TWI727903B

TWI727903B - 磁性元件

Info

Publication number: TWI727903B
Application number: TW109136951A
Authority: TW
Inventors: 郭宗男; 邢雷鍾
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2020-10-23
Filing date: 2020-10-23
Publication date: 2021-05-11
Also published as: TW202217873A

Abstract

本案係揭露一種磁性元件，包含第一磁芯、第二磁芯、第一繞線及第二繞線，第一磁芯包含第一中柱鐵芯、第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯，其中第一中柱鐵芯係位於第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯之間。第二磁芯與第一磁芯交錯設置，且第二磁芯包含第二中柱鐵芯、第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯。第二中柱鐵芯係位於第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯之間，且第三側柱鐵芯相鄰於第一中柱鐵芯，且第二中柱鐵芯相鄰於第二側柱鐵芯。第一繞線繞設於第一中柱鐵芯及第三側柱鐵芯，且第二繞線繞設於第二中柱鐵芯及第二側柱鐵芯。

Description

磁性元件

本案係關於一種磁性元件，尤指一種具有兩個磁芯且提升抑制電磁干擾的效果的磁性元件。

目前，現行變頻器係用以將輸入電能進行轉換以供電給馬達，且變頻器包含整流器、直流電抗器及絕緣柵雙極型電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor, IGBT)，整流器用以將輸入電能轉換為直流電能，直流電抗器用以降低直流電能的諧波干擾，並將直流電能輸出至絕緣柵雙極型電晶體，絕緣柵雙極型電晶體用以將直流電能轉換為交流電能，以供電給馬達。

而現行變頻器的磁性元件通常係由單一磁芯所構成，然而，僅包含單一磁芯的磁性元件無法有效抑制電磁干擾(Electro Magnetic Interference, EMI)。為了達到抑制電磁干擾的效果，且為了使得變頻器同時包含差模模態及共模模態，目前部份變頻器可包含兩個獨立的磁性元件，每一磁性元件皆包含單一磁芯，兩個磁性元件以相間隔方式分別位於變頻器的兩端，即其中之一磁性元件設置於變頻器整流子後的正電壓端，另一磁性元件設置於變頻器整流子後的負電壓端。但此種方式需要兩顆電抗器並且共模感量無法有效的提升。

因此，如何發展一種克服上述缺點的磁性元件，實為目前迫切之需求。

本案之目的為提供一種磁性元件，其係可同時形成兩種模態，藉此提升抑制電磁干擾的效果。

為達上述目的，本案之一實施態樣為提供一種磁性元件，包含第一磁芯、第二磁芯、第一繞線及第二繞線。第一磁芯包含第一中柱鐵芯、第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯，其中第一中柱鐵芯係位於第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯之間。第二磁芯與第一磁芯交錯設置，且第二磁芯包含第二中柱鐵芯、第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯，其中第二中柱鐵芯係位於第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯之間，且第三側柱鐵芯相鄰於第一中柱鐵芯，且第二中柱鐵芯相鄰於第二側柱鐵芯。第一繞線繞設於第一中柱鐵芯及第三側柱鐵芯。第二繞線繞設於第二中柱鐵芯及第二側柱鐵芯。

為達上述目的，本案之另一實施態樣為提供一種磁性元件，包含第一磁芯、第二磁芯、第一繞線及第二繞線。第一磁芯包含第一中柱鐵芯、第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯，其中第一中柱鐵芯係位於第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯之間。第二磁芯與第一磁芯對稱設置，且第二磁芯包含第二中柱鐵芯、第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯，其中第二中柱鐵芯係位於第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯之間，且第二中柱鐵芯相鄰於第一中柱鐵芯，且第三側柱鐵芯相鄰於第一側柱鐵芯，且第四側柱鐵芯相鄰於第二側柱鐵芯。第一繞線繞設於第一中柱鐵芯及第二中柱鐵芯。第二繞線繞設於第二側柱鐵芯及第四側柱鐵芯。

