CN109961921A - 耦合电感器及其制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一耦合电感器，具有沿一垂直方向对齐的两个支柱，其中一第一线圈和一第二线圈分别缠绕于两个支柱中之一个，其中该第一线圈绕组匝数的下表面和第二线圈的绕组匝数的上表面由一间隙隔开，其中一磁性材料配置在该间隙中，其中第一线圈和第二线圈中的每一个线圈围绕于穿过该两个支柱一直线。

Description

耦合电感器及其制作方法
技术领域
本发明涉及一种电感器，尤其有关于一种耦合电感器。
背景技术
现有的耦合电感器具有两个横向放置的支柱(pillar)，其中两个线圈分别缠绕于两个横向放置的支柱上。这种设计牺牲了磁性材料的体积以实现所期望的电感耦合系数值，因而不适合于小尺寸的设计。另外，因为两个横向放置的支柱之间的中心层是由非磁性材料制成，所以现有的耦合电感器会从电感器的一侧漏磁而增加EMI。耦合电感器广泛用于多相降压-升压变换器，然而，现有的耦合电感器将使多相降压-升压变换器具有较慢的动态速度响应，即较慢的瞬变响应速度。
因此，需要更好的解决方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于：提供一种耦合电感器及其制作方法，解决现有技术中存在的上述技术问题。
在本发明的一实施例中揭示一种耦合电感器，其中该耦合电感器具有在一方向上对齐的两个支柱，其中一第一线圈和一第二线圈分别缠绕于两个支柱上，其中该第一线圈的绕组匝数的下表面和该第二线圈的绕组匝数的上表面由一间隙隔开，其中一磁性材料配置在该第一间隙中，该方向上的一直线穿过该两个支柱且被该第一线圈与该第二线圈中的每一线圈围绕。
在本发明的一实施例中揭示一种耦合电感器，其中该耦合电感器包含：一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数，其中，该第一导线的该至少一第一绕组匝数以及该第二导线的该至少一第二绕组匝数分别缠绕于一第一支柱和一第二支柱上，其中该至少一第一绕组匝数的一下表面与该至少一第二绕组匝数的一上表面被一第一间隙隔开，其中一第一磁性材料配置于该第一间隙中，其中一直线穿过该第一支柱以及该第二支柱，其中该至少一第一绕组匝数与该至少一第二绕组匝数的每一绕组匝数围绕该直线。
该第一支柱和该第二支柱可沿一垂直方向或沿一水平方向放置，以任一方式放置支柱，该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱和该第二支柱的一直线，即该直线穿过该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈的中空部位。
在一实施例中，该第一线圈和该第二线圈反向耦合且该第一线圈和该第二线圈的耦合系数(下文中称为K)具有一负值。
在一实施例中，K在-0.4至-0.8的范围内。
在一实施例中，K在-0.45至-0.55的范围内。
在一实施例中，该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线之间具有一距离且该距离不大于0.2mm。
在一实施例中，该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线之间具有一距离且该距离不大于0.1mm。
在一实施例中，该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线大致上沿一垂直方向对齐。
在一实施例中，该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线都在一相同直线上。
在一实施例中，一磁性本体封装该第一线圈、该第二线圈、该第一支柱和该第二支柱。
在一实施例中，该第一支柱与该第二支柱与一磁性板一体成型为一T形磁芯，其中一磁性本体封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数和该第二导线的该至少一第二绕组匝数与该T形磁芯。
在一实施例中，该第一支柱与该第二支柱与一磁性本体一体成型，该磁性本体封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数和该第二导线的该至少一第二绕组匝数。
在一实施例中，该第一支柱以及该第二支柱与一磁性本体一体成型，其中该磁性本体封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数以及该第一磁性材料并延伸至该第一线圈的中空部位与该第二线圈中空部位，以形成该第一支柱以及该第二支柱。
在一实施例中，该第一支柱与该第二支柱之间具有一第二间隙，其中一磁性片配置在该第二间隙中。
在一实施例中，一磁性胶配置在该第二间隙中。
在一实施例中，配置在该第一间隙中的该第一磁性材料包含一第一磁性粉末，该第一支柱和该第二支柱的每一支柱包含一第二磁性粉末，其中该第一磁性粉末的平均粒度小于该第二磁性粉末的平均粒度。
在一实施例中，该磁性材料的导磁率在12-18的范围内且该第一支柱和该第二支柱的导磁率在25-45的范围内。
在一实施例中，该第一支柱与该第二支柱之间具有一间隙，其中一具有磁性与粘性的材料(如磁性胶)填充在该间隙中。
在一实施例中，该第二支柱与一磁性板一体成型为一T形磁芯，一磁性本体封装该至少一第二绕组匝数与该T形磁芯，其中该第一支柱形成在第一磁性本体的一上表面上。
