CN111435625A - 磁性器件及其制造方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种磁性器件及其制造方法。磁性器件包括具有相对的第一表面的两个基体部；多个磁柱沿一第一方向设置于两个基体部的两个第一表面之间；沿第一方向上，位于最外侧的两个磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个横截面面积相同的磁柱为n个中心柱，n个中心柱构成中心柱单元。从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。本公开的磁性器件，多个磁柱的横截面面积规律变化，有效提升了基体部磁通分布的均匀性。

Description

磁性器件及其制造方法

技术领域

本公开涉及一种磁性器件及其制造方法。

背景技术

随着开关电源小型化的发展，开关频率越来越高，磁元件的磁损变得越来越大，这限制了效率的提升。单位体积的磁损的计算可以根据Steinmets经验公式：

R_v＝C_m·C_T·f^α·B^β

其中C_m,α,β为和材料相关的常数；C_T为和材料相关的温度系数；f为开关频率；B为磁通密度。

在高频设计下，为了降低磁损，一方面需要积极寻求新的磁材料，降低α,β的数值，另一方面通过设计降低B值来减小磁损。

为此，业内发展出了四柱型磁芯结构，如图1所示，在传统的型磁芯中，基体部磁通量和磁柱磁通量相同，而四柱型磁芯结构中，磁柱磁通分别来自(或流向)互相垂直的两个方向，基体部磁通量减半，从而降低磁通密度，减小了磁损。

然而，请继续参照图1，四柱型磁芯虽然可以降低基体部10的磁损，但还有其局限性。一方面，基体部10的磁通量仅是磁柱111的磁通量的一半，当磁柱111的磁通量比较大时，仍需要比较厚的基体部10来保持比较低的磁通密度以降低磁损，这不利于超薄结构的设计；另一方面，从仿真结果来看，基体部10的磁通和磁柱111的磁通的均匀度均较低，而磁通分布不均匀会导致磁损的增加，这种效应在低频设计时不是特别明显，但在高频设计中，磁通的均匀程度对磁损的影响巨大。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的相关技术的信息。

公开内容

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种基体部的磁通分布均匀的磁性器件；

本公开的另一个主要目的在于提供一种基体部的磁通分布均匀的磁性器件的制造方法。

根据本公开的一个方面，一种磁性器件，包括两个基体部和多个磁柱，两个所述基体部具有相对的第一表面；多个磁柱沿一第一方向设置于所述两个基体部的两个所述第一表面之间；其中，沿所述第一方向上，位于最外侧的两个所述磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个横截面面积相同的所述磁柱为n个中心柱，n个中心柱构成中心柱单元，其中，从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

根据本公开的一实施方式，从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的中心柱，所述磁柱的横截面面积呈等差数列渐次递增；其中，位于所述第一角柱和所述中心柱单元之间的m个所述磁柱为m个第一中柱，位于所述第二角柱和所述中心柱单元之间的m个所述磁柱为m个第二中柱；当所述第一角柱和所述第二角柱的横截面面积均为s时，距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的横截面面积为(k+1)*s，距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的横截面面积为(k+1)*s,中心柱的横截面面积为(m+2)*s；其中，n为大于等于1的整数，m和k均为大于等于0的整数，横截面为平行于所述第一表面的截面。

根据本公开的另一个方面，一种磁性器件的制造方法，包括：

提供磁芯，其中所述磁芯包括：

两个基体部，两个所述基体部具有相对的第一表面；

多个磁柱，沿第一方向设置于所述两个基体部的两个所述第一表面之间；

其中，沿所述第一方向上，位于最外侧的两个所述磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个所述磁柱为n个中心柱，所述n个中心柱构成中心柱单元，从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

由上述技术方案可知，本公开具备以下优点和积极效果中的至少之一：

本公开的磁性器件包括多个磁柱，且多个磁柱的横截面面积规律变化，有效提升了基体部磁通分布的均匀性。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。

