專利名稱：磁性組件及其組裝方法
技術領域：
本發明涉及一種磁性組件及組裝方法，尤其涉及一種無需使用繞線架的磁性組件及其組裝方法。
背景技術：
一般而言，各式電器設備中經常使用許多磁性組件，例如變壓器、電感組件等，而為了滿足電器設備的薄型化與不斷提升功效的設計需求，導致電器設備內的組件密集，可設計空間日趨縮小，故如何縮小磁性組件體積、提升組件功效并同時減少其制造組裝成本， 已成為當前磁性組件設計上的重要課題。以變壓器為例，請參閱圖1，其為傳統變壓器的結構示意圖。該變壓器1由繞線架11、磁芯組12以及線圈13所組成。其中，繞線架11具有繞線槽111，用以供線圈13繞設于其上，且在繞線架11中具有一貫穿通道112。磁芯組12 為EE型磁芯，且包括第一磁芯部件121及第二磁芯部件122，其中第一磁芯部件121及第二磁芯部件122的中間區域及兩端分別具有同側凸出的中柱121a、122a及側柱121b、122b。當變壓器1進行組裝時，首先將第一磁芯部件121的中柱121a以及第二磁芯部件 122的中柱12 分別對應于繞線架11的貫穿通道112，并將中柱121a、12 容設于貫穿通道112內，以使第一磁芯部件121的側柱121b與第二磁芯部件122的側柱122b相互對應組裝，并通過設置于繞線架11上的線圈13與第一磁芯部件121及第二磁芯部件122之間的電磁感應，使線圈13產生感應電壓。傳統變壓器1因使用EE型磁芯，無法通過繞線機直接將線圈13繞設于第一磁芯部件121或第二磁芯部件122的中柱121a、12h上，因此必須搭配使用繞線架11，并借由將線圈13繞設于繞線架11方能與磁芯組12組合而完成組裝。然而，使用繞線架會導致變壓器的制造成本增加、組裝及散熱不易等問題，此外，由于繞線架的體積較大，因而導致變壓器的可繞線圈數相對減少以及降低其窗口利用率。
發明內容
本發明的目的為提供一種磁性組件及其組裝方法，其改良傳統變壓器的磁芯組結構，使導電繞組可利用繞線機直接繞設于磁芯組的中柱上而無需使用繞線架，并且可降低變壓器的制造成本、簡化組裝工藝、提升散熱功效、使變壓器可繞線圈數相對增加以及提升變壓器的窗口利用率。為達上述目的，本發明的一較廣義實施方式為提供一種磁性組件，包括磁芯組及至少一個導電繞組。磁芯組至少包括第一磁芯部件，具有第一磁板、第一邊柱及第二邊柱， 該第一邊柱與第二邊柱彼此相對地設置于第一磁板的一側，以構成一容置空間；以及第二磁芯部件，具有第二磁板及中柱，該中柱連接第二磁板且設置于容置空間內。至少一導電繞組直接繞設于第二磁芯部件的中柱上。為達上述目的，本發明的另一較廣義實施方式為提供一種磁性組件的組裝方法， 至少包括下列步驟提供一磁芯組，該磁芯組包括第一磁芯部件及第二磁芯部件，其中，第一磁芯部件具有第一磁板、第一邊柱及第二邊柱，第二磁芯部件具有第二磁板與中柱；提供至少一導電繞組，將該至少一導電繞組直接繞設于第二磁芯部件的中柱上；以及將第一磁芯部件與第二磁芯部件組合，且使第二磁芯部件的中柱設置于第一磁芯部件的第一邊柱以及第二邊柱之間，以完成該磁性組件組裝。 本發明改良傳統變壓器的磁芯組結構，使導電繞組可利用繞線機直接繞設于磁芯組的中柱上而無需使用繞線架，并且可降低變壓器的制造成本、簡化組裝工藝、提升散熱、 使變壓器可繞線圈數相對增加以及提升變壓器的使用效率。
圖1 為傳統變壓器的結構示意圖。
圖2A 為本發明優選實施例的磁性組件示意圖。
圖2B 為圖2A的磁芯組結構分解示意圖。
圖2C 為圖2A的磁芯組結構另一視角的分解示意圖。
圖2D 為圖2B的組合結構示意圖。
圖2E 為圖2D于A截面的截面示意圖。
圖3A 為本發明另一優選實施例的磁性組件示意圖。
