CN112687448A - 电感及电源模块 - Google Patents

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陈品榆
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许玉婷
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Abstract

本发明提供一种电感及电源模块。电感包含绝缘本体及导体。绝缘本体具有顶面及底面。导体包含两个接脚部及散热部。各个接脚部的一部分露出于底面，外露于绝缘本体的两个接脚部的一部分用以固定于电路板。散热部与两个接脚部相连接，散热部露出于顶面；散热部用以与外部散热构件相连接。电感通过外露于底面的两个接脚部固定于电路板时，两个接脚部与底面共同形成容置空间，容置空间用以容置设置于电路板上的芯片。当散热部与外部散热构件相连接时，电感运作所产生的热能能通过散热部及外部散热构件向外传递。

Description

电感及电源模块
技术领域
本发明涉及一种电感及电源模块，尤其涉及一种适用于小尺寸及高电流的电感及适用于高电流的电源模块。
背景技术
现有常见的电源模块(power line)中的电感，大多是通过额外设置的散热壳体，来使电感运作时所产生的热能向外散出，所述散热壳体是连接至电路板的接地端，此种设计应用于小尺寸的电源模块中时，散热壳体的散热效果不佳。
发明内容
本发明公开一种电感及电源模块，主要用以改善公知的小尺寸及高电流的电感及小尺寸的电源模块，通过额外设置的散热壳体进行散热，其散热效果不佳的问题。
本发明的其中一个实施例公开一种电感，其包含：一绝缘本体，其具有一顶面及一底面；一导体，其包含：两个接脚部，各个接脚部的一部分露出于底面；外露于绝缘本体的两个接脚部的一部分用以固定于一电路板；一散热部，其与两个接脚部相连接，散热部露出于顶面；散热部用以与一外部散热构件相连接；其中，电感通过外露于底面的两个接脚部固定于电路板时，两个接脚部与底面共同形成一容置空间；其中，当散热部与外部散热构件相连接时，电感运作所产生的热能通过散热部及外部散热构件向外传递。
优选地，导体还包含两个斜向区段及两个纵向区段，各个斜向区段的两端分别与其中一个接脚部及其中一个纵向区段相连接，散热部的两侧分别与其中一个纵向区段向连接；于导体的侧视图中，各个纵向区段与斜向区段之间的夹角大于90度且小于150度。
优选地，于导体的侧视图中，各个斜向区段与其所连接的接脚部的夹角大于90度且小于150度。
优选地，电感的宽度至少大于电感的两倍高度。
优选地，于电感的俯视图中，散热部的面积不小于顶面的面积的百分之三十。
优选地，于电感的一截面中，导体将绝缘本体区隔为一第一部及两个第二部，两个第二部的截面积和等于第一部的截面积。
优选地，导体还包含一连接部及一辅助连接部，连接部的两端与两个接脚部相连接，辅助连接部的一端与连接部的一侧相连接，辅助连接部的另一端与散热部相连接。
本发明的其中一个实施例公开一种电源模块，其包含：一电路板；一芯片，其固定设置于电路板；一散热构件；至少一电感，其包含：一绝缘本体，其具有一顶面及一底面；一导体，其包含：两个接脚部，各个接脚部的一部分露出于底面；外露于绝缘本体的两个接脚部的一部分固定于电路板；一散热部，其与两个接脚部相连接，散热部露出于顶面，散热部与外部散热构件相连接；其中，电感通过外露于底面的两个接脚部固定于电路板，且两个接脚部与底面共同形成一容置空间，而芯片位于容置空间；其中，当散热部与外部散热构件相连接时，电感运作所产生的热能通过散热部及外部散热构件向外传递。
优选地，导体还包含两个斜向区段及两个纵向区段，各个斜向区段的两端分别与其中一个接脚部及其中一个纵向区段相连接，散热部的两侧分别与其中一个纵向区段向连接；于导体的侧视图中，各个纵向区段与斜向区段之间的夹角大于90度且小于150度。
优选地，于导体的侧视图中，各个斜向区段与其所连接的接脚部的夹角大于90度且小于150度。
综上所述，本发明的电感及电源模块，通过导体的散热部的设计，可以有效地使电感及电源模块运作时产生的热能向外排出。
