TWI611440B - 磁性元件 - Google Patents

Abstract

一種磁性元件包含殼體、繞線架、線圈與磁芯。殼體具有側面與底面。側面立於底面，以與底面共同形成空間於其間。繞線架至少部分位於空間內。繞線架具有柱體。線圈繞設於柱體。線圈具有面對底面的一部分。磁芯包含中柱、側柱與連接部。中柱位於柱體中。側柱位於線圈相對於底面的外側，使得線圈位於側柱與底面之間。連接部連接中柱與側柱。

Description

磁性元件

本揭露係有關於一種磁性元件。

磁性元件（如電感或變壓器）是電源供應設備中核心的電氣元件，並且體積大、重量重。磁性元件在工作時會因損耗大，同時不容易散熱而溫度升高。由於磁性元件中磁芯與其他元件的熱膨脹係數不一致，同時磁芯材質硬而脆，因此當溫度升高，磁芯會受到其他元件的擠壓，導致磁芯破裂，可靠性下降。

因此，如何設計出一種高可靠性的磁性元件，已成爲重要課題。

本發明之一技術態樣在於提供一種磁性元件，其具有良好的散熱結構，並且有效避免磁芯受到磁性元件中其他元件的擠壓而破裂，以解决上述的問題。

根據本發明的一實施方式，一種磁性元件包含殼體、繞線架、線圈與磁芯。殼體具有側面與底面。側面立於底面，以與底面共同形成空間於其間。繞線架至少部分位於空間內。繞線架具有柱體。線圈繞設於柱體。線圈具有面對底面的一部分。磁芯包含中柱、側柱與連接部。中柱位於柱體中。側柱位於線圈相對於底面的外側，使得線圈位於側柱與底面之間。連接部連接中柱與側柱。

在本發明一或多個實施方式中，磁性元件更包含導熱膠灌注於空間內。

在本發明一或多個實施方式中，側柱具有距離中柱最近之柱面，且導熱膠的液面位於底面與柱面之間。

在本發明一或多個實施方式中，線圈具有線圈外表面，且線圈外表面與底面之間具有一間距。

在本發明一或多個實施方式中，磁性元件更包含凸台設置於繞線架。凸台抵接底面，線圈具有線圈外表面，凸台抵接底面使得線圈外表面與底面之間具有一間距。

在本發明一或多個實施方式中，磁性元件更包含凸台設置於繞線架。底面具有定位凹槽於其中，凸台卡合定位凹槽。

在本發明一或多個實施方式中，繞線架與側柱之間具有間隙。

在本發明一或多個實施方式中，間隙不小於0.2毫米。

在本發明一或多個實施方式中，繞線架更包含抵靠部。抵靠部位於繞線架之一側。連接部抵靠抵靠部，使得側柱與繞線架之間具有間隙。

在本發明一或多個實施方式中，線圈與側柱之間具有間隙。

在本發明一或多個實施方式中，磁性元件更包含上蓋與接線端子。上蓋用以蓋合殼體並位於底面之相對側。上蓋具有相鄰接的第一表面與第二表面，且第一表面的法線方向與第二表面的法線方向交錯。上蓋包含第一卡扣部與第二卡扣部。第一卡扣部位於第一表面。第二卡扣部位於第二表面。接線端子電性連接線圈。接線端子包含第三卡扣部與第四卡扣部。第三卡扣部與第一卡扣部可拆卸地相扣合，藉此拘束接線端子於第一方向與第二方向上的自由度。第四卡扣部與第二卡扣部可拆卸地相扣合，藉此拘束接線端子於第三方向上的自由度。第一方向、第二方向與第三方向彼此線性獨立。

在本發明一或多個實施方式中，上蓋具有螺母凹槽於其中，螺母凹槽用以容納螺母，接線端子具有貫孔於其中。當螺母容納於螺母凹槽中，第一卡扣部與第三卡扣部相扣合，且第二卡扣部與第四卡扣部相扣合時，螺母的螺孔與接線端子的貫孔相連通。

在本發明一或多個實施方式中，其中繞線架包含至少一繞線空間，每一繞線空間包含一線圈繞設於其間。

在本發明一或多個實施方式中，其中磁性元件爲一變壓器，繞線架包含至少一第一繞線空間和至少一第二繞線空間，線圈包含至少一一次側線圈和至少一二次側線圈，至少一一次側線圈繞設於至少一第一繞線空間，至少一二次側線圈繞設於至少一第二繞線空間。

在本發明一或多個實施方式中，其中磁性元件爲一變壓器，繞線架包含依次排列的一第一繞線空間、一第二繞線空間和一第三繞線空間，線圈包含二一次側線圈和一二次側線圈，二次側線圈繞設於第二繞線空間，二一次側線圈分別繞設於第一繞線空間與第三繞線空間。