圖3B 為圖3A的散熱器結構示意圖。
圖4 為本發明優選實施例的磁性組件的組裝方法流程
其中，附圖標記說明如下
1 傳統變壓器
11 繞線架
111 繞線槽
112 貫穿通道
12 磁芯組
121 第一磁芯部件
121a 中柱
121b 側柱
122 第二磁芯部件
122a 中柱
122b 側柱
13 線圈
2 變壓器
21 磁芯組
211 第一磁芯部件
211a 第一磁板
211b 第一邊柱
211c 第二邊柱
211d:容置空間
212 第二磁芯部件
212a 第二磁板212b:中柱212c:自由端面A 截面22:導電繞組221:初級導電繞組222:次級導電繞組23 第一組接腳24 第二組接腳25 散熱器251 底板251a 容置槽252 側板252a:開口26 絕緣黏著元件m 氣隙距離Dl 中心線至第一邊柱的距離D2 中心線至第二邊柱的距離Hl 中柱的長度P 中心線S11 S13 磁性組件的組裝步驟
具體實施例方式體現本發明特征與優點的一些典型實施例將在后段的說明中詳細敘述。本發明能夠在不同的態樣上具有各種的變化，然其皆不脫離本發明的范圍，且其中的說明及圖示在本質上當作說明之用，而非用以限制本發明。請參閱圖2A、圖2B及圖2C，其中圖2A為本發明優選實施例的磁性組件示意圖；圖 2B為圖2A中的磁芯組結構分解示意圖；圖2C為圖2A中的磁芯組結構另一視角的分解示意圖。該磁性組件為變壓器，該變壓器2包括磁芯組21以及多個導電繞組22。磁芯組21 包括第一磁芯部件211及第二磁芯部件212，其中第一磁芯部件211具有第一磁板211a、第一邊柱211b及第二邊柱211c，且第一邊柱211b與第二邊柱211c彼此相對地設置于第一磁板211a的一側，以構成一容置空間211d，而第二磁芯部件212具有第二磁板21 及中柱 212b，且中柱212b連接第二磁板21 并設置于第一磁芯部件211的容置空間21 Id內。多個導電繞組22直接繞設于第二磁芯部件的中柱212b上且其包括至少一初級導電繞組221 與至少一次級導電繞組222。于本實施例中，多個導電繞組22由例如銅箔所制成，但不以此為限。于本實施例中，第一磁芯部件211的第一磁板211a、第一邊柱211b及第二邊柱 211c可為一體成型，且第二磁芯部件212的第二磁板21 及中柱212b可為一體成型。第一磁芯部件211的第一磁板211a與第二磁芯部件212的第二磁板21 分別以扇形板體為較佳。第二磁芯部件212的中柱212b以圓柱體為較佳，但不以此為限。于本實施例中，第一磁芯部件211架構為一 U字形，而第二磁芯部件212架構為一 T字形，但不以此為限。請再參閱圖2A 圖2C所示，于本實施例中，變壓器2的初級導電繞組221與次級導電繞組222彼此絕緣且重疊地繞設于第二磁芯部件212的中柱212b上。變壓器2還包括第一組接腳23以及第二組接腳M，且第一組接腳23與初級導電繞組221連接，而第二組接腳M與次級導電繞組222連接。請參閱圖2D及圖2E，其中圖2D為圖2B的組合結構示意圖；圖2E為圖2D于A截面的截面示意圖。于本實施例中，第二磁芯部件212的中柱212b具有一中心線P，該中心線P至第一邊柱211b具有一距離D1,中心線P至第二邊柱211c具有一距離D2，其中距離D1 與D2實質上為等距離，即D1 = D2。另外，第一磁芯部件211與第二磁芯部件212對應組合后，第二磁芯部件212的中柱212b的自由端面212c與第一磁芯部件211的第一磁板211a 間可形成一氣隙距離m，且該氣隙距離m可依據中柱212b的長度H1而改變，用以調整變壓器2的電磁耦合特性或漏電感的大小。