CN202549539U - 一种磁性元件 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种磁性元件，包括磁芯主体和缠绕在所述磁芯主体上的线圈，所述磁芯主体由两个或多个I型铁氧体磁芯组合而成。在本实用新型的磁性元件中，由于磁芯主体采用I型铁氧体磁芯组合而成，可以根据需要灵活的设计出符合要求的磁性元件，可以将磁性元件的体积最小化，并可将气隙分段的设置在I型磁芯之间，这样可以减小漏磁通的范围，降低损耗。

Description

一种磁性元件

技术领域

本实用新型涉及磁性元件，更具体地说，涉及一种采用I型铁氧体磁芯组合而成的磁性元件。

背景技术

现有的开关电源中的磁性元件大多采用固定结构的铁氧体磁芯制成，图1a-图1e为常用的几种固定结构的铁氧体磁芯的示意图，其中，图1a为E型磁芯，图1b为EC型磁芯、图1c为ETD型磁芯，图1d为RM型磁芯，图1e为PQ型磁芯。磁性元件有采用无气隙铁氧体磁芯的，也有采用有气隙的铁氧体磁芯，图2示出了带有局部气隙的磁芯中柱的示意图，中柱1具有集中气隙2，在集中气隙2的边缘会泄漏磁通3。

随着开关电源向高功率密度与高效率的方向发展，需要在最小空间中实现性能最大化，固定结构的铁氧体磁芯在选用上就会由于尺寸的固定性而不能满足最小空间要求，或不能发挥最大的效能，或对风道导风等产生影响，会对磁性元件的设计带来很大困扰，不能灵活的设计磁性元件的形状，以满足需求。

另外，要使铁氧体磁芯制成的电感器用于谐振、PFC等电路中，在电流作用下不产生磁通饱和，就必须在磁芯的中柱开气隙或者在边柱垫气隙。输入电流比较小时，这种集中在一个或者几个地方开气隙的电感由于气隙较小，散漏在空气中边沿磁通并不影响实际的应用效果，但随着输入电流的加大，散漏在空气中的边缘磁通就会急剧增加。参看图3和图4所示的采用PQ型磁芯的磁性元件，其中柱4的气隙边缘的磁通一部分穿过线圈5，当气隙的边缘磁通穿过线圈时，线圈在高频磁通作用下会产生很强的涡流损耗，散漏的边缘磁通也会对周围的元器件造成干扰，在高功率密度的开关电源中电磁污染更大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的磁性元件的上述由于采用固定结构的铁氧体磁芯带来的缺陷，提供一种磁性元件，该磁性元件的磁芯主体由I型磁芯组合而成，该磁性元件的结构设计灵活，可以实现磁性元件的体积最小化。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种磁性元件，包括磁芯主体和缠绕在所述磁芯主体上的线圈，所述磁芯主体由两个或多个I型铁氧体磁芯组合而成。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述I型铁氧体磁芯的截面形状为矩形、方形、圆形或椭圆形。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述I型铁氧体磁芯包括连为一体的高方柱和低方柱，所述高方柱的高度高于所述低方柱的高度。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述磁芯主体为EE型或“口”型磁芯结构。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述磁芯主体的中柱、上厄和下厄分别由多个I型铁氧体磁芯粘接而成。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述I型铁氧体磁芯为板状磁芯。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述磁芯主体包括两块层叠设置的板状磁芯，所述线圈缠绕在其中一块板状磁芯上。

在本实用新型所述的磁性元件中，所述磁芯主体为“口”型磁芯结构，所述磁芯主体的中柱、上厄和下厄分别由所述板状磁芯粘接而成。

实施本实用新型的磁性元件，具有以下有益效果：在本实用新型的磁性元件中，由于磁芯主体采用I型铁氧体磁芯组合而成，可以根据需要灵活的设计出符合要求的磁性元件，可以将磁性元件的体积最小化，并可将气隙分段的设置在I型磁芯之间，这样可以减小漏磁通的范围，降低损耗。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1a-图1e为现有的固定结构的铁氧体磁芯的示意图；

