效应会越明显，因此，将导致电感元件1的温度升高，此外，由于磁心组12为EE型铁心，因此，侧柱121b及122b在组装后会包覆于线圈13的外侧，使得散热不易，因而，也会使电感元件1的温度升高，进而产生安全上的问题，必需花费较高的成本提升安全的温度等级，或需另行研发散热、降温装置，因而增加成本。

并且，由于电感元件1的磁心组12为EE型铁心，因此，其窗口的位置受到EE型铁心的限制，若其不符合需求而需要变更时，则必须重新改变磁心组12的尺寸、线圈13的线径、绕线圈数或厚度等，因此，需要重新设置磁性元件的规格，并大幅变更设计、重新开发新模具、或是增设其设置的空间，因而会导致耗费工时及增加开发成本等缺失。

并且，当想同时设置两电感元件1时，则需两倍大的设置空间以及两倍物料成本等，无法有效节省空间及制造成本。

鉴于此，如何开发一种可减少体积、降低成本、降低涡流损，且可避免磁心组组合时易产生歪斜情形的磁性元件，以解决公知技术的诸多缺陷，实为相关技术领域人员目前所迫切需要解决的问题。

发明内容

本发明的一目的在于提供一种磁性元件组，以解决公知磁性元件在组装时易产生歪斜，且其组合位置位于线圈中央，易导致涡流损，产生边缘效应，并导致温度升高等缺陷。

本发明的另一目的在于提供一种磁性元件组，以解决公知设置两组磁性元件时易造成体积较大且成本较高的缺陷。

为实现上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种磁性元件组，其包括：磁心组，以及至少第一绕组结构；磁心组包含：第一磁心元件，具有第一磁板及第一磁柱；第二磁心元件，具有第二磁板及第二磁柱；至少一第一绕组结构为一线圈或一铜箔；其中，当第一磁心元件与第二磁心元件组装时，将第一绕组结构套设于第一磁柱上，并将第一磁柱对应于第二磁板的第二侧端的一第二凹部，并与该第二凹部相互对应卡合，以及将第二磁柱对应于第一磁板的第一侧端的一第一凹部，并与该第一凹部相互对应卡合，以使该第一绕组结构与该磁心组相互组接固定。

为实现上述目的，本发明的一较广义实施方式为提供一种磁性元件组，其包括：磁心组，第一绕组结构，以及第二绕组结构；该磁心组包含：第一磁心元件，具有第一磁板及第一磁柱；第二磁心元件，具有第二磁板及第二磁柱；第一绕组结构为一线圈或一铜箔；其中，当第一磁心元件与第二磁心元件组装时，将第一绕组结构及第二绕组结构分别套设于第一磁柱及第二磁柱上，并将第一磁柱对应于第二磁板的第二侧端的一第二凹部，并与该第二凹部相互对应卡合，以及将第二磁柱对应于第一磁板的第一侧端的一第一凹部，并与该第一凹部相互对应卡合，以使第一绕组结构及第二绕组结构与该磁心组相互组接固定。

附图说明

图1为公知电感元件的结构示意图。

图2A为本发明第一优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图。

图2B为图2A所示的磁性元件组的组装结构示意图。

图3A为本发明第二优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图。

图3B为图3A所示的磁性元件组的组装结构示意图。

图4A为本发明第三优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图。

图4B为图4A所示的磁性元件组的组装结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1、24、25、45：电感元件

11：绕线架

12、22、32、42：磁心组

13、34、35、44：线圈

111：绕线槽

112、211、231、312、332、412、431：贯穿通道

113、313：接脚

121、221、321、421：第一磁心元件

122、222、322、422：第二磁心元件

121a、122a：中柱

121b、122b、221b、222b：侧柱

2、3、4：磁性元件组

21、33、41：第二绕组结构

221a、321a、421a：第一磁板

221b、321b、421b：第一磁柱

221d、321d：第一侧端

222a、322a、422a：第二磁板

222b、322b、422b：第二磁柱

222c、322c、422c：第二凹部

222d、322d：第二侧端

23、31、43：第一绕组结构

311：第一绕线架

331、411：第二绕线架

36、37、46：变压器

具体实施方式

体现本发明特征与优点的一些典型实施例将在后面的说明中详细叙述。应理解的是，本发明能够在不同的形式上具有各种的变化，其皆不脱离本发明的范围，且其中的说明及附图在本质上作说明之用，而非用以限制本发明。

