CN106158239A - 线圈组件和包括该线圈组件的电源设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种线圈组件和包括该线圈组件的电源设备，所述线圈组件包括：第一线圈部，包括多层基板，在所述多层基板上形成导电图案；第二线圈部，由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起；芯，在穿透第一线圈部和第二线圈部的同时结合到第一线圈部和第二线圈部，从而电磁结合到第一线圈部和第二线圈部；按压构件，设置在所述芯和第二线圈部之间，以使得第一线圈部和第二线圈部彼此紧密地附着。

Description

线圈组件和包括该线圈组件的电源设备

本申请要求于2014年9月11日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0120463号韩国专利申请和于2014年10月10日提交到韩国知识产权局的第10-2014-0136632号韩国专利申请的优先权和权益，这两个韩国专利申请的公开内容通过引用被包含于此。

技术领域

本公开涉及一种线圈组件和包括该线圈组件的电源设备。

背景技术

通常，线圈组件包括芯、线圈架和绕组等。

随着线圈组件的小型化，为了确保绕组和芯之间或者初级线圈和次级线圈之间充分的绝缘已作出各种努力。

另外，在绕组线圈由导线形成的情况下，可能存在问题在于：由于人为误差导致线圈的线圈匝或绕组位置不恒定。

因此，已经需要具有一种新结构的线圈组件，所述新结构使得线圈组件小型化且其制造过程简化。

【现有技术文献】

(专利文献1)第3427428号日本专利公开。

发明内容

本公开的一方面可提供一种能够恒定地保持初级线圈和次级线圈之间的耦合系数的线圈组件以及包括该线圈组件的电源设备。

根据本公开的一方面，一种线圈组件可包括：第一线圈部，包括多层基板，在所述多层基板上形成导电图案；第二线圈部，由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起；芯，在穿透第一线圈部和第二线圈部的同时结合到第一线圈部和第二线圈部，从而电磁结合到第一线圈部和第二线圈部；按压构件，设置在所述芯和第二线圈部之间，以使得第一线圈部和第二线圈部彼此紧密地附着。

根据本公开的另一方面，一种线圈组件可包括：第一线圈部；第二线圈部，由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起；按压构件，结合到第二线圈部并限制第二线圈部的运动。

根据本公开的另一方面，一种线圈组件可包括：芯；第一线圈部，包括多层基板并结合到所述芯，在所述多层基板上形成导电图案；第二线圈部，包括缠绕所述芯的至少一个固定线圈匝以及根据第一线圈部的导电图案的形状设置的其余的线圈匝。

按压构件可设置在第二线圈部的固定线圈匝和所述其余的线圈匝之间，以确保固定线圈匝和所述其余的线圈匝之间的间隔。

根据本公开的另一方面，一种电源设备可包括：线圈组件，所述线圈组件可包括第一线圈部、由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起的第二线圈部、以及结合到第二线圈部以限制第二线圈部的运动的按压构件；主板，所述线圈组件安装在主板上。

附图说明

通过下面结合附图进行的详细描述，本公开的上述及其它方面、特征及其它优点将会被更清楚的理解，其中：

图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的从底部观察的透视图；

图2是示意性地示出图1的线圈组件的从底部观察的分解透视图；

图3是沿着图2的A-A’线观察的平面图；

图4是沿着图2的B-B’线观察的平面图；

图5是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件被安装在主板上的状态的透视图；

图6是示意性地示出根据本公开的另一示例性实施例的线圈组件的分解透视图。

具体实施方式

现在将参照附图详细地描述本公开的示例性实施例。

然而，本发明可以以许多不同的形式实施，且不应当被解释为局限于在此阐述的实施例。更确切地，提供这些实施例是为了使本公开将是彻底的和完整的，并且将把本公开的范围充分传达给本领域的技术人员。

在附图中，为清楚起见，可能夸大元件的形状和尺寸，相同的标号将始终用于表示相同或相似的元件。

图1是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件的从底部观察的透视图；图2是示意性地示出图1的线圈组件的从底部观察的分解透视图。