在一实施例中，该第一支柱与一磁性板一体成型为一T形磁芯，一磁性本体封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数与该T形磁芯，其中该第二支柱形成在第一磁性本体的一上表面上。
在一实施例中，还包含一磁性本体，该磁性本体封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数、该第一支柱以及该第二支柱。
在一实施例中，该第二支柱与一第一磁性板一体成型为一第一T形磁芯，其中，一第一磁性本体封装该至少一第二绕组匝数以及该第二支柱，其中该第一支柱形成在该第一磁性本体的一上表面上。
在一实施例中，该第一支柱与该第一磁性本体一体成型而形成一单一本体。
在一实施例中，一第二磁性本体封装该至少一第一绕组匝数以及该第一支柱。
在一实施例中，该第一支柱以及该第二支柱与一磁性本体一体成型，其中该磁性本体封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数以及该第一磁性材料并延伸至该第一线圈的中空部位与该第二线圈中空部位，以形成该第一支柱以及该第二支柱。
在一实施例中，该第一磁性材料的导磁率分别小于该第一支柱的导磁率与该第二支柱的导磁率。
本发明还提供一种形成一耦合电感器的方法，其特征在于，所述方法包含：
提供一第一T形磁芯，其中该第一T形磁芯包含一第一底部和位于该底部的一上表面上的一第二支柱，其中一第二导线的至少一第二绕组匝数缠绕于该第二支柱上；
形成一第一磁性本体以封装该至少一第二绕组匝数以及该第二支柱，其中一第一支柱形成在该第一磁性本体的一上表面上，其中一第一导线的至少一第一绕组匝数缠绕于该第一支柱上；以及
形成一第二磁性本体以封装该至少一第一绕组匝数以及该第一支柱。
在一实施例中，该第一磁性本体与该第二支柱一体成型。
与现有技术相比较，本发明具有的有益效果是：
本发明提供的耦合电感器，其具有两个垂直堆迭的支柱，用于缠绕两个线圈，以便减小耦合电感器的尺寸，同时提高耦合电感器的效率。
本发明提供的用于多相降压-升压变换器的反耦合的耦合电感器，其中反耦合的耦合电感器可帮助多相降压-升压变换器实现一更快的动态速度响应，即一更快的瞬变响应速度。
为了使本发明的上述和其他特征和优点更易于理解，下面将详细描述附图的若干实施例。
包括附图以提供对本发明的进一步理解，并且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并且与说明书一起用于解释本发明的原理，附图简要描述如下。
附图说明
图1A-图1D各自示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。
图2A-图2D各自示出本发明一个实施例的一耦合电感器的一透视图。
图3A-图3D各自示出本发明一个实施例的一耦合电感器的一透视图。
图4示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。
图5A-图5D各自说明本发明一实施例的形成一耦合电感器的方法。
附图标记说明：101a-第一支柱；101b-第二支柱；101c-中间支柱；102-直线；103-至少一第一绕组匝数；104-至少二第一绕组匝数；105-磁性材料；105b-磁性材料；105c-磁性材料；105d-顶部；106-磁性本体；106a-第一磁性本体；106b-第二磁性本体；108-第一间隙；110-磁性板；110a-磁性板；110b-磁性板；501-缠绕于一T形磁芯的一支柱的一下部上的步骤；502-缠绕于该T形磁芯的支柱的一上部上的步骤；503-形成一磁性本体的步骤；504-在磁性本体一外表面上形成电极的步骤；601-缠绕于一T形磁芯的一支柱的一下部的步骤；602-一磁性片配置在一第一线圈上并围绕于支柱的步骤；603-形成一磁性本体的步骤；604-在磁性本体一外表面上形成电极的步骤；701-缠绕于一第一T形磁芯的一第一支柱上的步骤；702-一磁性片配置在该第一T形磁芯的该支柱的上表面上的步骤；703-缠绕于一第二T形磁芯的一第二支柱上的步骤；704-在磁性本体一外表面上形成电极的步骤；801-缠绕于一第一T形磁芯的一第一支柱上的步骤；802-形成一第一磁性本体的步骤；803-缠绕于一第二支柱上的步骤；804-形成一磁性本体的步骤。
具体实施方式
本发明揭示一种耦合电感器，其中该耦合电感器包含：一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数，其中，该第一导线的该至少一第一绕组匝数以及该第二导线的该至少一第二绕组匝数分别缠绕于一第一支柱和一第二支柱上，其中该至少一第一绕组匝数的一下表面与该至少一第二绕组匝数的一上表面被一第一间隙隔开，其中一第一磁性材料配置于该第一间隙中，其中一直线穿过该第一支柱以及该第二支柱，其中该至少一第一绕组匝数与该至少一第二绕组匝数的每一绕组匝数围绕该直线。
形成本发明的耦合电感器的结构的方法有很多种，下面将对其进行描述。
图1A示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图1A所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103与该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该至少一第一绕组匝数103的下表面和该至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图1A所示，该第一支柱101a与该第二支柱101b一体成型，使得支柱101c配置在该第一间隙108中。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。请注意，所述支柱由一磁性材料制成，因此，一磁性材料配置在该第一间隙108中。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103以及该第二导线的该至少一第二绕组匝数104及所述支柱101a、101b、101c。所述支柱101a、101b、101c是一体成型的单一本体。