图1为U型磁芯与四柱型磁芯的磁性器件在相同条件下的基体部的磁通仿真结果示意图；

图2A是本公开磁性器件一示例性实施方式中的一种磁芯的结构示意图；

图2B是图2A所示的磁性器件的剖面图。

图3A是本公开磁性器件一示例性实施方式中的另一种磁芯的结构示意图；

图3B是图3A所示的磁性器件的剖面图。

图4A是U型磁芯的磁性器件的磁通原理示意图；

图4B是图2A所示的磁性器件的磁通原理示意图；

图4C是图3A所示的磁性器件的磁通原理示意图；

图5是具有2(m+n/2+1)个磁柱的磁性器件中的磁柱排布示意图；

图6是图5所示的磁性器件的一种磁通原理示意图；

图7是图2A所示的磁性器件与具有U型磁芯的磁性器件在相同条件下的基体部的磁通仿真结果示意图；

图8是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第一线圈的一种绕线方式的示意图；

图9是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第一线圈的另一种绕线方式的示意图；

图10是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第一线圈的一种绕线方式的示意图；

图11是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第一线圈的另一种绕线方式的示意图；

图12是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第二线圈的一种绕线方式的示意图；

图13是本公开磁性器件一示例性实施方式中的第二线圈的另一种绕线方式的示意图；

图14是图8所示的绕线方式的电路板布线示意图。

具体实施方式

现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。此外，说明书中所说的“平行”“相等”并不是绝对的，而是允许有20％左右的误差。

本公开的磁性器件，概括来说，包括两个基体部和多个磁柱。两个所述基体部具有相对的第一表面；多个磁柱沿一第一方向设置于所述两个基体部的两个所述第一表面之间；其中，沿所述第一方向上，位于最外侧的两个所述磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个横截面面积相同的所述磁柱为n个中心柱，所述n个中心柱构成中心柱单元；从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

参见图2A和图2B，图2A是本公开磁性器件第一实施方式中的一种磁芯的结构示意图；图2B是图2A所示的磁性器件的剖面图。本公开的磁性器件包括磁芯1。概括来说，磁芯1包括两个相对设置的基体部10以及多个磁柱。其中两个基体部10具有相对的第一表面100，多个磁柱设置于两个基体部10的两个第一表面100之间，并沿着一第一方向L1(参见图2B)排列。

其中，沿第一方向L1上，位于最外侧的两个磁柱分别为第一角柱11和第二角柱12，位于中心位置的三个面积相同的磁柱为中心柱13，也即，沿第一方向上，第一角柱11、三个中心柱13、第二角柱12依次序排列。第一方向为第一角柱11和第二角柱12的连线方向L1。

并且，各个磁柱的在平行于第一表面100的截面(即横截面)上的面积有以下规律：从第一角柱11至距离第一角柱11最近的中心柱13以及从第二角柱12至距离第二角柱12最近的中心柱13的横截面面积渐次递增，优选地，可以相同公差的等差数列变化，且该公差为第一角柱11或第二角柱12的横截面积，第一角柱11和第二角柱12的横截面积相等；详细来说，假设第一角柱11和第二角柱12的横截面积均为s，则三个中心柱13的横截面积均为2s。参见图3A和图3B，图3A是本公开磁性器件一示例性实施方式中的另一种磁芯的结构示意图；图3B是图3A所示的磁性器件的剖面图。如图3A和图3B所示，在该实施方式中，沿着第一方向L1(参见图3B)，位于最外侧的两个磁柱分别为第一角柱11和第二角柱12，位于中心位置的磁柱为中心柱13，位于第一角柱11和中心柱13之间的两个磁柱为第一中柱14，位于第二角柱12和中心柱13之间的两个磁柱为第二中柱15。也即，沿第一方向L1上，第一角柱11、两个第一中柱14、中心柱13、两个第二中柱15和第二角柱12依次序排列。和第一实施方式的不同点在于，第二实施方式还包含第一中柱14和第二中柱15。

