CN216287941U - 一种平面变压器或平面电感 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种平面变压器或平面电感，第一磁芯；第二磁芯，与所述第一磁芯连接，所述第一磁芯与所述第二磁芯的磁柱之间有一气隙；多层PCB板，套设在所述第一磁芯与第二磁芯形成的磁柱上，其上设有线圈，所述多层PCB板的各层PCB板与所述气隙的直线距离相等。本实用新型结构简单、使用方便，能有效降低所述多层PCB上线圈的涡流损耗，从而能提高所述平面变压器或平面电感的转换效率，具有推广和应用的价值。
Description
技术领域
本实用新型涉及平面变压器和平面电感技术领域，具体的涉及一种能够削弱气隙造成的涡流损耗的平面变压器或平面电感。
背景技术
近年来，开关电源的高频化、小型化是重要的技术发展趋势。随着平面变压器和平面电感的出现，极大地缩小了高频开关电源的产品尺寸，并提高了功率密度。然而，在开关电源高频化、小型化的同时，开关电源的散热能力会随尺寸减小而降低，高频化也会引起PCB绕组损耗直接或间接增加，导致无法进一步实现开关电源的小型化。因此，在开关电源高频化和小型化的同时，减少产品的能量损耗，提高转换效率变得尤为重要。
在现有技术中，平面变压器和平面电感的结构通常是在多层印刷电路板(PCB)组成的线圈上下表面设置上下两个磁芯，在两个磁芯的结合处设置气隙来承担磁压降，储存能量，使磁元件不致饱和，以实现平面变压器和平面电感的电感量。然而，在气隙附近，磁芯中的磁力线从磁芯中发散出来，并通过外部空气路径闭合，该部分磁力线流经PCB及其上的线圈，会在线圈中产生涡流，导致线圈的有效截面积减小，从而产生涡流损耗，影响产品的转换效率。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术缺陷，提供一种能够削弱气隙造成的涡流损耗的平面变压器或平面电感。
为了实现以上目的及其他目的，本实用新型是通过以下技术方案实现的：一种平面变压器或平面电感，包括：第一磁芯；第二磁芯，与所述第一磁芯连接，所述第一磁芯与所述第二磁芯的磁柱之间有一气隙；多层PCB板，套设在所述第一磁芯与第二磁芯形成的磁柱上，且其上设有线圈，所述多层PCB板的各层PCB板与所述气隙的直线距离相等。
在一实施例中，所述多层PCB板中的第一PCB板与所述气隙之间的垂直距离最小，第二PCB板、第三PCB板和其余PCB板与所述气隙之间的垂直距离为递增等差数列。
在一实施例中，所述第一磁芯为I型，所述第二磁芯为E型，所述气隙位于所述多层PCB板的斜上方。
在一实施例中，所述第一PCB板与所述气隙的水平距离大于所述第二PCB板与所述气隙的水平距离，所述第一PCB板和第二PCB板与所述气隙的直线距离相等。
在一实施例中，所述第一磁芯和第二磁芯均为E型，所述气隙位于所述第一磁芯的磁柱与所述第二磁芯的磁柱之间，所述气隙位于所述多层PCB板的中段一侧。
在一实施例中，所述第一PCB板在垂直方向上与所述气隙近似在同一高度。
在一实施例中，所述第一PCB板与所述气隙的水平距离大于所述第二PCB板与所述气隙的水平距离，所述第二PCB板与所述气隙的水平距离大于所述第三PCB板与所述气隙的水平距离，所述第一PCB、第二PCB板和第三PCB板与所述气隙的直线距离相等。
本实用新型中通过加大所述第一PCB板到所述气隙的水平距离，使得所述第一PCB板与所述气隙之间的直线距离增大，有效降低了涡流损耗，从而提高了所述平面变压器或平面电感的转换效率。因此，本实用新型结构简单、使用方便，具有推广和应用的价值。
附图说明
图1显示为现有技术中一种平面变压器或平面电感的主视结构示意图。
图2显示为本实用新型第一实施例的主视结构示意图。
图3显示为本实用新型第二实施例的主视结构示意图。
具体实施方式
请参阅图1至图3。以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域的技术人员了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。
如图1所示，现有技术中，平面变压器或平面电感10，包括第一磁芯11、第二磁芯12和PCB板13。所述第一磁芯11为I型，所述第二磁芯12为E型。所述PCB板13套设在所述第二磁芯12的磁柱121上，所述第一磁芯11与第二磁芯12连接，且与所述磁柱121之间有一气隙14。可以通过设计不同大小的气隙14调节所述平面变压器或平面电感10的电感量。所述PCB板13的层数根据使用需求设计，图中显示为5层。所述PCB板13中设有线圈，在平面变压器中，所述PCB板13由原边线圈和副边线圈组成，原边线圈由一个或者多个绕组组成，副边线圈也由一个或者多个绕组组成。在平面电感中，所述PCB板13不区分原边线圈和副边线圈，线圈同样由一个或多个绕组组成。
多层所述PCB板13各层的线圈距离所述磁柱121的水平距离是相等的。此时，最上层的所述PCB板13距离所述气隙14的直线距离比其下层的所述PCB板13距离所述气隙14的直线距离更近，因此，最上层的所述PCB板13的线圈上产生涡流损耗较大，从而降低了所述平面变压器或平面电感10的转换效率。
如图2所示，本实用新型提供了一种平面变压器或平面电感20，包括第一磁芯21、第二磁芯22和多层PCB板23。所述第一磁芯21与第二磁芯22连接，所述第一磁芯21与所述第二磁芯的磁柱221之间有一气隙24。可以通过设计不同大小的气隙24调节所述平面变压器或平面电感20的电感量。所述多层PCB板23套设在所述第一磁芯21与第二磁芯22之间，且其上设有线圈。所述多层PCB板23的层数示出为5层，但这并非必须的。所述多层PCB板23中第一PCB板231与所述气隙24之间的垂直距离最小，第二PCB板232次之。所述第一PCB板231距离所述气隙24的水平距离大于其他PCB板，如第二层PCB板232。通过加大所述第一PCB板231到所述气隙24的水平距离，使得所述第一PCB板231与所述气隙24之间的直线距离增大，降低了涡流损耗，从而能提高所述平面变压器或平面电感20的转换效率。