图1B示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图1B所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，上，其中该至少一第一绕组匝数103的下表面和该至少一第二绕组匝数的上表面104由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料所形成的支柱101c配置在该第一间隙中，且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图1B所示，一磁性材料105b以一磁性片或一磁性胶等的形式围绕支柱101c以固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103、该第二导线的该至少一第二绕组匝数104、该磁性材料105b以及所述支柱101a、101b。所述支柱101a、101b、101c一体成型而形成一单一本体。
图1C示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图1C所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该至少一第一绕组匝数103的下表面和该至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图1C所示，一磁性材料105c，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，配置在该第一间隙108中。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b之间由一间隙隔开，使得该磁性材料105c，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，可配置在该第一支柱101a的下表面与该第二支柱101b的上表面之间以固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103、该第二导线的该至少一第二绕组匝数104、该磁性材料105c以及所述支柱101a、101b。
图1D示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图1D所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101与一第二支柱101b上，其中该至少一第一绕组匝数103的下表面和该至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图1D所示，一第一磁性本体106a封装该第二支柱101b和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104，其中该第一支柱101a位于该磁性本体106a的一上表面上。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b被该第一磁性本体106a的顶部105d的高度隔开以固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一第二磁性本体106b封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第一支柱101a。在一实施例中，该第一支柱101a与该磁性本体106a一体成型而形成一单一本体。
图2A示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图2A所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b位于一磁性板110的一上表面上，其中该第二支柱101b和该磁性板110可一体成型为一第一T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于102穿过第一支柱101a和第二支柱101b两者的一直线，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图2A所示，该第一支柱101a与该第二支柱101b一体成型，使得该一体成型支柱的中间部分101c配置在该第一间隙108中。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。请注意，所述一体成型支柱由一磁性材料制成。因此，所述磁性材料配置在该第一间隙108中。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104以及所述一体成型支柱。在一实施例中，该第一支柱以及该第二支柱与该磁性板一体成型为一T形磁芯，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数013和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104以及该第一T形磁芯。
