CN217157914U - 磁性元器件及其电源模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁性元器件及其电源模块，其中所述磁性元器件包括：磁芯，具有相对设置的上磁芯、下磁芯以及间隔固定在所述上磁芯、下磁芯之间的第一磁芯柱和第二磁芯柱；线圈组，包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别缠绕在所述第一磁芯柱和第二磁芯柱上；本实用新型的磁性元器件是采用第一线圈和第二线圈相互交错、对插重叠来实现的。其具有以下优点：优点一是使第一线圈和第二线圈之间具有间距，提高散热效率，从而保证能实现更高的功率密度；优点二是可以通过控制对插重叠尺寸，来提升磁芯窗口利用率，从而减小磁芯体积和整体尺寸，实现在最小空间达到技术性能的优越结构。

Description

磁性元器件及其电源模块

技术领域

本实用新型涉及电子元器件技术领域，特别是涉及一种磁性元器件及其电源模块。

背景技术

随着电源模块功率密度的提高，对器件体积及散热要求越来越严苛。磁性元器件是一种储能、能量转换以及电气隔离的电子器件。如图1所示，现有技术中的立绕的磁性元器件由磁芯100’以及线圈200’组成，线圈紧密地缠绕在磁芯上，散热效率较低。现有立绕的磁性元器件可以提升散热效率，但会导致体积增加。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种散热效率高、整体尺寸小的磁性元器件及其电源模块。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的技术方案为：

一种磁性元器件，包括：

磁芯，具有相对设置的上磁芯、下磁芯以及间隔固定在所述上磁芯、下磁芯之间的第一磁芯柱和第二磁芯柱；

线圈组，包括第一线圈和第二线圈，所述第一线圈和第二线圈分别缠绕在所述第一磁芯柱和第二磁芯柱上；

所述第一磁芯柱和第二磁芯柱之间的所述第一线圈和第二线圈相互交叉重叠设置。

进一步地，所述第一线圈和第二线圈相互并联连接或串联连接在一起。

进一步地，所述第一线圈与第二线圈间隔1匝或多匝互相交叉。

进一步地，所述第一磁芯柱和第二磁芯柱为方形、椭圆形、跑道形、圆形中的一种或多种。

进一步地，所述第一磁芯柱和第二磁芯柱互相平行设置。

进一步地，所述第一线圈与第二线圈的立绕线截面为方形扁线、三角形扁线或者梯形扁线中的一种或多种。

一种电源模块，包括上述的磁性元器件。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的磁性元器件是采用第一线圈和第二线圈相互交错、对插重叠来实现的。其具有以下优点：优点一是使第一线圈和第二线圈之间具有间距，提高散热效率，从而保证能实现更高的功率密度；优点二是可以通过控制对插重叠尺寸，来提升磁芯窗口利用率，从而减小磁芯体积和整体尺寸，实现在最小空间达到技术性能的优越结构。

附图说明

图1为现有技术中磁性元器件的侧视图；

图2为本实用新型的磁性元器件在一个优选实施例中的侧视图；

图3为本实用新型的磁性元器件在另一个优选实施例中的侧视图；

图4为本实用新型的磁性元器件在又一个优选实施例中的侧视图。

附图标记包括：

100，100’—磁芯 110—上磁芯 120—下磁芯

130—第一磁芯柱 140—第二磁芯柱 150—窗口

200—线圈组 210—第一线圈 220—第二线圈

200’—线圈

具体实施方式

为了使本实用新型所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

请参照图1及图2，为本实用新型的一较佳实施例，该磁性元器件包括：磁芯100，具有相对设置的上磁芯110、下磁芯120以及间隔固定在所述上磁芯110、下磁芯120之间的第一磁芯柱130和第二磁芯柱140；线圈组200，包括第一线圈210和第二线圈220，所述第一线圈210和第二线圈220分别缠绕在所述第一磁芯柱130和第二磁芯柱140上；所述第一磁芯柱130和第二磁芯柱140之间的所述第一线圈210和第二线圈220相互交叉重叠设置。

本实用新型的磁性元器件是采用第一线圈210和第二线圈220相互交错、对插重叠来实现的。其具有以下优点：优点一是使第一线圈210和第二线圈 220之间具有间距，提高散热效率；优点二是可以通过控制对插重叠尺寸，来提升磁芯窗口利用率，从而减小磁芯体积和整体尺寸，实现在最小空间达到技术性能的优越结构。以下对上述各个组成部分分别作进一步详细介绍。