為達上述目的，本案之另一實施態樣為提供一種磁性元件，包含第一磁芯、第一繞線、第二磁芯及第二繞線。第一磁芯包含第一上鐵芯、第一下鐵芯、第一中柱鐵芯、第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯，其中第一上鐵芯及第一下鐵芯相對設置，且第一中柱鐵芯、第一側柱鐵芯及第二側柱鐵芯位於第一上鐵芯及第一下鐵芯之間。第一繞線繞設於第一中柱鐵芯。第二磁芯與第一磁芯共平面設置，且包含第二上鐵芯、第二下鐵芯、第二中柱鐵芯、第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯，其中第二上鐵芯及第二下鐵芯相對設置，且第二中柱鐵芯、第三側柱鐵芯及第四側柱鐵芯位於第二上鐵芯及第二下鐵芯之間，並且第二下鐵芯與第一下鐵芯共同構成主下鐵芯，且第三側柱鐵芯貼合於第二側柱鐵芯，且第三側柱鐵芯及第二側柱鐵芯共同構成主側柱鐵芯。第二繞線繞設於第二中柱鐵芯。第一側柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第一氣隙，且第一中柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第二氣隙，且主側柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第三氣隙，且第二中柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第四氣隙，且第四側柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第五氣隙，其中第二氣隙小於第一氣隙及第三氣隙，且第四氣隙小於第三氣隙及第五氣隙。

體現本案特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。應理解的是本案能夠在不同的態樣上具有各種的變化，其皆不脫離本案的範圍，且其中的說明及圖式在本質上系當作說明之用，而非用於限制本案。

請參閱第1-4圖，其中第1圖為本案之第一實施例之磁性元件的結構示意圖，第2圖為第1圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖，第3圖為第1圖所示之磁性元件的爆炸結構示意圖，第4圖為第1圖所示之磁性元件的上視圖。如第1圖所示，本案之磁性元件1係應用於變頻器中，且包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5。

如第1圖及第3圖所示，第一磁芯2包含第一中柱鐵芯21、第一側柱鐵芯22及第二側柱鐵芯23。第一中柱鐵芯21位於第一側柱鐵芯22及第二側柱鐵芯23之間。且於本實施例中，第一磁芯2更包含第一上鐵芯24及第一下鐵芯25，且第一上鐵芯24及第一下鐵芯25相對設置。第一中柱鐵芯21、第一側柱鐵芯22及第二側柱鐵芯23位於第一上鐵芯24及第一下鐵芯25之間，並且第一中柱鐵芯21、第一側柱鐵芯22、部份的第一上鐵芯24及部份的第一下鐵芯25共同定義出第一容置空間26。接著，第一中柱鐵芯21、第二側柱鐵芯23、另外部份的第一上鐵芯24及另外部份的第一下鐵芯25共同定義出第二容置空間27。第一磁芯2的第一中柱鐵芯21、第一側柱鐵芯22、第二側柱鐵芯23、第一上鐵芯24及第一下鐵芯25構成一個EI結構的磁芯。

如第4圖所示，第二磁芯3與第一磁芯2交錯且相鄰，更甚者，第二磁芯3與第一磁芯2之間可部份貼合設置。如第1圖及第3圖所示，第二磁芯3包含第二中柱鐵芯31、第三側柱鐵芯32及第四側柱鐵芯33。第二中柱鐵芯31位於第三側柱鐵芯32及第四側柱鐵芯33之間。第二磁芯3的第三側柱鐵芯32相鄰於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21。更甚者，第二磁芯3的第三側柱鐵芯32可貼合於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21。第二磁芯3的第二中柱鐵芯31相鄰於第一磁芯2的第二側柱鐵芯23。更甚者，第二磁芯3的第二中柱鐵芯31可貼合於第一磁芯2的第二側柱鐵芯23。且於本實施例中，第二磁芯3更包含第二上鐵芯34及第二下鐵芯35，且第二上鐵芯34及第二下鐵芯35相對設置。第二磁芯3的第二中柱鐵芯31、第三側柱鐵芯32及第四側柱鐵芯33位於第二上鐵芯34及第二下鐵芯35之間，其中第二中柱鐵芯31、第三側柱鐵芯32、部份的第二上鐵芯34及部份的第二下鐵芯35共同定義出第三容置空間36。第二中柱鐵芯31、第四側柱鐵芯33、另外部份的第二上鐵芯34及另外部份的第二下鐵芯35共同定義出第四容置空間37。於本實施例中，第二磁芯3的第三容置空間36相鄰於第一磁芯2的第二容置空間27。

