TWI688974B - 鐵芯 - Google Patents

Abstract

本發明揭露一種鐵芯，包括一第一基板部、一第一中柱部及一第一側脅部。第一基板部具有一第一基板截面、一第一表面及一第二表面，第一基板截面分別垂直於第一表面與第二表面，定義第一基板截面的面積為一第一面積。第一中柱部設置於第一表面，並具有與第一表面平行的一第一中柱截面，定義第一中柱截面的面積為一第二面積。第一側脅部具有與第一表面平行的一第一側脅截面，定義第一側脅截面的面積為一第三面積；其中，第一面積、第二面積及第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數介於0.7與1之間。

Description

鐵芯

本發明關於一種鐵芯，特別關於一種能夠避免磁通量飽和的鐵芯。

變壓器(transformer)是一種常用於升壓電路或降壓電路的電氣隔離元件，一種常見的形式是在一個閉合鐵芯上纏繞有初級線圈和次級線圈，當初級線圈通過交流電流時，鐵芯可對應產生磁通量，此磁通量使得次級線圈可以產生感應電流，以進一步達到升壓或降壓的目的。

鐵芯是導磁材料製成，每單位截面積上能通過的磁通量(Φ)是有限的，故當磁通密度(B)增加到一上限值，通過鐵芯的磁通量就不會再增加、或是增加得相當緩慢，此即磁飽和現象。當變壓器工作在磁飽和狀態時，由於單位面積的磁通量無法再提高，所以就算初級線圈的初級電壓再高，次級線圈的次級電壓也不會按圈數比升高，而輸入初級線圈的功率只會持續化為熱能，嚴重時甚至會造成初級線圈或變壓器燒毀。

本發明的目的為提供一種能夠避免磁通量發生局部飽和現象的鐵芯。

為達上述目的，依據本發明之一種鐵芯，包括一第一基板部、一第一中柱部以及一第一側脅部。第一基板部具有一第一基板截面、一第一表面及與第一表面相反的一第二表面，第一基板截面分別垂直於第一表面與第二表面，且定義第一基板截面的面積為一第一面積。第一中柱部設置於第一表面，並往遠離第一表面的方向垂直延伸，第一中柱部具有與第一表面平行的一第一中柱截面，且定義第一中柱截面的面積為一第二面積。第一側脅部設置於第一表面遠離第一中柱部的一側，並往遠離第一表面的方向垂直延伸，第一側脅部具有與第一表面平行的一第一側脅截面，且定義第一側脅截面的面積為一第三 面積；其中，第一面積、第二面積及第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數介於0.7與1之間。

在一實施例中，鐵芯更包括一第二基板部、一第二中柱部及一第二側脅部。第二基板部鄰設於第一基板部，並具有一第二基板截面、一第三表面及與第三表面相反的一第四表面，第二基板截面分別垂直於第三表面與第四表面，且定義第二基板截面的面積為一第四面積。第二中柱部設置於第三表面，並往遠離第三表面的方向垂直延伸，第二中柱部具有與第三表面平行的一第二中柱截面，且定義第二中柱截面的面積為一第五面積。第二側脅部設置於第三表面遠離第二中柱部的一側，並往遠離第三表面的方向垂直延伸，第二側脅部具有與第三表面平行的一第二側脅截面，且定義第二側脅截面的面積為一第六面積；其中，第四面積等於第一面積，第五面積等於第二面積，第六面積等於第三面積。

在一實施例中，鐵芯更包括一第二中柱部，其設置於第一表面且鄰設於第一中柱部，並往遠離第一表面的方向垂直延伸，第二中柱部具有與第一表面平行的一第二中柱截面，第二中柱截面的面積與第二面積相同；第一中柱部及第二中柱部一體連接形成一主中柱部，且主中柱部於第一基板部的投影形狀為一圓形、一橢圓形或一四邊形。