其中，如图2所示，磁芯100包括上磁芯110、下磁芯120、第一磁芯柱 130和第二磁芯柱140，第一磁芯柱130和第二磁芯柱140间隔固定在所述上磁芯110、下磁芯120之间。上磁芯110、第一磁芯柱130、下磁芯120、第二磁芯柱140依次首尾连接，形成“口”字型的窗口150。其中，上磁芯110 和下磁芯120相互平行设置，第一磁芯柱130和第二磁芯柱140相互平行设置。本申请不限制第一磁芯柱130和第二磁芯柱140的具体形状，其可以为方形、椭圆形、跑道形、圆形中的一种或多种。

如图2～图4所示，线圈组200包括第一线圈210和第二线圈220。所述第一线圈210和第二线圈220相互并联连接或串联连接在一起。所述第一线圈210和第二线圈220分别缠绕在所述第一磁芯柱130和第二磁芯柱140上。在所述第一磁芯柱130和第二磁芯柱140之间的窗口150内，所述第一线圈210和第二线圈220相互交叉重叠设置。调整好第一线圈210和第二线圈220 交叉重叠的尺寸后，将对插好的两个线圈分别套设在第一磁芯柱130和第二磁芯柱140上，固定牢靠，从而实现所需电感。

所述第一线圈210与第二线圈220可以间隔1匝互相交叉重叠，如图2 所示；所述第一线圈210与第二线圈220也可以间隔多匝互相交叉重叠，如图3所示。由于所述第一线圈210与第二线圈220互相交叉重叠，使相邻的两匝第一线圈210以及相邻的两匝第二线圈220之间都具有间隙，加强了第一线圈210和第二线圈220周围的空气流通，提高了散热效率。

通过调节所述第一线圈210与第二线圈220交叉重叠尺寸，可调整磁芯 100的窗口150利用率。具体地，如图3所示，在本申请的一个优选实施例中，所述第一线圈210与第二线圈220交叉重叠尺寸较小，此时窗口150利用率为50％左右。图4所示，在本申请的另一个优选实施例中，所述第一线圈210与第二线圈220交叉重叠尺寸较大，此时窗口150利用率为90％左右。

现有技术中，磁环类立绕窗口利用率不超过50％，而本申请中的磁性元器件由于窗口150内线圈重叠，窗口150利用率可达到最大化(90％左右)，此时上磁芯110和下磁芯120尺寸变短，从而节约磁芯用量。

本申请中不限制所述第一线圈210与第二线圈220的立绕线的具体形状，所述第一线圈210与第二线圈220的立绕线截面可以为方形扁线、三角形扁线或者梯形扁线中的一种或多种。

实施例2

一种电源模块包括一个或多个上述的磁性元器件。

以上内容仅为本实用新型的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上可以作出许多变化，只要这些变化未脱离本实用新型的构思，均属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种磁性元器件，其特征在于，包括：

磁芯(100)，具有相对设置的上磁芯(110)、下磁芯(120)以及间隔固定在所述上磁芯(110)、下磁芯(120)之间的第一磁芯柱(130)和第二磁芯柱(140)；

线圈组(200)，包括第一线圈(210)和第二线圈(220)，所述第一线圈(210)和第二线圈(220)分别缠绕在所述第一磁芯柱(130)和第二磁芯柱(140)上；

所述第一磁芯柱(130)和第二磁芯柱(140)之间的所述第一线圈(210)和第二线圈(220)相互交叉重叠设置。

2.根据权利要求1所述的磁性元器件，其特征在于，所述第一线圈(210)和第二线圈(220)相互并联连接或串联连接在一起。

3.根据权利要求1所述的磁性元器件，其特征在于，所述第一线圈(210)与第二线圈(220)间隔1匝或多匝互相交叉。

4.根据权利要求1所述的磁性元器件，其特征在于，所述第一磁芯柱(130)和第二磁芯柱(140)为方形、椭圆形、跑道形、圆形中的一种或多种。

5.根据权利要求1所述的磁性元器件，其特征在于，所述第一磁芯柱(130)和第二磁芯柱(140)互相平行设置。

6.根据权利要求1所述的磁性元器件，其特征在于，所述第一线圈(210)与第二线圈(220)的立绕线截面为方形扁线、三角形扁线或者梯形扁线中的一种或多种。

7.一种电源模块，其特征在于，包括权利要求1-6任意一项所述的磁性元器件。

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