如第1圖及第3圖所示，第二磁芯3的第二中柱鐵芯31、第三側柱鐵芯32、第四側柱鐵芯33、第二上鐵芯34及第二下鐵芯35構成一個EI結構的磁芯。且於本實施例中，第二磁芯3的第二上鐵芯34相鄰於第一磁芯2的第一上鐵芯24，且部份的第二上鐵芯34可貼合於部份的第一上鐵芯24。第二磁芯3的第二下鐵芯35相鄰於第一磁芯2的第一下鐵芯25，且部份的第二下鐵芯35可貼合於部份的第一下鐵芯25。於本實施例中，第一磁芯2的第一中柱鐵芯21、第一側柱鐵芯22及第二側柱鐵芯23與第一下鐵芯25之間具有氣隙7，且第二磁芯3的第二中柱鐵芯31、第三側柱鐵芯32及第四側柱鐵芯33與第二下鐵芯35之間具有氣隙8。

如第1圖及第2圖所示，部份的第一繞線4穿設第一磁芯2的第一容置空間26，且另外部份的第一繞線4穿設於第一磁芯2的第二容置空間27及第二磁芯3的第三容置空間36，使得第一繞線4繞設於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21及第二磁芯3的第三側柱鐵芯32，因此可知第一磁芯2的第一中柱鐵芯21相鄰於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32。更甚者，第一磁芯2的第一中柱鐵芯21可貼合於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32。部份的第二繞線5穿設於第一磁芯2的第二容置空間27及第二磁芯3的第三容置空間36，且另外部份的第二繞線5穿設於第二磁芯3的第四容置空間37，使得第二繞線5繞設於第一磁芯2的第二側柱鐵芯23及第二磁芯3的第二中柱鐵芯31，因此可知第一磁芯2的第二側柱鐵芯23相鄰於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31。更甚者，第一磁芯2的第二側柱鐵芯23可貼合於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31。

如第1圖所示，磁性元件1包含兩個磁芯(即第一磁芯2及第二磁芯3)及兩個繞線(第一繞線4及第二繞線5)，當兩個繞線的電流方向不同的時候，會產生兩種不同的模態。例如在應用時，變頻器整流子的電流是混雜著許多電流的成分，同時間會有不同頻率的差模電流與共模電流，這時磁性元件1就能同時提供差模電感與共模電感的效用。而兩種模態可以依接線電流方向設計去滿足差模電感與共模電感的需求。請參閱第5圖，其係為第1圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。如第5圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相反時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1形成第一種模態。磁性元件1的第一磁芯2所產生的第一磁力線61則通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、第二側柱鐵芯23、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25，進而形成磁性元件1的第一磁芯2的第一磁力線61的迴路。同時，磁性元件1的第二磁芯3所產生的第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第二中柱鐵芯31、第二上鐵芯34、第三側柱鐵芯32及第二下鐵芯35，進而形成磁性元件1的第二磁芯3的第二磁力線62的迴路。

請重新參閱第1圖及第3圖，於本實施例中，氣隙7的寬度介於0.1mm至0.5mm之間，且氣隙8的寬度介於0.1mm至0.5mm之間。且於本實施例中，第一磁芯2的第一中柱鐵芯21與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第二側柱鐵芯23與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度，且第二磁芯3的第二中柱鐵芯31與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度等於第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，且第一磁芯2的第一中柱鐵芯21與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，且第一磁芯2的第一側柱鐵芯22與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第二磁芯3的第四側柱鐵芯33與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，而第一磁芯2的第一側柱鐵芯22與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度不等於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度。