在一實施例中，第一側脅部更具有面向第一中柱部的一第一內側面，第一內側面為一弧面，第一基板截面為一弧面，且第一基板截面的曲率半徑與第一內側面的曲率半徑實質相同；第一中柱部更具有與第一表面垂直的一第一中柱周面，第一基板截面與第一中柱周面於第一基板部的投影延伸相切。

在一實施例中，第一側脅部更具有背向第一內側面的一第一外側面，第一外側面為一平面或一弧面。

在一實施例中，鐵芯更包括一第二側脅部，其面向第二中柱部且設置於第一表面遠離第一中柱部的另一側，並往遠離第一表面的方向垂直延伸，第一側脅部與第二側脅部分別位於主中柱部的相對兩側。

在一實施例中，第二側脅部具有面向第二中柱部的一第二內側面及背向第二內側面的一第二外側面，第二內側面為一弧面，第二外側面為一平 面或一弧面。

在一實施例中，第一基板部更具有一第一側面與一第二側面，第一側面與第二側面分別位於第一基板部的兩相對側，且第一側脅部與第二側脅部分別鄰近於第一側面上互相遠離的兩邊，第一側面分別連接第一表面及第二表面，並往主中柱部的方向凹陷，第二側面分別連接第一表面及第二表面，並往主中柱部的方向凹陷。

在一實施例中，第一側面的凹陷處或第二側面的凹陷處與主中柱部相連。

在一實施例中，第一側面與主中柱部的連接處、第二側面與主中柱部的連接處分別形成有一缺口。

承上所述，在本發明的鐵芯中，透過控制第一基板部的第一基板截面面積(第一面積)、第一中柱部的第一中柱截面面積(第二面積)及第一側脅部的第一側脅截面面積(第三面積)三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數介於0.7與1之間，就可控制鐵芯在工作時的磁通量不會發生局部飽和現象，進而可避免線圈或變壓器因過熱而損毀的問題。

1、1a、1b、1c、1d、1e、1f、1g:鐵芯

11a:第一基板部

11a1:第一側面

11a2:第二側面

11b:第二基板部

12:主中柱部

12a:第一中柱部

12b:第二中柱部

12a1:第一中柱周面

12b1:第二中柱周面

13a:第一側脅部

13b:第二側脅部

13a1:第一內側面

13b1:第二內側面

13a2:第一外側面

13b2:第二外側面

A1:第一面積

A2:第二面積

A3:第三面積

A4:第四面積

A5:第五面積

A6:第六面積

d:間距

S1:第一表面

S2:第二表面

S3:第三表面

V:缺口

圖1A為本發明較佳實施例之一種鐵芯的立體示意圖。

圖1B為圖1A所示之鐵芯的俯視示意圖。

圖2至圖8分別為本發明不同實施例之鐵芯的示意圖。

圖9A、圖9C、圖9E分別為本發明一實施例的三種CC型鐵芯中，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖。

圖9B、圖9D、圖9F分別為圖9A、圖9C、圖9E的三種CC型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

圖10A、圖10C、圖10E分別為本發明一實施例的三種EQV型鐵芯中，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖。

圖10B、圖10D、圖10F分別為圖10A、圖10C、圖10E的三種EQV型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

圖11A、圖11C、圖11E分別為本發明一實施例的三種EE型鐵芯中，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖。

圖11B、圖11D、圖11F分別為圖11A、圖11C、圖11E的三種EE型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

以下將參照相關圖式，說明依本發明較佳實施例之鐵芯，其中相同的元件將以相同的參照符號加以說明。

圖1A為本發明較佳實施例之一種鐵芯1的立體示意圖，而圖1B為圖1A所示之鐵芯1的俯視示意圖。本實施例的鐵芯1是以一種U型鐵芯為例。

請參照圖1A與圖1B所示，鐵芯1包括一第一基板部11a、一第一中柱部12a以及一第一側脅部13a。

第一基板部11a具有一第一表面S1及與第一表面S1相反的一第二表面S2。於此，第一表面S1為第一基板部11a的上表面，而第二表面S2為第一基板部11a的下表面。另外，第一基板部11a更具有一第一基板截面，第一基板截面分別垂直於第一表面S1與第二表面S2，在此，定義第一基板截面的面積為一第一面積A1。如圖1A所示，本實施例的第一基板截面並不是一平面，而是分別與第一表面S1及第二表面S2垂直的一弧面(以下會再說明該弧面的特徵)。當然，第一基板截面並不以弧面為限，在不同的實施例中，第一基板截面也可以是垂直第一表面S1與第二表面S2的平面。

