CN114496464A - 磁性元件 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种磁性元件。其包含第一磁芯、第二磁芯、第一绕线及第二绕线,第一磁芯包含第一中柱铁芯、第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯,其中第一中柱铁芯位于第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯之间。第二磁芯与第一磁芯交错设置,且第二磁芯包含第二中柱铁芯、第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯。第二中柱铁芯位于第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯之间,且第三侧柱铁芯相邻于第一中柱铁芯,且第二中柱铁芯相邻于第二侧柱铁芯。第一绕线绕设于第一中柱铁芯及第三侧柱铁芯,且第二绕线绕设于第二中柱铁芯及第二侧柱铁芯。
Description
技术领域
本发明涉及一种磁性元件,尤其涉及一种具有两个磁芯且提升抑制电磁干扰的效果的磁性元件。
背景技术
目前,现行变频器用以将输入电能进行转换以供电给马达,且变频器包含整流器、直流电抗器及绝缘栅双极型晶体管(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT),整流器用以将输入电能转换为直流电能,直流电抗器用以降低直流电能的谐波干扰,并将直流电能输出至绝缘栅双极型晶体管,绝缘栅双极型晶体管用以将直流电能转换为交流电能,以供电给马达。
而现行变频器的磁性元件通常由单一磁芯所构成,然而,仅包含单一磁芯的磁性元件无法有效抑制电磁干扰(Electro Magnetic Interference,EMI)。为了达到抑制电磁干扰的效果,且为了使得变频器同时包含差模模态及共模模态,目前部分变频器可包含两个独立的磁性元件,每一磁性元件皆包含单一磁芯,两个磁性元件以相间隔方式分别位于变频器的两端,即其中的一磁性元件设置于变频器整流子后的正电压端,另一磁性元件设置于变频器整流子后的负电压端。但此种方式需要两颗电抗器并且共模感量无法有效的提升。
因此,如何发展一种克服上述缺点的磁性元件,实为目前迫切的需求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种磁性元件,其可同时形成两种模态,由此提升抑制电磁干扰的效果。
为达上述目的,本发明的一实施方式为提供一种磁性元件,包含第一磁芯、第二磁芯、第一绕线及第二绕线。第一磁芯包含第一中柱铁芯、第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯,其中第一中柱铁芯位于第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯之间。第二磁芯与第一磁芯交错设置,且第二磁芯包含第二中柱铁芯、第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯,其中第二中柱铁芯位于第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯之间,且第三侧柱铁芯相邻于第一中柱铁芯,且第二中柱铁芯相邻于第二侧柱铁芯。第一绕线绕设于第一中柱铁芯及第三侧柱铁芯。第二绕线绕设于第二中柱铁芯及第二侧柱铁芯。
为达上述目的,本发明的另一实施方式为提供一种磁性元件,包含第一磁芯、第二磁芯、第一绕线及第二绕线。第一磁芯包含第一中柱铁芯、第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯,其中第一中柱铁芯位于第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯之间。第二磁芯与第一磁芯对称设置,且第二磁芯包含第二中柱铁芯、第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯,其中第二中柱铁芯位于第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯之间,且第二中柱铁芯相邻于第一中柱铁芯,且第三侧柱铁芯相邻于第一侧柱铁芯,且第四侧柱铁芯相邻于第二侧柱铁芯。第一绕线绕设于第一中柱铁芯及第二中柱铁芯。第二绕线绕设于第二侧柱铁芯及第四侧柱铁芯。
