CN115955832A - 具有边缘场屏蔽装置的磁性部件 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁性部件，其包括：至少一个磁芯，其中，在磁芯的端面、尤其是相对的端面之间形成有至少一个间隙；至少一个电绕组，其围绕至少一个磁芯的至少一部分；以及屏蔽装置，其用于屏蔽至少一个间隙的边缘场。该屏蔽装置包括：保持单元，其附接到至少一个磁芯和/或至少一个电绕组、处于至少一个间隙的周缘；以及至少一个屏蔽构件，其附接到保持单元；其中，上述至少一个屏蔽构件被构造为屏蔽在间隙的周缘的间隙边缘场。

Description

具有边缘场屏蔽装置的磁性部件

技术领域

本发明涉及一种具有边缘场屏蔽装置的磁性部件。

背景技术

例如用于功率转换器的传统磁性部件包括一个或多个磁芯以及一个或多个电绕组。其中，使用这些磁芯中的或在多个磁芯之间的气隙来控制电感或增加磁性部件的饱和电流。公知的是，磁芯中的气隙会导致气隙边缘场，这会在相邻元件中引起交流(alternating current，AC)损耗或导致发热，尤其是在高频处。此外，边缘场会严重影响磁性部件以及包含磁性部件的设备的电磁干扰(electromagnetic interference，EMI)行为。这些气隙通常被铜绕组围绕，铜绕组用作用于在气隙的周缘产生的磁边缘场的屏蔽件。然而，边缘场会引起高的交流(AC)损耗，尤其是在高频处。为了减轻这种情况，通常使用昂贵的利兹线(litz wire，漆包绞线)来减少AC铜损。使气隙所引起AC损耗降低的另一种方法是使绕组远离气隙。然而，这种方法导致高的直流(direct current，DC)损耗和增加的部件体积。使绕组AC损耗降低的另一种方法是提供不围绕气隙的铜绕组。然而，这种方法的缺点是气隙边缘场没有被铜绕组屏蔽。此外，使具有非屏蔽气隙的磁性部件远离相邻部件以减少相邻部件中的AC损耗或发热会导致较低的设备功率密度，因此也是不利的。这种远离还会增加保持磁性部件的机架的热阻，因此可能导致设备的温度进一步升高。

CN 108257768 A公开了一种用于差分共模集成电感器的杂散磁通屏蔽结构。其中，一个磁芯部分被形成为包括围绕气隙的去磁屏蔽部分，该气隙通过将该磁芯部分与E形磁芯部分连接而产生。然而，这种方法的缺点是，这种磁性部件的磁芯部分必须完全重新设计，以便提供这种一体的去磁屏蔽件。此外，尤其是由于其中描述的体磁屏蔽结构由与其磁芯部分相同的材料制成，经由体磁屏蔽结构的磁短路是非常可能的，从而导致其中的功率损耗和不利的发热。

JP 4279647 B2公开了一种电磁体的磁力线屏蔽机构。其中，一对屏蔽构件设置在气隙的两侧，以便将气隙夹在中间。然而，屏蔽构件由具有导电性的非磁性材料形成。因此，其中描述的屏蔽构件不适于屏蔽气隙的磁边缘场。此外，在这些屏蔽构件中产生的涡流大大增加了这种磁性部件的发热。此外，提供这种屏蔽构件的复杂性使得需要重新设计磁性部件，尤其是其中电绕组的放置。

发明内容

本发明的目的是提供一种具有屏蔽装置的磁性部件，该屏蔽装置可以屏蔽在一个或多个磁芯之间形成的间隙的边缘场，并且可以容易地应用，而不需要对磁性部件进行复杂的重新设计。