在本發明一或多個實施方式中，其中磁性元件爲一變壓器，繞線架包含依次排列的一第一繞線空間、一第二繞線空間和一第三繞線空間，線圈包含一一次側線圈和二二次側線圈，一次側線圈繞設於第二繞線空間，二二次側線圈分別繞設於第一繞線空間與第三繞線空間。

在本發明一或多個實施方式中，柱體具有柱體外表面。繞線架更具有隔板。隔板立於柱體外表面，用以與柱體外表面共同定義繞線空間於其間。線圈繞設於繞線空間中。隔板具有導熱通道於其中，導熱通道位於隔板面對側柱的部分，並且導熱通道裸露出至少部分之線圈。

磁性元件更包含導熱膠與導線。導熱膠灌注於空間內，並透過導熱通道熱接觸線圈。導線電性連接線圈。

在本發明一或多個實施方式中，隔板具有相對於柱體外表面之隔板邊緣。線圈具有相對於柱體外表面之線圈外表面。至少部分線圈外表面與柱體外表面之間的距離，大於隔板邊緣與柱體外表面之間的距離，使得導熱通道存在於線圈外表面與隔板邊緣之間。

在本發明一或多個實施方式中，隔板包含支撑部。線圈具有相對於柱體外表面之線圈外表面。支撑部具有相對於柱體外表面之支撑部邊緣。支撑部邊緣與柱體外表面之間的距離，大於或等於線圈外表面與柱體外表面之間的距離。

在本發明一或多個實施方式中，隔板更具有出線凹槽於其中，電性連接線圈之導線通過出線凹槽。

在本發明一或多個實施方式中，出線凹槽凹陷至柱體外表面。

在本發明一或多個實施方式中，導熱通道爲隔板中之孔洞。

在本發明一或多個實施方式中，隔板更包含支架橫跨導熱通道。

在本發明一或多個實施方式中，橫跨每一導熱通道的支架的數量爲複數個。

在本發明一或多個實施方式中，導熱通道的數量爲複數個。

在本發明一或多個實施方式中，線圈具有面對底面的一部分，且線圈面對底面的那部分並未被磁芯所覆蓋。

在本發明一或多個實施方式中，側柱爲弓形、圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀。

在本發明一或多個實施方式中，中柱爲圓形、半圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀。

綜上所述，上述實施方式之磁性元件，其線圈面對殼體底面的部分能直接把熱導至殼體，並藉由連接於殼體外的散熱裝置將熱排除。因此，上述實施方式的磁性元件具有良好的散熱能力。更進一步地，由於線圈面對底面的部分未受磁芯的拘束，當磁性元件因爲運作而升溫時，磁芯也頂多是位移，而不會因擠壓而破損斷裂。

以下將以圖式揭露本發明之複數個實施方式，爲明確說明起見，許多實務上的細節將在以下叙述中一並說明。然而，應瞭解到，這些實務上的細節不應用以限制本發明。也就是說，在本發明部分實施方式中，這些實務上的細節是非必要的。此外，爲簡化圖式起見，一些習知慣用的結構與元件在圖式中將以簡單示意的方式繪示之。

第1圖繪示依照本發明一實施方式之磁性元件100的組立圖。第2圖繪示第1圖之磁性元件100的爆炸圖。第3圖繪示沿著第1圖之線段3-3’的剖面圖。

如第1～3圖所示，於本實施方式中，磁性元件100包含殼體110、繞線架120、線圈150與第一磁芯160。殼體110具有側面112與底面114。側面112立於底面114，並與底面114共同形成空間116於側面112及底面114之間。繞線架120至少部分位於空間116內。繞線架120具有柱體122。線圈150繞設於繞線架120之柱體122。線圈150具有面對底面114的一部分151。本實施方式中，線圈150還包含絕緣膠帶159於其外用以固定線圈150。第一磁芯160包含中柱162、側柱164與連接部166。中柱162位於柱體122中。在本實施方式中，上述之磁性元件100尚可包含第二磁芯165，第一磁芯160與第二磁芯165可相互對稱，並分別由繞線架120的左右兩邊插入中柱162中。然而，本發明不限於此，第一磁芯160與第二磁芯165亦可互不對稱，或一體成型。在本實施方式中，側柱164位於線圈150相對於底面114的外側，使得線圈150位於側柱164與底面114之間。在其他實施方式中，亦可根據工程需要選擇側柱164的相對位置。連接部166連接中柱162與側柱164。