类似地，各个磁柱的在平行于第一表面100的截面上的横截面面积有以下规律：从第一角柱11至距离第一角柱11最近的中心柱13的横截面面积以及从第二角柱12至距离第二角柱12最近的中心柱13的横截面面积渐次递增，优选地，以相同公差的等差数列变化，且该公差为第一角柱11或第二角柱12的横截面面积，第一角柱11和第二角柱12的横截面面积相等；详细来说，假设第一角柱11和第二角柱12的横截面面积均为s，则距离第一角柱11的第一个第一中柱14和第二个第一中柱14的横截面面积分别为2s和3s，距离第二角柱12的第一个第二中柱15和第二个第二中柱15的横截面面积分别为2s和3s；中心柱13的横截面面积为4s。

参见图5，图5是具有2(m+n/2+1)个磁柱的磁性器件中的磁柱排布示意图。在该实施方式中，沿第一方向L1上，位于最外侧的两个磁柱分别为第一角柱11和第二角柱12，位于中心位置的n个磁柱为n个中心柱13，该n个中心柱构成中心柱单元，位于第一角柱11和中心柱单元之间的m个磁柱为第一中柱14，位于第二角柱12和中心柱单元之间的m个磁柱为第二中柱15。

各个磁柱在平行于第一表面100的截面上的横截面面积按以下规律：从第一角柱11至距离第一角柱11最近的中心柱13的横截面面积以及从第二角柱12至距离第二角柱12最近的中心柱13的横截面面积渐次递增，优选地，以相同公差的等差数列变化，且该公差为第一角柱11或第二角柱12的横截面面积，第一角柱11和第二角柱12的横截面面积相等；进一步来说，当第一角柱11和第二角柱12的横截面面积均为s时，距离第一角柱11第k个第一中柱14的横截面面积为(k+1)*s，距离第二角柱12第k个第二中柱15的横截面面积为(k+1)*s,中心柱13的横截面面积为(m+2)*s；其中，n为大于等于1的整数，m和k均为大于或等于0的整数。

对于图2A所示的磁性器件的实施例来说，m＝0,n＝3，即第一中柱和第二中柱的数量为零，图2A所示的磁性器件只包含第一角柱11、第二角柱12和中心柱13。对于图3A所示的磁性器件的实施例来说，m＝2,n＝1，即该磁芯包含中心柱13、第一角柱11、第二角柱12、第一中柱14及第二中柱15。但本发明不以此为限，只要m为大于等于0的整数，n为大于等于1的整数即可。

在本公开一实施例中，如图5所示，在平行于第一表面100的横截面上，第一角柱11、第二角柱12的横截面形状均为三角形，第一中柱14、中心柱13、第二中柱15的横截面形状均为跑道形，本公开不限于此，在其他一些实施方式中，第一角柱11、第二角柱12的横截面形状还可以是圆形、半圆形、椭圆形、矩形等其他形状，并且第一角柱11、第二角柱12的形状可以相同，也可以不同；中心柱13、第一中柱14和第二中柱15还可以是椭圆形、跑道形或矩形等，中心柱13、第一中柱14或第二中柱15相互之间的形状可以相同，也可以不同。

在本公开一实施例中，如图5所示，第一中柱14、中心柱13、第二中柱15的宽度的大小一致，各自的纵向中心线相互平行且间距相同，以便于排布磁柱；其中，纵向中心线的方向和第一方向L1相交。但本公开不以此为限，可根据具体应用场合调整各磁柱的排布方式，只要在第一方向L1上，各磁柱的横截面面积遵循上述规律即可。例如，中心柱的宽度可小于第一中柱及第二中柱的宽度，多个中心柱的宽度也可不一致。

进一步地，在本公开一实施例中，如图5所示，中心柱13将磁芯的所有磁柱分成对称的两部分。长条形的中心柱13、第一中柱14和第二中柱15，在沿其纵向中心线方向，各自具有第一端部和第二端部。位于中心柱13的其中一侧的第二中柱15的第一端部均位于第一直线M1上，第二端部均位于第二直线M2上；位于中心柱13的另一侧的第一中柱14的第一端部均位于第四直线M4上，第二端部均位于第三直线M3上。中心柱13的第一端和第二端分别位于第一直线M1和第三直线M3上。第一直线M1、第二直线M2、第三直线M3、第四直线M4可以首尾相交，形成四边形，例如矩形、正方形等，因此，当参照上述四边形设置基板为矩形或正方形时，可以减小基板的面积，进一步减小磁芯的体积。需要说明的是，本公开不限于此，基板的面积可以大于上述四边形，基板的形状也可以为圆形等。