第一中柱部12a設置於第一基板部11a的第一表面S1上，並往遠離第一表面S1的方向垂直延伸。於此，第一中柱部12a設置於第一表面S1相對於第一側脅部13a的一側，並具有與第一表面S1平行的一第一中柱截面，在此，定義第一中柱截面的面積為一第二面積A2。本實施例的第一中柱部12a是呈橢圓柱狀，使得第一中柱截面為一橢圓形。當然，並不以此為限，在不同的實施例中，第一中柱部12a也可以是呈圓柱形、或呈長方體。另外，本實施例之第一中柱部12a更具有與第一表面S1垂直的一第一中柱周面12a1，第一中柱周面12a1為一封閉曲面，且前述第一基板部11a的第一基板截面與第一中柱周面12a1於第一基板部11a的投影延伸相切，如圖1B所示。

第一側脅部13a設置於第一基板部11a的第一表面S1遠離第一中柱部12a的一側，並往遠離第一表面S1的方向垂直延伸。於此，第一側脅部13a與第一中柱部12a分別位於第一表面S1的相對兩側。其中，第一側脅部13a具有與第一表面S1平行的一第一側脅截面，在此定義第一側脅截面的面積為一第三面積A3。另外，本實施例之第一側脅部13a更具有面向第一中柱部12a的一第一內側面13a1，第一內側面13a1為一弧面，如前所述，第一基板截面也是弧面，且第一基板截面的曲率半徑與第一內側面13a1的曲率半徑實質相同，如圖1B所示。此外，本實施例之第一側脅部13a更具有背向第一內側面13a1的一第一外側面13a2，第一外側面13a2為一平面。在不同的實施例中，第一外側面13a2也可以是一弧面。

在本實施例的鐵芯1中，為了控制鐵芯1在適當的操作功率下不會局域性地發生磁飽和現象，本發明所提出的設計是：第一基板部11a的第一基板截面的面積(即第一面積A1)、第一中柱部12a的第一中柱截面的面積(即第二面積A2)及第一側脅部13a的第一側脅截面的面積(即第三面積A3)三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數需介於0.7與1之間。經實作證明，藉由前述面積條件的設定，可控制鐵芯1的磁通量不會發生局部飽和的現象。舉例來說，假設第一面積A1為三者中的最大者，則可控制第一基板部11a、第一中柱部12a及第一側脅部13a的尺寸，使0.7

(A2/A1)

1.0且0.7

(A3/A1)

1.0時，就可以讓鐵芯1工作時的磁通量不會出現局部飽和的非理想情況，進而可避免線圈或變壓器因過熱而損壞。

請參照圖2至圖8所示，其分別為本發明不同實施例之鐵芯的示意圖。

如圖2所示，本實施例的鐵芯1a與前述實施例的鐵芯1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，本實施例的鐵芯1a是以一種UU型鐵芯為例。在本實施例的鐵芯1a中，除了第一基板部11a、第一中柱部12a及第一側脅部13a外，還包括有一第二基板部11b、一第二中柱部12b及一第二側脅部13b。

第二基板部11b鄰設於第一基板部11a(兩者並置)，並具有一 第三表面S3及與第三表面S3相反的一第四表面(未標示)。於此，第三表面S3為第二基板部11b的上表面，而第四表面為第二基板部11b的下表面。另外，第二基板部11b更具有一第二基板截面，第二基板截面分別垂直於第三表面S3與第四表面，在此，定義第二基板截面的面積為一第四面積A4。本實施例的第二基板截面同樣為一弧面。