为达上述目的,本发明的另一实施方式为提供一种磁性元件,包含第一磁芯、第一绕线、第二磁芯及第二绕线。第一磁芯包含第一上铁芯、第一下铁芯、第一中柱铁芯、第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯,其中第一上铁芯及第一下铁芯相对设置,且第一中柱铁芯、第一侧柱铁芯及第二侧柱铁芯位于第一上铁芯及第一下铁芯之间。第一绕线绕设于第一中柱铁芯。第二磁芯与第一磁芯共平面设置,且包含第二上铁芯、第二下铁芯、第二中柱铁芯、第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯,其中第二上铁芯及第二下铁芯相对设置,且第二中柱铁芯、第三侧柱铁芯及第四侧柱铁芯位于第二上铁芯及第二下铁芯之间,并且第二下铁芯与第一下铁芯共同构成主下铁芯,且第三侧柱铁芯贴合于第二侧柱铁芯,且第三侧柱铁芯及第二侧柱铁芯共同构成主侧柱铁芯。第二绕线绕设于第二中柱铁芯。第一侧柱铁芯与主下铁芯之间具有第一气隙,且第一中柱铁芯与主下铁芯之间具有第二气隙,且主侧柱铁芯与主下铁芯之间具有第三气隙,且第二中柱铁芯与主下铁芯之间具有第四气隙,且第四侧柱铁芯与主下铁芯之间具有第五气隙,其中第二气隙小于第一气隙及第三气隙,且第四气隙小于第三气隙及第五气隙。
本发明的有益效果在于,本发明的磁性元件包含第一磁芯、第二磁芯、第一绕线及第二绕线,且磁性元件利用第一绕线绕设于第一磁芯及第二磁芯,且同时利用第二绕线绕设于第一磁芯及第二磁芯,或利用第一磁芯及第二磁芯相贴合,以产生第一种模态及第二种模态,通过适当的设计两个模态,让两个模态可以对回路上的不同电流形成差模与共模电感,比起传统一颗或是两颗的元件设计,本发明提出的磁性元件同时能兼具差模与共模电感,并提升共模电感量,进而使得抑制电磁干扰的效果提升。
附图说明
图1为本发明的第一实施例的磁性元件的结构示意图。
图2为图1所示的磁性元件的另一视角的结构示意图。
图3为图1所示的磁性元件的爆炸结构示意图。
图4为图1所示的磁性元件的俯视图。
图5为图1所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。
图6A为图1所示的磁性元件的第一磁芯的第二种模态的模态示意图。
图6B为图1所示的磁性元件的第二磁芯的第二种模态的模态示意图。
图7为本发明的第二实施例的磁性元件的结构示意图。
图8为图7所示的磁性元件的爆炸结构示意图。
图9为图7所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。
图10为图7所示的磁性元件的第二种模态的模态示意图。
图11为本发明的第三实施例的磁性元件的结构示意图。
图12为图11所示的磁性元件的另一视角的结构示意图。
图13为图11所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。
图14为图11所示的磁性元件的第二种模态的模态示意图。
图15为本发明的第四实施例的磁性元件的结构示意图。
图16为图15所示的磁性元件的另一视角的结构示意图。
附图标记如下:
1、1a、1b、1c:磁性元件
2:第一磁芯
21:第一中柱铁芯
22:第一侧柱铁芯
23:第二侧柱铁芯
24:第一上铁芯
25:第一下铁芯
26:第一容置空间
27:第二容置空间
3:第二磁芯
31:第二中柱铁芯
32:第三侧柱铁芯
33:第四侧柱铁芯
34:第二上铁芯
35:第二下铁芯
36:第三容置空间
37:第四容置空间
4:第一绕线
5:第二绕线
6:主磁力线
61:第一磁力线
62:第二磁力线
7、8:气隙
71:第一气隙
72:第二气隙
73:第三气隙
74:第四气隙
75:第五气隙
9:硅钢片
91:第一绕线部
92:第二绕线部
93:第一连接部
94:第二连接部
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段的说明中详细叙述。应理解的是本发明能够在不同的方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当作说明之用,而非用于限制本发明。
请参阅图1-图4,其中图1为本发明的第一实施例的磁性元件的结构示意图,图2为图1所示的磁性元件的另一视角的结构示意图,图3为图1所示的磁性元件的爆炸结构示意图,图4为图1所示的磁性元件的俯视图。如图1所示,本发明的磁性元件1应用于变频器中,且包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5。
如图1及图3所示,第一磁芯2包含第一中柱铁芯21、第一侧柱铁芯22及第二侧柱铁芯23。第一中柱铁芯21位于第一侧柱铁芯22及第二侧柱铁芯23之间。且于本实施例中,第一磁芯2还包含第一上铁芯24及第一下铁芯25,且第一上铁芯24及第一下铁芯25相对设置。第一中柱铁芯21、第一侧柱铁芯22及第二侧柱铁芯23位于第一上铁芯24及第一下铁芯25之间,并且第一中柱铁芯21、第一侧柱铁芯22、部分的第一上铁芯24及部分的第一下铁芯25共同定义出第一容置空间26。接着,第一中柱铁芯21、第二侧柱铁芯23、另外部分的第一上铁芯24及另外部分的第一下铁芯25共同定义出第二容置空间27。第一磁芯2的第一中柱铁芯21、第一侧柱铁芯22、第二侧柱铁芯23、第一上铁芯24及第一下铁芯25构成一个EI结构的磁芯。