为能更进一步了解本发明的特征及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，但是此等说明与附图仅用来说明本发明，而非对本发明的保护范围作任何的限制。
附图说明
图1为本发明的电感的第一实施例的立体示意图。
图2为本发明的电感的第一实施例的分解示意图。
图3为本发明的电感的安装于电路板上的侧面示意图。
图4为本发明的电感的第一实施例的导体的侧面示意图。
图5为本发明的电感的第一实施例剖面示意图。
图6为本发明的电感的第一实施例的俯视图。
图7为本发明的电感的第二实施例的立体示意图。
图8为本发明的电感的第二实施例的剖面示意图。
图9及图10为本发明的电感的第三实施例的两个不同视角的立体示意图。
图11为本发明的电感的第三实施例的分解示意图。
图12为本发明的电源模块的示意图。
图13为本发明的电源模块的分解示意图。
图14为本发明的电源模块的侧面示意图。
具体实施方式
于以下说明中，如有指出请参阅特定附图或是如特定附图所示，其仅是用以强调于后续说明中，所述及的相关内容大部分出现于该特定附图中，但不限制该后续说明中仅可参考所述特定附图。
请一并参阅图1至图3，本发明的电感1包含一绝缘本体11及一导体12。绝缘本体11具有一顶面111及一底面112，顶面111及底面112是位于绝缘本体11彼此相反的两侧。在实际应用中，绝缘本体11可以是由两个组合部113构成，各个组合部113可以是具有对应于导体12外型的凹槽1131，多个凹槽1131用来容置导体12，两个组合部113例如可以是通过黏合的方式相互固定。
导体12固定设置于绝缘本体11中。导体12包含两个接脚部121、两个连接部122及一散热部123。各个接脚部121的一部分露出于底面112。外露于绝缘本体11的两个接脚部121的一部分用以固定于一电路板A，具体来说，外露于绝缘本体11的两个接脚部121是作为电感1的电极。各个连接部122的两端分别连接其中一个接脚部121及散热部123，两个连接部122主要是用来使散热部123与两个接脚部121相连接，各个连接部122的外型不以图中所示为限。
散热部123的一部分露出于绝缘本体11的顶面111。散热部123用以与一外部散热构件(图未示)相连接。所述外部散热构件例如可以是各式散热鳍片。外部散热构件与散热部123可以是通过黏合的方式相互固定，且外部散热构件与散热部123之间还可以是设置有散热膏。
当散热部123与外部散热构件相连接时，电感1运作时所产生的热能将能通过散热部123及外部散热构件向外传递，如此，将可有效地降低电感1运作时的温度，进而可以延长电感1的使用寿命。关于散热部123的外型、尺寸不以图中所示为限。需说明的是，即使在散热部123未与外部散热构件相连接的状态下，电感1运作时所产生的热能仍然可以通过散热部123向外传递，而散热部123的散热效果，仍然优于公知于电感周围设置散热壳体的散热效果。
如图3所示，电感1通过外露于底面112的两个接脚部121固定于电路板A时，两个接脚部121与底面112共同形成一容置空间SP，所述容置空间SP能用来容置设置于电路板A上的芯片C。通过此种设计，可以最有效地使用电路板A。
如图2至图5所示，在电感固定于电路板A时，两个接脚部121与底面112共同形成容置空间SP，且电感1的宽度W大于电感1的高度H的两倍的实施例中，导体12的各个连接部122可以是包含一斜向区段1221及一纵向区段1222，斜向区段1221的两端分别与其中一个接脚部121及其中一个纵向区段1222相连接，散热部123的两侧分别与其中一个纵向区段1222相连接。于导体12的侧视图(如图4所示)中，各个纵向区段1222与斜向区段1221之间的夹角θ1大于90度且小于150度，各个斜向区段1221与其所连接的接脚部121的夹角θ2大于90度且小于150度。通过使导体12的各个连接部122包含斜向区段1221及纵向区段1222，并使斜向区段1221、纵向区段1222及接脚部121符合上述角度的设计，相关人员将能够通过简单地修改导体12及绝缘本体11的外型，而使电感1的相关特性(例如耐电压、感值等)能够轻易地符合一般使用需求(例如耐电压介于20％～30％等)，且此设计还可以使导体12在制造过程中相对容易被弯折。