此目的的方案由独立权利要求的特征来解决。从属权利要求包含本发明的有利实施例。

本发明涉及一种磁性部件，其包括至少一个磁芯和至少一个电绕组，上述至少一个电绕组围绕至少一个磁芯的至少一部分。其中，至少一个间隙形成在一个或多个磁芯的端面之间，尤其是相对的端面之间。磁性部件还包括用于屏蔽至少一个间隙的边缘场的屏蔽装置。屏蔽装置包括保持单元，该保持单元附接到至少一个磁芯和/或至少一个电绕组、处于至少一个间隙的周缘；优选地，保持单元仅附接到至少一个磁芯。此外，屏蔽装置包括附接到保持单元的至少一个屏蔽构件，其中该至少一个屏蔽构件被构造为屏蔽在间隙的周缘的间隙边缘场。

保持单元优选地不是与磁芯一体制造的，而是附接到至少一个磁芯和/或至少一个电绕组的独立部件。例如，保持单元被夹持和/或胶合在至少一个磁芯和/或至少一个电绕组上。

保持单元优选地是单体件，例如是注射成型的。

屏蔽构件优选地由不同于保持单元的材料制成。屏蔽构件优选地是附接到保持单元的独立元件。例如，屏蔽构件被夹持和/或胶合在保持单元上，或者屏蔽构件被保持单元包覆成型(注射成型程序)。

优选地，一个至十个、优选地一个至四个屏蔽构件附接到单个保持单元。单个屏蔽构件优选地为板形元件。

优选地，屏蔽构件位于保持单元的外侧，使得保持单元位于屏蔽构件和磁芯之间。

本发明的磁性部件的优点在于，至少一个间隙的边缘场能够被至少一个屏蔽构件屏蔽。此外，用于至少一个屏蔽构件的保持单元提供了一种可以使至少一个屏蔽构件设置在至少一个间隙的周缘的简单方式。

优选地，保持单元包括至少一个侧表面，该至少一个侧表面被构造为至少部分地围绕间隙并保持至少一个屏蔽构件。这具有下述优点：屏蔽装置能够容易地被组装，并且其至少一个屏蔽构件能够由保持单元可靠地保持。

优选地，磁芯在周向上被保持单元的侧表面部分地或完全地围绕。优选地，保持单元包括三个或四个侧表面。

还优选地，保持单元附接在磁芯的端面之间。换言之，保持单元优选地附接在一个磁芯的端面之间或者多个磁芯的端面之间。这具有下述优点：保持单元能够容易地附接在至少一个间隙的周缘。此外，保持单元由此能够适当地附接到多种设计的磁芯。

有利地，为了将保持单元附接在端面之间，保持单元包括接收部分，该接收部分被构造为接收端面中之一。接收部分尤其可以设置在保持单元的多个侧表面之间。优选地，由多个、优选地三个或四个侧表面限定的内部空间形成该接收部分。优选地，保持单元的侧表面搁置在磁芯的外表面的多个部分上；其中外表面的这些部分直接邻近端面。

还优选地，保持单元包括另外的(附加的)接收部分，该另外的接收部分尤其是位于保持单元的多个侧表面之间，被构造为接收相对的端面。优选地，由多个、优选地三个或四个侧表面限定的内部空间形成该另外的接收部分。优选地，保持单元的侧表面搁置在磁芯的外表面的多个部分上；其中外表面的这些部分直接邻近端面。

换言之，保持单元可以包括被构造为接收端面中之一的单个接收部分。优选地，保持单元可以包括额外的接收部分，该额外的接收部分被构造为接收与由另一接收部分接收的一个端面相对的端面。由此，保持单元具有容易且可靠地附接在磁芯的端面之间的优点。

优选地，保持单元的每个侧表面延伸超过间隙和两个端面，使得每个侧表面可以形成两个接收部分的一部分。

在另外的实施例中，保持单元附接到磁芯的仅外表面，而不附接到磁芯的端面。优选地，这种保持单元用在EE结构的中间间隙处。换言之，保持单元包括两个相对的侧表面(而不包括接收部分)，这两个相对的侧表面在其上环绕磁芯。优选地，其中，保持单元附接到一个磁芯的外表面，或者附接到由多个磁芯的外表面形成的外表面。这具有下述优点：无论磁芯的设计如何，保持单元都能够附接到磁芯。此外，保持单元由此可以用作用于将电绕组彼此隔开的间隔件。