如图4所示,第二磁芯3与第一磁芯2交错且相邻,再者,第二磁芯3与第一磁芯2之间可部分贴合设置。如图1及图3所示,第二磁芯3包含第二中柱铁芯31、第三侧柱铁芯32及第四侧柱铁芯33。第二中柱铁芯31位于第三侧柱铁芯32及第四侧柱铁芯33之间。第二磁芯3的第三侧柱铁芯32相邻于第一磁芯2的第一中柱铁芯21。再者,第二磁芯3的第三侧柱铁芯32可贴合于第一磁芯2的第一中柱铁芯21。第二磁芯3的第二中柱铁芯31相邻于第一磁芯2的第二侧柱铁芯23。再者,第二磁芯3的第二中柱铁芯31可贴合于第一磁芯2的第二侧柱铁芯23。且于本实施例中,第二磁芯3还包含第二上铁芯34及第二下铁芯35,且第二上铁芯34及第二下铁芯35相对设置。第二磁芯3的第二中柱铁芯31、第三侧柱铁芯32及第四侧柱铁芯33位于第二上铁芯34及第二下铁芯35之间,其中第二中柱铁芯31、第三侧柱铁芯32、部分的第二上铁芯34及部分的第二下铁芯35共同定义出第三容置空间36。第二中柱铁芯31、第四侧柱铁芯33、另外部分的第二上铁芯34及另外部分的第二下铁芯35共同定义出第四容置空间37。于本实施例中,第二磁芯3的第三容置空间36相邻于第一磁芯2的第二容置空间27。
如图1及图3所示,第二磁芯3的第二中柱铁芯31、第三侧柱铁芯32、第四侧柱铁芯33、第二上铁芯34及第二下铁芯35构成一个EI结构的磁芯。且于本实施例中,第二磁芯3的第二上铁芯34相邻于第一磁芯2的第一上铁芯24,且部分的第二上铁芯34可贴合于部分的第一上铁芯24。第二磁芯3的第二下铁芯35相邻于第一磁芯2的第一下铁芯25,且部分的第二下铁芯35可贴合于部分的第一下铁芯25。于本实施例中,第一磁芯2的第一中柱铁芯21、第一侧柱铁芯22及第二侧柱铁芯23与第一下铁芯25之间具有气隙7,且第二磁芯3的第二中柱铁芯31、第三侧柱铁芯32及第四侧柱铁芯33与第二下铁芯35之间具有气隙8。
如图1及图2所示,部分的第一绕线4穿设第一磁芯2的第一容置空间26,且另外部分的第一绕线4穿设于第一磁芯2的第二容置空间27及第二磁芯3的第三容置空间36,使得第一绕线4绕设于第一磁芯2的第一中柱铁芯21及第二磁芯3的第三侧柱铁芯32,因此可知第一磁芯2的第一中柱铁芯21相邻于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32。再者,第一磁芯2的第一中柱铁芯21可贴合于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32。部分的第二绕线5穿设于第一磁芯2的第二容置空间27及第二磁芯3的第三容置空间36,且另外部分的第二绕线5穿设于第二磁芯3的第四容置空间37,使得第二绕线5绕设于第一磁芯2的第二侧柱铁芯23及第二磁芯3的第二中柱铁芯31,因此可知第一磁芯2的第二侧柱铁芯23相邻于第二磁芯3的第二中柱铁芯31。再者,第一磁芯2的第二侧柱铁芯23可贴合于第二磁芯3的第二中柱铁芯31。
如图1所示,磁性元件1包含两个磁芯(即第一磁芯2及第二磁芯3)及两个绕线(第一绕线4及第二绕线5),当两个绕线的电流方向不同的时候,会产生两种不同的模态。例如在应用时,变频器整流子的电流是混杂着许多电流的成分,同时间会有不同频率的差模电流与共模电流,这时磁性元件1就能同时提供差模电感与共模电感的效用。而两种模态可以依接线电流方向设计去满足差模电感与共模电感的需求。请参阅图5,其为图1所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。如图5所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相反时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1形成第一种模态。磁性元件1的第一磁芯2所产生的第一磁力线61则通过第一磁芯2的第一下铁芯25、第二侧柱铁芯23、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25,进而形成磁性元件1的第一磁芯2的第一磁力线61的回路。同时,磁性元件1的第二磁芯3所产生的第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第二中柱铁芯31、第二上铁芯34、第三侧柱铁芯32及第二下铁芯35,进而形成磁性元件1的第二磁芯3的第二磁力线62的回路。