在导体12的厚度大于0.5毫米(mm)，且电感1的宽度大于电感1的两倍高度的实施例中，若是使各个纵向区段1222与斜向区段1221之间的夹角等于90度，或是使各个斜向区段1221与其所连接的接脚部121的夹角等于90度，则导体12将难以被弯折，且电感1的相关特性也难以达到一般需求。
如图1及图5所示，在电感1的宽度W大于电感1的高度H的两倍的实施例中，于电感1的一截面(如图5所示)中，绝缘本体11被导体12区隔为两个第一部114及一第二部115，若是使两个第一部114的截面积和等于第二部115的截面积的设计，将可以让相关人员能够通过简单地修改导体12及绝缘本体11的外型，而使电感1的相关特性(例如耐电压、感值等)能够轻易地符合一般使用需求(例如耐电压介于20％～30％等)。
如图6所示，于电感1的俯视图中，散热部123的面积不小于顶面111的面积的百分之三十，如此，相较于未设置有散热部123的电感1，两者在散热效能上将有明显的差异。
请一并参阅图7及图8，其分别显示为本发明的电感的第二实施例的立体示意图及剖面示意图。本实施例的电感1A包含一绝缘本体11A及一导体12A。绝缘本体11A可以包含两个组合部113A，关于绝缘本体11A的详细说明，请参阅前述绝缘本体11的说明，于此不再赘述。导体12A包含两个接脚部121A、两个连接部122A及一散热部123A。各个连接部122A包含一斜向区段1221A及一纵向区段1222A。关于接脚部121A、连接部122A、散热部123A、斜向区段1221A及纵向区段1222A的详细说明，请参阅前述接脚部121、连接部122、散热部123、斜向区段1221及纵向区段1222的说明，于此不再赘述。本实施例的电感1A与前述实施例最大不同之处在于：连接部122A的斜向区段1221A及纵向区段1222A的长度比例不同。
如前述实施例的说明，本实施例的电感1A，同样可以通过使各个纵向区段1222A与斜向区段1221A之间的夹角θ1大于90度且小于150度，以及使各个斜向区段1221A与其所连接的接脚部121A的夹角θ2大于90度且小于150度的设计，将可以使导体12A于制造过程中容易被弯折，且相关人员可以通过简单地修改导体12A及绝缘本体11A的外型，即可使电感1A轻易地符合一般使用需求。
如图8所示，其显示为本实施例的电感1A的截面，绝缘本体11被导体12区隔为两个第一部114A及一第二部115A，较佳地，两个第一部114A的截面积和等于第二部115A的截面积，如此，相关人员可以通过简单地修改导体12及绝缘本体11的外型，即可使电感1A的相关特性(例如感值、耐电压等)轻易地符合一般使用需求。
请一并参阅图9至图11，其分别显示为本发明的电感的第三实施例的不同视角的示意图、局部分解图及分解图。本实施例的电感1B包含一绝缘本体11B及一导体12B。绝缘本体11B可以是包含两个组合部113B，关于绝缘本体11B及组合部113B的详细说明，与参阅前述绝缘本体11及组合部113的说明，于此不再赘述。导体12B包含两个接脚部121B、散热部123B、一连接部122B及一辅助连接部124。两个接脚部121B用以固定于电路板。连接部122B的两端连接两个接脚部121B，连接部122B的一侧边向外向上延伸形成辅助连接部124，辅助连接部124相反于与连接部122B相连接的一端则是与散热部123B相连接。
导体12B固定设置于绝缘本体11B中，绝缘本体11B的各个组合部113B可以是具有多个对应于导体12B不同部位的凹槽，辅助连接部124的一部分及散热部123B是露出于绝缘本体11B，而辅助连接部124及散热部123B可以一同用来协助使电感1B运作时产生的热能向外传递。本实施例图中所示的连接部122B、辅助连接部124的尺寸及外型，皆可依据需求变化，图中所示仅为其中一示范方式。
请一并参阅图12至图14，其显示为本发明的电源模块的立体示意图及分解示意图。电源模块2包含一电路板21、一芯片22、一散热构件23及一电感24。芯片22固定设置于电路板21。电感24包含一绝缘本体241及一导体242。导体242包含两个接脚部2421及散热部2422。本实施例所举的电感24及其所包含的构件与前述本发明的电感1相同，于此不再赘述。