另外，图3是沿着图2的A-A’线观察的平面图；图4是沿着图2的B-B’线观察的平面图，并且仅示出了第一线圈部和第二线圈部。

参照图1至图4，根据本示例性实施例的线圈组件100可包括芯10、第一线圈部20、第二线圈部40和按压构件70。

芯10可以为具有中部支腿122和外部支腿124的EE形状的芯，彼此对应的第一芯部12和第二芯部13可构成完整的芯10。

同时，尽管本示例性实施例中已示出横截面为E形状的EE形状的芯，但是本公开不限于此。例如，芯10可按照诸如EI形状、UU形状、UI形状等各种形状形成。

另外，根据本示例性实施例的芯10可具有形成在其内表面中的至少一个引线槽127。

引线槽127可以是在第二线圈部40的引线44(将在下面描述)被引导到外部的过程中设置引线44的空间。因此，引线槽127与第二线圈部40的引线44的直径相比可具有更宽的宽度和更深的深度。然而，本公开不限于此。

由于形成有引线槽127，所以第二线圈部40的引线44不会过度紧密地附着到绕组部42。因此，可显著地降低由于过度紧密附着而引起的第二线圈部40的形状改变，从而可获得均匀的漏电感。另外，可降低由于过度紧密附着引起的线自身产生的电阻。

这里，引线槽127可形成在与第二线圈部40相邻地设置的第二芯部13中，但是不限于此。

另外，引线槽127可按照足以使设置在其中的引线44运动的尺寸被形成。

第一线圈部20可由多层基板形成，在所述多层基板中堆叠了包括导电图案24的至少一个图案层。这里，导电图案24可形成为螺旋形状，并且可以是具有预定线圈匝的感应器图案。

另外，绝缘层可设置在图案层之间。例如，印刷电路板(PCB)可用作根据本示例性实施例的多层基板。然而，本公开不限于此，而是可以不同地实施。即，包括形成在绝缘层上的导电图案24的任何基板(诸如柔性基板、陶瓷基板、玻璃基板等)可被用作所述多层基板。

另外，在图案层由多个层实现的情况下，用于将所述多个图案层彼此电连接的导电过孔28可形成在所述多层基板中。然而，本公开不限于此，而是可以不同地实施。例如，图案层可通过所述多层基板的侧表面彼此连接。

第一线圈部20可具有形成在所述多层基板中的通孔21。芯10的中部支腿122(将在下面描述)可插入到通孔21中。因此，通孔21可按照与芯10的中部支腿122的横截面的形状对应的形状形成。

另外，第一线圈部20可包括端子焊盘26和导电过孔28，其中，端子引脚29紧固到端子焊盘26。端子焊盘26和导电过孔28可电连接到导电图案24。

端子焊盘26可设置在所述多层基板的外侧部分。多个端子焊盘26可在所述多层基板的一侧形成并设置在一条线上。

端子引脚29可紧固到端子焊盘26。端子引脚29可被设置为使第一线圈部20和主板1(见图5)彼此电连接。

导电过孔28可将设置在不同层上的导电图案24彼此电连接。因此，第一线圈部20的线圈图案可通过导电图案24和导电过孔28而完成。

根据本示例性实施例的导电过孔28可设置在由导电图案24形成的螺旋内部空间中。因此，导电图案24可电连接到螺旋内部空间中的导电过孔28，从而电连接到其它层上的导电图案24。

另外，由于导电过孔28形成在螺旋内部空间中，因此导电图案24可部分地与通孔21分开。这里，可根据导电过孔28的尺寸等设置彼此分开的导电图案24和通孔21之间的距离。

因此，通孔21可设置在由导电图案24形成的螺旋内部空间中，并可按照偏向螺旋内部空间的一侧的形式设置。另外，导电过孔28可设置在通孔21和导电图案24之间。

如上所述构造的根据本示例性实施例的第一线圈部20可用作初级线圈。因此，第二线圈部40可用作次级线圈。然而，本公开不限于此，而是可以进行各种变型。例如，将在下面描述的第二线圈部40可用作初级线圈。

第二线圈部40可包括具有绝缘涂层的导线。

第二线圈部40可在确保与第一线圈部20的导电图案24绝缘的同时与第一线圈部20堆叠在一起。这里，可通过绝缘涂层来确保绝缘。

例如，根据本示例性实施例的第二线圈部40可以是三重绝缘线，在该三重绝缘线中形成三个绝缘涂层来保护导线。然而，本公开不限于此。即，第二线圈部40还可由普通绝缘线或矩形线形成。在这种情况下，可在第二线圈部40和第一线圈部20之间设置至少一个绝缘片。