请重新参阅图1及图3,于本实施例中,气隙7的宽度介于0.1mm至0.5mm之间,且气隙8的宽度介于0.1mm至0.5mm之间。且于本实施例中,第一磁芯2的第一中柱铁芯21与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第二侧柱铁芯23与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度,且第二磁芯3的第二中柱铁芯31与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度等于第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,且第一磁芯2的第一中柱铁芯21与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,且第一磁芯2的第一侧柱铁芯22与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第二磁芯3的第四侧柱铁芯33与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,而第一磁芯2的第一侧柱铁芯22与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度不等于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度。
请参阅图6A及图6B,其中图6A为图1所示的磁性元件的第一磁芯的第二种模态的模态示意图,图6B为图1所示的磁性元件的第二磁芯的第二种模态的模态示意图。如图6A及图6B所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相同时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1形成第二种模态。如图6A所示,磁性元件1的第一磁芯2所产生的第一磁力线61则通过两个回路。第一个回路为第一磁力线61通过第一磁芯2的第一下铁芯25、第一侧柱铁芯22、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25。第二个回路为第一磁力线61通过第一磁芯2的第一下铁芯25、第一侧柱铁芯22、第一上铁芯24、第二侧柱铁芯23及第一下铁芯25。同时,如图6B所示,磁性元件1的第二磁芯3所产生的第二磁力线62则通过两个回路。第一个回路为第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第四侧柱铁芯33、第二上铁芯34、第二中柱铁芯31及第二下铁芯35。第二个回路为第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第四侧柱铁芯33、第二上铁芯34、第三侧柱铁芯32及第二下铁芯35。
由上可知,本发明的磁性元件1包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5,且磁性元件1利用第一绕线4绕设于第一磁芯2及第二磁芯3,且同时利用第二绕线5绕设于第一磁芯2及第二磁芯3,以产生两种模态。因此相较于现行变频器的两个磁性元件分别设置于变频器的两端,本发明的磁性元件1可以整合成单一的磁性元件1。
请参阅图7及图8,其中图7为本发明的第二实施例的磁性元件的结构示意图,图8为图7所示的磁性元件的爆炸结构示意图。如图7及图8所示,本实施例的磁性元件1a包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5。本实施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能皆部分相似于图1所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能,故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。本实施例与前述实施例的差异在于,磁性元件1a的第一磁芯2与第二磁芯3为对称设置。第一磁芯2的第一中柱铁芯21相邻于第二磁芯3的第二中柱铁芯31。再者,第一磁芯2的第一中柱铁芯21可贴合于第二磁芯3的第二中柱铁芯31。第一磁芯2的第一侧柱铁芯22相邻于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32。再者,第一磁芯2的第一侧柱铁芯22可贴合于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32。第一磁芯2的第二侧柱铁芯23相邻于第二磁芯3的第四侧柱铁芯33。再者,第一磁芯2的第二侧柱铁芯23可贴合于第二磁芯3的第四侧柱铁芯33。
请继续参阅图7及图8,于本实施例中,第一磁芯2的第一容置空间26相邻于第二磁芯3的第三容置空间36,且第一磁芯2的第二容置空间27相邻于第二磁芯3的第四容置空间37。部分的第一绕线4穿设第一磁芯2的第一容置空间26及第二磁芯3的第三容置空间36,且另外部分的第一绕线4穿设于第一磁芯2的第二容置空间27及第二磁芯3的第四容置空间37,而使得第一绕线4绕设于第一磁芯2的第一中柱铁芯21及第二磁芯3的第二中柱铁芯31。部分的第二绕线5穿设于第一磁芯2的第一磁芯2的第二容置空间27及第二磁芯3的第四容置空间37,而使得第二绕线5绕设于第一磁芯2的第二侧柱铁芯23及第二磁芯3的第四侧柱铁芯33。