第二中柱部12b設置於第二基板部11b的第三表面S3，並往遠離第三表面S3的方向垂直延伸，且第二中柱部12b具有與第三表面S3平行的一第二中柱截面，在此，定義第二中柱截面的面積為一第五面積A5。另外，第二中柱部12b更具有面向第二側脅部13b的第二中柱周面12b1，第二中柱周面12b1同樣為一封閉曲面，且前述的第二基板截面與第二中柱周面12b1於第二基板部11b的投影延伸相切。

第二側脅部13b設置於第二基板部11b的第三表面S3遠離第二中柱部12b的一側，並往遠離第三表面S3的方向垂直延伸，且第二側脅部13b具有與第三表面S3平行的一第二側脅截面，在此，定義第二側脅截面的面積為一第六面積A6。其中，第四面積A4等於第一面積A1，第五面積A5等於第二面積A2，且第六面積A6等於第三面積A3。此外，第二側脅部13b具有面向第二中柱部12b的一第二內側面13b1及背向第二內側面13b1的一第二外側面13b2，第二內側面13b1為一弧面，且第二外側面13b2為一平面。當然，並不以此為限，在不同的實施例中，第二外側面13b2也可以是一弧面。此外，本實施例的第二基板部11b的第二基板截面的曲率半徑與第二側脅部13b的第二內側面13b1的曲率半徑也實質相同。

具體來說，本實施例的第一基板部11a與第二基板部11b並置，且兩者的尺寸相同；第一中柱部12a鄰設於第二中柱部12b，兩者不僅尺寸相同，並且為鏡射結構；第一側脅部13a與第二側脅部13b的尺寸不僅相同，而且相對於第一中柱部12a與第二中柱部12b而言，兩者為鏡射結構，並且分別位於基板部(第一基板部11a與第二基板部11b可視為基板部)的相對兩側。因此，與鐵芯1相同，本實施例之鐵芯1a的第二基板截面的面積(第四面積A4)、第二中柱截面的面積(第五面積A5)及第二側脅截面的面積(第六面積A6)三者中 的最大值與其餘兩者的比值的倒數同樣介於0.7與1之間。

另外，如圖3所示，本實施例的鐵芯1b與前述實施例的鐵芯1其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，本實施例的鐵芯1b是以一種F型鐵芯為例。在本實施例的鐵芯1b中，除了第一基板部11a、第一中柱部12a及第一側脅部13a外，還包括一第二中柱部12b。其中，本實施例之第一基板部11a的尺寸較大，第一中柱部12a設置於第一基板部11a的第一表面S1的中間區域，而第二中柱部12b設置於第一表面S1且鄰設於第一中柱部12a，並往遠離第一表面S1的方向垂直延伸。其中，第二中柱部12b具有與第一表面S1平行的一第二中柱截面，且第二中柱截面的面積(仍標示為A5)與第二面積A2相同。於此，第一中柱部12a及第二中柱部12b為一體連接且共同形成一主中柱部12，且主中柱部12於第一基板部11a的投影形狀為一圓形。當然，並不以此為限，在不同的實施例中，主中柱部12於第一基板部11a的投影形狀也可為一橢圓形或一四邊形。

在本實施例的鐵芯1b中，第一基板部11a的第一面積A1、主中柱部12的截面面積(也就是第二面積A2加上第五面積A5)的一半及第一側脅部13a的第三面積A3三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數同樣介於0.7與1之間，藉此，可控制鐵芯1b的磁通量不會發生局部飽和的現象。另外，由於主中柱部12為圓柱形，當線圈繞設於主中柱部12時，其形狀是呈現均勻的圓環狀，使得分佈在導體(金屬線圈)周圍的磁力線可以比較均勻。