优选地，保持单元卡合(snap-fit，卡扣配合、扣合)到至少一个磁芯的外表面上。这具有下述优点：保持单元能够容易且可靠地附接到磁芯，尤其是与磁芯的设计无关，并且与围绕磁芯的至少一个电绕组的放置无关。还优选地，保持单元卡合到至少一个电绕组的外表面上。

优选地，保持单元包括至少一个间隔部分，该间隔部分突出到间隙中，并且使彼此相对的至少两个端面关于间隔部分分离开。还优选地，至少一个间隔部分从保持单元的至少一个侧表面突出到间隙中。由此，保持单元可以隔开磁芯的至少两个相对的端面。

还优选地，间隔部分是框形的。其中，通过框形间隔部分的开口在端面之间的间隙中限定有气隙。优选地，框形间隔部分为圆环形或矩形环形。换言之，间隔部分优选地具有开口，尤其是在其中心处，该开口在磁芯的相对端面之间的间隙中限定气隙。这具有下述优点：与磁芯的端面之间的间隙为气隙的情况相比，保持单元对磁芯的电感几乎没有影响。

在另一有利的实施例中，间隔部分填充端面之间的间隙。这具有下述优点：间隙的物理特性可以通过间隔部分的尺寸和/或材料成分进行调节。

优选地，保持单元包括至少一个屏蔽构件间隔件，该至少一个屏蔽构件间隔件从保持单元的侧表面突出，以便分别使两个屏蔽构件分离开。该至少一个屏蔽构件间隔件尤其地在远离磁芯的方向上或与磁芯相反的方向上从相应的侧表面突出。特别地，屏蔽构件间隔件可以垂直于保持单元的相应侧表面突出。这具有下述优点：两个屏蔽构件之间的磁短路可以通过屏蔽构件间隔件被防止。此外，屏蔽装置的物理特性，例如其对磁芯的电感的影响，可以通过改变屏蔽构件间隔件的尺寸、数量和/或材料成分进行调节。

优选地，屏蔽构件与相应间隙的最近边缘之间的最短距离被定义为L，相应间隙的宽度被定义为D，其中L>D。换言之，屏蔽构件与相应间隙的最近边缘之间的最短距离大于相应间隙的宽度。这具有能够可靠且有利地防止磁性部件中的磁短路的优点。

还优选地，L/D的商在最大值和最小值之间，包括该最大值和该最小值。其中，该最大值优选为5，更优选为3，更优选为2。除此之外或替代地，该最小值优选为1.1，更优选为1.2，更优选为1.3，更优选为1.4，并且更优选为1.5。除此之外或替代地，L/D的商为上述值之一。该范围和值具有能够防止磁性部件中的磁短路的优点。

在一种有利的实施例中，屏蔽构件与至少一个端面重叠。其中，优选地从位于与至少一个端面平行的平面中的方向观看时屏蔽构件与至少一个端面重叠。其中，屏蔽构件优选地与磁芯的仅一个或两个或所有的相对端面重叠。换言之，在屏蔽构件与两个相对的端面重叠的情况下，屏蔽构件在跨越相应间隙的方向上的长度大于前述宽度D。这具有使屏蔽构件能够可靠地对在间隙的周缘的间隙边缘场进行屏蔽的优点。

还优选地，至少一个屏蔽构件是铁氧体板。这具有下述优点：屏蔽构件能够可靠地屏蔽在间隙的周缘的间隙边缘场，而不会增加磁性部件中电短路的可能性或在屏蔽构件中产生涡流的可能性。