在本實施方式中，線圈150面對底面114的部分151並未被第一磁芯160與第二磁芯165所覆蓋。也就是說，線圈150面對底面114的部分151將直接透過傳熱介質(圖未繪示)(例如空氣、冷却油或導熱膠)傳遞熱能至底面114。藉此，線圈150面對底面114的部分能直接把熱導至殼體110，並藉由連接於殼體110外的散熱裝置(圖未繪示)將熱排除。因此，本實施方式的磁性元件100具有良好的散熱能力。

更進一步地，由於線圈150面對底面114的部分151未受第一磁芯160與第二磁芯165的拘束，因此當磁性元件100因爲運作而升溫時，線圈150以及傳熱介質即使因爲受熱而膨脹，第一磁芯160與第二磁芯165也頂多是位移，而不會因擠壓而破損斷裂。因此，本實施方式的磁性元件100能有效克服因升溫所造成的磁芯破裂問題。

應瞭解到，雖然在第1～3圖中，部分151並未被任何磁芯所覆蓋，但此並不限制本發明。在本發明部分實施方式中，部分151也可以被非第一磁芯160與第二磁芯165的其他磁芯所覆蓋。事實上，只要覆蓋部分151的磁芯不要和第一磁芯160與第二磁芯165實體連接，即便線圈150因爲受熱而膨脹，第一磁芯160、第二磁芯165甚至覆蓋部分151的磁芯也頂多是位移，而不會因擠壓而破損斷裂。

如第2圖以及第3圖所示，於本實施方式中，繞線架120與側柱164之間具有間隙d1。第一磁芯160可以藉由中柱162插入柱體122內以支撑第一磁芯160。繞線架120還可包含抵靠部126(見第2圖)。抵靠部126位於繞線架120之一側並讓連接部166抵靠。藉由連接部166抵靠繞線架120的抵靠部126，可支撑第一磁芯160，讓第一磁芯160的側柱164與繞線架120之間具有間隙d1。亦即，第一磁芯160的側柱164並未抵靠繞線架120。因此，當繞線架120受熱膨脹以後，由於繞線架120與側柱164之間具有間隙d1，繞線架120將不會頂到側柱164，避免側柱164被繞線架120擠裂。在現有技術中，通常希望此間隙d1儘量小以减小整個磁性元件的體積。爲避免側柱164被繞線架120擠裂，於本實施方式中，預留較大的間隙d1，如本發明間隙d1不小於0.2毫米（mm）。

如第3圖所示，於本實施方式中，線圈150與側柱164之間具有間隙d2。當線圈150受熱膨脹以後，由於線圈150與側柱164之間具有間隙d2，因此線圈150將不會頂到側柱164，避免側柱164被線圈150擠裂。

第4圖繪示沿著第1圖之線段4-4’剖面圖，其中線圈150並未剖開。

如第2圖以及第4圖所示，於本實施方式中，磁性元件100更包含導熱膠170灌注於空間116內。導熱膠170灌注於空間116後將固化成爲固態。導熱膠170具有導熱的功能，能將線圈150以及其他元件產生的熱能導引至殼體110，並藉由連接於殼體110外的散熱裝置(圖未繪示)將熱排除。由於導熱膠170固化後呈固態，因此能有效固定磁性元件100中的元件(例如繞線架120與線圈150等)使其不會因磁性元件100的震動而在殼體110內部互相碰撞。再者，導熱膠170即使於固化後呈固態，也保有彈性，因此當磁性元件100震動時，導熱膠170能有效吸收震動所造成的衝擊力，以保護磁性元件100中的元件。

於本實施方式中，第一磁芯160的側柱164具有距離中柱162最近之柱面168，且導熱膠170的液面172位於底面114與柱面168之間。在此，導熱膠170的液面172指的是導熱膠170相對於底面114最遠處的表面。導熱膠170的液面172位於底面114與柱面168之間表示導熱膠170的高度不超過側柱164的柱面168。因此，當導熱膠170受熱膨脹以後，也不會擠壓到側柱164，造成側柱164破裂。

如第2圖以及第4圖所示，於本實施方式中，磁性元件100更包含凸台128。凸台128設置於繞線架120，用以抵接底面114。線圈150具有線圈外表面152，凸台128抵接底面114，使得線圈外表面152與底面114間具有間距L。換句話說，凸台128用以架高繞線架120使得線圈150不會直接觸碰到底面114，防止底面114因磁性元件100的震動而擠壓甚至破壞線圈150或繞線架120。於另一實施方式中，線圈外表面152與底面114之間具有導熱膠170做爲緩衝層，因此防止震動的效果更佳。本發明另一實施方式中，也可通過其他方式實現線圈外表面與底面之間具有一間距。