电感24通过两个接脚部2421固定于电路板21上时，两个接脚部2421与绝缘本体241的底面2411将共同形成容置空间SP，而芯片22则是对应位于容置空间SP中。散热构件23与电感1的散热部2422相连接。于本实施例的附图中，是以散热构件23包含多个鳍片为例，但散热构件23的外型不以此为限。当电源模块2运作时，其产生的热能将能通过散热部2422及散热构件23向外传递。
本发明的电源模块2，通过使电感1的导体242具有散热部2422，并使散热部2422与散热构件23相连接的设计，可以使电源模块2运作时所产生的热能能够相对快速地向外传递，而使电源模块2的温度不会持续地上升，从而可以提升电源模块2的使用寿命。
以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，非因此局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所做的等效技术变化，均包含于本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电感，其特征在于，所述电感包含：
一绝缘本体，其具有一顶面及一底面；以及
一导体，其包含：
两个接脚部，各个所述接脚部的一部分露出于所述底面；外露于所述绝缘本体的两个所述接脚部的一部分用以固定于一电路板；及
一散热部，其与两个所述接脚部相连接，所述散热部露出于所述顶面；所述散热部用以与一外部散热构件相连接；
其中，所述电感通过外露于所述底面的两个所述接脚部固定于所述电路板时，两个所述接脚部与所述底面共同形成一容置空间；
其中，当所述散热部与所述外部散热构件相连接时，所述电感运作所产生的热能通过所述散热部及所述外部散热构件向外传递。
2.依据权利要求1所述的电感，其特征在于，所述导体还包含两个斜向区段及两个纵向区段，各个所述斜向区段的两端分别与其中一个所述接脚部及其中一个所述纵向区段相连接，所述散热部的两侧分别与其中一个所述纵向区段向连接；于所述导体的侧视图中，各个所述纵向区段与所述斜向区段之间的夹角大于90度且小于150度。
3.依据权利要求2所述的电感，其特征在于，于所述导体的侧视图中，各个所述斜向区段与其所连接的所述接脚部的夹角大于90度且小于150度。
4.依据权利要求2所述的电感，其特征在于，所述电感的宽度至少大于所述电感的两倍高度。
5.依据权利要求1所述的电感，其特征在于，于所述电感的俯视图中，所述散热部的面积不小于所述顶面的面积的百分之三十。
6.依据权利要求1所述的电感，其特征在于，于所述电感的一截面中，所述导体将所述绝缘本体区隔为一第一部及两个第二部，两个所述第二部的截面积和等于所述第一部的截面积。
7.依据权利要求1所述的电感，其特征在于，所述导体还包含一连接部及一辅助连接部，所述连接部的两端与两个所述接脚部相连接，所述辅助连接部的一端与所述连接部的一侧相连接，所述辅助连接部的另一端与所述散热部相连接。
8.一种电源模块，其特征在于，所述电源模块包含：
一电路板；
一芯片，其固定设置于所述电路板；
一散热构件；
至少一电感，其包含：
一绝缘本体，其具有一顶面及一底面；
一导体，其包含：
两个接脚部，各个所述接脚部的一部分露出于所述底面；外露于所述绝缘本体的两个所述接脚部的一部分固定于所述电路板；
一散热部，其与两个所述接脚部相连接，所述散热部露出于所述顶面，所述散热部与外部散热构件相连接；
其中，所述电感通过外露于所述底面的两个所述接脚部固定于所述电路板，且两个所述接脚部与所述底面共同形成一容置空间，而所述芯片位于所述容置空间；
其中，当所述散热部与所述外部散热构件相连接时，所述电感运作所产生的热能通过所述散热部及所述外部散热构件向外传递。
9.依据权利要求8所述的电源模块，其特征在于，所述导体还包含两个斜向区段及两个纵向区段，各个所述斜向区段的两端分别与其中一个所述接脚部及其中一个所述纵向区段相连接，所述散热部的两侧分别与其中一个所述纵向区段向连接；于所述导体的侧视图中，各个所述纵向区段与所述斜向区段之间的夹角大于90度且小于150度。
10.依据权利要求9所述的电源模块，其特征在于，于所述导体的侧视图中，各个所述斜向区段与其所连接的所述接脚部的夹角大于90度且小于150度。
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