有利地，保持单元是电绝缘体。优选地，保持单元包括塑料或陶瓷材料或者由塑料或陶瓷材料组成。这具有下述优点：保持单元不会传导或产生涡流，因此不会产生额外的热。

在进一步有利的实施例中，至少一个电绕组不围绕至少一个间隙。特别地，优选的是至少一个电绕组甚至不部分地围绕间隙。这具有下述优点：至少一个电绕组可以放置在磁芯上以用于理想的AC损耗减少，同时屏蔽装置提供对至少一个间隙的边缘场的屏蔽。

优选地，至少一个芯板附接到保持单元。由此，保持单元将至少一个芯板定位间隙内以用于气隙分布。大的气隙可以被分布成小的气隙，以减小气隙区域中杂散场的幅度。因此，减少了相邻绕组中的涡流损耗，以及使设备中的电磁干扰最小化。

芯板优选地由铁氧体材料形成。因此，芯板可以被磁化，但优选地不导电，即为电绝缘的。这里，芯板可以包括硬铁氧体材料和/或软铁氧体材料，或者完全由硬铁氧体材料和/或软铁氧体材料组成。特别地，芯板是铁氧体板，即由铁氧体材料形成并且是板形的。

芯板特别地与屏蔽相同间隙的屏蔽构件垂直。优选地，保持单元将至少一个芯板与磁芯的两个相对端面隔开。

优选地，多于一个的芯板，优选两个、或三个、或四个、或五个芯板，被附接到单个保持单元并且被定位在相同的间隙中。因此，保持单元例如通过分隔壁将芯板彼此隔开。

优选地，在保持单元中形成有用于每个芯板的插接部。插接部优选地为用于使芯板滑动的滑入槽。

还优选地，保持单元是保持屏蔽构件并且优选地保持芯板的单体件。

本发明还涉及一种功率转换器，特别是开关模式功率转换器，包括至少一个如本文所要求保护或描述的磁性部件。

附图说明

参照附图详细地描述本发明优选实施例的更多细节、优点和特征。其中：

图1a和图1b示出了根据本发明第一实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图2a和图2b示出了根据本发明第二实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图3a和图3b示出了根据本发明第三实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图4a和图4b示出了根据本发明第四实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图5a和图5b示出了根据本发明第五实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图6a和图6b示出了根据本发明第六实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件的示意图；

图7a至图7d示出了根据本发明前述实施例的磁性部件的屏蔽装置的示意图；

图8示出了根据本发明前述实施例的磁性部件的剖视图；

图9示出了用于所有实施例的具有用于气隙分布的芯板的处于预组装状态的磁性部件的示意图；以及

图10示出了用于所有实施例的具有用于气隙分布的芯板的屏蔽装置的示意图。

附图标记：

1-磁性部件；2-磁芯；3-间隙；4-端面；5-电绕组；6-外表面；7-腿部；10-屏蔽装置；11-保持单元；12-屏蔽构件；13-侧表面；14-接收部分；15-间隔部分；16-开口；17-屏蔽构件间隔件；18-槽口；19-最近边缘；20-芯板；21-插接部；以及22-分隔壁。

具体实施方式

在下面的说明和附图中，功能相似或相同的特征和元件具有相同的附图标记，并且可以省略对它们的重复说明。

图1a和图1b示出了根据本发明第一实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件1的示意图。特别地，图1a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图1b示出了处于组装后状态的磁性部件1。此外，图7a至图7d各自示出了根据磁性部件1的实施例的、磁性部件1的屏蔽装置10的示意图。

在本实施例中，磁性部件1包括两个U形磁芯2，通常也称为“UU构造”。此外，磁性部件1包括两个电绕组5，每个电绕组围绕磁芯2中的一个。每个U形磁芯2包括两个腿部7。电绕组5设置在每个磁芯2的两个腿部7之间。