第5圖繪示依照本發明另一實施方式之磁性元件100的剖面圖，其剖面位置與第4圖相同，其中線圈150並未剖開。

如第5圖所示，於本實施方式中，磁性元件100包含凸台128設置於繞線架120。殼體110具有定位凹槽118於其底面114。凸台128卡合定位凹槽118。因此，組裝人員在將已經纏繞線圈150的繞線架120置入於殼體110時，能藉由凸台128以及定位凹槽118快速定位，達到快速組裝的目的。並且當繞線架120置入於殼體110後，由於凸台128以及定位凹槽118定位住繞線架120的位置，因此當磁性元件100遭受震動時，繞線架120也能固定，避免碰撞的問題。

第6圖繪示第2圖之第一磁芯160的立體圖。其中第2圖之第二磁芯165可與第一磁芯160對稱，也可不對稱。如第6圖所示，第一磁芯160的中柱162和側柱164可分別爲圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀，如第6圖的f圖的側柱164爲弓形，也可爲圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀，如第6圖的b圖的中柱162爲正方形和半圓形的組合形狀。於本發明另一實施方式中，中柱162和側柱164的形狀並不做具體限定。

如第6圖的c圖和f圖所示，於本實施方式中，中柱162爲圓柱體。由於中柱162爲圓柱體，繞線架120的柱體122(請參見第9圖)也會相對應的製造成圓柱狀供線圈150(請參見第9圖)圍繞。在產生相同磁通量的情况下，若繞線架120的柱體122呈圓柱狀，則線圈150的繞線長度最短，等效電阻最小，耗損也最小。

如第6圖的a圖、d圖和e圖所示，於本實施方式中，中柱162是長方體。中柱162設計爲長方體可以讓第一磁芯160的製造過程較簡便，因此能降低製造成本。

第7圖繪示第2圖之上蓋180與接線端子190的組立圖。第8圖繪示第7圖之上蓋180與接線端子190的爆炸圖。

如第7圖以及第8圖所示，於本實施方式中，磁性元件100(請參見第2圖)更包含上蓋180與接線端子190。上蓋180用以蓋合殼體110(請參見第2圖)並位於底面114(請參見第2圖)之相對側。上蓋180具有相鄰接的第一表面182與第二表面184，且第一表面182的法線方向與第二表面184的法線方向交錯。上蓋180包含第一卡扣部183與第二卡扣部185。第一卡扣部183位於第一表面182。第二卡扣部185位於第二表面184。接線端子190電性連接線圈150(請參見第2圖)，並作爲連接外部線路的介面。接線端子190包含第三卡扣部192與第四卡扣部194。第三卡扣部192與第一卡扣部183可拆卸地相扣合，藉此拘束接線端子190於第一方向D1與第二方向D2上的自由度。第四卡扣部194與第二卡扣部185可拆卸地相扣合，藉此拘束接線端子190於第三方向D3上的自由度。第一方向D1、第二方向D2與第三方向D3彼此線性獨立。

如第8圖所示，第一卡扣部183可爲凹型卡扣部，而第三卡扣部192則可爲凸型卡扣部。以此形狀上的配合，第一卡扣部183與第三卡扣部192可拆卸地相扣合。並且，通過拘束第三卡扣部192於第一方向D1與第二方向D2上的自由度，接線端子190於第一方向D1與第二方向D2上的自由度也受到拘束。應瞭解到，以上所舉的凹凸配合關係僅爲例示，並非用以限制本發明。

如第8圖所示，第二卡扣部185可爲凸型卡扣部，而第四卡扣部194則可爲凹型卡扣部。相似地，以此形狀上的配合，第二卡扣部185與第四卡扣部194可拆卸地相扣合。並且，通過拘束第四卡扣部194於第三方向D3上的自由度，接線端子190於第三方向D3上的自由度也受到拘束。應瞭解到，以上所舉的凹凸配合關係僅爲例示，並非用以限制本發明。由於第一方向D1、第二方向D2與第三方向D3彼此線性獨立，當接線端子190同時於第一方向D1、第二方向D2與第三方向D3上的自由度均受到拘束時，接線端子190的位置能夠穩妥地固定。

如第7圖以及第8圖所示，於本實施方式中，上蓋180具有螺母凹槽186於其中。螺母凹槽186用以容納螺母187。接線端子190具有貫孔196於其中。當螺母187容納於螺母凹槽186中，第一卡扣部183與第三卡扣部192相扣合，且第二卡扣部185與第四卡扣部194相扣合時，螺母187的螺孔188與接線端子190的貫孔196相連通。

此時，可透過螺絲(圖未繪示)穿入貫孔196與螺母187相螺合，藉此將外接電性裝置鎖附於接線端子190上，實現接線端子190與外接電性裝置的電性連接。由於接線端子190受到穩妥地固定並拘束螺母187的位置。因此，外接電性裝置藉由螺絲與螺母187相螺合以後也能穩妥地固定。此固定手段不但易於安裝，且安裝後十分穩固，尤其能克服因震動所造成的接線端子190脫落問題。