请参阅图2A，其为本发明第一优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图。如图所示，本发明的磁性元件组2主要由第一绕组结构23以及磁心组22组成，磁心组22包含第一磁心元件221及第二磁心元件222，其中第一磁心元件221及第二磁心元件222各分别具有第一磁板221a、第一磁柱221b及第二磁板222a、第二磁柱222b，当磁性元件组2进行组装时，将第一绕组结构23套设于第一磁柱221b上，并将第一磁柱221b对应于第二磁板222的第二侧端222d处，且将第二磁柱222b对应于第一磁板221的第一侧端221d，并加以连接固定，以完成磁性元件组2的组装。

以本实施例为例，第一磁心元件221及第二磁心元件222为L型铁心，且第一磁心元件221的第一磁板221a及第一磁柱221b可为但不限于为一体成型的结构，第二磁心元件222的第二磁板222a及第二磁柱222b也可为但不限于为一体成型的结构；当然，在另一些实施例中，第一磁板221a及第一磁柱221b或是第二磁板222a及第二磁柱222b为可拆卸的组合结构，其可依实际实施情形而任意变化，并不以此为限。并且，在第一磁板221a的第一侧端221d处具有第一凹部(图未示)，且在第二磁板222a的第二侧端222d处具有第二凹部222c，其中第一凹部及第二凹部222c分别对应于第二磁柱222b及第一磁柱221b。

且在本实施例中，磁性元件组2还包含第二绕组结构21，且第一绕组结构23及第二绕组结构21均为扁平的扁平线圈，但不以此为限，当磁性元件组2进行组装时，将第一磁心元件221的第一磁柱221b对应于第一绕组结构23的贯穿通道231而设置，同时也将第二磁心元件222的第二磁柱222b对应于第二绕组结构21的贯穿通道211而设置，以使第一绕组结构23及第二绕组结构21分别套设于第一磁柱221b及第二磁柱222b上，再使第一磁柱221b及第二磁柱222b分别对应于第二磁板222a的第二凹部222c及第一磁板221a的第一凹部，并相互对应卡合，以完成如图2B所示的磁心元件组2的组合结构。

在一些实施例中，更可以点胶方式将第一磁柱221b及第二磁柱222b分别固定于第二凹部222c及第一凹部中，其连接固定的方式可依实际情形而任意变化，并不以此为限。并且，如图2B所示，磁性元件组2包含两组分别套设于第一磁柱221b及第二磁柱222b上的第一绕组结构23及第二绕组结构21，通过第一绕组结构23及第二绕组结构21的线圈与磁心组22之间产生电磁感应，以形成两组并联的电感元件24、25，如此一来，则两组电感元件24、25可共享一组磁心组22，且也可有效减小其设置的体积空间，不仅可降低成本，更具备减小体积的优点，除此之外，磁心组22的第一磁心元件221及第二磁心元件222为相同的元件，因而在生产制造时还可共模制作，更利于节省制造成本。

请同时参阅图3A及图3B，其分别为本发明第二优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图及组装结构示意图；在本实施例中，磁性元件组3同样由第一绕组结构31、第二绕组结构33以及磁心组32所形成，其中磁心组32的型态及设置方式与前述实施例相仿，故在此不再赘述；然而，在本实施例中，第一绕组结构31及第二绕组结构33还分别具有第一绕线架311及第二绕线架331，用以分别供线圈34、35缠绕于其上，且在另一些实施例中，线圈34、35的型态也可为扁平线圈、铜箔等形式，并不以此为限。

在本实施例中，磁性元件组3的组合方式将第一磁心元件321的第一磁柱321b对应于第一绕组结构31的第一绕线架311的贯穿通道312而设置，同时也将第二磁心元件322的第二磁柱322b对应于第二绕组结构33的第二绕线架331的贯穿通道332而设置，其后再使第一磁柱321b对应于第二磁板322a的第二侧端322d的第二凹部322c，并使第二磁柱322b对应于第一磁板321a的第一侧端321d的第一凹部(图未示)而彼此连接固定，以完成磁性元件组3的组装。且在本实施例中，第一绕组结构31及第二绕组结构33与磁心组32相互组装后，形成如图3B所示的两并联设置的变压器36、37，且由于变压器36、37共享同一磁心组32，因此，更可有效节省体积及制造成本。

请再参阅图4A及图4B，其分别为本发明第三优选实施例的磁性元件组的分解结构示意图及组装结构示意图，在本实施例中，磁性元件组4由第一绕组结构43、第二绕组结构41以及磁心组42所形成，其中磁心组42具有第一磁心元件421及第二磁心元件422，且第一磁心元件421及第二磁心元件422分别具有第一磁板421a、第一磁柱421b、第二磁板422a、第二磁柱422b及第二凹部422c，并且，在本实施例中，磁心组42与前述实施例相仿，为L型铁心，且其型态及设置方式与前述实施例相仿，故在此不再赘述，然而在本实施例中，第二绕组结构41还分别具有第二绕线架411，用以供线圈44缠绕于其上，即在本实施例中，第一绕组结构43为扁平线圈结构，而第二绕组结构41为具有第二绕线架411的绕组结构，因此，当第一磁心元件421的第一磁柱421b对应穿设于第一绕组结构43的贯穿通道431，以及第二磁心元件422的第二磁柱422b对应穿设于第二绕组结构41的贯穿通道412，并彼此分别对应于第二凹部422c及第一凹部(图未示)而设置时，则磁性元件组4如图4B所示，为电感元件45及变压器46的组合结构，由此可见，本发明的磁性元件组4可搭配多样化的绕组结构43、41，不仅可单独作为电感元件的组合，也可结合变压器而形成多样的磁性元件组，因此，在应用上更具弹性及多样化。

