CN219659573U - 用于llc谐振转换器的集成磁性元件 - Google Patents

Abstract

一种用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，包含一变压器、一谐振电感、以及一基座。该变压器包含二接触设置的变压器磁芯、至少一绕于该变压器磁芯上的原边绕组、以及设于该变压器磁芯上的多个副边铜板，该至少一原边绕组具有多个第一出线末端。该谐振电感包含一贴近该二变压器磁芯其中一者设置的电感磁芯、以及一绕于该电感磁芯上的电感绕组，该电感绕组具有多个第二出线末端。该基座提供该二变压器磁芯与该电感磁芯设置于上，该基座具有提供所述多个副边铜板穿设的多个穿孔、以及提供所述多个第一出线末端与所述多个第二出线末端连接的多个接脚。

Description

用于LLC谐振转换器的集成磁性元件

技术领域

本实用新型为一种集成磁性元件，尤指一种用于LLC谐振转换器的集成磁性元件。

背景技术

低损失电源供应器的开发在目前计算机市场中，为众多工程师积极研究探讨的一项议题，其中，采用柔性切换技术的LLC谐振转换器来实现的计算机电源供应器也是多数工程师必需精进的一项目标。

但是，英特尔(INTEL)公司于2022年初释出新版计算机主机板规格ATX3.0(Advanced Technology Extended 3.0)，并在所公开的计算机电源供应器设计指南(ATXVersion 3.0Multi Rail Desktop Platform Power Supply)中明确指出，电源供应器应具备瞬间超载处理的能力，以应付中央处理器及显示卡短时间的耗能需求。

然而，在计算机电源供应器有限空间内，LLC谐振转换器中的大型被动元件(例如一变压器、一谐振电感与一谐振电容)的设计布局亟需缜密评估。其中，变压器与谐振电感的设计主要有两种实现方式：分散式磁芯结构与整合式磁芯结构。分散式磁芯结构的变压器与谐振电感为个别的元件，因此常应用于大功率电源供应器上，有着较佳电源转换效率且易于系统参数的设计。然而，分散式磁芯结构的设计有着较高的成本并且不利于小型化电源的实现。相较之下，整合式磁芯结构利用绕线架的几何结构来控制变压器漏电感参数，以实现LLC谐振转换器所需谐振电感的需求，虽降低成本，减少磁性元件所占空间，但因效率考量而不利实现于大功率的电源供应器。

此外，电源供应器内部多数元件是以印刷电路板来进行连接，电路路径将直接影响效率，及电源供应器的系统特性。故，如何缩短元件之间电流路径来提高电源供应器的效率也是必须去持续精进的一项重要课题。

实用新型内容

本实用新型主要目的，在于解决现有实施方案于实施上存在的问题。

为达上述目的，本实用新型提供一种用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，包含一变压器、一谐振电感、以及一基座。该变压器包含接触设置的二变压器磁芯、绕于该变压器磁芯上的至少一原边绕组、以及设于该变压器磁芯上的多个副边铜板，该至少一原边绕组具有多个第一出线末端。该谐振电感包含一贴近该二变压器磁芯其中一者设置的电感磁芯、以及一绕于该电感磁芯上的电感绕组，该电感绕组具有多个第二出线末端。该基座提供该二变压器磁芯与该电感磁芯设置于上，该基座具有提供所述多个副边铜板穿设的多个穿孔、以及提供所述多个第一出线末端与所述多个第二出线末端连接的多个接脚。

一实施例中，该基座具有一提供该二变压器磁芯与该电感磁芯设置于上的承载面、一与该承载面相对并显露有所述多个副边铜板与所述多个接脚的接电面、一连接该承载面与该接电面的侧面、成型于该承载面的至少一容线槽、以及设于该侧面并连通该容线槽的至少二入线口，所述多个接脚每一的一端位于该容线槽内，所述多个第一出线末端与所述多个第二出线末端经该至少二入线口进入该至少一容线槽。

一实施例中，该基座具有二该容线槽，二该容线槽每一连通该至少二入线口其中之一。

一实施例中，该至少二入线口中的至少其中一者为一位于该侧面上的缺口形成。

一实施例中，该基座具有对应所述多个穿孔设置且面向该二变压器磁芯的多个隔离槽，所述多个隔离槽不连通。

一实施例中，该基座具有成形于该接电面的至少一山部、以及与该至少一山部连接的至少一谷部，所述多个穿孔一端位于该至少一山部，所述多个接脚位于该至少一谷部。

一实施例中，该二变压器磁芯与该电感磁芯为一E形磁芯。

一实施例中，该集成磁性元件包含一设于该二变压器磁芯与该电感磁芯外周缘的绝缘件。

一实施例中，该二变压器磁芯每一具有一中柱，该变压器具有一套于该二变压器磁芯的二该中柱上并提供该至少一原边绕组与所述多个副边铜板设置于上的绕线架。

通过本实用新型前述所揭，相较于习用具有以下特点：本实用新型集成磁性元件整合了分散式磁芯结构与整合式磁芯结构的优点，不仅能达到LLC谐振转换器的高效率特性，更能达到电源小型化的目的。此外，该变压器能直接将电源损失所产生的热源通过该基座传导至一电路板进行散热，进而减少变压器的损耗。