在一實施方式中，磁性元件100爲變壓器。在一實施方式中，磁性元件100爲電感。在一實施方式中，磁性元件100爲變壓器和電感的集成元件。且磁性元件100包含至少一線圈，繞線架包含至少一繞線空間，每一繞線空間包含一線圈繞設於其間。如一實施方式中，磁性元件100爲一變壓器，線圈包含至少一一次側線圈與至少一二次側線圈，繞線架包含至少一第一繞線空間和至少一第二繞線空間，此一次側線圈繞設於此第一繞線空間，此二次側線圈繞設於此第二繞線空間。

第9圖繪示第2圖之繞線架120與線圈150的立體圖。於本實施方式中，磁性元件100爲一變壓器，線圈150包含兩一次側線圈154與一二次側線圈156。一次側線圈154用以輸入電壓並產生感應磁場，二次側線圈156用以藉由感應磁場產生電力輸出電壓。繞線架120包含繞線空間210，繞線空間210包含依次排列的第一繞線空間211、第二繞線空間213和第三繞線空間215，二次側線圈156繞設於第二繞線空間213，二一次側線圈154分別繞設於第一繞線空間211與第三繞線空間215，即二次側線圈位於二一次側線圈之間。然而，本發明不限於此，也可以是一一次側線圈位於二二次側線圈之間，本發明所屬技術領域中具有通常知識者應視實際需要加以變化。

如第9圖所示，於本實施方式中，繞線架120包含柱體122與隔板130。柱體122具有柱體外表面124。隔板130立於柱體外表面124，用以與柱體外表面124共同定義繞線空間210於隔板130與柱體外表面124之間。線圈150繞設於繞線空間210中。在一實施方式中，第10圖繪示第2圖之繞線架120與線圈150的立體圖。繞線架120包含柱體122，柱體122具有柱體外表面124，柱體外表面124上沒有隔板，至少部分柱體外表面124定義繞線空間210。在一實施方式中，繞線架120包括至少一繞線空間。在一實施方式中，繞線架120包括至少二繞線空間，兩繞線空間210之間存在導熱空間217。在一實施方式中，隔板130立於柱體外表面124，隔板130與柱體外表面124共同定義導熱空間217於隔板130與柱體外表面124之間，如第9圖所示。在一實施方式中，由兩繞線空間123之間的區域定義出導熱空間217，如第10圖所示。

在一實施方式中，導熱介質填充於導熱空間217中以爲繞線空間中的線圈150散熱。在一實施方式中，由兩繞線空間210之間的區域定義出的導熱空間，導熱介質直接熱接觸線圈150，以將線圈150產生的熱能導引至殼體110。在一實施方式中，隔板130與柱體外表面124共同定義出導熱空間於隔板130與柱體外表面124之間，第11圖繪示沿著第9圖之線段11-11’的剖面圖，隔板130具有導熱通道134，導熱通道134裸露出至少部分之線圈150，使得導熱介質，如氣流、導熱膠170(請參見第4圖)，能夠透過導熱通道134熱接觸線圈150，將線圈150以及其他元件產生的熱能導引至殼體110，並藉由連接於殼體110外的散熱裝置(圖未繪示)將熱排除。且導熱通道134位於隔板130面對側柱的部分，如第2圖所示，導熱通道134位於隔板130面對側柱164和側柱165的部分以利於線圈散熱。其中電性連接線圈150之導線158並未通過導熱通道134。

在一實施方式中，導熱介質爲導熱膠。由於導熱膠170(請參見第4圖)能夠透過導熱通道134直接地熱接觸線圈150，因此線圈150所排放出來的熱量能透過導熱膠170經由熱傳導快速地引導至殼體110(請參照第2圖)，並藉由連接於殼體110外的散熱裝置將熱排除。因此，本實施方式的繞線架120具有良好的散熱能力。

於本實施方式中，隔板130具有相對於柱體外表面124之隔板邊緣136。線圈150具有相對於柱體外表面124之線圈外表面152。至少部分線圈外表面152與柱體外表面124之間的距離，大於隔板邊緣136與柱體外表面124之間的距離，使得導熱通道134存在於線圈外表面152與隔板邊緣136之間。換句話說，於本實施方式中，導熱通道134並非位於隔板130中的孔洞。因此，隔板130的製造過程較簡便。

