一種磁性組件的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及磁技術領域，尤其涉及一種可應用在變壓器或電感中的磁性組件。
【背景技術】
[0002]磁性組件是變壓器或電感中的重要部分，主要包括磁芯和繞組，主要實現能量儲存、轉換、電器隔離等功能，其體積和性能對整個變壓器或電感產生至關重要的影響。傳統拓撲與電路的電感或變壓器的繞組，大都是通過漆包線、多股線或銅皮進行繞制，整個線包的繞制跨越了電感或變壓器中間的連接處，在電感或變壓器中間的連接處不存在氣隙的情況下，這種繞制方式是沒有問題的。
[0003]隨著變壓器功率密度越來越高，輸出電路越來越大，銅損也越來越高，因此，散熱是一個難以解決卻急需解決的問題。同時，隨著LLC拓撲的流行，越來越多的變壓器或電感中需要設計氣隙以滿足相應電感量，而常規的繞組繞制方法中，由于繞組跨越了氣隙，導致產生較大的渦流損耗和嚴重的發熱現象。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現有技術中繞組跨越氣隙繞制導致產生較大的渦流損耗和嚴重的發熱現象的技術問題，本實用新型提供一種新型的磁性組件。
[0005]為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為:提供一種磁性組件，應用在變壓器或電感中，所述磁性組件包括具有至少一個氣隙的磁芯和盤繞在所述磁芯上的至少一個繞組，所述繞組內側與所述磁芯之間具有一間隙以避開所述氣隙且所述繞組以層疊的方式繞制在所述磁芯上。
[0006]在本實用新型中，所述磁芯包括相對設置的第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件設有至少三個相對的配合面，所述至少三個相對的配合面中，至少位于所述磁芯內部的配合面處設有所述氣隙，所述氣隙以及所述繞組內側與所述磁芯之間的間隙共同形成了所述磁性組件內部的風道。
[0007]在本實用新型中，所述磁芯為對稱磁芯，所述配合面位于所述對稱磁芯的水平中心線上，所述繞組包括至少一第一繞組和至少一第二繞組，所述至少一第一繞組繞制在所述對稱磁芯上位于所述氣隙的一側且第一繞組內側與磁芯之間具有所述間隙，所述至少一第二繞組繞制在所述對稱磁芯上位于所述氣隙的另一側。
[0008]在本實用新型中，所述第一繞組為銅皮線圈，所述第二繞組為PCB線圈，簡化了繞組的生產工藝，減少了磁性組件制造過程中的人力成本，同時第二繞組的PCB線圈可以當作第一繞組的固定支架和引出線固定腳。
[0009]在本實用新型中，所述對稱磁芯為EE型磁芯，所述第一部件和第二部件呈“E”形，所述“E”形的第一部件和第二部件兩端的配合面相對，形成所述EE型磁芯的兩個邊柱，所述“E”形的第一部件和第二部件中間的配合面相對，形成所述EE型磁芯的中柱，所述氣隙開設在所述中柱上，并將所述中柱分成分別位于所述氣隙兩側的第一部分和第二部分，所述第一部分上纏繞有第一繞組且第一繞組向第二部分延伸并跨越氣隙，所述第一繞組內側與中心柱之間具有所述間隙，所述第二部分上纏繞有第二繞組。
[0010]在本實用新型中，所述對稱磁芯為EE型磁芯，所述第一部件和第二部件呈“E”形，所述“E”形的第一部件和第二部件兩端的配合面相對，形成所述EE型磁芯的兩個邊柱，所述“E”形的第一部件和第二部件中間的配合面相對，形成所述EE型磁芯的中柱，所述兩個邊柱和所述中柱上分別開設有所述氣隙，所述至少一第一繞組和至少一第二繞組分別繞制在所述中柱上并分別位于所述中柱上氣隙的兩側且第一繞組向第二繞組方向延伸并跨越氣隙，所述第一繞組內側與中心柱之間具有所述間隙。