请继续参阅图7及图8,于本实施例中,气隙7的宽度介于0.1mm至0.5mm之间,且气隙8的宽度介于0.1mm至0.5mm之间。且于本实施例中,第一磁芯2的第一中柱铁芯21与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第二磁芯3的第二中柱铁芯31与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,且第一磁芯2的第一侧柱铁芯22与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,且第一磁芯2的第二侧柱铁芯23与第一下铁芯25之间的气隙7的宽度等于第二磁芯3的第四侧柱铁芯33与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,且第二磁芯3的第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度等于第二磁芯3的第四侧柱铁芯33与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度,而第二磁芯3的第三侧柱铁芯32与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度不等于第二磁芯3的第二中柱铁芯31与第二下铁芯35之间的气隙8的宽度。
请参阅图9,其为图7所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。如图9所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相反时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1a形成第一种模态。磁性元件1a的第一磁芯2所产生的第一磁力线61通过第一磁芯2的第一下铁芯25、第二侧柱铁芯23、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25,进而形成磁性元件1a的第一磁芯2的第一磁力线61的回路。同时,磁性元件1a的第二磁芯3所产生的第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第四侧柱铁芯33、第二上铁芯34、第二中柱铁芯31及第二下铁芯35,进而形成磁性元件1a的第二磁芯3的第二磁力线62的回路。
请参阅图10,其为图7所示的磁性元件的第二种模态的模态示意图。如图10所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相同时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1a形成第二种模态。磁性元件1a的第一磁芯2所产生的第一磁力线61的方向分别由两个回路所构成。第一个回路由第一磁芯2的第一下铁芯25、第一侧柱铁芯22、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25所构成。第二个回路由第一磁芯2的第一下铁芯25、第一侧柱铁芯22、第一上铁芯24、第二侧柱铁芯23及第一下铁芯25所构成。同时,磁性元件1a的第二磁芯3所产生的第二磁力线62通过两个回路。第一个回路是第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第三侧柱铁芯32、第二上铁芯34、第二中柱铁芯31及第二下铁芯35。第二个回路是第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第三侧柱铁芯32、第二上铁芯34、第四侧柱铁芯33及第二下铁芯35。
请参阅图11及图12,其中图11为本发明的第三实施例的磁性元件的结构示意图,图12为图11所示的磁性元件的另一视角的结构示意图。如图11及图12所示,本实施例的磁性元件1b包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5。本实施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能皆部分相似于图1所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能,故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。本实施例与前述实施例的差异在于,磁性元件1b的第一磁芯2与第二磁芯3为共平面设置,其中第一磁芯2的第一上铁芯24与第二磁芯3的第二上铁芯34相互贴合以共同构成主上铁芯,且第一磁芯2的第一下铁芯25与第二磁芯3的第二下铁芯35相互贴合以共同构成主下铁芯。于本实施例中,第一磁芯2的第二侧柱铁芯23贴合于第二磁芯3的第三侧柱铁芯32,且第一磁芯2的第二侧柱铁芯23与第二磁芯3的第三侧柱铁芯32相互贴合以共同构成主侧柱铁芯。