於本實施方式中，每一隔板130具有兩隔板邊緣136。隔板邊緣136爲平直表面，因此當隔板130在製造時，製造模具(圖未繪示)可以設計爲兩邊脫模，如此可以節省模具的製造成本。但此並不限制本發明，在本發明其他實施方式中，隔板邊緣136亦可爲曲面，只要導熱通道134能裸露出至少部分之線圈150即可。

於本實施方式中，隔板130包含支撑部140。支撑部140具有相對於柱體外表面124之支撑部邊緣142。支撑部邊緣142與柱體外表面124之間的距離，大於或等於線圈外表面152與柱體外表面124之間的距離。支撑部140用以支撑線圈150，使得線圈150能穩固地纏繞於繞線架120而不會水平移動。

於本實施方式中，隔板130更具有出線凹槽144，出線凹槽144供電性連接線圈150之導線158通過。出線凹槽144除了能方便導線158穿出，還能使導熱膠170(請參見第4圖)直接地通過出線凹槽144熱接觸線圈150，以增加線圈150的散熱效率。

於本實施方式中，出線凹槽144凹陷至柱體外表面124。由於線圈150是一圈一圈地由柱體外表面124向外纏繞，而最接近柱體外表面124的線圈150，其導線158需要穿出以電性連接其他電性裝置(圖未繪示)，因此出線凹槽144凹陷的深度越接近柱體外表面124，越能方便導線158穿出於線圈150之外。再者，出線凹槽144暴露出線圈150的面積越大，導熱膠170(請參見第4圖)與線圈150熱接觸的面積就越大，線圈150散熱的效率也越高。

第12圖繪示依照本發明另一實施方式之繞線架120與線圈150的剖面圖，其剖面位置與第11圖相同。

如第12圖所示，於本實施方式中，導熱通道134爲隔板130中之孔洞。此時隔板130還包含支撑肋138連接兩支撑部140，並支撑線圈150，使得線圈150能更佳地固定。

於本實施方式中，導熱通道134的數量爲複數個，以增加線圈150的散熱效果。第12圖繪示兩個導熱通道134，上下各一個。然而，本發明不限於此，本發明所屬領域中具有通常知識者應能加以變化導熱通道134的數量。

第13圖繪示依照本發明再一實施方式之繞線架120與線圈150的剖面圖，其剖面位置與第11圖相同。

如第13圖所示，於本實施方式中，隔板130更包含支架146橫跨導熱通道134，以加强支撑肋138的强度，使得支撑肋138不易因熱膨脹而斷裂。

於本實施方式中，導熱通道134的數量爲複數個(第13圖繪示上下各一個導熱通道134，但本發明不限於此)，且每一導熱通道134具有複數個支架146，因此線圈150能透過複數個導熱通道134散熱，同時複數個支架146又能穩定地固定住線圈150，以防止磁性元件100震動時造成線圈150水平移動。然於其他實施方式中，導熱通道134的數量和支架146的數量可爲任意個數。

於一實施方式中，與上述繞線架配合的磁芯可爲任何形狀的磁芯，如U形磁芯、E形磁芯，只要上述繞線架上的導熱通道位於繞線架上的隔板面對磁芯的側柱的部分即可。

綜上所述，上述實施方式之一之磁性元件，其線圈面對殼體底面的部分能直接把熱導至殼體，並藉由連接於殼體外的散熱裝置將熱排除。因此，上述實施方式的磁性元件具有良好的散熱能力。更進一步地，由於線圈面對底面的部分未受磁芯的拘束，當磁性元件因爲運作而升溫時，磁芯也頂多是位移，而不會因擠壓而破損斷裂。

再者，上述實施方式之一之磁性元件，其繞線架還具有導熱通道。因此，導熱介質能夠透過導熱通道直接地熱接觸線圈，使得線圈所排放出來的熱量能透過導熱介質由熱傳導快速地引導至殼體。因此，上述實施方式之繞線架具有良好的散熱能力。