图2B示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图2B所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b位于一磁性板110的一上表面上，其中该第二支柱101b和该磁性板110可一体成型为一第一T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中，该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过第一支柱101a和第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图2B所示，一磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，围绕于支柱的中间部分101c以固定该第一间隙的高度108。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一线圈、该第二线圈和该第一T形磁芯。
图2C示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图2C所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b位于一磁性板110的一上表面上，其中该第二支柱101b和该磁性板110可一体成型为一第一T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在第一间隙中，该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图2C所示，一磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的一形式，配置在该第一间隙108中。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b之间由一间隙隔开，使得该磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，可配置在该第一支柱101a与该第二支柱101b之间，用于固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第一导线的该至少一第一绕组匝数和该第二导线的该至少一第二绕组匝数以及该第一T形磁芯由该磁性本体106封装。
图2D示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图2D所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b位于一磁性板110的一上表面上，其中该第二支柱101b和该磁性板110可一体成型为一第一T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图2D所示，由一磁性材料制成的一第一磁性本体106a的一顶部105d配置在该第一间隙108中，其中该第一磁性本体106a封装该第二支柱101b和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104，其中该第一支柱101a位于该第一磁性本体106a的上表面上，该至少一第一绕组匝数103位于该第一磁性本体106a的该顶部105d上方。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b被该第一磁性本体106a的该顶部105d的高度隔开以固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一第二磁性本体106b封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第一支柱101a。在一实施例中，该第一支柱101a与该第一磁性本体106a一体成型而形成一单一本体。
图3A示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图3A所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b配置在一磁性板110a和一磁性板110b之间。请注意，该第一支柱101a、该第二支柱101b以及该磁性板110a和该磁性板110b可一体成型为一I形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图2A所示，该第一支柱101a与该第二支柱101b一体成型，使得支柱的中间部分101c配置在该第一间隙108中。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。请注意，所述支柱由一磁性材料制成；因此，所述磁性材料配置在该第一间隙108中。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104以及所述支柱。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数、该第二导线的该至少一第二绕组匝数以及该I形磁芯。