每个腿部7形成磁芯2的端面4。当处于组装后状态时(参见图1b和图8)，两个磁芯2的端面4彼此隔开，以形成间隙3。

通常，电绕组5中的电流在磁芯2中产生磁场。该磁场穿过间隙3。然而，这种间隙3通常会产生在间隙3的周缘形成的间隙边缘场。这些边缘场通常不直接沿着在磁芯2的腿部7的两个相对端面4之间的直线穿过间隙3，而是从间隙向外延伸。为了减轻或屏蔽这些边缘场，磁性部件1还包括屏蔽装置10，以用于分别屏蔽间隙3的边缘场。换言之，由于本实施例的磁性部件1包括两个间隙3，所以磁性部件1也包括两个屏蔽装置10。

图7c中更详细地示出了本实施例的磁性部件1的屏蔽装置10的构造。

从图7c可以看出，屏蔽装置10包括保持单元11和三个屏蔽构件12。

在该实施例中，保持单元11为矩形立方体形状。这里，保持单元11包括三个侧表面13，每个侧表面被构造为保持一个屏蔽构件12。从图1a和图1b可以看出，本实施例的磁性部件的屏蔽装置10被附接并夹在磁芯2的两个腿部7的两个端面4之间。为此，保持单元11包括在侧表面13之间的两个接收部分14，其中每个接收部分14接收磁芯2的一个端面4。

保持单元11还包括从侧表面13突出到间隙3中的间隔部分15。间隔部分15将磁芯2的相对端面4分开。这样，间隔部分15在磁芯2的腿部7的端面4之间提供了间隙3。此外，尤其是从图7c中可以看出，间隔部分15为框形。也就是说，间隔部分15大体为具有开口16的矩形形状。在该实施例中，间隔部分15在其每个角部还包括L形槽口18。间隔部分的开口16和槽口18在磁芯2的端面4之间的间隙3中限定了气隙。

如上所述，屏蔽装置10包括三个屏蔽构件12。这些屏蔽构件12由铁氧体材料形成。因此，屏蔽构件12可以被磁化，但是不导电，即为电绝缘的。这里，屏蔽构件12可以包括硬铁氧体材料和/或软铁氧体材料，或者完全由硬铁氧体材料和/或软铁氧体材料组成。特别地，屏蔽构件12是铁氧体板，即由铁氧体材料形成并且是板形的。

由此，附接到保持单元11的屏蔽构件12可以屏蔽在间隙3中产生的磁边缘场，尤其是穿过由保持单元11的间隔部分15的开口16形成的气隙的磁边缘场，其中该保持单元11又附接到并夹在磁芯2的腿部7的端面4之间。

此外，保持单元11包括两个屏蔽构件间隔件17，每个间隔件从保持单元11的相应侧表面13垂直突出。这些间隔件17在屏蔽构件12之间提供了间隙。间隔件17在与相应表面13的延伸方向平行的方向上的厚度以及其材料成分可以用于调节屏蔽装置10的磁性。

如将参照图8更详细说明的，侧表面13的厚度以及保持单元11的其他尺寸，例如高度、宽度、深度，被调整为通过屏蔽构件12提供优异的边缘场屏蔽，同时还防止通过屏蔽构件12的磁短路。

图2a和图2b示出了根据本发明第二实施例的分别处于预组装状态和组装好状态的磁性部件1的示意图。特别地，图2a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图2b示出了处于组装好状态的磁性部件1。

从图2a可以看出，本实施例的磁性部件1包括两个磁芯2，每个磁芯具为E形，这通常也称为“EE构造”。换言之，本实施例的磁性部件1的每个磁芯2包括三个腿部7，其相对的端面4总共形成三个间隙3。在该实施例中，磁性部件1包括两个如关于第一实施例所说明的屏蔽装置10。

此外，本实施例的磁性部件1包括两个另外的屏蔽装置10，现在将参照图7a对其进行说明。

从图7a可以看出，该另外的屏蔽装置10包括U形保持单元11和一个屏蔽构件12。在这种情况下，保持单元11包括三个侧表面13，其中两个侧表面13(图7a中的左侧侧表面和右侧侧表面13)实质上比另一个侧表面13(图7a中的顶部侧表面13)短。