请参阅图13,其为图11所示的磁性元件的第一种模态的模态示意图。如图13所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相同时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1b形成第一种模态。磁性元件1b的第一磁芯2所产生的第一磁力线61通过两个回路。第一个回路是第一磁力线61通过第一磁芯2的第一下铁芯25、第一侧柱铁芯22、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25。第二个回路是第一磁力线61通过第一磁芯2的第一下铁芯25、主侧柱铁芯、第一上铁芯24、第一中柱铁芯21及第一下铁芯25。同时,磁性元件1b的第二磁芯3所产生的第二磁力线62是通过两个回路。第一个回路是第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、主侧柱铁芯、第二上铁芯34、第二中柱铁芯31及第二下铁芯35。第二个回路是第二磁力线62通过第二磁芯3的第二下铁芯35、第四侧柱铁芯33、第二上铁芯34、第二中柱铁芯31及第二下铁芯35。
请参阅图14,其为图11所示的磁性元件的第二种模态的模态示意图。如图14所示,当第一绕线4及第二绕线5的电流方向相反时,则第一绕线4及第二绕线5分别与第一磁芯2及第二磁芯3相互作用,使得磁性元件1b形成第二种模态。磁性元件1b的第一磁芯2所产生的第一磁力线及第二磁芯3所产生的第二磁力线共同组成主磁力线6,其中主磁力线6的方向通过主下铁芯、第一磁芯2的第一中柱铁芯21、主上铁芯、第二磁芯3的第二中柱铁芯31及主下铁芯,进而形成磁性元件1b的主磁力线6的回路。
请重新参阅图12,第一磁芯2的第一侧柱铁芯22与主下铁芯之间具有第一气隙71且第一磁芯2的第一中柱铁芯21与主下铁芯之间具有第二气隙72,并且主侧柱铁芯与主下铁芯之间具有第三气隙73,且第二磁芯3的第二中柱铁芯31与主下铁芯之间具有第四气隙74,并且第二磁芯3的第四侧柱铁芯33与主下铁芯之间具有第五气隙75。于本实施例中,第二气隙72小于第一气隙71及第三气隙73,且第四气隙74小于第三气隙73及第五气隙75。根据图13及图14可知,第二气隙72及第四气隙74位于磁性元件1的第二种模态的磁力线的回路中,而第一气隙71、第二气隙72、第三气隙73、第四气隙74及第五气隙75位于第一种模态的磁力线的回路中。由于第二气隙72及第四气隙74同时位于第二种模态的磁力线的回路及第一种模态的磁力线的回路中,因此通过第二气隙72小于第一气隙71及第三气隙73,且第四气隙74小于第三气隙73及第五气隙75,则提高磁性元件1b的第二种模态的感量。
请参阅图15及图16,其中图15为本发明的第四实施例的磁性元件的结构示意图,图16为图15所示的磁性元件的另一视角的结构示意图。如图15及图16所示,本实施例的磁性元件1c包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5。本实施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能皆部分相似于图11所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一绕线4及第二绕线5的结构与功能,故于此仅以相同的标号代表结构及功能相似而不再赘述。本实施例的磁性元件1c与前述实施例的磁性元件1b的差异在于,磁性元件1c还包含硅钢片9,且硅钢片9包含第一绕线部91、第二绕线部92、第一连接部93及第二连接部94。
第一绕线部91与第二绕线部92相对设置,且第一绕线部91对应于第一磁芯2的第一中柱铁芯21设置。再者,第一绕线部91贴合于第一磁芯2的第一中柱铁芯21设置,且部分的第一绕线部91相邻于第二气隙72。第二绕线部92对应于第二磁芯3的第二中柱铁芯31设置。再者,第二绕线部92贴合于第二磁芯3的第二中柱铁芯31设置,且部分的第二绕线部92相邻于第四气隙74。第一连接部93与第二连接部94相对设置,且第一连接部93的两端分别连接于第一绕线部91的一端及第二绕线部92的一端,并且第一连接部93对应于部分的第一上铁芯24及部分的第二上铁芯34设置。第二连接部94的两端分别连接于第一绕线部91的另一端及第二绕线部92的另一端,且第二连接部94对应于部分的第一下铁芯25及部分的第二下铁芯35设置。且于本实施例中,第一绕线4绕设于第一磁芯2的第一中柱铁芯21及硅钢片9的第一绕线部91,且第二绕线5绕设于第二磁芯3的第二中柱铁芯31及硅钢片9的第二绕线部92。由于第二气隙72及第四气隙74位于第二种模态的磁力线的回路中,因此当硅钢片9的第一绕线部91及第二绕线部92分别相邻于第二气隙72及第四气隙74时,硅钢片9的第一绕线部91及第二绕线部92额外提供了第二种模态的磁力线的回路路径,则提高磁性元件1c的第二种模态的感量。