图2是现有的带有集中气隙的中柱的示意图；

图3a是采用PQ型磁芯的磁芯元件的俯视图；

图3b是图3a所示的磁性元件的剖面示意图；

图4a-图4d几种I型铁氧体磁芯的示意图；

图5是由I型铁氧体磁芯组合而成的EE型磁芯结构的磁芯主体的示意图；

图6是由I型铁氧体磁芯组合而成的“口”型磁芯结构的磁芯主体的示意图；

图7是本实用新型的磁性元件的第一实施例的主视图；

图8是本实用新型的磁性元件的第一实施例的左视图；

图9是本实用新型的磁性元件的第二实施例的立体示意图；

图10是本实用新型的磁性元件的第二实施例的俯视图；

图11是本实用新型的磁性元件的第二实施例的内部磁通的示意图。

具体实施方式

本实用新型的磁性元件包括磁芯主体和缠绕在磁芯主体上的线圈，其磁芯主体由两个或多个I型铁氧体磁芯组合而成。

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图4a-4d所示，为几种I型铁氧体磁芯的示意图，其中，图4a为方形截面的I型铁氧体磁芯的示意图，图4b为圆形截面的I型铁氧体磁芯的示意图，图4c为椭圆形截面的I型铁氧体磁芯的示意图，图4d为高低方形的I型磁芯的示意图，高低方形的I型铁氧体磁芯包括一个高方柱6和一个低方柱7，二者连为一体，高方柱的高度高于方柱的高度。本实用新型所用到的I型铁氧体磁芯除了图示的几种I型铁氧体磁芯外，还可以其他截面形状的I型铁氧体磁芯，例如可以是矩形截面的I型铁氧体磁芯，也可以是其他不规则截面形状的I型铁氧体磁芯。

图5为由I型铁氧体磁芯111组合而成的EE型磁芯结构的磁芯主体10的示意图，磁性主体10包括三根中柱11，以及分别位于中柱11上方和下方的上厄12和下厄13，其中，中柱11、上厄12和下厄13分别由I型铁氧体磁芯111粘接而成，中柱11由多个I型铁氧体磁芯111层叠粘接而成。其中I型铁氧体磁芯111的截面为方形或矩形，I型铁氧体磁芯111的截面形状可以相同，也可以不相同。在图5所示的磁芯主体上缠绕线圈后即可形成本实用新型的磁性元件。

如图6所示，为由I型铁氧体磁芯111组合而成“口”型磁芯结构的磁芯主体10，磁芯主体10包括2跟中柱11，以及分别位于中柱11上方和下方的上厄12和下厄13。中柱11、上厄12和下厄13分别由方形截面的I型铁氧体磁芯111粘接而成，中柱11由多根方形截面的I型铁氧体磁芯111并列粘接而成。在图6所示的磁芯主体上缠绕线圈后即可形成本实用新型的磁性元件。

如图7和图8所示，为本实用新型的磁性元件的第一实施例的示意图，其为一电感器，在本实施例中，该磁性元件的磁芯主体10由两片I型铁氧体磁芯111粘接而成，I型铁氧体磁芯111为板状磁芯，也即截面为长方形的磁芯，线圈20缠绕在其中一片I型铁氧体磁芯111上。本实施例的磁性元件采用两片层叠的板状磁芯加线圈构成，具有结构紧凑体积小等优点。

如图9和图10所示，为本实用新型的磁性元件的第二实施例的示意图，也是一电感器，该磁性元件的磁芯主体10由多片板状的I型铁氧体磁芯111组合而成，在本实施实例中，磁芯主体10为“口”型结构的磁芯结构，包括两个中柱11，以及上厄12和下厄13，其中，中柱11、上厄12和下厄13分别由板状的I型铁氧体磁芯111粘接而成。该结构的磁性元件可以显著的较小磁性元件的体积，在获得相同的电感量的情况下，采用图9所示的磁性元件的体积为采用图3a所示的磁性元件的体积的60％，体积减小了40％，而且本实施例的磁性元件的漏磁通范围很小，参看图11，几乎所有的磁通都在磁芯主体10的内部通过。

在本实用新型的磁性元件中，由于磁芯主体采用I型铁氧体磁芯组合而成，可以根据需要灵活的设计出符合要求的磁性元件，可以将磁性元件的体积最小化，并可将气隙分段的设置在I型磁芯之间，这样可以减小漏磁通的范围，降低损耗。

上面结合附图对本实用新型的实施例进行了描述，但是本实用新型并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不脱离本实用新型宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本实用新型的保护之内。

Claims (8)

1.一种磁性元件，其特征在于，包括磁芯主体和缠绕在所述磁芯主体上的线圈，所述磁芯主体由两个或多个I型铁氧体磁芯组合而成。

2.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述I型铁氧体磁芯的截面形状为矩形、方形、圆形或椭圆形。

3.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述I型铁氧体磁芯包括连为一体的高方柱和低方柱，所述高方柱的高度高于所述低方柱的高度。

4.根据权利要求1至3任一项所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯主体为EE型或“口”型磁芯结构。

5.根据权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯主体的中柱、上厄和下厄分别由多个I型铁氧体磁芯粘接而成。

6.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述I型铁氧体磁芯为板状磁芯。

7.根据权利要求6所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯主体包括两块层叠设置的板状磁芯，所述线圈缠绕在其中一块板状磁芯上。

8.根据权利要求6所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯主体为“口”型磁芯结构，所述磁芯主体的中柱、上厄和下厄分别由所述板状磁芯粘接而成。

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