CN219180323U - 一种提高电磁性能的磁通结构、电感及开关电源变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电磁感应器件相关技术领域，提出了一种提高电磁性能的磁通结构、电感及开关电源变压器，磁通结构包括骨架、磁芯、线圈以及磁芯组件，磁芯设置在骨架外，骨架上绕制线圈，磁芯组件设置在磁芯之间间隙内，磁芯组件内设置设定宽度和长度的磁芯间隙。通过设置磁芯组件作为独立部件，提高了在间隙中设置的灵活性，替代原有磁芯的中柱部分，所选用的磁芯组件填充在骨架内腔中，可以比原有磁芯中柱占据更大的空间，从而起到减小磁芯间隙的作用。从而针对磁芯间隙存在的固有问题进行改善，使其在能够达到所需参数指标的前提下，降低间隙造成的不利影响。

Description

一种提高电磁性能的磁通结构、电感及开关电源变压器

技术领域

本实用新型涉及电磁感应器件相关技术领域，具体的说，是涉及一种提高电磁性能的磁通结构、电感及开关电源变压器。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，并不必然构成在先技术。

目前开关电源中使用的电感器或开关电源变压器，通常需要在两只磁芯之间设计间隙用来调节电感量。并且，由于通过电感线圈的电流会在磁芯上感生磁通量，间隙的设计可以防止磁芯由于磁通密度过大引起磁芯饱和。但是，设置间隙容易造成磁力线向间隙周边发散，切割线圈造成涡流磁通损耗，并且向外辐射能量，影响电磁兼容，从而影响电感器或开关电源变压器的性能。

实用新型内容

本实用新型为了解决上述问题，提出了一种提高电磁性能的磁通结构、电感及开关电源变压器，针对磁芯间隙存在的固有问题进行改善，使其在能够达到所需参数指标的前提下，降低间隙造成的不利影响，能够在提高电磁兼容的同时降低磁通损耗，大大的提高了电磁性能。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种或多个实施例提供了一种提高电磁性能的磁通结构，包括骨架、磁芯、线圈以及磁芯组件，磁芯设置在骨架外，骨架上绕制线圈，磁芯组件设置在磁芯之间间隙内，磁芯组件内设置设定宽度和长度的磁芯间隙。

一种或多个实施例提供了一种电感，采用上述的磁通结构，设置一个线圈按照设定的方向缠绕在骨架上。

一种或多个实施例提供了一种开关电源变压器，采用上述的磁通结构，至少设置两个线圈，按照设定的匝数比缠绕在骨架上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

本实用新型设置磁芯组件作为独立部件，提高了在间隙中设置的灵活性，替代原有磁芯的中柱部分，所选用的磁芯组件填充在骨架内腔中，可以比原有磁芯中柱占据更大的空间，从而起到减小磁芯间隙的作用，以此降低因磁芯间隙过大造成的不利影响。设置专用的磁芯组件，磁芯组件取代了一部分磁芯间隙，实际剩余的磁芯间隙仅为间隙片填充的部分，在满足电磁感应器件达到相同电感量的前提下，提高了产品的性能。

本实用新型优点以及附加方面的优点将在下面的具体实施例中进行详细说明。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限定。

图1是本实用新型实施例的传统磁通结构的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的传统磁通结构的磁力线模拟分布图；

图3是本实用新型实施例改进后的磁通结构的结构示意图；

图4是本实用新型实施例改进后的磁通结构的磁力线模拟分布图；

图5是本实用新型实施例的磁通结构的立体结构示意图；

其中：1、磁芯，2、骨架，3、线圈，4、磁芯组件，5、间隙片。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

如图1和图2所示，为传统设计方案，提供了电感或开关电源变压器的常规内部磁通结构构造以及磁力线的分布。传统设计方案条件下，电感或开关电源变压器内部的磁力线模拟分布。某些工作条件下，磁芯内部需要设计比较大的间隙，在磁芯间隙较大的条件下，磁力线会趋于向外围分布，形成磁芯损耗，特别是当磁力线通过线圈时，还会在线圈上产生感应电流，产生额外的涡流磁通损耗，影响产品工作效率和电磁兼容。

在一个或多个实施方式公开的技术方案中，如图3-图5所示，一种提高电磁性能的磁通结构，包括骨架2、磁芯1、线圈3以及磁芯组件4，磁芯1设置在骨架2外，骨架2上绕制线圈3，磁芯组件4设置在磁芯1之间间隙内，磁芯组件4内设置设定宽度和长度的磁芯间隙。

如图4所示，电感或开关电源变压器内部的磁力线模拟分布。由于磁芯组件有利于磁力线通过，所以抑制了磁力线向外围的扩散分布，使其主要集中在间隙片5附近，避免了能量损耗，减小磁力线对线圈的切割范围，从而可以明显提高产品的工作效率，改善电磁兼容效果。