100‧‧‧磁性元件
110‧‧‧殼體
112‧‧‧側面
114‧‧‧底面
116‧‧‧空間
118‧‧‧定位凹槽
120‧‧‧繞線架
122‧‧‧柱體
124‧‧‧柱體外表面
126‧‧‧抵靠部
128‧‧‧凸台
130‧‧‧隔板
132‧‧‧繞線空間
134‧‧‧導熱通道
136‧‧‧隔板邊緣
138‧‧‧支撐肋
140‧‧‧支撐部
142‧‧‧支撐部邊緣
144‧‧‧出線凹槽
146‧‧‧支架
150‧‧‧線圈
151‧‧‧部分
152‧‧‧線圈外表面
154‧‧‧一次側線圈
156‧‧‧二次側線圈
158‧‧‧導線
159‧‧‧絕緣膠帶
160‧‧‧第一磁芯
162‧‧‧中柱
164‧‧‧側柱
165‧‧‧第二磁芯
166‧‧‧連接部
168‧‧‧柱面
170‧‧‧導熱膠
172‧‧‧液面
180‧‧‧上蓋
182‧‧‧第一表面
183‧‧‧第一卡扣部
184‧‧‧第二表面
185‧‧‧第二卡扣部
186‧‧‧螺母凹槽
187‧‧‧螺母
188‧‧‧螺孔
190‧‧‧接線端子
192‧‧‧第三卡扣部
194‧‧‧第四卡扣部
196‧‧‧貫孔
210‧‧‧繞線空間
211‧‧‧第一繞線空間
213‧‧‧第二繞線空間
215‧‧‧第三繞線空間
217‧‧‧導熱空間
D1‧‧‧第一方向
D2‧‧‧第二方向
D3‧‧‧第三方向
d1‧‧‧間隙
d2‧‧‧間隙
L‧‧‧間距
3-3’‧‧‧線段
4-4’‧‧‧線段
11-11’‧‧‧線段

第1圖繪示依照本發明一實施方式之磁性元件的組立圖。 第2圖繪示第1圖之磁性元件的爆炸圖。 第3圖繪示沿著第1圖之線段3-3’的剖面圖。 第4圖繪示沿著第1圖之線段4-4’的剖面圖。 第5圖繪示依照本發明另一實施方式之磁性元件的剖面圖。 第6圖繪示第2圖之第一磁芯的立體圖。 第7圖繪示第2圖之上蓋與接線端子的組立圖。 第8圖繪示第7圖之上蓋與接線端子的爆炸圖。 第9圖繪示第2圖之繞線架與線圈的立體圖。 第10圖繪示第2圖之繞線架與線圈的立體圖。 第11圖繪示沿著第9圖之線段11-11’的剖面圖。 第12圖繪示依照本發明另一實施方式之繞線架與線圈的剖面圖。 第13圖繪示依照本發明再一實施方式之繞線架與線圈的剖面圖。

100‧‧‧磁性元件

110‧‧‧殼體

112‧‧‧側面

114‧‧‧底面

116‧‧‧空間

120‧‧‧繞線架

126‧‧‧抵靠部

128‧‧‧凸台

130‧‧‧隔板

134‧‧‧導熱通道

150‧‧‧線圈

151‧‧‧部分

159‧‧‧絕緣膠帶

160‧‧‧第一磁芯

162‧‧‧中柱

164‧‧‧側柱

165‧‧‧第二磁芯

166‧‧‧連接部

180‧‧‧上蓋

190‧‧‧接線端子

Claims (29)