請參閱第6A及6B圖，其中第6A圖為第1圖所示的磁性元件的第一磁芯的第二種模態的模態示意圖，第6B圖為第1圖所示的磁性元件的第二磁芯的第二種模態的模態示意圖。如第6A圖及第6B圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相同時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1形成第二種模態。如第6A圖所示，磁性元件1的第一磁芯2所產生的第一磁力線61則通過兩個迴路。第一個迴路為第一磁力線61通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、第一側柱鐵芯22、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25。第二個迴路為第一磁力線61通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、第一側柱鐵芯22、第一上鐵芯24、第二側柱鐵芯23及第一下鐵芯25。同時，如第6B圖所示，磁性元件1的第二磁芯3所產生的第二磁力線62則通過兩個迴路。第一個迴路為第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第四側柱鐵芯33、第二上鐵芯34、第二中柱鐵芯31及第二下鐵芯35。第二個迴路為第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第四側柱鐵芯33、第二上鐵芯34、第三側柱鐵芯32及第二下鐵芯35。

由上可知，本案之磁性元件1包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5，且磁性元件1利用第一繞線4繞設於第一磁芯2及第二磁芯3，且同時利用第二繞線5繞設於第一磁芯2及第二磁芯3，以產生兩種模態。因此相較於現行變頻器的兩個磁性元件分別設置於變頻器的兩端，本案之磁性元件1可以整合成單一的磁性元件1。

請參閱第7圖及第8圖，其中第7圖為本案之第二實施例之磁性元件的結構示意圖，第8圖為第7圖所示之磁性元件的爆炸結構示意圖。如第7圖及第8圖所示，本實施例的磁性元件1a係包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5。本實施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能皆部份相似於第1圖所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能，故於此僅以相同的標號代表結構及功能相似而不再贅述。本實施例與前述實施例的差異在於，磁性元件1a的第一磁芯2與第二磁芯3為對稱設置。第一磁芯2的第一中柱鐵芯21相鄰於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31。更甚者，第一磁芯2的第一中柱鐵芯21可貼合於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31。第一磁芯2的第一側柱鐵芯22相鄰於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32。更甚者，第一磁芯2的第一側柱鐵芯22可貼合於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32。第一磁芯2的第二側柱鐵芯23相鄰於第二磁芯3的第四側柱鐵芯33。更甚者，第一磁芯2的第二側柱鐵芯23可貼合於第二磁芯3的第四側柱鐵芯33。

請繼續參閱第7圖及第8圖，於本實施例中，第一磁芯2的第一容置空間26相鄰於第二磁芯3的第三容置空間36，且第一磁芯2的第二容置空間27相鄰於第二磁芯3的第四容置空間37。部份的第一繞線4穿設第一磁芯2的第一容置空間26及第二磁芯3的第三容置空間36，且另外部份的第一繞線4穿設於第一磁芯2的第二容置空間27及第二磁芯3的第四容置空間37，而使得第一繞線4繞設於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21及第二磁芯3的第二中柱鐵芯31。部份的第二繞線5穿設於第一磁芯2的第一磁芯2的第二容置空間27及第二磁芯3的第四容置空間37，而使得第二繞線5繞設於第一磁芯2的第二側柱鐵芯23及第二磁芯3的第四側柱鐵芯33。

請繼續參閱第7圖及第8圖，於本實施例中，氣隙7的寬度介於0.1mm至0.5mm之間，且氣隙8的寬度介於0.1mm至0.5mm之間。且於本實施例中，第一磁芯2的第一中柱鐵芯21與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，且第一磁芯2的第一側柱鐵芯22與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，且第一磁芯2的第二側柱鐵芯23與第一下鐵芯25之間的氣隙7的寬度等於第二磁芯3的第四側柱鐵芯33與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，且第二磁芯3的第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度等於第二磁芯3的第四側柱鐵芯33與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度，而第二磁芯3的第三側柱鐵芯32與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度不等於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31與第二下鐵芯35之間的氣隙8的寬度。

請參閱第9圖，其係為第7圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。如第9圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相反時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1a形成第一種模態。磁性元件1a的第一磁芯2所產生的第一磁力線61通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、第二側柱鐵芯23、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25，進而形成磁性元件1a的第一磁芯2的第一磁力線61的迴路。同時，磁性元件1a的第二磁芯3所產生的第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第四側柱鐵芯33、第二上鐵芯34、第二中柱鐵芯31及第二下鐵芯35，進而形成磁性元件1a的第二磁芯3的第二磁力線62的迴路。