相比于U形磁性，当本公开的磁芯使用合理的绕线方式时，可进一步减小磁损，降低背部的磁通密度。

图6是图5所示的磁性器件的磁通原理示意图。进一步地，请参照图6，为了使磁性器件的磁通更加均匀，可设置相邻磁柱的磁通方向相反，且各磁柱的磁通量遵循以下规律：第一角柱11的磁通和第二角柱12的磁通量相等，从第一角柱11至距离第一角柱11最近的中心柱13的磁通量以及从第二角柱12至距离第二角柱12最近的中心柱13的磁通量以相同公差的等差数列变化，且该公差为第一角柱11或第二角柱12的磁通量；进一步来说，假设第一角柱11和第二角柱12磁通量均为

则距离第一角柱11第k个第一中柱14的磁通量为

距离第二角柱12第k个第二中柱15的磁通量为

中心柱13的磁通量为

一方面，可以增强磁芯磁通的均匀度，从而有效地降低磁损；另一方面，可以降低磁芯基体部的磁通量，从而可以实现在保持不增加基体部磁通密度的情况下，减小磁芯基体部的厚度，有效降低磁芯的高度，减小磁性器件的重量，因而非常适合超薄型磁性元件设计及轻量化结构设计。

具体地，请参见图4B和图4C，图4B和图4C示出了包含图2A、图3A所示的磁芯的磁性器件中磁通的分布情况。通过合理的第一线圈的设计，使得相邻磁柱的磁通方向相反,且磁柱的磁通量遵循上述规律。

如图4B和图4C所示，符号“●”表示磁通方向为垂直纸面向外，符号“×”表示磁通方向为垂直纸面向内，二者方向相反。从图4B和图4C可以看出：每个磁柱的磁通来自于或流向与其相邻的一个或两个磁柱。举例来说，如图4B所示，第一角柱11和第二角柱12的磁通分别流向相邻的中心柱13，距第一角柱11最近的第一个中心柱13的磁通分别来自第一角柱11和与其相邻的另一中心柱13。

如图4A所示，传统U型磁芯中，假设两个中柱的横截面面积均为S₁，通过的磁通量为

在保持中柱总的横截面面积不变，中柱通过的总磁通量不变的情况下，将其中一个中柱拆分为横截面面积分别为S₁/2的两个磁柱，通过的磁通量分别为

另一个中柱拆分为截面积分别为S₁/4，S₁/2,S₁/4的三个磁柱，通过的磁通量分别为

然后将这5个磁柱做如图4B所示排列，可知，磁柱的总横截面面积和磁通密度与传统U型磁芯相同，但基体部的磁通量降低为U型磁芯的1/4,因此该设计有利于降低磁性器件基体部的磁通密度，有利于降低基体部的磁损和厚度，适用于超薄型磁元件设计及轻量化结构设计。

参考图7，图7是图2所示的磁性器件与图1所示的磁性器件在相同条件下的基体部的磁通仿真结果示意图。如图7的仿真结果所示，本公开的磁性器件与现有的U型磁性器件相比，基体部10的磁损进一步明显降低，而且基体部10和磁柱的磁通均匀度也进一步改善。

类似地，对于图4C而言，同样和传统U型磁芯比较，假设中柱的截面积为S₁，通过的磁通量为

在保持中柱的总横截截面面积不变，通过的总磁通量不变的情况下，将其中一个中柱拆分为截面积分别为S₁/8，3S₁/8，3S₁/8，S₁/8的4个磁柱，通过的磁通量分别为