利用这种构造，如图2a所示，保持单元11以及由此整个另外的屏蔽装置10可以附接到磁芯2的外表面，其中该外表面6不包括磁芯2的端面4。

因此，从图2b可以看出，前述另外的屏蔽装置10也可以附接到磁芯2的中间腿部7的外表面6。由此，屏蔽装置10可以屏蔽在两个E形磁芯2的中间腿部7之间的间隙3中产生的间隙边缘场。此外，本实施例的磁性部件1包括第二另外的屏蔽装置10，其设置在两个磁芯2的底侧的外表面6上。

本实施例的另外的屏蔽装置10也可以附接到其他腿部7(左侧腿部和右侧腿部7)的外表面6。此外，屏蔽装置10也可以附接到电绕组5，尤其是附接在其外侧。

在本实施例中，保持单元10被构造为卡合到两个磁芯2的外表面6上和/或卡合到电绕组5。

此外，本实施例的图7a中所示的前述屏蔽装置10还可以包括间隔部分15(未示出)。在这种情况下，间隔部分15从图7a的顶侧表面13突出到间隙3。换言之，当保持单元11卡合到或以其他方式附接到例如中间腿部7的外表面6时，其间隔部分15可以插入中间腿部7之间的间隙3中。

图3a和图3b示出了根据本发明第三实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件1的示意图。特别地，图3a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图3b示出了处于组装后状态的磁性部件1。

在本实施例中，磁性部件1也包括两个E形磁芯2，以及分别设置在各磁芯2的三个腿部7之间的四个电绕组5。

在本实施例中，除了两个如关于第一实施例所说明的屏蔽装置10之外，磁性部件1还包括另外的屏蔽装置10；如从图7b中可以更详细地看出的，该另外的屏蔽装置10的保持单元11也为U形。其中，两个侧表面13(图7b的左侧侧表面13和右侧侧表面13)至少与保持单元11的顶部侧表面13一样长或与其相比较长。此外，这里的另外的屏蔽装置10包括两个屏蔽构件12，每个屏蔽构件12设置在左侧侧表面13和右侧侧表面13中的一个上。

如图3a和图3b的比较所示，本实施例的另外的屏蔽装置10被构造为滑动到两个磁芯2的外表面6上。这里，另外的屏蔽装置10附接到中间腿部7的外表面6。

利用这种构造，采用仅一个另外的屏蔽装置10来覆盖中间腿部7之间的中间间隙3。

图4a和图4b示出了根据本发明第四实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件1的示意图。特别地，图4a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图4b示出了处于组装后状态的磁性部件1。

在本实施例中，磁性部件1包括两个不同形状的磁芯2。特别地，磁性部件1包括U形的第一磁芯2和具有基本上伸长的矩形形状(I形)的另一磁芯2。这种构造通常也称为“UI构造”。

在本实施例中，磁性部件1包括两个屏蔽装置10，其具有前面关于第一实施例和图7c所说明的屏蔽装置10的结构。此外，磁性部件1包括两个电绕组5，每个电绕组5设置成围绕U形磁芯2的一个腿部7。

本实施例的屏蔽装置10夹在U形磁芯2和I形磁芯2之间，也如图4b所示。

图5a和图5b示出了根据本发明第五实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件1的示意图。特别地，图5a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图5b示出了处于组装后状态的磁性部件1。

在本实施例中，这里的磁性部件1也包括上述磁芯2的UI构造。在该实施例中，磁性部件1包括一个屏蔽装置10，现在将参照图7d对其进行说明。

从图7d可以看出，本实施例的屏蔽装置10的保持单元11具有矩形形状，并且包括两个间隔部分15，每个间隔部分具有开口16。这里，一个接收部分14(例如，图7d的顶侧)被构造为接收整个I形磁芯2。换言之，磁芯2可以完全插入到接收部分14中。此外，第二接收部分14(图7d的底侧)被构造为接收U形磁芯2的两个腿部7。其中，每个腿部7抵靠保持单元11的一个间隔部分15。

