磁性元件的制作方法

本公开涉及电力电子技术领域，尤其涉及一种磁性元件。

背景技术：

现阶段，随着新能源汽车的普及，消费者对新能源汽车的续航里程提出了更高的要求，这需要新能源汽车配备更大容量的电池组，这也就需要车载充电机要向大功率，轻量化，小型化发展。在这种情况下，主变压器的损耗会越来越大，对散热条件的改善也亟待解决。

目前变压器的组装，主要靠双组份硅橡胶填充固化，填充空间大，导热率低，仅1.5w/mk(双组分即组分a+组分b在使用时按照体积比例1:1混合，继而发生化学反应而固化)。

技术实现要素：

本公开的一个主要目的在于克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种磁性元件。

本发明提供了一种磁性元件，包括：

壳体部，壳体部具有容纳腔；

衬套部，衬套部设置在容纳腔内，衬套部包括安装空间，衬套部由陶瓷材料制备而成；

磁性元件本体，磁性元件本体的至少部分设置在安装空间内。

在本发明的一个实施例中，衬套部由氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷以及氮化硼陶瓷中的至少一种制备而成。

在本发明的一个实施例中，磁性元件本体的外表面的至少部分与安装空间相适配。

在本发明的一个实施例中，磁性元件本体的外表面与衬套部之间具有预设间隙，磁性元件还包括：

灌封胶，磁性元件本体与衬套部之间具有灌封胶，和/或，衬套部与壳体部之间具有灌封胶。

在本发明的一个实施例中，安装空间为安装槽，安装槽为多边形槽、弧形槽或三角形槽。

在本发明的一个实施例中，磁性元件本体位于安装槽内的高度大于等于磁性元件本体高度的一半。

在本发明的一个实施例中，安装空间为通孔，通孔为多边形孔、弧形孔或三角形孔。

在本发明的一个实施例中，磁性元件本体的部分压设在衬套部上，磁性元件本体与壳体部相连接。

在本发明的一个实施例中，衬套部为一体结构。

在本发明的一个实施例中，衬套部包括：

第一衬套段；

第二衬套段，第一衬套段与第二衬套段相对且独立设置，第一衬套段与第二衬套段之间形成安装空间。

在本发明的一个实施例中，第一衬套段与第二衬套段沿壳体部的宽度方向间隔设置。

在本发明的一个实施例中，磁性元件为变压器或者电感。

本发明的磁性元件由壳体部、衬套部以及磁性元件本体组成，且衬套部设置在磁性元件本体与壳体部之间，由于衬套部由陶瓷材料制备而成，即相对于现有技术中利用双组份硅橡胶填充固化，由陶瓷材料制备而成的衬套部导热效率更高，从而可以提高磁性元件的散热效率，解决了现有技术中的磁性元件散热性能较差的问题。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本公开的优选实施方式的详细说明，本公开的各种目标，特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本公开的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。其中：

图1是根据一示例性实施方式示出的一种磁性元件的剖面结构示意图；

图2是根据第一个示例性实施方式示出的一种磁性元件的衬套部的结构示意图；

图3是根据第二个示例性实施方式示出的一种磁性元件的衬套部的结构示意图；

图4是根据第三个示例性实施方式示出的一种磁性元件的衬套部的结构示意图；

图5是根据第四个示例性实施方式示出的一种磁性元件的衬套部的结构示意图；

图6是根据第五个示例性实施方式示出的一种磁性元件的衬套部的结构示意图。

附图标记说明如下：

10、壳体部；11、容纳腔；20、衬套部；21、安装空间；22、第一衬套段；23、第二衬套段；30、磁性元件本体。

具体实施方式

体现本公开特征与优点的典型实施例将在以下的说明中详细叙述。应理解的是本公开能够在不同的实施例上具有各种的变化，其皆不脱离本公开的范围，且其中的说明及附图在本质上是作说明之用，而非用以限制本公开。