另一个中柱拆分为截面积分分别为2S₁/8，4S₁/8,2S₁/8的3个磁柱，通过的磁通量分别为

然后将这7个磁柱做如图4C所示排列，可知，磁柱的总横截面面积和磁通密度与传统U型磁芯相同，但基体部的磁通量最小处可降低为传统U型磁芯的1/8,因此该设计有利于降低基体部磁通密度，有利于降低基体部的磁损和厚度，适用于超薄型磁元件设计及轻量化结构设计。

进一步地，在本公开的一实施例中，如图5所示，各磁柱之间的间距相等，有利于降低绕线的电阻，减少线圈损耗。

在本公开的一个实施例中，磁性器件上可开有气隙，具体地，在垂直于盖板的磁路上或平行于盖板的磁路上，磁性器件都可开设有气隙。详细地，在垂直于盖板的磁路上，多个磁柱中至少部分磁柱开有气隙，或者至少部分磁柱与基体部10的第一表面100之间形成有气隙。通常，在气隙附近会有扩散磁通，扩散磁通会引起附近线圈的涡流损耗，且气隙越大，扩散磁通越强，引起的附近线圈的涡流损耗越大。本公开的磁芯，因具有多个磁柱，因而可以将总气隙分散至多个磁柱，形成分布式气隙，磁柱上的每个气隙变得很小，从而大大减小扩散磁通，因而减小了涡流损耗。另一方面，在平行于盖板的磁路上，多个磁柱中至少部分磁柱或者至少一个盖板开有气隙，即磁柱和盖板均可由几部分组合而成，该种结构在大功率的应用场合具有优势。

本公开的磁性器件中，绕线设置于磁柱。绕线包含第一线圈2，第一线圈2流过电流情况下，相邻的两个磁柱的磁通方向相反，且各磁柱的磁通量符合上文所述的规律。下面以图2所示的磁性器件为例说明本公开中的绕线方式。

参见图8，图8是本公开磁性器件一示例性实施方式中的一种绕线方式的示意图。如图8所示，第一线圈2包含串联的第一绕线部21和第二绕线部22，且第一绕线部21和第二绕线部22分别位于相互平行的两个绕线层中。为了下文说明的方便，将平行于任一中心柱的纵向中心线的方向定义为第二方向L2。第一绕线部21从第一角柱11起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第二角柱12，第一绕线部21在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第一弯折部210；第二绕线部从第二角柱12起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第一角柱11，第二绕线部22在其绕设的磁柱的第二方向L2上上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第二弯折部220；第一线圈2环绕所有磁柱。需要说明的是，沿第二方向L2只表示绕线的大致方向，并不代表绕线完全平行于第二方向。

参见图9，图9是本公开磁性器件一示例性实施方式中的另一种绕线方式的示意图。如图9所示，第一线圈2包含串联的第一绕线部21和第二绕线部22；第一绕线部21和第二绕线部22分别位于平行的两个绕线层中。在其他一些实施方式中，第一绕线部21和第二绕线部22也可以位于同一绕线层中。

第一绕线部21和第二绕线部22均从第一角柱11起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第二角柱12；第一绕线部21的出线端和第二绕线部22的进线端经由一连接部20连接，且该连接部20位于多个磁柱外侧。第一绕线部21在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第一弯折部210；第二绕线部22在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第二弯折部220。

参见图10，图10是本公开磁性器件一示例性实施方式中的另一种绕线方式的示意图。类似于图8，第一线圈2包含串联的第一绕线部21和第二绕线部22，且第一绕线部21和第二绕线部22分别位于相互平行的两个绕线层中。第一绕线部21从第一角柱11起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第二角柱12，第一绕线部21在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第一弯折部210；第二绕线部从第二角柱12起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第一角柱11，第二绕线部22在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第二弯折部220；第一线圈2环绕所有磁柱。