請參閱第10圖，其係為第7圖所示的磁性元件的第二種模態的模態示意圖。如第10圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相同時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1a形成第二種模態。磁性元件1a的第一磁芯2所產生的第一磁力線61的方向分別由兩個迴路所構成。第一個迴路係由第一磁芯2的第一下鐵芯25、第一側柱鐵芯22、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25所構成。第二個迴路係由第一磁芯2的第一下鐵芯25、第一側柱鐵芯22、第一上鐵芯24、第二側柱鐵芯23及第一下鐵芯25所構成。同時，磁性元件1a的第二磁芯3所產生的第二磁力線62係通過兩個迴路。第一個迴路係第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第三側柱鐵芯32、第二上鐵芯34、第二中柱鐵芯31及第二下鐵芯35。第二個迴路係第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第三側柱鐵芯32、第二上鐵芯34、第四側柱鐵芯33及第二下鐵芯35。

請參閱第11圖及第12圖，其中第11圖係為本案之第三實施例之磁性元件的結構示意圖，第12圖係為第11圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖。如第11圖及第12圖所示，本實施例的磁性元件1b係包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5。本實施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能皆部份相似於第1圖所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能，故於此僅以相同的標號代表結構及功能相似而不再贅述。本實施例與前述實施例的差異在於，磁性元件1b的第一磁芯2與第二磁芯3為共平面設置，其中第一磁芯2的第一上鐵芯24與第二磁芯3的第二上鐵芯34相互貼合以共同構成主上鐵芯，且第一磁芯2的第一下鐵芯25與第二磁芯3的第二下鐵芯35相互貼合以共同構成主下鐵芯。於本實施例中，第一磁芯2的第二側柱鐵芯23貼合於第二磁芯3的第三側柱鐵芯32，且第一磁芯2的第二側柱鐵芯23與第二磁芯3的第三側柱鐵芯32相互貼合以共同構成主側柱鐵芯。

請參閱第13圖，其係為第11圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。如第13圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相同時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1b形成第一種模態。磁性元件1b的第一磁芯2所產生的第一磁力線61係通過兩個迴路。第一個迴路係第一磁力線61通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、第一側柱鐵芯22、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25。第二個迴路係第一磁力線61通過第一磁芯2的第一下鐵芯25、主側柱鐵芯、第一上鐵芯24、第一中柱鐵芯21及第一下鐵芯25。同時，磁性元件1b的第二磁芯3所產生的第二磁力線62係通過兩個迴路。第一個迴路係第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、主側柱鐵芯、第二上鐵芯34、第二中柱鐵芯31及第二下鐵芯35。第二個迴路係第二磁力線62通過第二磁芯3的第二下鐵芯35、第四側柱鐵芯33、第二上鐵芯34、第二中柱鐵芯31及第二下鐵芯35。

請參閱第14圖，其係為第11圖所示的磁性元件的第二種模態的模態示意圖。如第14圖所示，當第一繞線4及第二繞線5的電流方向相反時，則第一繞線4及第二繞線5分別與第一磁芯2及第二磁芯3相互作用，使得磁性元件1b形成第二種模態。磁性元件1b的第一磁芯2所產生的第一磁力線及第二磁芯3所產生的第二磁力線係共同組成主磁力線6，其中主磁力線6的方向係通過主下鐵芯、第一磁芯2的第一中柱鐵芯21、主上鐵芯、第二磁芯3的第二中柱鐵芯31及主下鐵芯，進而形成磁性元件1b的主磁力線6的迴路。

請重新參閱第12圖，第一磁芯2的第一側柱鐵芯22與主下鐵芯之間具有第一氣隙71且第一磁芯2的第一中柱鐵芯21與主下鐵芯之間具有第二氣隙72，並且主側柱鐵芯與主下鐵芯之間具有第三氣隙73，且第二磁芯3的第二中柱鐵芯31與主下鐵芯之間具有第四氣隙74，並且第二磁芯3的第四側柱鐵芯33與主下鐵芯之間具有第五氣隙75。於本實施例中，第二氣隙72小於第一氣隙71及第三氣隙73，且第四氣隙74小於第三氣隙73及第五氣隙75。根據第13圖及第14圖可知，第二氣隙72及第四氣隙74位於磁性元件1的第二種模態的磁力線的迴路中，而第一氣隙71、第二氣隙72、第三氣隙73、第四氣隙74及第五氣隙75位於第一種模態的磁力線的迴路中。由於第二氣隙72及第四氣隙74同時位於第二種模態的磁力線的迴路及第一種模態的磁力線的迴路中，因此藉由第二氣隙72小於第一氣隙71及第三氣隙73，且第四氣隙74小於第三氣隙73及第五氣隙75，則提高磁性元件1b的第二種模態的感量。