第二线圈部40可包括：部件42(在下文中，被称为绕组部)，线在绕组部42中缠绕为螺旋状；引线44，从第二线圈部40的两端引导到绕组部42的外部。

绕组部42可缠绕芯10的中部支腿122。因此，绕组部42可缠绕为螺旋状，在第一线圈匝沿着中部支腿的外周表面缠绕后，绕组部42的直径朝着中部支腿122的外径增加。

绕组部42可按照与上面描述的第一线圈部20的导电图案24的形状对应的形状形成。

也就是说，当第一线圈部20和第二线圈部40彼此结合时，第一线圈部20的导电图案24和第二线圈部40的绕组部42可设置为同心，并设置为形成彼此对应或彼此相似的轮廓。

例如，在第一线圈部20的导电图案24为如图4所示的矩形线圈图案的情况下，第二线圈部40的绕组部42可按照与导电图案24的形状对应的矩形螺旋形状形成。同样地，尽管未示出，但是在第一线圈部20的导电图案24为圆形线圈图案的情况下，第二线圈部40的绕组部42也可形成为与导电图案24的形状对应的圆形形状。

在第一线圈部20和第二线圈部40如上所述形成为相似的形状并且彼此结合为彼此重叠的情况下，第一线圈部20和第二线圈部40之间的耦合系数可增大，从而可显著地降低漏电感。

另外，根据本示例性实施例的绕组部42可具有在缠绕的线之间形成的至少一个间隔部45。例如，间隔部45可指的是位于构成绕组部42的线圈匝中的任意一个线圈匝(例如，第N个线圈匝)与紧接着第N个线圈匝的下一个线圈匝(例如，第N+1个线圈匝)之间的空间。

这里，第N个线圈匝可以是形成在绕组部42的最内侧的第一线圈匝，第N+1线圈匝可以是第二线圈匝。例如，在根据本示例性实施例的第二线圈部40中，间隔部45可形成在设置在最内侧的第一线圈匝和其余的线圈匝之间。

如上所述，为了固定由导线形成的第二线圈部40的运动并允许绕组部42的形状与第一线圈部20的导电图案24的形状对应，可形成间隔部45。

将在下面提供其更详细的描述。

如上所述，在根据本示例性实施例的第一线圈部20中，导电图案24可以不根据通孔21的形状形成，通孔21可形成在由导电图案24所形成的内部中并由于导电过孔28而处于偏向一侧的状态。

另外，第二线圈部40可形成为与第一线圈部20的导电图案24的形状对应的形状，以增大与第一线圈部20的耦合系数。

然而，在这种情况下，可能难以将第二线圈部40固定到规定的位置。另一方面，在第二线圈部40顺序地缠绕芯10的中部支腿122的情况下，第二线圈部40可被固定，然而可能难以使第二线圈部40形成为与第一线圈部20的导电图案24的形状对应的形状。

因此，在根据本示例性实施例的第二线圈部40中，如图3和图4中所示，至少一个线圈匝42a(固定线圈匝)可缠绕芯10的中部支腿122，其余的线圈匝42b和42c可按照与第一线圈部20的导电图案24的形状对应的形状缠绕。

因此，由于第二线圈部40可通过固定线圈匝42a固定到芯10的中部支腿122，并且其余的线圈匝42a和42c的形状与第一线圈部20的导电图案24的形状对应，所以可增大第二线圈部40和第一线圈部20之间的耦合系数。

由于如上所述的结构，间隔部45可形成在缠绕中部支腿122的固定线圈匝42a与其余的线圈匝42b和42c之间。这里，间隔部45的间隔可对应于使通孔21和导电图案24通过第一线圈部20中的导电过孔28彼此分开的距离。

另外，按压构件70的插入突起74(将在下面描述)可插入到间隔部45中。

引线44可指的是从绕组部42的两端延伸然后被引导到绕组部42的外部的部件。这里，从绕组部42的内侧引导的引线44可在横跨绕组部42时被引导到绕组部42的外部。因此，可在横跨绕组部42的线时引导引线44。

按压构件70可设置在芯10的内表面和第二线圈部40之间，以固定第二线圈部40的形状，并确保第二线圈部40和芯10之间的绝缘。

参照图2，按压构件70可包括形成为平板形状的按压板72、从按压板72的一个表面突出的插入突起74以及支撑突起76。

按压板72可大体上根据第二线圈部40的形状形成，并且按压板72可具有：中空部71，形成在按压板72中，使得芯10的中部支腿122插入到中空部71中；切开槽78，形成在按压板72的一侧，以通过切开槽78引导第一线圈部20的引线44。