参见图11，图10是本公开磁性器件一示例性实施方式中的另一种绕线方式的示意图。类似于图9，第一线圈2包含串联的第一绕线部21和第二绕线部22；第一绕线部21和第二绕线部22分别位于平行的两个绕线层，也可位于同一绕线层中。第一绕线部21和第二绕线部22均从第一角柱11起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第二角柱12；第一绕线部21的出线端和第二绕线部22的进线端经由一连接部20连接，且该连接部20位于多个磁柱外侧。第一绕线部21在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第一弯折部210；第二绕线部22在其绕设的磁柱的第二方向L2上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第二弯折部220。

当本公开的磁性器件用作变压器时，绕线还包含第二线圈3，下面举例说明本公开的磁性器件中第二线圈3的多种绕线方式。

如图12所示，第二线圈3包括一第三绕线部31。类似于图11所示的第一线圈2的第一绕线部21的绕线方式。第三绕线部31从第一角柱11起绕，沿第二方向L2绕制，并依次绕经每一磁柱，直至第二角柱12。

参见图13，第二线圈3包含多个第三绕线部31，每个绕线部绕设于一个中心柱13上，并在中心柱13的端部形成第三弯折部310。需要说明的是，在本发明的另一些实施例中，多个第三绕线部31可以分别绕设于多个磁通量大小相同的磁柱上，该磁柱可以是中心柱13，也可以是第一中柱14和第二中柱15，或者是第一角柱11和第二角柱12。另一方面，多个第三绕线部可以根据电路的实际需要，并联耦接。

参见图14，图14是图8所示的绕线方式的电路板布线示意图，其中仅示出了第一绕线部21，第一绕线部21为电路板30中的走线。在具有第二绕线部22情况下，第二绕线部22和第一绕线部21可以位于不同的层，二者可以通过过孔连接。需要说明的是，本公开不以此为限，例如第一绕线部21和第二绕线部22可以是缠绕于磁柱上的导线，也可以是铜箔。

本公开还提供一种磁性器件的制造方法，包括：

提供磁芯1，其中磁芯1包括：

两个基体部10，两个基体部10具有相对的第一表面100；

多个磁柱，沿第一方向L1设置于两个基体部10的两个第一表面100之间；

其中，沿第一方向L1上，位于最外侧的两个磁柱分别为第一角柱11和第二角柱12，位于中心位置的n个磁柱为n个中心柱13，该n个中心柱构成中心柱单元，从所述第一角柱11至距离所述第一角柱11最近的所述中心柱13，以及从所述第二角柱12至距离所述第二角柱12最近的所述中心柱13，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

在一实施方式中，从所述第一角柱11至距离所述第一角柱11最近的所述中心柱13，以及从所述第二角柱12至距离所述第二角柱12最近的所述中心柱13，所述磁柱的横截面面积呈等差数列渐次递增。

举例来说，位于第一角柱11和中心柱单元之间的m个磁柱为第一中柱14，位于第二角柱12和中心柱单元之间的m个磁柱为第二中柱15；

在平行于第一表面100的平面上，第一角柱11和第二角柱12的横截面面积均为s，则距离第一角柱11第k个第一中柱14的横截面面积为(k+1)*s，距离第二角柱12第k个第二中柱15的横截面面积为(k+1)*s,中心柱13的横截面面积为(m+2)*s；其中，n为大于等于1的整数，m和k均为大于等于0的整数，横截面为平行于所述第一表面的截面。在一实施方式中，制作方法还包括提供绕线，将绕线设置于磁柱上，绕线包含第一线圈2，第一线圈2中流过电流，使得相邻的两个磁柱的磁通方向相反；其中，当所述第一角柱和所述第二角柱的磁通量均为

时，距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的磁通量为

距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的磁通量为

所述中心柱的磁通量为

在一实施方式中，第一线圈2包括串联连接的第一绕线部21和第二绕线部22，形成第一线圈2的步骤与图8至图9所示的绕线形成方式基本相同，这里不再赘述。

当本公开的磁性器件用作变压器时，绕线还包括第二线圈3，形成第二线圈3步骤与图10至图13所示的绕线形成方式基本相同，这里不再赘述。

以上实施方式中可能使用相对性的用语，例如“上”或“下”，以描述图标的一个元件对于另一元件的相对关系。能理解的是，如果将图标的装置翻转使其上下颠倒，则所叙述在“上”的元件将会成为在“下”的元件。术语“包含”、“包括”和“具有”用以表示开放式的包括在内的意思并且是指除了列出的组成部分之外还可存在另外的组成部分等。