請參閱第15圖及第16圖，其中第15圖係為本案之第四實施例之磁性元件的結構示意圖，第16圖係為第15圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖。如第15圖及第16圖所示，本實施例的磁性元件1c係包含第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5。本實施例的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能皆部份相似於第11圖所示的第一磁芯2、第二磁芯3、第一繞線4及第二繞線5的結構與功能，故於此僅以相同的標號代表結構及功能相似而不再贅述。本實施例的磁性元件1c與前述實施例的磁性元件1b的差異在於，磁性元件1c更包含矽鋼片9，且矽鋼片9包含第一繞線部91、第二繞線部92、第一連接部93及第二連接部94。

第一繞線部91與第二繞線部92相對設置，且第一繞線部91對應於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21設置。更甚者，第一繞線部91貼合於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21設置，且部份的第一繞線部91相鄰於第二氣隙72。第二繞線部92對應於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31設置。更甚者，第二繞線部92貼合於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31設置，且部份的第二繞線部92相鄰於第四氣隙74。第一連接部93與第二連接部94相對設置，且第一連接部93的兩端分別連接於第一繞線部91的一端及第二繞線部92的一端，並且第一連接部93對應於部份的第一上鐵芯24及部份的第二上鐵芯34設置。第二連接部94的兩端分別連接於第一繞線部91的另一端及第二繞線部92的另一端，且第二連接部94對應於部份的第一下鐵芯25及部份的第二下鐵芯35設置。且於本實施例中，第一繞線4繞設於第一磁芯2的第一中柱鐵芯21及矽鋼片9的第一繞線部91，且第二繞線5繞設於第二磁芯3的第二中柱鐵芯31及矽鋼片9的第二繞線部92。由於第二氣隙72及第四氣隙74位於第二種模態的磁力線的迴路中，因此當矽鋼片9的第一繞線部91及第二繞線部92分別相鄰於第二氣隙72及第四氣隙74時，矽鋼片9的第一繞線部91及第二繞線部92額外提供了第二種模態的磁力線的迴路路徑，則提高磁性元件1c的第二種模態的感量。

綜上所述，本案之磁性元件包含第一磁芯、第二磁芯、第一繞線及第二繞線，且磁性元件利用第一繞線繞設於第一磁芯及第二磁芯，且同時利用第二繞線繞設於第一磁芯及第二磁芯，或利用第一磁芯及第二磁芯相貼合，以產生第一種模態及第二種模態，藉由適當的設計兩個模態，讓兩個模態可以對迴路上的不同電流形成差模與共模電感，比起傳統一顆或是兩顆的元件設計，本案提出的磁性元件同時能兼具差模與共模電感，並提升共模電感量，進而使得抑制電磁干擾的效果提升，是本次提出的設計重點。

1、1a、1b、1c:磁性元件 2:第一磁芯 21:第一中柱鐵芯 22:第一側柱鐵芯 23:第二側柱鐵芯 24:第一上鐵芯 25:第一下鐵芯 26:第一容置空間 27:第二容置空間 3:第二磁芯 31:第二中柱鐵芯 32:第三側柱鐵芯 33:第四側柱鐵芯 34:第二上鐵芯 35:第二下鐵芯 36:第三容置空間 37:第四容置空間 4:第一繞線 5:第二繞線 6:主磁力線 61:第一磁力線 62:第二磁力線 7、8:氣隙 71:第一氣隙 72:第二氣隙 73:第三氣隙 74:第四氣隙 75:第五氣隙 9:矽鋼片 91:第一繞線部 92:第二繞線部 93:第一連接部 94:第二連接部