另外，如圖4所示，本實施例的鐵芯1c與前述實施例的鐵芯1b其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，本實施例的鐵芯1c是以一種EQ型鐵芯為例。在本實施例的鐵芯1c中，除了第一基板部11a、第一中柱部12a、第一側脅部13a及第二中柱部12b外，還包括一第二側脅部13b，第二側脅部13b面向第二中柱部12b且設置於第一表面S1遠離第一中柱部12a的另一側，並往遠離第一表面S1的方向垂直延伸，使得第一側脅部13a與第二側脅部13b分別位於主中柱部12的相對兩側。其中，第二側脅部13b具有與第一表面S1平行的一第二側脅截面，在此，定義第二側脅截面的面積為第六面積A6，且第六面積A6等於第三面積A3。此外，第二側脅部13b更具有面向第二中柱部12b的一第二內 側面13b1及背向第二內側面13b1的一第二外側面13b2，其中，第二內側面13b1為一弧面，且第二外側面13b2為一平面。當然，並不以此為限，在不同的實施例中，第二外側面13b2也可以是一弧面。因此，相對於主中柱部12而言，第一側脅部13a與第二側脅部13b為鏡射結構。

在本實施例的鐵芯1c中，第一基板部11a的第一面積A1、主中柱部12的截面面積(第二面積A2加上第五面積A5)的一半及第一側脅部13a的第三面積A3三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數同樣介於0.7與1之間。

另外，如圖5所示，本實施例的鐵芯1d與前述實施例的鐵芯1c其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的鐵芯1d中，第一外側面13a2及第二外側面13b2分別為弧面，使得鐵芯1d為一種CC型鐵芯。

另外，如圖6所示，本實施例的鐵芯1e與前述實施例的鐵芯1c其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例的鐵芯1e中，第一基板部11a更具有一第一側面11a1與一第二側面11a2，第一側面11a1與第二側面11a2分別位於第一基板部11a的兩相對側，且第一側脅部13a與第二側脅部13b分別鄰近於第一側面11a1(或第二側面11a2)上互相遠離的兩邊(見圖7)。其中，第一側面11a1分別連接第一表面S1及第二表面(未標示)，並往主中柱部12的方向凹陷；同時，第二側面11a2分別連接第一表面S1及第二表面(未標示)，並往主中柱部12的方向凹陷。本實施例之第一側面11a1的凹陷處及第二側面11a2的凹陷處皆與主中柱部12連接。因此，相對於主中柱部12來說，第一側面11a1與第二側面11a2為對稱結構。由於鐵芯1e之第一基板部11a的兩側面(即第一側面11a1與第二側面11a2)採雙V型內凹的設計(也就是一種EQV型鐵芯)，縮減磁力線分布較少的區域，因此可以增加鐵芯的實際利用率。

在本實施例的鐵芯1e中，第一基板部11a的第一面積A1、主中柱部12的截面面積的一半及第一側脅部13a的第三面積A3(或第二側脅部13b的第六面積A6)三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數同樣介於0.7與1之間。要說明的是，本實施例的鐵芯1e的第一面積A1會比前述實施例的鐵芯1、 1a、1b、1c、1d的第一面積A1來得小，原因是鐵芯1e在第一側面11a1及第二側面11a2採取了內凹設計，如圖6所示。

另外，如圖7所示，本實施例的鐵芯1f與前述實施例的鐵芯1e其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例之鐵芯1f中，第一基板部11a的第一側面11a1與主中柱部12連接之處、第二側面11a2與主中柱部12連接之處分別形成有呈V型的一缺口(圖中標示為V之處)，可以降低鐵芯1f大量生產時的件間變異(piece-to-piece variation)。

另外，如圖8所示，本實施例的鐵芯1g與前述實施例的鐵芯1e其元件組成及各元件的連接關係大致相同。不同之處在於，在本實施例之鐵芯1g之第一基板部11a的第一側面11a1及第二側面11a2與主中柱部12的連接之處，其雙V型內凹設計的底部不相連，而是具有一間距d，也就是，第一側面11a1與第二側面11a2各自被分割成兩個區域，且此二區域之間的間距為d。藉由上述設計，可以提高鐵芯1g製作時的成型良率。在一些實施例中，該間距d例如但不限於1mm。