应可理解的是，本公开不将其应用限制到本文提出的部件的详细结构和布置方式。本公开能够具有其他实施方式，并且能够以多种方式实现并且执行。前述变形形式和修改形式落在本公开的范围内。应可理解的是，本文公开和限定的本公开延伸到文中和/或附图中提到或明显的两个或两个以上单独特征的所有可替代组合。所有这些不同的组合构成本公开的多个可替代方面。本文所述的实施方式说明了已知用于实现本公开的最佳方式，并且将使本领域技术人员能够利用本公开。

Claims (23)

1.一种磁性器件，其特征在于，包括：

两个基体部，两个所述基体部具有相对的第一表面；

多个磁柱，沿一第一方向设置于所述两个基体部的两个所述第一表面之间；

其中，沿所述第一方向上，位于最外侧的两个所述磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个横截面面积相同的所述磁柱为n个中心柱，所述n个中心柱构成中心柱单元；

其中，从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

2.如权利要求1所述的磁性器件，其特征在于，

从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的中心柱，所述磁柱的横截面面积呈等差数列渐次递增；

其中，位于所述第一角柱和所述中心柱单元之间的m个所述磁柱为m个第一中柱，位于所述第二角柱和所述中心柱单元之间的m个所述磁柱为m个第二中柱；

当所述第一角柱和所述第二角柱的横截面面积均为s时，距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的截面积为(k+1)*s，距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的横截面面积为(k+1)*s,中心柱的截面积为(m+2)*s；

其中，n为大于等于1的整数，m和k均为大于等于0的整数；横截面为平行于所述第一表面的截面。

3.如权利要求2所述的磁性器件，其特征在于，还包括：

绕线，绕设于所述磁柱上，所述绕线包含第一线圈，所述第一线圈中流过电流，使得相邻的两个所述磁柱的磁通方向相反；

当所述第一角柱和所述第二角柱的磁通量均为

时，距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的磁通量为

距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的磁通量为

所述中心柱的磁通量为

4.如权利要求1所述的磁性器件，其特征在于，所述中心柱、所述第一中柱和所述第二中柱的纵向中心线互相平行，所述纵向中心线和所述第一方向相交。

5.如权利要求3所述的磁性器件，其特征在于，所述第一线圈包含串联的第一绕线部和第二绕线部，且所述第一绕线部和所述第二绕线部分别位于平行的两个绕线层中；

所述第一绕线部从所述第一角柱起绕，沿第二方向依次绕经每一所述磁柱，直至所述第二角柱；所述第二绕线部从所述第二角柱起绕，沿所述第二方向依次绕经每一所述磁柱，直至所述第一角柱；所述第一线圈环绕所有所述磁柱，所述第二方向为平行于所述中心柱的纵向中心线的方向。

6.如权利要求3所述的磁性器件，其特征在于，所述第一线圈包含串联的第一绕线部和第二绕线部；所述第一绕线部和所述第二绕线部分别位于平行的两个绕线层中或位于同一绕线层中；

所述第一绕线部和所述第二绕线部均从所述第一角柱起绕，沿第二方向依次绕经每一所述磁柱，直至第二角柱；所述第一绕线部的出线端和第二绕线部的进线端经由一连接部连接，且该连接部位于所述多个磁柱外侧；所述第二方向为平行于所述中心柱的纵向中心线的方向。

7.如权利要求3所述的磁性器件，其特征在于，所述多个磁柱等间距排列。

8.如权利要求5或6所述的磁性器件，其特征在于，所述第一绕线部在其绕设的所述磁柱的所述第二方向上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第一弯折部；所述第二绕线部在其绕设的所述磁柱的所述第二方向上的第一端部或第二端部位置弯折180度，形成第二弯折部。