第1圖為本案之第一實施例之磁性元件的結構示意圖。第2圖為第1圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖。第3圖為第1圖所示之磁性元件的爆炸結構示意圖。第4圖為第1圖所示之磁性元件的上視圖。第5圖為第1圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。第6A圖為第1圖所示的磁性元件的第一磁芯的第二種模態的模態示意圖。第6B圖為第1圖所示的磁性元件的第二磁芯的第二種模態的模態示意圖。第7圖為本案之第二實施例之磁性元件的結構示意圖。第8圖為第7圖所示之磁性元件的爆炸結構示意圖。第9圖為第7圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。第10圖為第7圖所示的磁性元件的第二種模態的模態示意圖。第11圖為本案之第三實施例之磁性元件的結構示意圖。第12圖為第11圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖。第13圖為第11圖所示的磁性元件的第一種模態的模態示意圖。第14圖為第11圖所示的磁性元件的第二種模態的模態示意圖。第15圖為本案之第四實施例之磁性元件的結構示意圖。第16圖係為第15圖所示之磁性元件的另一視角的結構示意圖。

1:磁性元件

2:第一磁芯

22:第一側柱鐵芯

24:第一上鐵芯

25:第一下鐵芯

26:第一容置空間

3:第二磁芯

31:第二中柱鐵芯

32:第三側柱鐵芯

33:第四側柱鐵芯

34:第二上鐵芯

35:第二下鐵芯

36:第三容置空間

37:第四容置空間

4:第一繞線

5:第二繞線

7、8:氣隙

Claims

一種磁性元件，包含：一第一磁芯，包含一第一中柱鐵芯、一第一側柱鐵芯及一第二側柱鐵芯，其中該第一中柱鐵芯係位於該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯之間；一第二磁芯，與該第一磁芯交錯設置，且該第二磁芯包含一第二中柱鐵芯、一第三側柱鐵芯及一第四側柱鐵芯，其中該第二中柱鐵芯係位於該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯之間，且該第三側柱鐵芯相鄰於該第一中柱鐵芯，且該第二中柱鐵芯相鄰於該第二側柱鐵芯；一第一繞線，繞設於該第一中柱鐵芯及該第三側柱鐵芯；以及一第二繞線，繞設於該第二中柱鐵芯及該第二側柱鐵芯。
如請求項1所述的磁性元件，其中該第一磁芯更包含一第一上鐵芯及一第一下鐵芯，且該第一上鐵芯與該第一下鐵芯相對設置，其中該第一中柱鐵芯、該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯係位於該第一上鐵芯及該第一下鐵芯之間。
如請求項2所述的磁性元件，其中該第二磁芯更包含一第二上鐵芯及一第二下鐵芯，且該第二上鐵芯與該第二下鐵芯相對設置，其中該第二上鐵芯相鄰於該第一上鐵芯，且該第二下鐵芯相鄰於該第一下鐵芯，且該第二中柱鐵芯、該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯係位於該第二上鐵芯及該第二下鐵芯之間。
如請求項3所述的磁性元件，其中該第一中柱鐵芯、該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間具有一第一氣隙，且該第二中柱鐵芯、該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間具有一第二氣隙。
如請求項4所述的磁性元件，其中該第一氣隙的寬度介於0.1mm至0.5mm之間，且該第二氣隙的寬度介於0.1mm至0.5mm之間。
如請求項4所述的磁性元件，其中該第一中柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第二側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度，且該第二中柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度等於該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，且該第一中柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，且該第一側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第四側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，而該第一側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度不等於該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度。