1. 一種磁性元件，包含：一殼體，具有至少一側面與一底面，該側面立於該底面，以與該底面共同形成一空間於其間；一繞線架，至少部分位於該空間內，該繞線架具有一柱體；至少一線圈，繞設於該柱體；以及至少一磁芯，該磁芯包含：一中柱，位於該柱體中；一側柱，位於該線圈相對於該底面的外側，使得該線圈位於該側柱與該底面之間；以及一連接部，連接該中柱與該側柱，其中該側柱與該中柱的長度方向朝向該側面延伸，且該連接部的長度方向朝向該底面延伸。
2. 如請求項1所述之磁性元件，更包含：一導熱膠，灌注於該空間內。
3. 如請求項2所述之磁性元件，其中該側柱具有距離該中柱最近之一柱面，且該導熱膠的液面位於該底面與該柱面之間。
4. 如請求項1所述之磁性元件，其中該線圈具有一線圈外表面，該線圈外表面與該底面之間具有一間 距。
5. 如請求項1所述之磁性元件，更包含：至少一凸台，設置於該繞線架，該凸台抵接該底面，該線圈具有一線圈外表面，該凸台抵接該底面使得該線圈外表面與該底面之間具有一間距。
6. 如請求項1所述之磁性元件，更包含：至少一凸台，設置於該繞線架，該底面具有至少一定位凹槽於其中，該凸台卡合該定位凹槽。
7. 如請求項1所述之磁性元件，其中該繞線架與該側柱之間具有一間隙。
8. 如請求項7所述之磁性元件，其中該間隙不小於0.2毫米。
9. 如請求項1所述之磁性元件，其中該繞線架更包含一抵靠部，該抵靠部位於該繞線架之一側，該連接部抵靠該抵靠部，使得該側柱與該繞線架之間具有一間隙。
10. 如請求項1或9所述之磁性元件，其中該線圈與該側柱之間具有一間隙。
11. 如請求項1所述之磁性元件，更包含：一上蓋，蓋合該殼體並位於該底面之相對側，該上蓋具有相鄰接的一第一表面與一第二表面，且該第一表面的法線方向與該第二表面的法線方向交錯，該上蓋包含：至少一第一卡扣部，位於該第一表面；以及至少一第二卡扣部，位於該第二表面；以及至少一接線端子，電性連接該線圈，該接線端子包含：一第三卡扣部，與該第一卡扣部可拆卸地相扣合，藉此拘束該接線端子於一第一方向與一第二方向上的自由度；以及一第四卡扣部，與該第二卡扣部可拆卸地相扣合，藉此拘束該接線端子於一第三方向上的自由度，其中該第一方向、該第二方向與該第三方向彼此線性獨立。
12. 如請求項11所述之磁性元件，其中該上蓋具有一螺母凹槽於其中，該螺母凹槽用以容納一螺母，該接線端子具有一貫孔於其中，當該螺母容納於該螺母凹槽中，該第一卡扣部與該第三卡扣部相扣合，且該第二卡扣部與該第四卡扣部相扣合時，該螺母的一螺孔與該接線端子的該貫孔相連通。
13. 如請求項1所述之磁性元件，其中該繞線架包含至少一繞線空間，每一該繞線空間包含一個該線圈 繞設於其間。
14. 如請求項1所述之磁性元件，其中該磁性元件為一變壓器，該繞線架包含至少一第一繞線空間和至少一第二繞線空間，該線圈包含至少一一次側線圈和至少一二次側線圈，該至少一一次側線圈繞設於該至少一第一繞線空間，該至少一二次側線圈繞設於該至少一第二繞線空間。
15. 如請求項1所述之磁性元件，其中該磁性元件為一變壓器，該繞線架包含依次排列的一第一繞線空間、一第二繞線空間和一第三繞線空間，該線圈包含二一次側線圈和一二次側線圈，該二次側線圈繞設於該第二繞線空間，該二一次側線圈分別繞設於該第一繞線空間與該第三繞線空間。
16. 如請求項1所述之磁性元件，其中該磁性元件為一變壓器，該繞線架包含依次排列的一第一繞線空間、一第二繞線空間和一第三繞線空間，該線圈包含一一次側線圈和二二次側線圈，該一次側線圈繞設於該第二繞線空間，該二二次側線圈分別繞設於該第一繞線空間與該第三繞線空間。
17. 如請求項1所述之磁性元件，其中該柱體 具有一柱體外表面，該繞線架更具有至少一隔板，該隔板立於該柱體外表面，用以與該柱體外表面共同定義一繞線空間於其間，該線圈繞設於該繞線空間中，該隔板具有至少一導熱通道於其中，該導熱通道位於該隔板面對該側柱的部分，且該導熱通道裸露出至少部分之該線圈。
18. 如請求項17所述之磁性元件，更包含：一導熱膠，灌注於該空間內，並透過該導熱通道熱接觸該線圈；以及一導線，電性連接該線圈。
19. 如請求項17所述之磁性元件，其中該隔板具有相對於該柱體外表面之至少一隔板邊緣，且該線圈具有相對於該柱體外表面之一線圈外表面，至少部分該線圈外表面與該柱體外表面之間的距離，大於該隔板邊緣與該柱體外表面之間的距離，使得該導熱通道存在於該線圈外表面與該隔板邊緣之間。
20. 如請求項17所述之磁性元件，其中該隔板包含一支撑部，該線圈具有相對於該柱體外表面之一線圈外表面，該支撑部具有相對於該柱體外表面之一支撑部邊緣，該支撑部邊緣與該柱體外表面之間的距離，大於或等於該線圈外表面與該柱體外表面之間的距離。
21. 如請求項18所述之磁性元件，其中該隔 板更具有一出線凹槽於其中，且該導線通過該出線凹槽。
22. 如請求項21所述之磁性元件，其中該出線凹槽凹陷至該柱體外表面。
23. 如請求項17所述之磁性元件，其中該導熱通道為該隔板中之至少一孔洞。
24. 如請求項23所述之磁性元件，其中該隔板更包含：至少一支架，該支架橫跨該導熱通道。
25. 如請求項24所述之磁性元件，其中橫跨每一該導熱通道之該支架的數量為複數個。
26. 如請求項17所述之磁性元件，其中該導熱通道的數量為複數個。
27. 如請求項1所述之磁性元件，其中該線圈具有面對該底面的一部分，且該線圈面對該底面的該部分並未被該磁芯所覆蓋。
28. 如請求項1所述之磁性元件，其中該側柱為弓形、圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則 幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀。
29. 如請求項1所述之磁性元件，其中該中柱為圓形、半圓形、正方形、長方形、梯形、橢圓形、不規則幾何形狀或以上至少任二者的組合形狀。