在对本公开的不同示例性实施方式的下面描述中，参照附图进行，附图形成本公开的一部分，并且其中以示例方式显示了可实现本公开的多个方面的不同示例性结构，系统和步骤。应理解的是，可以使用部件，结构，示例性装置，系统和步骤的其他特定方案，并且可在不偏离本公开范围的情况下进行结构和功能性修改。而且，虽然本说明书中可使用术语“之上”，“之间”，“之内”等来描述本公开的不同示例性特征和元件，但是这些术语用于本文中仅出于方便，例如根据附图中的示例的方向。本说明书中的任何内容都不应理解为需要结构的特定三维方向才落入本公开的范围内。

本发明的一个实施例提供了一种磁性元件，请参考图1，磁性元件包括：壳体部10，壳体部10具有容纳腔11；衬套部20，衬套部20设置在容纳腔11内，衬套部20包括安装空间21，衬套部20由陶瓷材料制备而成；磁性元件本体30，磁性元件本体30的至少部分设置在安装空间21内。

本发明一个实施例的磁性元件由壳体部10、衬套部20以及磁性元件本体30组成，且衬套部20设置在磁性元件本体30与壳体部10之间，由于衬套部20由陶瓷材料制备而成，即相对于现有技术中利用双组份硅橡胶填充固化，由陶瓷材料制备而成的衬套部20导热效率更高，从而可以提高磁性元件的散热效率，解决了现有技术中的磁性元件散热性能较差的问题。

在一个实施例中，衬套部20安装在壳体部10的容纳腔11内，且衬套部20的全部均位于容纳腔11内，而磁性元件本体30的至少部分安装在安装空间21内，即磁性元件本体30可以是部分位于安装空间21内，也可以是全部都位于安装空间21内。

在一个实施例中，由于磁性元件本体30的至少部分安装在安装空间21内，即其散热需要通过衬套部20进行散热，故衬套部20的导热效率越高，磁性元件本体30的散热效率就会越高。

在一个实施例中，衬套部20由氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷以及氮化硼陶瓷中的至少一种制备而成。其中，衬套部20也是由氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷以及氮化硼陶瓷中的一种材料制备而成，也可以是由氧化铝陶瓷、氮化硅陶瓷、碳化硅陶瓷以及氮化硼陶瓷中的多种材料混合制备而成。

在一个实施例中，衬套部20的导热率大于24w/mk。

在一个实施例中，磁性元件本体30的外表面的至少部分与安装空间21相适配。由于磁性元件本体30需要安装在衬套部20的安装空间21内，故需要保证安装空间21具有足够的空间放置磁性元件本体30，但在足够安装的基础上，还需要保证安装空间的合理分配，故需要基本保证磁性元件本体30的外表面的至少部分与安装空间21相适配，即二者的基本构造相一致，其外形可以相互适应。

在一个实施例中，磁性元件本体30的外表面与衬套部20之间具有预设间隙，磁性元件还包括：灌封胶，磁性元件本体30与衬套部20之间具有灌封胶，和/或，衬套部20与壳体部10之间具有灌封胶。其中，灌封胶在起到密封的基础上，还可以用于导热，灌封胶由导热材料制备而成。

在一个实施例中，灌封胶由灌入磁性元件本体30与衬套部20之间以及衬套部20与壳体部10之间的液体状态逐渐凝固为固体状态，其对磁性元件本体30与衬套部20之间的间隙以及衬套部20与壳体部10之间的间隙进行了填充，且由于灌封胶由导热材料制备而成，还可以提高磁性元件的内部导热效率，即灌封胶与由陶瓷制备而成的衬套部20共同完成了热量的快速传递。

在一个实施例中，针对磁性元件的组装流程：在壳体部10的容纳腔11内，先放入衬套部20，再注入定量的灌封胶，最后放置磁性元件本体30锁好螺丝固定。当然，也可以将磁性元件本体30和衬套部20组装好后放入到容纳腔11内。