一種磁性元件，包含：一第一磁芯，包含一第一中柱鐵芯、一第一側柱鐵芯及一第二側柱鐵芯，其中該第一中柱鐵芯係位於該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯之間；一第二磁芯，與該第一磁芯對稱設置，且該第二磁芯包含一第二中柱鐵芯、一第三側柱鐵芯及一第四側柱鐵芯，其中該第二中柱鐵芯係位於該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯之間，且該第二中柱鐵芯相鄰於該第一中柱鐵芯，且該第三側柱鐵芯相鄰於該第一側柱鐵芯，且該第四側柱鐵芯相鄰於該第二側柱鐵芯；一第一繞線，繞設於該第一中柱鐵芯及該第二中柱鐵芯；以及一第二繞線，繞設於該第二側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯。
如請求項7所述的磁性元件，其中該第一磁芯更包含一第一上鐵芯及一第一下鐵芯，且該第一上鐵芯與該第一下鐵芯相對設置，其中該第一中柱鐵芯、該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯係位於該第一上鐵芯及該第一下鐵芯之間。
如請求項8所述的磁性元件，其中該第二磁芯更包含一第二上鐵芯及一第二下鐵芯，且該第二上鐵芯與該第二下鐵芯相對設置，其中該第二上鐵芯相鄰於該第一上鐵芯，且該第二下鐵芯相鄰於該第一下鐵芯，且該第二中柱鐵芯、該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯係位於該第二上鐵芯及該第二下鐵芯之間。
如請求項9所述的磁性元件，其中該第一中柱鐵芯、該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間具有一第一氣隙，且該第二中柱鐵芯、該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間具有一第二氣隙。
如請求項10所述的磁性元件，其中該第一氣隙的寬度介於0.1mm至0.5mm之間，且該第二氣隙的寬度介於0.1mm至0.5mm之間。
如請求項11所述的磁性元件，其中該第一中柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第二中柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，且該第一側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，且該第二側柱鐵芯與該第一下鐵芯之間的該第一氣隙的寬度等於該第四側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，且該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度等於該第四側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度，而該第三側柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度不等於該第二中柱鐵芯與該第二下鐵芯之間的該第二氣隙的寬度。
一種磁性元件，包含：一第一磁芯，包含一第一上鐵芯、一第一下鐵芯、一第一中柱鐵芯、一第一側柱鐵芯及一第二側柱鐵芯，其中該第一上鐵芯及該第一下鐵芯相對設置，且該第一中柱鐵芯、該第一側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯位於該第一上鐵芯及該第一下鐵芯之間；一第一繞線，繞設於該第一中柱鐵芯；一第二磁芯，與該第一磁芯共平面設置，且包含一第二上鐵芯、一第二下鐵芯、一第二中柱鐵芯、一第三側柱鐵芯及一第四側柱鐵芯，其中該第二上鐵芯及該第二下鐵芯相對設置，且該第二中柱鐵芯、該第三側柱鐵芯及該第四側柱鐵芯位於該第二上鐵芯及該第二下鐵芯之間，並且該第二下鐵芯與該第一下鐵芯共同構成一主下鐵芯，且該第三側柱鐵芯貼合於該第二側柱鐵芯，且該第三側柱鐵芯及該第二側柱鐵芯共同構成一主側柱鐵芯；以及一第二繞線，繞設於該第二中柱鐵芯；其中該第一側柱鐵芯與該主下鐵芯之間具有一第一氣隙，且該第一中柱鐵芯與該主下鐵芯之間具有一第二氣隙，且該主側柱鐵芯與該主下鐵芯之間具有一第三氣隙，且該第二中柱鐵芯與該主下鐵芯之間具有一第四氣隙，且該第四側柱鐵芯與該主下鐵芯之間具有一第五氣隙，其中該第二氣隙小於該第一氣隙及該第三氣隙，且該第四氣隙小於該第三氣隙及該第五氣隙。
如請求項13所述的磁性元件，其中該磁性元件更包含一矽鋼片，該矽鋼片包含一第一繞線部、一第二繞線部、一第一連接部及一第二連接部，其中該第一繞線部及該第二繞線部相對設置，且該第一連接部及該第二連接部相對設置，其中該第一連接部的兩端分別連接於該第一繞線部的一端及該第二繞線部的一端，且該第二連接部的兩端分別連接於該第一繞線部的另一端及該第二繞線部的另一端，其中該第一繞線部對應於該第一中柱鐵芯設置，且該第二繞線部對應於該第二中柱鐵芯設置，其中該第一連接部對應於部份的該第一上鐵芯及部份的該第二上鐵芯設置，且該第二連接部對應於部份的該第一下鐵芯及部份的該第二下鐵芯設置。
如請求項14所述的磁性元件，其中該第一繞線繞設於該第一中柱鐵芯及該第一繞線部，且該第二繞線繞設於該第二中柱鐵芯及該第二繞線部。