图3B示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图3B所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b配置在一磁性板110a和一磁性板110b之间。请注意，该第一支柱101a、该第二支柱101b以及该磁性板110a和该磁性板110b可一体成型为一I形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图3B所示，一磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式围绕于支柱的中间部分101c以固定该第一间隙的高度108。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104以及该I形磁芯。
图3C示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图3C所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b位于一磁性板110a的一上表面上，其中该第二支柱101b和该磁性板110a可一体成型为一第一T形磁芯，其中该第一支柱101a位于一磁性板110b的一上表面上，其中该第一支柱101a和该磁性板110b可一体成型为一第二T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线102穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图3C所示，一磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，配置在第一间隙108中。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b之间由一间隙隔开，使得该磁性材料105c，例如以一磁性片或一磁性胶等的形式，可配置在该第一支柱101a与该第二支柱101b之间，用于固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一磁性本体106封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103、该第二导线的该至少一第二绕组匝数104以及该第一T形磁芯与该第二T形磁芯。
图3D示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图2D所示，该耦合电感器包含一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数103；以及一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线的该至少一第一绕组匝数103和该第二导线的该至少一第二绕组匝数104分别缠绕于一第一支柱101a与一第二支柱101b上，其中该第二支柱101b和该磁性板110a可一体成型为一第一T形磁芯，其中该第一支柱101a位于一磁性板110b的一上表面上，其中该第一支柱101a和该磁性板110b可一体成型为一第二T形磁芯。所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中一磁性材料101c配置在该第一间隙中且该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱101a与该第二支柱101b两者的一直线102，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图3D所示，由一磁性材料制成的一第一磁性本体106a的一顶部105d配置在该第一间隙108中，其中该第一磁性本体106a封装该第二支柱101b与该第二导线的该至少一第二绕组匝数104，其中该第一导线103a和该第一导线的该至少一第一绕组匝数103位于该第一磁性本体106a的该顶部105d上方。请注意，该第一支柱101a与该第二支柱101b被该第一磁性本体106a的该顶部105d的高度隔开以固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，一第二磁性本体106b封装该第一导线的该至少一第一绕组匝数103以及该第二T形磁芯。
图4示出本发明一实施例的一耦合电感器的一透视图。如图4所示，该第一支柱101a与该第二支柱101b与一磁性本体106一体成型，该磁性本体106封装一第一导线的至少一第一绕组匝数103和一第二导线的至少一第二绕组匝数104，其中所述至少一第一绕组匝数103的下表面和所述至少一第二绕组匝数104的上表面由一第一间隙108隔开，其中该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过第一支柱101a和第二支柱101b两者的一直线102，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。如图4所示，一磁性材料105b，例如以一磁性片或一磁性胶等的一形式，围绕中间支柱101c，用于固定该第一间隙108的高度。在一实施例中，该第一导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该第二导线包含多个绕组匝数。在一实施例中，该磁性本体106封装该第一线圈和该第二线圈并延伸到该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈的中空部位中，以形成该第一支柱101a与该第二支柱101b。