請參照圖9A至圖9F所示，其中，圖9A、圖9C、圖9E分別為本發明一實施例的三種CC型鐵芯中(三者差異僅在於基板部厚度由大而小)，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖，而圖9B、圖9D、圖9F分別為圖9A、圖9C、圖9E的三種CC型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

在圖9A、圖9B及圖9C、圖9D中，其第一基板部(或稱neck)的第一面積、主中柱部(或稱center)截面積的一半及第一側脅部(或稱flank)的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數皆介於0.7與1之間；而在圖9E、圖9F中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數並沒有介於0.7與1之間，而是低於0.7(0.674)。

由圖9A至圖9F中可發現，當第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數沒有介於0.7與1之間時(即大於1或小於0.7)，其第一基板部出現相當 明顯的磁飽和現象(如圖9F中的深紅色區域所示)，會導致第一基板部持續發熱。

請參照圖10A至圖10F所示，其中，圖10A、圖10C、圖10E分別為本發明一實施例的三種EQV型鐵芯中(三者差異僅在於基板部厚度由大而小)，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖，而圖10B、圖10D、圖10F分別為圖10A、圖10C、圖10E的三種EQV型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

在圖10A、圖10B中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數皆為1；在圖10C、圖10D中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數均介於0.7與1之間；而在圖10E、圖10F中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數並沒有介於0.7與1之間，而是低於0.7(0.688)。

由圖10A至圖10F中可發現，當第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數沒有介於0.7與1之間時，其第一基板部出現相當明顯的磁飽和現象(如圖10F中的深紅色區域所示)，會導致第一基板部持續發熱。

請參照圖11A至圖11F所示，其中，圖11A、圖11C、圖11E分別為本發明一實施例的三種EE型鐵芯中(三者差異僅在於基板部厚度由大而小)，各截面上的平均磁通密度隨時間變化的曲線示意圖，而圖11B、圖11D、圖11F分別為圖11A、圖11C、圖11E的三種EE型鐵芯中，各截面上的磁通密度隨空間變化的分佈示意圖。

在圖11A、圖11B中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數皆為1；在圖11C、圖11D中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數均介於0.7與1之間；而在圖11E、圖11F中，其第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一 半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數並沒有介於0.7與1之間，而是低於0.7(0.688)。

由圖11A至圖11F中可發現，當第一基板部的第一面積、主中柱部截面積的一半及第一側脅部的第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數沒有介於0.7與1之間時，其第一基板部出現相當明顯的磁飽和現象(如圖11F中的深紅色區域所示)，會導致第一基板部持續發熱。

由上述圖9A至圖11F的實例中可以證明，只要符合上述截面積控制條件的鐵芯，即可確保工作時的磁通量不會因不同的鐵芯尺寸或不同的鐵芯型態而出現局域性(例如僅在第一基板部)的磁飽和現象。

綜上所述，在本發明的鐵芯中，透過控制第一基板部的第一基板截面面積(第一面積)、第一中柱部的第一中柱截面面積(第二面積)及第一側脅部的第一側脅截面面積(第三面積)三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數介於0.7與1之間，就可控制鐵芯在工作時的磁通量不會發生局部飽和現象，進而可避免線圈或變壓器因過熱而損毀的問題。

以上所述僅為舉例性，而非為限制性者。任何未脫離本發明之精神與範疇，而對其進行之等效修改或變更，均應包含於後附之申請專利範圍中。

1:鐵芯

11a:第一基板部

12a:第一中柱部

12a1:第一中柱周面

13a:第一側脅部

13a1:第一內側面

13a2:第一外側面

A1:第一面積

A2:第二面積

A3:第三面積

S1:第一表面

S2:第二表面

Claims (10)