如图2所示，在第一实施例中，所述第一磁芯21为I型，所述第二磁芯22为E型。所述气隙24位于所述多层PCB板23的斜上方。所述第一PCB板231距离所述磁柱221的距离(即距离所述气隙24的水平距离)为d1，距离所述气隙24的垂直距离为h1，则距离所述气隙24的直线距离为
所述第二PCB板232距离所述磁柱221的距离(即距离所述气隙24的水平距离)为d2，与所述第一PCB板231的垂直距离为Δh，距离所述气隙24的垂直距离为h1+Δh，则距离所述气隙24的直线距离为
第nPCB板距离所述磁柱221的距离(即距离所述气隙24的水平距离)为d2，距离所述气隙24的垂直距离为h1+(n-1)Δh，则距离所述气隙24的距离为
在该实施例中，d1>d2，通过合理设计d1的尺寸，可以使所述第一PCB板231距离所述气隙24的直线距离与所述第二PCB板232距离所述气隙24的直线距离近似相等。此外，由于Δh远小于h1，故所述第二PCB板232与第nPCB板与所述气隙24的直线距离也近似相等。因此，该实施例能有效降低所述气隙24在所述第一层PCB板231线圈中产生的涡流损耗，从而能提高所述平面变压器或平面电感20的转换效率。
如图3所示，在第二实施例中，一种平面变压器或平面电感30包括第一磁芯31、第二磁芯32和多层PCB板33。所述第一磁芯31与第二磁芯32连接，且所述第一磁芯31和第二磁芯32均为E型。所述第一磁芯31的磁柱311与所述第二磁芯32的磁柱321之间有一气隙34。所述气隙34位于所述多层PCB板33的中段一侧。所述多层PCB板33套设在所述第一磁芯31的磁柱311与所述第二磁芯32的磁柱321上，且其上设有线圈。多层所述PCB板33的层数示出为5层，但这并非必须的。所述多层PCB板33中最靠近所述气隙34的为第一PCB板331，所述第一PCB板331在垂直方向上与所述气隙34近似在同一高度。所述第一PCB板331距离所述气隙34的水平距离d1大于其他PCB板。第二PCB板332和第三PCB板333距离所述第一PCB板331的垂直距离逐渐变大，同时距离所述气隙34的垂直距离也逐渐变大。所述第二PCB板332距离所述气隙34的水平距离为d2，所述第三PCB板333距离所述气隙34的水平距离为d3，在该实施例中，d1>d2>d3，通过合理设计d1和d2的尺寸，可以使所述第一PCB板331距离所述气隙34的直线距离、所述第二PCB板332距离所述气隙34的直线距离，以及所述第三PCB板333距离所述气隙34的直线距离近似相等，从而降低了距离所述气隙34较近的几层PCB板线圈中的涡流损耗，提高了所述平面变压器或平面电感30的转换效率。
所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。
Claims (7)
1.一种平面变压器或平面电感，其特征在于，包括：
第一磁芯；
第二磁芯，与所述第一磁芯连接，所述第一磁芯与所述第二磁芯的磁柱之间有一气隙；多层PCB板，套设在所述第一磁芯与第二磁芯形成的磁柱上，且其上设有线圈，所述多层PCB板的各层PCB板与所述气隙的直线距离相等。
2.根据权利要求1所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述多层PCB板中的第一PCB板与所述气隙之间的垂直距离最小，第二PCB板、第三PCB板和其余PCB板与所述气隙之间的垂直距离为递增等差数列。
3.根据权利要求2所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述第一磁芯为I型，所述第二磁芯为E型，所述气隙位于所述多层PCB板的斜上方。
4.根据权利要求3所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述第一PCB板与所述气隙的水平距离大于第二PCB板与所述气隙的水平距离，所述第一PCB板和第二PCB板与所述气隙的直线距离相等。
5.根据权利要求2所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述第一磁芯和第二磁芯均为E型，所述气隙位于所述第一磁芯的磁柱与所述第二磁芯的磁柱之间，所述气隙位于所述多层PCB板的中段一侧。
6.根据权利要求5所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述第一PCB板在垂直方向上与所述气隙在同一高度。
7.根据权利要求6所述的一种平面变压器或平面电感，其特征在于，所述第一PCB板与所述气隙的水平距离大于所述第二PCB板与所述气隙的水平距离，所述第二PCB板与所述气隙的水平距离大于所述第三PCB板与所述气隙的水平距离，所述第一PCB板、第二PCB板和第三PCB板与所述气隙的直线距离相等。
Priority Applications (1)
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| CN202123122521.9U CN216287941U (zh) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 一种平面变压器或平面电感 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN216287941U true CN216287941U (zh) | 2022-04-12 |
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Family Applications (1)
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| CN202123122521.9U Active CN216287941U (zh) | 2021-12-13 | 2021-12-13 | 一种平面变压器或平面电感 |
Country Status (1)
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2021
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