附图说明

图1，为本实用新型集成磁性元件的立体结构示意图；

图2，为本实用新型集成磁性元件的另一方向立体结构示意图；

图3，为本实用新型集成磁性元件的结构分解示意图；

图4，为本实用新型基座的结构示意图；

图5，为本实用新型集成磁性元件的结构俯视示意图。

【符号说明】

20:集成磁性元件

21:变压器

211:变压器磁芯

212:原边绕组

213:副边铜板

214:第一出线末端

215:中柱

216：绕线架

22:谐振电感

221:电感磁芯

222:电感绕组

223:第二出线末端

23:基座

231:穿孔

232:接脚

233:承载面

234:接电面

235:侧面

236:容线槽

237:入线口

238:缺口

239:隔离槽

240:山部

241:谷部

242:段差面

25:绝缘件

具体实施方式

本实用新型详细说明及技术内容，现就配合附图说明如下：

请参阅图1至图5，本实用新型提供一种集成磁性元件20，该集成磁性元件20用于一LLC谐振转换器。该集成磁性元件20包含一变压器21、一谐振电感22、以及一基座23。其中，该变压器21包含接触设置的二变压器磁芯211、绕于该变压器磁芯211上的至少一原边绕组212、以及设于该变压器磁芯211上的多个副边铜板213。该至少一原边绕组212为多个实施时，多个该原边绕组212与该些副边铜板213交错设置。

又，该至少一该原边绕组212具有多个第一出线末端214。又，该些副边铜板213仅设于该变压器磁芯211上，该些副边铜板213之间没有产生直接电气连接，该些副边铜板213是以一提供该集成磁性元件20设置的电路板(图中未示)产生电气连接。另一方面，该谐振电感22包含一贴近该二变压器磁芯211其中一者设置的电感磁芯221、以及一绕于该电感磁芯221上的电感绕组222。又，该电感绕组222具有多个第二出线末端223。一实施例中，该二变压器磁芯211与该电感磁芯221为一E形磁芯。本实用新型该变压器21与该谐振电感22之间是以该二变压器磁芯211与该电感磁芯221连接，无须再由通过一电路板以降低线路阻抗。

承上，本实用新型该基座23提供该二变压器磁芯211与该电感磁芯221设置于上，该基座23具有提供该些副边铜板213穿设的多个穿孔231，以及提供该第一出线末端214与该些第二出线末端223连接的多个接脚232。本实用新型该集成磁性元件20是以该基座23作为与该电路板连接的主要部分，该集成磁性元件20于组装时可直接插接于该电路板上规划的多个孔位上，并使该变压器21与该谐振电感22原先占据的电路板空间释放，有利于电源小型化的需求。除此之外，本实用新型该集成磁性元件20更能有效缩短电流路径，提高整体效率，以及整体成本。再者，本实用新型该基座23更可将该变压器21与该谐振电感22工作过程中产生的热传导至该电路板上，降低该变压器21因热积存所增加的功耗。

复请参阅图2至图4，一实施例中，该基座23具有一提供该二变压器磁芯211与该电感磁芯221设置于上的承载面233、一与该承载面233相对并显露有该些副边铜板213与该些接脚232的接电面234、一连接该承载面233与该接电面234的侧面235、至少一成形于该承载面233的容线槽236、以及至少二设于该侧面235并连通该容线槽236的入线口237。该些接脚232每一的一端位于该容线槽236内，另端显露于该接电面234。又，该些第一出线末端214与该些第二出线末端223经该二入线口237进入该至少一容线槽236。本实用新型该容线槽236令该些第一出线末端214与该些第二出线末端223预留来与该些接脚232连接的线段可容置其中。一实施例中，该二入线口237可分设于该侧面235的二平行边上，也就是说，该二入线口237非以设于该侧面235同边为限。一实施例中，该基座23具有二该容线槽236，二该容线槽236每一连通该二入线口237其中之一。更具体地，二该容线槽236每一分别仅提供该些原边绕组212与该电感绕组222其中一者容置其中，本实施例通过此结构，达到绕组之间的绝缘需求。承上，一实施例中，该至少二入线口237中的至少其中一者为一位于该侧面235上的缺口238形成，就如图3所示。进一步地，该至少二入线口237可于该集成磁性元件20大致制备完成时，填胶封闭。