由于中空部71是芯10的中部支腿122插入到其中的孔，所以中空部71可按照与第一线圈部20的通孔21的形状相同的形状形成。

切开槽78可按照通过切除按压板71的一部分以形成槽来将外部和中空部71彼此连接的形式形成。切开槽78可被设置为将设置在第一线圈部20的内侧的引线44引导到外部。因此，切开槽78可具有比第一线圈部20的引线44的直径大的宽度。

支撑突起76可沿着按压板72的一侧的边缘突出，并可被设置为防止第二线圈部40过度暴露到外部或变形并保持第二线圈部40的形状。

因此，支撑突起76可按照与第二线圈部40的线的直径对应的距离或比第二线圈部40的线的直径小的距离突出。另外，支撑突起76的内表面可按照与第二线圈部40的绕组部42的外周的形状对应的形状形成。

根据本示例性实施例的第二线圈部40可按照拐角被倒圆的矩形形状缠绕。因此，支撑突起76的内表面可形成为可以支撑拐角被倒圆的矩形形状的形状。

如上所述，插入突起74可插入到第一线圈部20的间隔部45中。因此，插入突起74的长度和宽度可对应于间隔部45的长度和宽度或者小于间隔部45的长度和宽度。

在本示例性实施例中已经以示例的方式描述了形成一个支撑突起76和一个插入突起74的情况。然而，本公开不限于此。即，也可形成多个支撑突起76和多个插入突起74。

按压构件70可由诸如树脂的绝缘材料形成。然而，本公开不限于此。即，按压构件70也可被构造为通过将导电板埋入其中或将导电粉末与绝缘材料混合而具有减小电磁干扰(EMI)的屏蔽构件的功能。

另外，按压构件70可用于允许第一线圈部20和第二线圈部40彼此紧密地附着。因此，由于第一线圈部20的导电图案24和第二线圈部40的导线之间的间隔可在芯10中恒定地保持，所以可制造在导体之间产生的漏电感的偏差会显著地降低的线圈组件100。

同时，根据本示例性实施例的线圈组件100可包括绝缘构件80(见图1)，绝缘构件80设置在芯10的外部以牢固地使芯结合。绝缘构件80可由绝缘带或绝缘橡胶形成，但不限于此。

如上所述构造的根据本示例性实施例的线圈组件100可通过在第一线圈部20上堆叠第二线圈部40、在第二线圈部40上堆叠按压构件70、然后将芯10在两侧结合而制造。

因此，线圈组件100可被很容易地制造。另外，由导线形成的第二线圈部40总是会设置在规定位置，可保持其形状，并可通过按压构件70紧密地附着并结合到第一线圈部20。因此，由于第一线圈部20和第二线圈部40总是在相同的位置彼此结合，所以可增大第一线圈部20和第二线圈部40之间的耦合系数，从而可显著地降低漏电感。

另外，可省略根据现有技术的线圈架、线圈缠绕线圈架的过程等，从而可容易地制造线圈组件，并且可降低用于制造线圈组件所需的成本。

图5是示意性地示出根据本公开的示例性实施例的线圈组件安装在主板上的状态的透视图。

参照图5，根据本示例性实施例的线圈组件100可安装到主板1上，以使电源设备完整。

这里，线圈组件100的第一线圈部可通过端子引脚(未示出)电连接到主板1，线圈组件100的第二线圈部的引线44可直接结合到主板1，从而电连接到主板1。

在这种情况下，可进行各种变形。例如，第二线圈部的引线44可在长度方向上延伸，从而以较长距离而不是在线圈组件100的外周处结合到主板。

图6是示意性地示出根据本公开的另一示例性实施例的线圈组件的分解透视图。

参照图6，在根据本示例性实施例的线圈组件200中，与上述示例性实施例相反，第一线圈部20可设置在第二线圈部40上。

另外，多个端子引脚79可紧固到按压构件70的支撑突起76，第一线圈部20可结合到按压构件70的端子引脚79，从而通过端子引脚79电连接到主板(未示出)。

如上所述，如果需要，根据示例性实施例的线圈组件可以进行各种变型。

如上面所阐述的，通过根据本公开的示例性实施例的线圈组件和电源设备，由导线形成的第二线圈部可通过按压构件总是设置在规定位置并可保持其形状。因此，由于第一线圈部和第二线圈部总是在相同的位置彼此结合，所以可增大第一线圈部20和第二线圈部40之间的耦合系数，从而可显著地降低漏电感。