在一实施例中，本发明的该第一线圈和该第二线圈反向耦合且该第一线圈和该第二线圈的耦合系数(K)具有一负值。
在一实施例中，本发明的该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线沿一垂直方向对齐。在一实施例中，本发明的该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线都在一相同直线上。在一实施例中，本发明的该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线两者之间具有一距离且该距离不大于0.2mm。在一实施例中，本发明的该第一支柱的轴线和该第二支柱的轴线两者之间具有一距离且该距离不大于
0.1mm。
在一实施例中，该第一支柱和该第二支柱由一第一磁性材料制成且配置在该第一间隙108中的磁性材料由一第二磁性材料制成，其中该第二磁性材料的导磁率低于该第一磁性材料的导磁率。
在一实施例中，配置在该第一间隙108中的本发明的该磁性材料的该导磁率分别小于该第一支柱101a与该第二支柱101b的该导磁率。在一实施例中，配置在第一间隙108中的该磁性材料的所述导磁率在12-18的范围内且该第一支柱和该第二支柱的该导磁率在25-45的范围内。
在一实施例中，本发明的该第一支柱和该第二支柱中的每一支柱包含铁粉。
在一实施例中，本发明的该第一支柱和该第二支柱中的每一支柱由铁粉所制成。
在一实施例中，本发明的K在-0.4至-0.8的范围内。在一实施例中，本发明的K在-0.5至-0.8的范围内。在一实施例中，本发明的K在-0.4至-0.6的范围内。在一实施例中，本发明的K在-0.4至-0.6的范围内。在一实施例中，本发明的K在-0.45至-0.55的范围内。
在一实施例中，该第一间隙108的垂直距离在0.02mm至0.50mm的范围内。在一实施例中，该第一间隙108的垂直距离在0.02mm至0.30mm的范围内。在一实施例中，该第一间隙108的垂直距离在0.02mm至0.20mm的范围内。
在一实施例中，本发明的该第一线圈具有用于输入一第一电流的一第一端子与用于输出该第一电流的一第二端子，本发明的该第二线圈具有用于输入一第二电流的一第三端子与用于输出该第二电流的一第四端子，其中该第一端子与该第三端子在该磁性本体的一第一外表面的一第一侧上电性连接到耦合电感器的一第一引线与一第二引线，该第二端子与该第四端子位于该第一外表面上的与该第一侧相对的一第二侧上电性连接到耦合电感器的一第三引线与一第四引线。
图5A示出根据本发明一实施例形成一耦合电感器的一方法。如图5A所示，其中在步骤501中：包含至少一第一绕组匝数的一第一线圈缠绕于一T形磁芯的一支柱的一下部上，其中所述支柱位于一磁性板的一上表面上从而形成该T形磁芯，其中该T形磁芯可一体成型为一单一磁性本体；在步骤502中：包含至少一第二绕组匝数的第二线圈缠绕于T形磁芯的支柱的一上部上，其中所述至少一第一绕组匝数的下表面和所述至少一第二绕组匝数的上表面由一第一间隙隔开；在步骤503中：形成一磁性本体以封装该至少一第一绕组匝数与该至少一第二绕组匝数以及该支柱；在步骤504中：在该磁性本体一外表面上形成电极，其中，该第一线圈具有用于输入一第一电流的一第一端子与用于输出该第一电流的一第二端子，该第二线圈具有用于输入一第二电流的一第三端子与用于输出该第二电流的一第四端子，其中该第一端子与该第三端子在该磁性本体的一第一外表面的一第一侧上电性连接到耦合电感器的一第一引线与一第二引线，该第二端子与该第四端子位于该第一外表面上的与该第一侧相对的一第二侧上电性连接到耦合电感器的一第三引线与一第四引线。
图5B示出根据本发明一实施例形成一耦合电感器的一方法。如图5B所示，其中在步骤601中：包含至少一第一绕组匝数的一第一线圈缠绕于一T形磁芯的一支柱的一下部，其中所述支柱位于一磁性板的一上表面上而形成该T形磁芯，其中该T形磁芯可一体成型为一单一磁性本体；在步骤602中：将一磁性片配置在一第一线圈上并围绕于支柱，至少一第二绕组匝数的一第二线圈位于一磁性片的上方并缠绕于该T形磁芯的该支柱的一上部，其中所述至少一第一绕组匝数的下表面和至少一第二绕组匝数的上表面由一第一间隙隔开，其中所述磁性片可用于固定所述第一间隙的距离；在步骤603中：形成一磁性本体以封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数104、该磁性片以及该T形磁芯的支柱；在步骤604中：在磁性本体一外表面上形成电极，其中，该第一线圈具有用于输入一第一电流的一第一端子与用于输出该第一电流的一第二端子，该第二线圈具有用于输入一第二电流的一第三端子与用于输出该第二电流的一第四端子，其中该第一端子与该第三端子在该磁性本体的一第一外表面的一第一侧上电性连接到耦合电感器的一第一引线与一第二引线，该第二端子与该第四端子位于该第一外表面上的与该第一侧相对的一第二侧上电性连接到耦合电感器的一第三引线与一第四引线。