请参阅图3及图4，一实施例中，该基座23具有多个对应该些穿孔231设置且面向该二变压器磁芯211的隔离槽239，更具体地，该些隔离槽239是设于该承载面233，该些隔离槽239不连通。

请参阅图2，一实施例中，该基座23具有成形于该接电面234的至少一山部240、以及与该至少一山部240连接的至少一谷部241，该些穿孔231一端位于该至少一山部240，该些接脚232位于该至少一谷部241。于本实施例中，该些接脚232与该些副边铜板213的接电末端分别该接电面234的不同平面，而能通过结构来增加前述二者之间的沿边距离，以符合绝缘要求。进一步地，该至少一山部240与该至少一谷部241之间的衔接处为一段差面(如图2所示的242)。

请参阅图1及图2，一实施例中，该集成磁性元件20包含一设于该二变压器磁芯211与该电感磁芯221外周缘的绝缘件25，该绝缘件25可为一绝缘套、一绝缘罩或一绝缘胶带。

请参阅图3，一实施例中，该二变压器磁芯211每一具有一中柱215，该变压器21具有一套于该二变压器磁芯211的二该中柱215上并提供该至少一原边绕组212与该些副边铜板213设置于上的绕线架216。

Claims (15)

1.一种用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该集成磁性元件包含：

一变压器，包含接触设置的二变压器磁芯、绕于该变压器磁芯上的至少一原边绕组、以及设于该变压器磁芯上的多个副边铜板，该至少一原边绕组具有多个第一出线末端；

一谐振电感，包含一贴近该二变压器磁芯其中一者设置的电感磁芯、以及一绕于该电感磁芯上的电感绕组，该电感绕组具有多个第二出线末端；以及

一基座，提供该二变压器磁芯与该电感磁芯设置于上，该基座具有提供所述多个副边铜板穿设的多个穿孔、以及提供所述多个第一出线末端与所述多个第二出线末端连接的多个接脚。

2.如权利要求1所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有一提供该二变压器磁芯与该电感磁芯设置于上的承载面、一与该承载面相对并显露有所述多个副边铜板与所述多个接脚的接电面、一连接该承载面与该接电面的侧面、成型于该承载面的至少一容线槽、以及设于该侧面并连通该容线槽的至少二入线口，所述多个接脚每一的一端位于该容线槽内，所述多个第一出线末端与所述多个第二出线末端经该至少二入线口进入该至少一容线槽。

3.如权利要求2所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有二该容线槽，二该容线槽每一连通该至少二入线口其中之一。

4.如权利要求2或3所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该至少二入线口中的至少其中一者为一位于该侧面上的缺口形成。

5.如权利要求4所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有对应所述多个穿孔设置的多个隔离槽，所述多个隔离槽不连通。

6.如权利要求5所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有成形于该接电面的至少一山部、以及与该至少一山部连接的至少一谷部，所述多个穿孔一端位于该至少一山部，所述多个接脚位于该至少一谷部。

7.如权利要求6所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该二变压器磁芯与该电感磁芯为一E形磁芯。

8.如权利要求7所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该集成磁性元件包含一设于该二变压器磁芯与该电感磁芯外周缘的绝缘件。

9.如权利要求8所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该二变压器磁芯每一具有一中柱，该变压器具有一套于该二变压器磁芯的二该中柱上并提供该至少一原边绕组与所述多个副边铜板设置于上的绕线架。

10.如权利要求2或3所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有成形于该接电面的至少一山部、以及与该至少一山部连接的至少一谷部，所述多个穿孔一端位于该至少一山部，所述多个接脚位于该至少一谷部。

11.如权利要求2或3所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该基座具有对应所述多个穿孔设置且面向该二变压器磁芯的多个隔离槽，所述多个隔离槽不连通。

12.如权利要求11所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该至少二入线口中的至少其中一者为一位于该侧面上的缺口形成。

13.如权利要求12所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该二变压器磁芯与该电感磁芯为一E形磁芯。

14.如权利要求13所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该集成磁性元件包含一设于该二变压器磁芯与该电感磁芯外周缘的绝缘件。

15.如权利要求14所述用于LLC谐振转换器的集成磁性元件，其特征在于，该二变压器磁芯每一具有一中柱，该变压器具有一套于该二变压器磁芯的二该中柱上并提供该至少一原边绕组与所述多个副边铜板设置于上的绕线架。