另外，可省略根据现有技术的线圈架、线圈缠绕线圈架的过程等，从而可容易地制造线圈组件，并且可降低用于制造线圈组件所需的成本。

虽然在上面已经显示和描述了示例性实施例，但是对于本领域的技术人员来说将明显的是，在不脱离由权利要求限定的本发明的范围的情况下，可以作出修改和变型。

Claims (18)

1.一种线圈组件，包括：

第一线圈部，包括多层基板，在所述多层基板上形成导电图案；

第二线圈部，由导线形成，并与第一线圈部堆叠在一起；

芯，在穿透第一线圈部和第二线圈部的同时结合到第一线圈部和第二线圈部，从而电磁结合到第一线圈部和第二线圈部；

按压构件，设置在所述芯和第二线圈部之间，以使得第一线圈部和第二线圈部彼此紧密地附着。

2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述按压构件保持第二线圈部的形状且同时限制第二线圈部的运动。

3.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，所述按压构件包括：按压板，按照与第二线圈部的形状对应的板状形成；插入突起，从所述按压板突出。

4.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述插入突起插入在形成第二线圈部的多个线圈匝之间。

5.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述插入突起插入第一线圈匝和第二线圈匝之间，其中，第一线圈匝是形成第二线圈部的多个线圈匝中的缠绕在最内侧的线圈匝，第二线圈匝随后缠绕第一线圈匝。

6.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述按压构件还包括至少一个支撑突起，所述至少一个支撑突起沿着第二线圈部的外周突出，以在包围第二线圈部的外周的同时支撑第二线圈部的外周。

7.根据权利要求6所述的线圈组件，其中，所述按压构件还包括多个端子引脚，所述多个端子引脚被紧固到支撑突起并电连接到第一线圈部。

8.根据权利要求3所述的线圈组件，其中，所述按压构件包括切开槽，所述切开槽通过切割按压板的一部分而形成，以形成槽，所述槽被用作第二线圈部的引线被引导到外部而所通过的路径。

9.根据权利要求1所述的线圈组件，其中，第二线圈部具有根据第一线圈部的导电图案的形状而形成的整体轮廓。

10.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，第一线圈部具有形成在第一线圈部中的通孔，芯插入到所述通孔中，第一线圈部具有沿着所述通孔的外周形成的导电图案，并具有设置在通孔和导电图案之间的导电过孔。

11.根据权利要求10所述的线圈组件，其中，所述按压构件包括：

按压板，朝着第一线圈部按压第二线圈部；

插入突起，从所述按压板突出并插入在形成第二线圈部的多个线圈匝之间。

12.根据权利要求11所述的线圈组件，其中，所述插入突起形成在与第一线圈部的导电过孔的位置对应的位置。

13.根据权利要求9所述的线圈组件，其中，第二线圈部包括：多个线圈匝，包括缠绕所述芯的至少一个固定线圈匝以及根据第一线圈部的导电图案的形状设置的其余的线圈匝，以及

间隔部，形成在所述固定线圈匝和所述其余的线圈匝之间。

14.根据权利要求13所述的线圈组件，其中，从按压构件突出的插入突起插入到所述间隔部中。

15.一种线圈组件，包括：

第一线圈部；

第二线圈部，由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起；

按压构件，结合到第二线圈部并限制第二线圈部的运动。

16.一种线圈组件，包括：

芯；

第一线圈部，包括多层基底并结合到所述芯，在所述多层基底上形成导电图案；

第二线圈部，包括缠绕所述芯的至少一个固定线圈匝以及根据第一线圈部的导电图案的形状设置的其余的线圈匝。

17.根据权利要求16所述的线圈组件，所述线圈组件还包括按压构件，所述按压构件设置在第二线圈部的固定线圈匝和所述其余的线圈匝之间，以确保固定线圈匝和所述其余的线圈匝之间的间隔。

18.一种电源设备，包括：

线圈组件，包括第一线圈部、由导线形成并与第一线圈部堆叠在一起的第二线圈部、以及结合到第二线圈部并限制第二线圈部的运动的按压构件；

主板，所述线圈组件安装在所述主板上。