在一个实施例中，安装空间21为安装槽，安装槽为多边形槽、弧形槽或三角形槽。安装空间21的具体形状根据磁性元件本体30的形状进行调整，其可以是一个安装槽，即磁性元件本体30由安装槽的槽口放置到安装槽的内部。

在一个实施例中，如图3和图5所示，安装空间21为弧形槽。

在一个实施例中，如图2所示，安装空间21为四边形槽，其由槽底向槽口逐渐扩张。

在一个实施例中，如图4所示，安装空间21为矩形槽。

在一个实施例中，磁性元件本体30位于安装槽内的高度大于等于磁性元件本体30高度的一半。磁性元件本体30位于安装槽内的高度可以保证其安装的稳定性。

在一个实施例中，安装空间21为通孔，通孔为多边形孔、弧形孔或三角形孔。安装空间21为通孔时，磁性元件本体30由通孔的孔口安装到安装空间21内。

在一个实施例中，如图6所示，安装空间21为圆孔。

如图1所示，磁性元件本体30的部分压设在衬套部20上，磁性元件本体30与壳体部10相连接。在一个实施例中，磁性元件本体30包括上盖和磁芯，上盖与壳体部10相连接。

在一个实施例中，磁性元件本体30的部分段体位于衬套部20的安装空间21内，且磁性元件本体30与壳体部10相连接，故可以通过磁性元件本体30压设在衬套部20上可以保证衬套部20与壳体部10的相对稳定性。

在一个实施例中，衬套部20与壳体部10之间具有灌封胶，且磁性元件本体30的部分压设在衬套部20上，最后通过将磁性元件本体30锁定在壳体部10上，从而避免了衬套部20相对于壳体部10发生移动。

在一个实施例中，磁性元件本体30与壳体部10卡接、粘结或通过紧固件相连接。磁性元件本体30与壳体部10的连接以及衬套部20与壳体部10之间的灌封胶可以保证衬套部20与壳体部10相对固定设置。

在一个实施例中，衬套部20为一体结构。即衬套部20为一个整体结构，其具有的安装空间21均由衬套部20形成。

在一个实施例中，衬套部20为一体成型结构。

在一个实施例中，如图3至图6所示，衬套部20为一体结构，其可以是u型结构、半圆环结构、矩形结构或者圆环结构。

如图2所示，衬套部20包括：第一衬套段22；第二衬套段23，第一衬套段22与第二衬套段23相对且独立设置，第一衬套段22与第二衬套段23之间形成安装空间21。

在一个实施例中，衬套部20有独立设置的第一衬套段22与第二衬套段23组成，即衬套部20为分体结构，其为组合结构，安装空间21是由第一衬套段22与第二衬套段23形成的，此设置不仅可以减小衬套部20的制造成本，而且其结构强度会更好。

在一个实施例中，第一衬套段22与第二衬套段23沿壳体部10的宽度方向间隔设置。磁性元件本体30的部分底端属于悬空设置，即其位于第一衬套段22与第二衬套段23形成的间隙上方。

在一个实施例中，衬套部20加工工艺可以为：模具成型，烧结，机械加工等。

在一个实施例中，磁性元件为变压器或者电感。

在一个实施例中，磁性元件为变压器，通过一个u型氧化铝陶瓷衬套(衬套部20)来包裹变压器本体(磁性元件本体30)，中间再填充一些灌封胶，提高导热效率。其中，变压器本体和陶瓷衬套具有约1mm以上的距离。陶瓷衬套内部的安装空间21视变压器本体形状而变，从前往后投影可以为方形，圆形或半圆形。其组装流程为：在壳体部10的容纳腔11内，先放入陶瓷衬套，再注入定量的灌封胶，最后放置变压器本体锁好螺丝固定。

本发明的磁性元件的衬套部20相对于传统灌封胶具有如下优势：提高导热效率，灌封胶导热率仅有1.5w/mk，但是氧化铝陶瓷有24w/mk；组装流程容易操作；易推广到其他更高功率密度的电源模块，设计简单；价格相对便宜，加工工艺简单。

本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本发明旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和示例实施方式仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。