此外，本实施例的屏蔽装置10的保持单元11包括四个侧表面13，每个侧表面保持一个屏蔽构件12。其中，两个侧表面13(图7d的顶部和底部)被构造为比另外两个侧表面13(图7d的左侧和右侧)长。然而，保持单元11也可以大体上被形成为正方形，这与(I形)磁芯2可能为正方形有关。

因此，从图5b可以看出，本实施例的磁性部件1包括单个屏蔽装置10，该屏蔽装置10完全围绕设置在U形磁芯2的两个腿部7与I形磁芯2的相对端面4之间的两个间隙3。

图6a和图6b示出了根据本发明第六实施例的分别处于预组装状态和组装后状态的磁性部件1的示意图。特别地，图6a示出了处于预组装状态的磁性部件1，而图6b示出了处于组装后状态的磁性部件1。

在本实施例中，磁性部件1包括四个磁芯2，其中所有四个磁芯2均为I形。这里，磁性部件1包括两个根据关于本发明第五实施例的前述说明的屏蔽装置10，即图7d中所示的屏蔽装置10。

这里，每个屏蔽装置10附接到并被夹在三个磁芯2之间。其中，包括电绕组5的两个中间磁芯2被插入到接收部分14中(图6a和图6b中右侧屏蔽装置10的左侧接收部分14，左侧屏蔽装置10的右侧接收部分14)。此外，其他I形磁芯2各自插入到每个屏蔽装置10的其他接收部分14中。

由此，从图6b可以看出，两个屏蔽装置10覆盖并屏蔽四个间隙3。

图8是根据本发明前述实施例的磁性部件1的示意性剖视图。特别地，图8示出了第一实施例的磁性部件1的沿线AA获得的剖视图。然而，关于图8的以下说明也可以应用于本发明的实施例2至6。

仅仅为了简单起见，屏蔽装置10的保持单元11被省略，以及示出仅一个屏蔽构件12。

这里，间隙3的宽度被定义为“D”。此外，屏蔽构件12与相应间隙3的最近边缘19之间的最短距离被定义为“L”。

通常，保持单元11保持相应的屏蔽构件12，使得L>D。例如，在本发明的第一实施例中，L等于1.5×D。换言之，L/D的商等于1.5。

由此，屏蔽构件12可以最佳地屏蔽在间隙3的周缘的间隙边缘场，而不会导致磁短路。

此外，从图8可以看出，屏蔽构件12与相应磁芯2的两个端面4重叠。

在所有前述实施例中，保持单元11是由例如塑料形成的电绝缘体。

此外，在所有前述实施例中，电绕组5被示出为优选地设置成不围绕间隙3。这具有下述优点：能够减少磁性部件1中的AC损耗，同时屏蔽装置10提供边缘场屏蔽。

此外，在一个或所有的前述实施例中，磁性部件1优选地不包括线轴。相反，电绕组5直接缠绕在磁芯2上。

在所有前述实施例中，保持单元11用于固定屏蔽构件12并设定屏蔽构件12与磁芯2之间的距离，特别是距离L，以便避免和防止磁短路。

此外，保持单元11用作相对端面4之间的气隙间隔件，并因此设定磁性部件1的电感以及增加磁性部件1的饱和电流。

此外，保持单元11的优点在于，其有助于在组装过程期间引导磁芯，以较好地对准。

保持单元11还可以用作用于使电绕组5与间隙3隔开的间隔件，这降低了电绕组5的AC电阻。

此外，保持单元11还可以用作用于使电绕组5与磁芯2隔开的间隔件，以便增加爬电距离和间隙距离，以及提供较好的绝缘。

上面所说明的磁性部件1可以例如用在功率转换器中，特别是开关模式功率转换器中。

磁性部件1大体上可以包括一个或多个屏蔽装置10。

图9和图10示出了对于所有上述实施例如何可以使芯板20附接到保持单元11以用于气隙分布。保持单元11将芯板20定位在间隙3内以用于气隙分布。

芯板20垂直于屏蔽构件12。保持单元11将芯板20与磁芯2的两个相对端面4隔开。此外，保持单元11通过分隔壁22将芯板20彼此隔开。在保持单元11中形成有用于每个芯板20的插接部21。插接部21是用于使芯板20滑动的滑入槽。此外，保持单元11是保持屏蔽构件12和芯板20的单体件。