综上所述,本发明的磁性元件包含第一磁芯、第二磁芯、第一绕线及第二绕线,且磁性元件利用第一绕线绕设于第一磁芯及第二磁芯,且同时利用第二绕线绕设于第一磁芯及第二磁芯,或利用第一磁芯及第二磁芯相贴合,以产生第一种模态及第二种模态,通过适当的设计两个模态,让两个模态可以对回路上的不同电流形成差模与共模电感,比起传统一颗或是两颗的元件设计,本发明提出的磁性元件同时能兼具差模与共模电感,并提升共模电感量,进而使得抑制电磁干扰的效果提升,是本次提出的设计重点。
Claims (15)
1.一种磁性元件,包含:
一第一磁芯,包含一第一中柱铁芯、一第一侧柱铁芯及一第二侧柱铁芯,其中该第一中柱铁芯位于该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯之间;
一第二磁芯,与该第一磁芯交错设置,且该第二磁芯包含一第二中柱铁芯、一第三侧柱铁芯及一第四侧柱铁芯,其中该第二中柱铁芯位于该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯之间,且该第三侧柱铁芯相邻于该第一中柱铁芯,且该第二中柱铁芯相邻于该第二侧柱铁芯;
一第一绕线,绕设于该第一中柱铁芯及该第三侧柱铁芯;以及
一第二绕线,绕设于该第二中柱铁芯及该第二侧柱铁芯。
2.如权利要求1所述的磁性元件,其中该第一磁芯还包含一第一上铁芯及一第一下铁芯,且该第一上铁芯与该第一下铁芯相对设置,其中该第一中柱铁芯、该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯位于该第一上铁芯及该第一下铁芯之间。
3.如权利要求2所述的磁性元件,其中该第二磁芯还包含一第二上铁芯及一第二下铁芯,且该第二上铁芯与该第二下铁芯相对设置,其中该第二上铁芯相邻于该第一上铁芯,且该第二下铁芯相邻于该第一下铁芯,且该第二中柱铁芯、该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯位于该第二上铁芯及该第二下铁芯之间。
4.如权利要求3所述的磁性元件,其中该第一中柱铁芯、该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯与该第一下铁芯之间具有一第一气隙,且该第二中柱铁芯、该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯与该第二下铁芯之间具有一第二气隙。
5.如权利要求4所述的磁性元件,其中该第一气隙的宽度介于0.1mm至0.5mm之间,且该第二气隙的宽度介于0.1mm至0.5mm之间。
6.如权利要求4所述的磁性元件,其中该第一中柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第二侧柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度,且该第二中柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度等于该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,且该第一中柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,且该第一侧柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第四侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,而该第一侧柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度不等于该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度。
7.一种磁性元件,包含:
一第一磁芯,包含一第一中柱铁芯、一第一侧柱铁芯及一第二侧柱铁芯,其中该第一中柱铁芯位于该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯之间;
一第二磁芯,与该第一磁芯对称设置,且该第二磁芯包含一第二中柱铁芯、一第三侧柱铁芯及一第四侧柱铁芯,其中该第二中柱铁芯位于该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯之间,且该第二中柱铁芯相邻于该第一中柱铁芯,且该第三侧柱铁芯相邻于该第一侧柱铁芯,且该第四侧柱铁芯相邻于该第二侧柱铁芯;