9.如权利要求1至7中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为电感。

10.如权利要求5或6中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈包含第三绕线部，所述第三绕线部从所述第一角柱起绕，沿所述第二方向依次绕经每一所述磁柱，直至所述第二角柱。

11.如权利要求5或6中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈包含多个第三绕线部，所述多个第三绕线部分别围绕于多个磁通量相同的所述磁柱。

12.如权利要求11所述的磁性器件，其特征在于，所述多个第三绕线部并联耦接。

13.如权利要求1至7中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述角柱为三角形、半圆形或椭圆形；所述中心柱、所述第一中柱和所述第二中柱均为以下三种形状的其中之一：椭圆形、矩形或跑道形。

14.如权利要求1至7中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件在垂直于盖板的磁路上开有气隙。

15.如权利要求1至7中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁柱和/或所述盖板在平行于盖板的磁路上开有气隙。

16.一种磁性器件的制造方法，其特征在于，包括：

提供磁芯，其中所述磁芯包括：

两个基体部，两个所述基体部具有相对的第一表面；

多个磁柱，沿第一方向设置于所述两个基体部的两个所述第一表面之间；

其中，沿所述第一方向上，位于最外侧的两个所述磁柱分别为第一角柱和第二角柱，位于中心位置的n个所述磁柱为n个中心柱，所述n个中心柱构成中心柱单元，

其中，从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积渐次递增。

17.如权利要求16所述的制造方法，其特征在于，

从所述第一角柱至距离所述第一角柱最近的所述中心柱，以及从所述第二角柱至距离所述第二角柱最近的所述中心柱，所述磁柱的横截面面积呈等差数列渐次递增；

其中，位于所述第一角柱和所述中心柱单元之间的m个所述磁柱为m个第一中柱，位于所述第二角柱和所述中心柱之间的m个所述磁柱为m个第二中柱；

所述第一角柱和所述第二角柱的横截面面积均为s，则距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的横截面面积为(k+1)*s，距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的横截面面积为(k+1)*s,中心柱的横截面面积为(m+2)*s；其中，n为大于等于1的整数，m和k均为大于等于0的整数；横截面为平行于所述第一表面的截面。

18.如权利要求17所述的制造方法，其特征在于，还包括：

提供绕线，将所述绕线设置于所述磁柱上，所述绕线包含第一线圈，所述第一线圈中流过电流，使得相邻的两个所述磁柱的磁通方向相反，

其中，当所述第一角柱和所述第二角柱的磁通量均为

时，距离所述第一角柱第k个所述第一中柱的磁通量为

距离所述第二角柱第k个所述第二中柱的磁通量为

所述中心柱的磁通量为

19.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述第一线圈包括串联连接的第一绕线部和第二绕线部，形成所述第一线圈的步骤包括：

所述第一绕线部从所述第一角柱起绕，沿第二方向绕制，并依次绕经每一所述磁柱，直至所述第二角柱；所述第二绕线部从所述第二角柱起绕，沿所述第二方向绕制，并依次绕经每一所述磁柱，直至所述第一角柱；所述第一线圈环绕所有所述磁柱，所述第二方向为平行于所述中心柱的纵向中心线的方向。

20.如权利要求18所述的制造方法，其特征在于，所述第一线圈包括串联连接的第一绕线部和第二绕线部，形成所述第一线圈的步骤包括：

所述第一绕线部和所述第二绕线部均从所述第一角柱起绕，沿所述第二方向绕制，并依次绕经每一所述磁柱，直至第二角柱；所述第一绕线部的出线端和第二绕线部的进线端经由一连接部连接，且该连接部位于所述多个磁柱外侧。

21.如权利要求19或20中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈包含第三绕线部，所述第三绕线部从所述第一角柱起绕，沿所述第二方向依次绕经每一所述磁柱，直至所述第二角柱。

22.如权利要求19或20中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈包含多个第三绕线部，所述多个第三绕线部分别围绕于多个磁通量相同的所述磁柱。

23.如权利要求21所述的磁性器件，其特征在于，所述多个第三绕线部并联耦接。

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