图5C示出根据本发明一实施例形成一耦合电感器的一方法。如图5C所示，其中在步骤701中：包含至少一第一绕组匝数的一第一线圈缠绕于一第一T形磁芯的一第一支柱上，其中该第一T形磁芯可一体成型为一单一磁性本体；在步骤702中：在该第一T形磁芯的该支柱的上表面上配置一磁性片；在步骤703中：包含至少一第二绕组匝数的一第二线圈缠绕于一第二T形磁芯的一第二支柱上，其中该第二T形磁芯可一体成型为一单一磁性本体，其中该至少一第二绕组匝数位于该磁性片上方并缠绕于该第二T形磁芯的该第二支柱上，其中所述至少一第一绕组匝数的下表面与所述至少一第二绕组匝数的上表面由一第一间隙隔开，其中所述磁性片可用于固定所述第一间隙的距离；在步骤704中：形成一磁性本体以封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数、该磁性片、该第一支柱以及该第二支柱，其中电极配置在该磁性本体的一外表面上，其中，该第一线圈具有用于输入一第一电流的一第一端子与用于输出该第一电流的一第二端子，该第二线圈具有用于输入一第二电流的一第三端子与用于输出该第二电流的一第四端子，其中该第一端子与该第三端子在该磁性本体的一第一外表面的一第一侧上电性连接到耦合电感器的一第一引线与一第二引线，该第二端子与该第四端子位于该第一外表面上的与该第一侧相对的一第二侧上电性连接到耦合电感器的一第三引线与一第四引线。
图5D示出根据本发明一实施例形成一耦合电感器的一方法。如图5D所示，其中在步骤801中：包含至少一第一绕组匝数的一第一线圈缠绕于一第一T形磁芯的一第一支柱上，其中该T形磁芯可一体成型为一单一磁性本体；在步骤802中：形成一第一磁性本体以封装该第一支柱与该至少一第一绕组匝数，其中一第二支柱形成于该第一磁性本体的一上表面上，其中该第二支柱与该第一磁性本体可以一体成型以形成一单一本体；在步骤803中：包含至少一第一绕组匝数的一第二线圈缠绕于一第二支柱上；在步骤804中：形成一磁性本体以封装该至少一第二绕组匝数和该第二支柱。
本发明的第一支柱和第二支柱为磁性材料所形成。本发明的第一支柱和第二支柱可沿一垂直方向或沿一水平方向放置，以任一方式放置该支柱，该第一线圈和该第二线圈中的每一线圈围绕于穿过该第一支柱和该第二支柱的一直线，即该直线穿过第一线圈和第二线圈中的每一线圈的中空部位。
以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离权利要求所限定的精神和范围的情况下，可作出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种耦合电感器，其特征在于，包含：
一第一线圈，包含一第一导线的至少一第一绕组匝数；以及
一第二线圈，包含一第二导线的至少一第二绕组匝数，其中，该第一导线的该至少一第一绕组匝数以及该第二导线的该至少一第二绕组匝数分别缠绕于一第一支柱和一第二支柱上，其中该至少一第一绕组匝数的一下表面与该至少一第二绕组匝数的一上表面被一第一间隙隔开，其中一第一磁性材料配置于该第一间隙中，其中一直线穿过该第一支柱以及该第二支柱，其中该至少一第一绕组匝数与该至少一第二绕组匝数的每一绕组匝数围绕该直线。
2.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：该第一线圈与该第二线圈反向耦合且该第一线圈与该第二线圈的耦合系数具有一负值。
3.如权利要求2所述的耦合电感器，其特征在于：该耦合系数在-0.4至-0.8的范围内。
4.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：该第一支柱的轴线与该第二支柱的轴线之间具有一距离，所述距离不大于0.2mm。
5.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：还包含一磁性本体，该磁性本体封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数、该第一支柱以及该第二支柱。
6.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：该第二支柱与一第一磁性板一体成型为一第一T形磁芯，其中，一第一磁性本体封装该至少一第二绕组匝数以及该第二支柱，其中该第一支柱形成在该第一磁性本体的一上表面上。
7.如权利要求6所述的耦合电感器，其特征在于：该第一支柱与该第一磁性本体一体成型而形成一单一本体。
8.如权利要求7所述的耦合电感器，其特征在于：一第二磁性本体封装该至少一第一绕组匝数以及该第一支柱。
9.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：该第一支柱以及该第二支柱与一磁性本体一体成型，其中该磁性本体封装该至少一第一绕组匝数、该至少一第二绕组匝数以及该第一磁性材料并延伸至该第一线圈的中空部位与该第二线圈中空部位，以形成该第一支柱以及该第二支柱。
10.如权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于：该第一磁性材料的导磁率分别小于该第一支柱的导磁率与该第二支柱的导磁率。
11.一种形成一耦合电感器的方法，其特征在于，所述方法包含：
提供一第一T形磁芯，其中该第一T形磁芯包含一第一底部和位于该底部的一上表面上的一第二支柱，其中一第二导线的至少一第二绕组匝数缠绕于该第二支柱上；
形成一第一磁性本体以封装该至少一第二绕组匝数以及该第二支柱，其中一第一支柱形成在该第一磁性本体的一上表面上，其中一第一导线的至少一第一绕组匝数缠绕于该第一支柱上；以及
形成一第二磁性本体以封装该至少一第一绕组匝数以及该第一支柱。
12.如权利要求11所述的形成一耦合电感器的方法，其特征在于：该第一磁性本体与该第二支柱一体成型。
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