[0011]在本實用新型中，所述磁芯為非對稱磁芯，所述氣隙形成在所述非對稱磁芯內部的一側，所述繞組纏繞在所述非對稱磁芯內部的遠離所述氣隙的另一側。
[0012]在本實用新型中，所述非對稱磁芯為EI型磁芯，所述第一部件呈“I”形，所述第二部件呈“E”形，所述“I”形的第一部件和“E”形的第二部件兩端的配合面相對，形成所述EI型磁芯的兩個邊柱，所述“I”形的第一部件和“E”形的第二部件中間的配合面相對，形成所述EI型磁芯的中柱，所述氣隙開設在所述中柱靠近所述第一部件的一側，所述繞組纏繞在所述中柱的遠離所述氣隙的另一側。
[0013]在本實用新型中，所述繞組為銅皮，所述銅皮為帶狀、條狀或平面狀的其中一種。
[0014]在本實用新型中，所述繞組以兩片銅皮并聯疊加的方式繞制在所述磁芯上。
[0015]在本實用新型中，所述繞組的材料為鋁、合金或銅的其中一種。
[0016]本實用新型通過采用上述技術方案獲得以下有益技術效果:
[0017]由于磁性組件的繞組避開了磁芯的氣隙并以層疊的方式繞制在磁芯上且繞組和磁芯之間具有一很大的間隙，因此，采用該磁性組件的變壓器或電感的渦流損耗能夠降低到最低程度，極大地提高了效率，減少發熱量，且繞組層疊繞制，能夠最大程度地利用磁芯的窗口面積。同時，由于繞組避開氣隙周圍繞制，繞組和磁芯之間的間隙與氣隙形成了變壓器或電感內部的風道，能夠輔助變壓器或電感進行散熱，進一步降低發熱量，從而解決了現有技術中繞組跨越氣隙繞制導致產生較大的渦流損耗和嚴重的發熱現象的技術問題，使用這種避開氣隙并帶散熱功能的磁性組件的變壓器甚至可以去除外面諧振電感，自身集成諧振電感功能。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型一實施例中的磁性組件的結構示意圖一；
[0019]圖2為本實用新型一實施例中的磁性組件的結構示意圖二 ；
[0020]圖3為本實用新型一實施例中的磁性組件的正面結構示意圖；
[0021]圖4為圖3的A-A剖面結構示意圖；
[0022]圖5為本實用新型一實施例中的磁性組件的側面結構示意圖；
[0023]圖6為圖5的B-B剖面結構示意圖；
[0024]圖7為本實用新型一實施例中的磁性組件的俯視結構示意圖；
[0025]圖8為圖7的C-C剖面結構示意圖；
[0026]圖9為本實用新型另一實施例中的磁性組件的側面結構示意圖；
[0027]圖10為圖9的C-C剖面結構示意圖。
【具體實施方式】
[0028]為了更清楚地說明本實用新型的技術方案，以下結合附圖及實施例，對本實用新型的技術方案進行進一步詳細說明，顯而易見地，下面描述僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些實施例獲得其他的實施例。
[0029]為了解決現有技術中繞組跨越氣隙繞制導致產生較大的渦流損耗和嚴重的發熱現象的技術問題，本實用新型采用的主要技術方案為:將磁性組件的繞組避開磁芯的氣隙并以層疊的方式繞制在磁芯上。
[0030]本實用新型涉及的磁性組件應用在變壓器或電感中，磁性組件包括具有至少一個氣隙的磁芯和盤繞在磁芯上的繞組，繞組內側與磁芯之間具有一間隙以避開氣隙且該繞組以層疊的方式繞制在磁芯上。本實用新型涉及的磁芯適用于多種形狀，例如EE型、EI型、PQ型、PQI型、ER型等，繞組的形狀及材質也有多種，例如條狀或帶狀或平面狀的銅皮，或者其他材質，也可以采用PCB線圈，下面將結合附圖對本實用新型的不同實施方式作詳細的描述。