总之，前述实施例的磁性部件1提供了包括磁性部件1的整个设备的较低的AC损耗和较高的功率效率、较好的EMI行为，磁性部件1的减小的总体积以及因此较高的设备功率密度，经由多功能保持单元11的简化的生产过程，以及较低的材料和劳动力成本。

Claims (16)

1.一种磁性部件，包括：

至少一个磁芯，其中，至少一个间隙形成在所述至少一个磁芯的端面、尤其是相对的端面之间；

至少一个电绕组，其围绕所述至少一个磁芯的至少一部分；以及

屏蔽装置，其用于屏蔽所述至少一个间隙的边缘场，所述屏蔽装置包括：

保持单元，其附接到所述至少一个磁芯和/或所述至少一个电绕组、处于所述至少一个间隙的周缘；以及

至少一个屏蔽构件，其附接到所述保持单元；其中

所述至少一个屏蔽构件被构造为屏蔽在所述至少一个间隙的周缘的间隙边缘场。

2.根据权利要求1所述的磁性部件，其中，所述保持单元包括至少一个侧表面，所述至少一个侧表面被构造为至少部分地围绕所述至少一个间隙并且保持所述至少一个屏蔽构件。

3.根据权利要求1所述的磁性部件，其中，所述保持单元附接在所述磁芯的端面之间。

4.根据权利要求3所述的磁性部件，其中，所述保持单元包括接收部分，所述接收部分位于多个侧表面之间，被构造为接收所述端面中之一，并且所述保持单元优选地包括另外的接收部分，所述另外的接收部分位于所述多个侧表面之间，被构造为接收相对的端面。

5.根据权利要求1所述的磁性部件，其中，所述保持单元仅附接到所述至少一个磁芯的不包括端面的外表面。

6.根据权利要求5所述的磁性部件，其中，所述保持单元卡合到所述至少一个磁芯的外表面上。

7.根据权利要求2所述的磁性部件，其中，所述保持单元包括至少一个间隔部分，所述间隔部分从所述至少一个侧表面突出到所述间隙中，并且使至少两个彼此相对的端面关于所述间隔部分分离开。

8.根据权利要求7所述的磁性部件，其中，所述间隔部分是框形的，并且其中，通过框形的所述间隔部分的开口在所述端面之间的间隙中限定有气隙。

9.根据权利要求7所述的磁性部件，其中，所述间隔部分填充所述端面之间的间隙。

10.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，所述保持单元包括至少一个屏蔽构件间隔件，所述至少一个屏蔽构件间隔件从所述保持单元的侧表面突出，以分别使两个屏蔽构件分离开。

11.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，

其中，所述屏蔽构件与相应间隙的最近边缘之间的最短距离被定义为L，所述相应间隙的宽度被定义为D，其中L>D，

优选地，L/D的商在最大值和最小值之间，包括所述最大值和所述最小值，其中，所述最大值优选为5，更优选为3，更优选为2，和/或所述最小值优选为1.1，更优选为1.2，更优选为1.3，更优选为1.4，更优选为1.5，和/或所述L/D的商为上述值之一。

12.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，所述屏蔽构件与所述端面中至少之一重叠。

13.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，所述至少一个屏蔽构件是铁氧体板。

14.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，所述保持单元是电绝缘体，并且尤其包括塑料或陶瓷材料或者由塑料或陶瓷材料组成。

15.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，所述至少一个电绕组不围绕所述至少一个间隙。

16.根据权利要求1-9中任一项所述的磁性部件，其中，至少一个芯板附接到所述保持单元，并且由所述保持单元定位在所述间隙内。

Images