1. 一種鐵芯，包括：一第一基板部，具有一第一基板截面、一第一表面及與該第一表面相反的一第二表面，該第一基板截面分別垂直於該第一表面與該第二表面，且定義該第一基板截面的面積為一第一面積；一第一中柱部，設置於該第一表面，並往遠離該第一表面的方向垂直延伸，該第一中柱部具有與該第一表面平行的一第一中柱截面，且定義該第一中柱截面的面積為一第二面積；以及一第一側脅部，設置於該第一表面遠離該第一中柱部的一側，並往遠離該第一表面的方向垂直延伸，該第一側脅部具有與該第一表面平行的一第一側脅截面，且定義該第一側脅截面的面積為一第三面積；其中，該第一面積、該第二面積及該第三面積三者中的最大值與其餘兩者的比值的倒數介於0.7與1之間。
2. 如申請專利範圍第1項所述的鐵芯，更包括：一第二基板部，鄰設於該第一基板部，並具有一第二基板截面、一第三表面及與該第三表面相反的一第四表面，該第二基板截面分別垂直於該第三表面與該第四表面，且定義該第二基板截面的面積為一第四面積；一第二中柱部，設置於該第三表面，並往遠離該第三表面的方向垂直延伸，該第二中柱部具有與該第三表面平行的一第二中柱截面，且定義該第二中柱截面的面積為一第五面積；及一第二側脅部，設置於該第三表面遠離該第二中柱部的一側，並往遠離該第三表面的方向垂直延伸，該第二側脅部具有與該第三表面平行的一第二側脅截面，且定義該第二側脅截面的面積為一第六面積；其中，該第四面積等於該第一面積，該第五面積等於該第二面積，該第六面積等於該第三面積。
3. 如申請專利範圍第1項所述的鐵芯，更包括：一第二中柱部，設置於該第一表面且鄰設於該第一中柱部，並往遠離該第一表面的方向垂直延伸，該第二中柱部具有與該第一表面平行的一第二中柱截面， 該第二中柱截面的面積與該第二面積相同；該第一中柱部及該第二中柱部一體連接形成一主中柱部，且該主中柱部於該第一基板部的投影形狀為一圓形、一橢圓形或一四邊形。
4. 如申請專利範圍第1至3項中任一項所述的鐵芯，其中該第一側脅部更具有面向該第一中柱部的一第一內側面，該第一內側面為一弧面，該第一基板截面為一弧面，且該第一基板截面的曲率半徑與該第一內側面的曲率半徑實質相同；該第一中柱部更具有與該第一表面垂直的一第一中柱周面，該第一基板截面與該第一中柱周面於該第一基板部的投影延伸相切。
5. 如申請專利範圍第4項所述的鐵芯，其中該第一側脅部更具有背向該第一內側面的一第一外側面，該第一外側面為一平面或一弧面。
6. 如申請專利範圍第3項所述的鐵芯，更包括：一第二側脅部，面向該第二中柱部且設置於該第一表面遠離該第一中柱部的另一側，並往遠離該第一表面的方向垂直延伸，該第一側脅部與該第二側脅部分別位於該主中柱部的相對兩側。
7. 如申請專利範圍第6項所述的鐵芯，其中該第二側脅部具有面向該第二中柱部的一第二內側面及背向該第二內側面的一第二外側面，該第二內側面為一弧面，該第二外側面為一平面或一弧面。
8. 如申請專利範圍第7項所述的鐵芯，其中該第一基板部更具有一第一側面與一第二側面，該第一側面與該第二側面分別位於該第一基板部的兩相對側，且該第一側脅部與該第二側脅部分別鄰近於該第一側面上互相遠離的兩邊，該第一側面分別連接該第一表面及該第二表面，並往該主中柱部的方向凹陷，該第二側面分別連接該第一表面及該第二表面，並往該主中柱部的方向凹陷。
9. 如申請專利範圍第8項所述的鐵芯，其中該第一側面的凹陷處或該第二側面的凹陷處與該主中柱部相連。
10. 如申請專利範圍第9項所述的鐵芯，其中該第一側面與該主中柱部的連接處、該第二側面與該主中柱部的連接處分別形成有一缺口。

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