[0031]實施例一
[0032]圖1、圖2所示為本實用新型實施例一涉及的磁性組件的立體結構示意圖，參照圖3和圖6，從圖中可以看出，本實施例涉及磁性組件包括具有一個氣隙15的磁芯I和盤繞在磁芯I上的繞組2，參照圖4，繞組2沒有采用常規貼緊磁芯I繞設的結構形式，而是在繞組2和磁芯I之間設有很大的一間隙3，該間隙3的寬度與繞組2厚度相近或者更大；繞組2環繞并跨越氣隙15并以層疊的方式繞制在磁芯I上。參照圖5，磁芯I分為對稱的兩部分，分別為第一部件11和第二部件12，兩部分沿著磁芯I中間的軸線對稱設置，可見，本實施例中的磁芯為對稱磁芯I。參照圖6，氣隙15形成在對稱磁芯I的中間，繞組2包括至少一第一繞組21和至少一第二繞組22，第一繞組21和第二繞組22分別繞制在對稱磁芯I的兩側，具體的，參照圖3、圖4和圖8，第一繞組21從磁芯I上位于氣隙15 —側開始并環繞并跨越氣隙15設置且第一繞組21內側與磁芯I之間具有一很大的間隙3，第二繞組22繞制在對稱磁芯I上位于氣隙15的另一側。優選的，第一繞組21為銅皮繞組2，第二繞組22為PCB線圈。
[0033]具體的，本實施例中，第一部件11和第二部件12均具有與印刷體字母“E”相類似的形狀，因此，本實施例中的對稱磁芯I為EE型磁芯。每個部件具有三個配合面，第一部件11上的配合面與第二部件12上的配合面相對，本實施例中優選為兩個部件的配合面相互平行相對，且配合面與構成條帶的平面垂直以最小化鐵芯損耗。參照圖7、圖8，第一部件11和第二部件12外側的兩對配合面相對并緊密接觸，形成了磁芯I的兩個邊柱13，第一部件11和第二部件12中間的一對配合面相對，形成了磁芯I的中心柱14，中心柱14的中間設有磁芯I的氣隙15，氣隙15可以通過磨氣隙或者墊氣隙的方式開設。氣隙15將中心柱14分為位于氣隙15左右兩側的第一部分141和第二部分142，第一部分141上纏繞有第一繞組21且第一繞組21向第二部分142延伸并跨越氣隙15，即第一繞組21環繞第一部分141的同時還環繞部分第二部分142，第二部分142上纏繞有第二繞組22。
[0034]圖2所示為本實施例中涉及的磁性組件的立體結構圖，從圖中可以看出，本實施例的第一繞組21為平面狀，第二繞組22為板狀，第一繞組21優選為平面狀的銅皮，銅皮層疊繞制在磁芯I上，具體地，參照圖3、圖6，平面狀的銅皮以層疊的方式繞制在磁芯I的中心柱14第一部分141上且向第二部分142的方向延伸并遮蔽住中心柱14上的氣隙15，即第一繞組21在包覆中心柱14第一部分141的同時還包覆中心柱14的第二部分142靠近氣隙15的一部分，并且第一繞組21的銅皮最內側與磁芯I之間具有一很大的間隙3，該間隙3的等于或者大于第一繞組21的線圈厚度，各層銅皮之間緊密接觸，不留縫隙。第二繞組22采用PCB線圈，穿設在中心柱14的第二部分142的根部，第一繞組21和第二繞組22形成了磁性組件的線包，線包的形式可以是漆包線或繞包線，可混合銅線、漆包線或多股漆包線等混合線包方式。繞組2的引出線221以銅皮為主，也可以是輔助以銅線或多股線引出。采用銅皮線包和銅皮引出線221能夠輸出較大的電流，協助散熱。本實施例中的繞組2采用銅皮繞制，能夠最大程度的利用磁芯I的窗口面積，減小電流密度，減小變壓器或電感的體積，降低銅損，因此