于另一些實施例中，第一磁芯部件211與第二磁芯部件212對應組合后，第二磁芯部件212的中柱212b的自由端面212c與第一磁芯部件211 的第一磁板211a接觸而無形成氣隙。請參閱圖3A及圖3B，其中圖3A為本發明另一優選實施例的磁性組件示意圖；圖 3B為圖3A的散熱器結構示意圖。于本實施例中，該磁性組件為變壓器，且該變壓器2還包括一散熱器25，該散熱器25包括一底板251及一側板252，其中底板251具有容置槽251a， 用以容置多個導電繞組22的一部分，而側板252具有開口 252a，用以選擇性地使第一組接腳23或第二組接腳M由此開口 25 出線。散熱器25的底板251與側板252上涂布絕緣黏著元件沈，磁芯組21分別對應設置于底板251及側板252上，由此使磁芯組21固定于散熱器25上，以達到輔助散熱的效果。于本實施例中，絕緣黏著元件沈以絕緣黏膠為較佳， 且不以此為限。請參閱圖4，其為本發明優選實施例的磁性組件的組裝方法流程圖。變壓器2的組裝方法至少包括下列步驟，首先，如步驟S11所示，提供一磁芯組21，該磁芯組21包括第一磁芯部件211及第二磁芯部件212，其中第一磁芯部件211具有第一磁板211a、第一邊柱211b 及第二邊柱211c，第二磁芯部件212具有第二磁板21 與中柱212b。接著，如步驟S12所示，提供至少一導電繞組22，并將至少一導電繞組22直接繞設于第二磁芯部件212的中柱 212b上。最后，如步驟S13所示，將第一磁芯部件211與第二磁芯部件212組合，且使第二磁芯部件212的中柱212b設置于第一磁芯部件211的第一邊柱211a及第二邊柱211b之間，如此以完成變壓器2組裝。于一些實施例中，變壓器2的組裝方法還可包括提供一散熱器25且將磁芯組21 以絕緣黏著元件26固定于散熱器25上，如此以完成變壓器2組裝。以上實施例以變壓器為例，說明本發明磁性組件的構造及其組裝方法。當然，本發明磁性組件亦可為電感器，此時，磁性組件僅有一導電繞組即可。綜上所述，本發明提供一種磁性組件及其組裝方法，其使用UT型磁芯組結構，使導電繞組可利用繞線機直接繞設于T字形磁芯部件的中柱上而無需使用繞線架，并且可降低磁性組件的制造成本、簡化組裝工藝、提升散熱功效、使磁性組件可繞線圈數相對增加以及提升磁性組件的窗口利用率。另外，本發明磁性組件還包括一散熱器，并使磁芯組固定于散熱器上，以此達到輔助散熱的效果。
縱使本發明已由上述的實施例詳細敘述，而可由本領域普通技術人員做出修改及變更，然而皆不脫離本發明所附權利要求所欲保護的范圍。
權利要求
1.一種磁性組件，包括一磁芯組，包括一第一磁芯部件，具有一第一磁板、一第一邊柱及一第二邊柱，該第一邊柱與該第二邊柱彼此相對地設置于該第一磁板的一側，以構成一容置空間；以及一第二磁芯部件，具有一第二磁板及一中柱，該中柱連接該第二磁板且設置于該容置空間內；以及至少一導電繞組，直接繞設于該第二磁芯部件的該中柱上。
2.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第一磁板、該第一邊柱及該第二邊柱為一體成型，該第二磁板及該中柱為一體成型。
3.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該磁性組件為一電感器。
4.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第一磁芯部件架構為一U字形，且該第二磁芯部件架構為一 T字形。
5.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該至少一導電繞組由銅箔制成。