此外，磁心组42的第一磁柱421b及第二磁柱422b所设置的位置可依实际需求而作细节调整，不会像传统EE型铁心受到两侧侧柱的限制，而造成设计上的困难。并且，第一磁柱421b与第二凹部422c组接的位置位于第二磁板422a上，同样地，第二磁柱422b与第一磁心元件的接合处也设置在第一磁板421a上，因此，其组合处均设置于线圈的边缘，所以可有效降低涡流损，同时，由于第一绕组结构43及第二绕组结构41在组装后不会受到磁心组42的包覆，因此，可将热以辐射散热的方式逸散至空气中，进而有助于散热及降低温度。

综上所述，本发明提供一种磁性元件组，该磁性元件具有第一绕组结构、第二绕组结构及L型磁心组，磁心组具有第一磁心元件及第二磁心元件，且第一磁心元件及第二磁心元件分别具有第一磁板、第一磁柱、第二磁板及第二磁柱，通过第一磁柱及第二磁柱分别对应设置于第一绕组结构及第二绕组结构的贯穿通道中，以使两磁性元件并联设置，并共享同一磁心组，以增加磁性元件组设置的应用性及多样性，并可减小磁性元件组的体积及制造成本，此外，由于第一磁心元件与第二磁心元件接合处为两磁心元件的侧边，且分别位于第一磁板及第二磁板上，因此，可降低涡流损、降低温度，所以本发明的磁性元件组不仅可使两组磁性元件共同利用同一磁心组而设置，更可使磁心组在制作上更为简便、对位容易且能节省制作成本，并具有减小磁性元件组整体体积的优点。因此，本发明的磁性元件组极具产业的价值，且符合各项专利条件。

本发明可由本领域的技术人员进行变型和修改，但皆不脱离如所附权利要求书所限定的保护范围。

Claims

1.一种磁性元件组，包括：

一磁心组，包含：

一第一磁心元件，具有一第一磁板及一第一磁柱；和

一第二磁心元件，具有一第二磁板及一第二磁柱；以及

至少一第一绕组结构，其为一线圈或一铜箔；

其中，当该第一磁心元件与该第二磁心元件组装时，将该第一绕组结构套设于该第一磁柱上，并将该第一磁柱对应于该第二磁板的一第二侧端的一第二凹部，并与该第二凹部相互对应卡合，以及将该第二磁柱对应于该第一磁板的一第一侧端的一第一凹部，并与该第一凹部相互对应卡合，以使该第一绕组结构与该磁心组相互组接固定。

2.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第一磁柱与该第一磁板一体成型。

3.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第一磁柱与该第一磁板为可拆卸的组合。

4.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第二磁柱与该第二磁板一体成型。

5.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第二磁柱与该第二磁板为可拆卸的组合。

6.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该磁性元件组还包含一第二绕组结构，其套设于该第二磁柱上。

7.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第二绕组结构为一线圈或一铜箔。

8.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该第二绕组结构还具有一第二绕线架，用以供该线圈或该铜箔缠绕于其上。

9.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该磁性元件组为双电感元件的组合。

10.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该磁性元件组为双变压器的组合。

11.如权利要求1所述的磁性元件组，其中该磁性元件组为一电感器及一变压器的组合。

12.一种磁性元件组，其包括：

一磁心组，包含：

一第一磁心元件，具有一第一磁板及一第一磁柱；和

一第二磁心元件，具有一第二磁板及一第二磁柱；

一第一绕组结构，其为一线圈或一铜箔；以及

一第二绕组结构；

其中，当该第一磁心元件与该第二磁心元件组装时，将该第一绕组结构及该第二绕组结构分别套设于该第一磁柱及该第二磁柱上，并将该第一磁柱对应于该第二磁板的一第二侧端的一第二凹部，并与该第二凹部相互对应卡合，以及将该第二磁柱对应于该第一磁板的一第一侧端的一第一凹部，并与该第一凹部相互对应卡合，以使该第一绕组结构及该第二绕组结构与该磁心组相互组接固定。