一第一绕线,绕设于该第一中柱铁芯及该第二中柱铁芯;以及
一第二绕线,绕设于该第二侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯。
8.如权利要求7所述的磁性元件,其中该第一磁芯还包含一第一上铁芯及一第一下铁芯,且该第一上铁芯与该第一下铁芯相对设置,其中该第一中柱铁芯、该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯位于该第一上铁芯及该第一下铁芯之间。
9.如权利要求8所述的磁性元件,其中该第二磁芯还包含一第二上铁芯及一第二下铁芯,且该第二上铁芯与该第二下铁芯相对设置,其中该第二上铁芯相邻于该第一上铁芯,且该第二下铁芯相邻于该第一下铁芯,且该第二中柱铁芯、该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯位于该第二上铁芯及该第二下铁芯之间。
10.如权利要求9所述的磁性元件,其中该第一中柱铁芯、该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯与该第一下铁芯之间具有一第一气隙,且该第二中柱铁芯、该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯与该第二下铁芯之间具有一第二气隙。
11.如权利要求10所述的磁性元件,其中该第一气隙的宽度介于0.1mm至0.5mm之间,且该第二气隙的宽度介于0.1mm至0.5mm之间。
12.如权利要求11所述的磁性元件,其中该第一中柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第二中柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,且该第一侧柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,且该第二侧柱铁芯与该第一下铁芯之间的该第一气隙的宽度等于该第四侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,且该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度等于该第四侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度,而该第三侧柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度不等于该第二中柱铁芯与该第二下铁芯之间的该第二气隙的宽度。
13.一种磁性元件,包含:
一第一磁芯,包含一第一上铁芯、一第一下铁芯、一第一中柱铁芯、一第一侧柱铁芯及一第二侧柱铁芯,其中该第一上铁芯及该第一下铁芯相对设置,且该第一中柱铁芯、该第一侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯位于该第一上铁芯及该第一下铁芯之间;
一第一绕线,绕设于该第一中柱铁芯;
一第二磁芯,与该第一磁芯共平面设置,且包含一第二上铁芯、一第二下铁芯、一第二中柱铁芯、一第三侧柱铁芯及一第四侧柱铁芯,其中该第二上铁芯及该第二下铁芯相对设置,且该第二中柱铁芯、该第三侧柱铁芯及该第四侧柱铁芯位于该第二上铁芯及该第二下铁芯之间,并且该第二下铁芯与该第一下铁芯共同构成一主下铁芯,且该第三侧柱铁芯贴合于该第二侧柱铁芯,且该第三侧柱铁芯及该第二侧柱铁芯共同构成一主侧柱铁芯;以及
一第二绕线,绕设于该第二中柱铁芯;
其中该第一侧柱铁芯与该主下铁芯之间具有一第一气隙,且该第一中柱铁芯与该主下铁芯之间具有一第二气隙,且该主侧柱铁芯与该主下铁芯之间具有一第三气隙,且该第二中柱铁芯与该主下铁芯之间具有一第四气隙,且该第四侧柱铁芯与该主下铁芯之间具有一第五气隙,其中该第二气隙小于该第一气隙及该第三气隙,且该第四气隙小于该第三气隙及该第五气隙。
14.如权利要求13所述的磁性元件,其中该磁性元件还包含一硅钢片,该硅钢片包含一第一绕线部、一第二绕线部、一第一连接部及一第二连接部,其中该第一绕线部及该第二绕线部相对设置,且该第一连接部及该第二连接部相对设置,其中该第一连接部的两端分别连接于该第一绕线部的一端及该第二绕线部的一端,且该第二连接部的两端分别连接于该第一绕线部的另一端及该第二绕线部的另一端,其中该第一绕线部对应于该第一中柱铁芯设置,且该第二绕线部对应于该第二中柱铁芯设置,其中该第一连接部对应于部分的该第一上铁芯及部分的该第二上铁芯设置,且该第二连接部对应于部分的该第一下铁芯及部分的该第二下铁芯设置。
15.如权利要求14所述的磁性元件,其中该第一绕线绕设于该第一中柱铁芯及该第一绕线部,且该第二绕线绕设于该第二中柱铁芯及该第二绕线部。
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