6.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該磁性組件為變壓器，且該至少一導電繞組包括至少一初級導電繞組及至少一次級導電繞組。
7.如權利要求6所述的磁性組件，其特征在于，其該變壓器還包括一第一組接腳以及一第二組接腳，分別與該初級導電繞組以及該次級導電繞組連接。
8.如權利要求1或6所述的磁性組件，其特征在于，其還包括一散熱器，且該磁芯組以一絕緣黏著元件固定于該散熱器上。
9.如權利要求8所述的磁性組件，其特征在于，該磁性組件為變壓器，該變壓器還包括一第一組接腳以及一第二組接腳，該散熱器包括一底板及一側板，其中該底板具有一容置槽，用以容置該導電繞組的一部分，而該側板具有一開口，用以選擇性地使該第一組接腳或該第二組接腳由該開口出線。
10.如權利要求6所述的磁性組件，其特征在于，該初級導電繞組與該次級導電繞組彼此絕緣且重疊地繞設于該第二磁芯部件的該中柱。
11.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第二磁芯部件的該中柱為一圓柱體。
12.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第一磁芯部件的該第一磁板與該第二磁芯部件的該第二磁板分別為一扇形板體。
13.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第一磁芯部件該第二磁芯部件對應組合后，該第二磁芯部件的該中柱的一自由端面與該第一磁芯部件的該第一磁板間形成一氣隙距離，且該氣隙距離依據該中柱的長度而改變。
14.如權利要求1所述的磁性組件，其特征在于，該第一磁芯部件與該第二磁芯部件對應組合后，該第二磁芯部件的該中柱的一自由端面與該第一磁芯部件的該第一磁板接觸而無形成氣隙。
15.一種磁性組件的組裝方法，至少包含步驟(a)提供一磁芯組，該磁芯組包括一第一磁芯部件及一第二磁芯部件，其中，該第一磁芯部件具有一第一磁板、一第一邊柱及一第二邊柱，該第二磁芯部件具有一第二磁板與一中柱；CN 102543367 A(b)提供至少一導電繞組，將該至少一導電繞組直接繞設于該第二磁芯部件的該中柱上；以及(C)將該第一磁芯部件與該第二磁芯部件組合，且使該第二磁芯部件的該中柱設置于該第一磁芯部件的該第一邊柱以及該第二邊柱之間，以完成該磁性組件的組裝。
16.如權利要求15所述的磁性組件的組裝方法，其特征在于，該磁性組件為變壓器，且該至少一導電繞組包括至少一初級導電繞組及至少一次級導電繞組。
17.如權利要求15所述的磁性組件的組裝方法，其特征在于，其還包括步驟(d)提供一散熱器，且將該磁芯組以一絕緣黏著元件固定于該散熱器上。
全文摘要
本發明關于一種磁性組件及其組裝方法。該磁性組件包括磁芯組，至少包括第一磁芯部件，具有第一磁板、第一邊柱及第二邊柱，該第一邊柱與第二邊柱彼此相對地設置于第一磁板的一側，以構成一容置空間；以及第二磁芯部件，具有第二磁板及中柱，該中柱連接第二磁板且設置于容置空間內；以及至少一導電繞組，直接繞設于第二磁芯部件的中柱上。本發明的磁性組件及其組裝方法中，導電繞組可直接繞設于磁芯組的中柱上，可降低變壓器的制造成本、簡化組裝工藝、提升散熱功效、使變壓器可繞線圈數相對增加以及提升變壓器的窗口利用率。
文檔編號H01F27/28GK102543367SQ20101058878
公開日2012年7月4日 申請日期2010年12月10日 優先權日2010年12月10日
發明者柯瑞奇曼·克里斯托弗 申請人:泰商泰達電子公司