在一些实施例中，磁芯组件4的设置在骨架内腔中，磁芯组件4的尺寸符合所需的气隙要求。

可选的，磁芯组件4的结构可以为任意形状，只要满足形成气隙的要求即可，可以为圆形、多边形等。本实施例中，磁芯组件4为长方体和正方体，可以设置多个磁芯组件4叠放在骨架2的骨架内腔中，磁芯组件4与磁芯1之间可以采用固定胶进行连接。

可选的，磁芯组件4的材质可以采用具有较好磁饱和能力的磁性材料，可以为铁硅、铁硅铝等磁性材料。

进一步的，磁芯组件4内设置设定宽度和长度的磁芯间隙，其中，磁芯间隙可以直接设置为在磁芯组件4中间的间隙片5，磁芯组件4的中间位置设置设定宽度的中空部，中空部设置间隙片5，间隙片5的尺寸与设定宽度和长度的磁芯间隙相适应。

可选的，所述中空部为长方形，长方形长度与设定磁芯间隙的长度相等，长方形的宽度与设定磁芯间隙的宽度相等。

可选的，间隙片5可以为任意形状，可以为圆形、多边形等，本实施例中，间隙片5为长方形的薄片。间隙片5的厚度与设定的磁芯间隙大小相适应，可以与磁芯间隙的宽度相等。

在一些实施例中，间隙片5可以为单片结构，材质可以为环氧树脂板、电木板等绝缘耐温材料。

在另一些实施例中，间隙片5可以为多片叠加的结构。

可选的，磁芯组件4与间隙片5之间可以采用固定胶进行连接。

本实施例中，设置磁芯组件4作为独立部件，提高了在间隙中设置的灵活性，替代原有磁芯的中柱部分，所选用的磁芯组件4填充在骨架内腔中，可以比原有磁芯中柱占据更大的空间，从而起到减小磁芯间隙的作用，以此降低因磁芯间隙过大造成的不利影响。设置专用的磁芯组件，磁芯组件取代了一部分磁芯间隙，实际剩余的磁芯间隙仅为间隙片5填充的部分，在满足电磁感应器件达到相同电感量的前提下，提高了产品的性能。

可选的，磁芯1为类C形磁性，两个类C形磁性相对设置形成环形。

在另一些实施例中，磁芯1为类E形磁性，两个类E形磁性相对设置。

可选的，线圈3外还可以缠绕设置有绝缘胶带。

可选的，骨架2采用绝缘材料，骨架2的形状可以为立式或者为卧式。

本实施例的磁通结构，通过磁芯组件4填充在骨架内腔中，可以比原有磁芯中柱占据更大的空间，从而起到减小磁芯间隙的作用，在满足产品达到相同电感量的前提下，磁芯组件4取代了一部分磁芯间隙，实际剩余的磁芯间隙仅为间隙片5填充的部分，有利于实现电磁感应器件的小型化。

实施例2

基于实施例1，本实施例提供一种电感，采用实施例1所述的磁通结构，设置一个线圈3按照设定的方向缠绕在骨架2上。

本实施例的电感，采用实施例1所述的磁通结构提高了电感的工作效率，对于同等功率条件，还有利于减小电感尺寸，实现产品小型化。

实施例3

基于实施例1，本实施例提供一种开关电源变压器，采用实施例1所述的磁通结构，至少设置两个线圈3，按照设定的匝数比缠绕在骨架2上。

本实施例中，开关电源变压器可以为立式变压器或者为卧式变压器。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。

Claims (10)

1.一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：包括骨架、磁芯、线圈以及磁芯组件，磁芯设置在骨架外，骨架上绕制线圈，磁芯组件设置在磁芯之间间隙内，磁芯组件内设置设定宽度和长度的磁芯间隙。

2.如权利要求1所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：磁芯组件的设置在骨架内腔中。

3.如权利要求1或2所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：磁芯组件为长方体和正方体，设置多个磁芯组件叠放在骨架的骨架内腔，磁芯组件与磁芯之间采用固定胶进行连接。

4.如权利要求1或2所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：磁芯组件的材质铁硅或者铁硅铝。

5.如权利要求1所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：磁芯组件内设置设定宽度和长度的磁芯间隙为：设置在磁芯组件中间的间隙片。

6.如权利要求5所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：间隙片可以为长方形的薄片；间隙片为单片结构或者为多片叠加的结构；

或者，间隙片的厚度与设定的磁芯间隙大小相适应，与磁芯间隙的宽度相等；

或者，间隙片材质为环氧树脂板或者电木板。

7.如权利要求1所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：磁芯为类E形磁性，两个类E形磁性相对设置；

或者，磁芯为类C形磁性，两个类C形磁性相对设置形成环形。

8.如权利要求1所述的一种提高电磁性能的磁通结构，其特征在于：

线圈外还可以缠绕设置有绝缘胶带；或者，骨架的形状为立式或者为卧式。

9.一种电感，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的磁通结构，设置一个线圈按照设定的方向缠绕在骨架上。

10.一种开关电源变压器，其特征在于：采用权利要求1-8任一项所述的磁通结构，至少设置两个线圈，按照设定的匝数比缠绕在骨架上。

Images