一种磁芯及具有该磁芯的变压器的制作方法

1.本发明涉及变压器领域，尤其涉及一种具有良好散热功能的磁芯及其变压器。


背景技术：

2.移动通讯终端应用越来越广泛，使用频率越来越高、总体电能消耗越来越大，续航时间越来越满足不了消费者需求，需要频繁充电，而变压器和整机的温升是产生这些不良影响的最直接的原因。磁芯的散热结构是否优化和合理，是否能最终降低变压器和整机的温度上升，会直接影响设有变压器的设备的续航时间和使用寿命。
3.图1示出了根据现有技术的一种常规变压器的磁芯。磁芯具有位于中间位置的中柱1以及中柱两侧的边角2。参见图1，两侧的边角2分别和中柱1限定出开口朝左的两个散热窗口。然而，对于该类型的变压器，只有接近该散热窗口的位置的绕组能够得到有效散热，远离窗口一侧的绕组则无法得到有效散热，这为变压器和整机工作留下温度偏高的隐患。
4.现有技术中存在的另一问题在于对变压器的软磁铁氧体磁芯在的间隙加工工作。一般地，间隙通过使用砂轮对磁芯的中柱进行磨低尺寸加工而形成，在研磨的过程中，需要保证磁芯的两边的边脚的尺寸不变。中柱被磨低由此实现调节变压器的电感的目的。现有技术中的磁芯通常包括如图1所示的两个磁芯单元。在一种变压器中，通过在两个磁芯单元的中柱上分布加工间隙，而后将这两个磁芯单元对合而形成具有所需间隙的磁芯。在另一种变压器中，仅有一个磁芯单元的中柱被磨低形成间隙。然而，不管对于上述任何一种变压器，磨低中柱的过程需要避免磨损边角，这需要花费较大的人工和设备成本；此外，磁芯单元的初产品的中柱需要有足够的高度，以此保证工人可以根据不同的要求磨出不同高度的中柱，这会浪费较多的磨料。而中柱被磨掉的磨料易污染环境。
5.此外，现有技术中的磁芯是由两个磁芯单元合在一起形成的，边脚容易出现贴合不紧的情况。并且，该磁芯为开路磁芯，容易出现漏磁。


技术实现要素：

6.针对根据现有技术的磁芯、变压器的上述现状，本发明的目的之一在于提供一种具备良好散热功能的磁芯。
7.该目的通过发明以下形式的一种磁芯来实现。该磁芯包括磁芯单元和封盖。所述磁芯单元包括中柱、底板和多个边角。其中所述中柱被构造成具有多边形横截面。多个所述边角环绕所述中柱的四周设置，各个边角分别与对应的所述中柱的侧面平行，并且相邻的所述边角沿高度方向延伸的侧面彼此平行而限定出通风口。所述中柱和多个所述边角的下端与所述底板连接。
8.根据该磁芯，中柱四周的边角彼此间隔且与中柱的不同侧面平行，在设置了绕组之后，中柱高度的不同位置处均与通风口相对，因此不同位置的绕组均能得到有效的散热。
9.根据本发明的一种优选实施方式，所述磁芯还包括可拆装地固定于磁芯单元和所述封盖之间的麦拉片，所述麦拉片具有与所述中柱适配的通孔，所述通孔具有所述多边形
横截面。所述麦拉片被配置成用于调节所述磁芯的间隙。由此，操作人员可以通过调节不同厚度的麦拉片实现精准调节间隙电感量的目的。磁芯的中柱无需进一步研磨(磨低)处理，减少用料、人工以及设备成本。
10.根据本发明的一种优选实施方式，所述底板朝向所述中柱和边角的顶面设有多个第一凹槽，且每个所述第一凹槽与所述通风口连通。
11.根据本发明的一种优选实施方式，所述麦拉片的外缘处设有多个槽口，且沿竖向方向看，所述槽口与所述通风口连通。
12.根据本发明的一种优选实施方式，所述封盖朝向中柱和边角的端面设有多个第二凹槽，且每个所述第二凹槽与所述通风口连通。
13.根据本发明的一种优选实施方式，所述第二凹槽具有与所述第一凹陷相同的构造。
14.根据本发明的一种优选实施方式，所述第一凹槽延伸至所述中柱。
15.根据本发明的一种优选实施方式，所述第一凹槽被构造成“m”型凹槽，其中所述“m”的上表面的中间位置的凹陷角与所述中柱的角部相对。
16.根据本发明的一种优选实施方式，所述底板的周向外缘与所述边角连接，且被构造成具有六边形的横截面。
17.此外，本发明还涉及一种具有上述任一磁芯的变压器。
18.在符合本领域常识的基础上，上述各优选实施方式，可任意组合，即得本发明各较佳实例。
19.根据本发明的磁芯及具有该磁芯的变压器。由于环绕中柱设置的边角与各个中柱的侧面平行，且各个边角彼此间隔开而形成通风口，因此磁芯具有良好的散热效果。除此之外，底板以及麦拉片上的凹槽会进一步提高磁芯的散热效果。设置的麦拉片可以保证磁芯的生产过程略去中柱的研磨工作。
附图说明
20.为了更好地理解本发明的上述及其他目的、特征、优点和功能，可以参考附图中所示的优选实施方式。附图中相同的附图标记指代相同的部件。本领域技术人员应该理解，附图旨在示意性地阐明本发明的优选实施方式，对本发明的范围没有任何限制作用，图中各个部件并非按比例绘制。
21.图1是根据现有技术的磁芯的示意图；
22.图2是根据本发明的优选实施方式的磁芯的分解图；
23.图3示出了根据图2的磁芯单元的立体图；
24.图4示出了根据图2的磁芯单元的俯视图；
25.图5示出了根据图2的麦拉片的立体图；
26.图6示出了根据图2的麦拉片的俯视图；
27.图7示出了根据图2的封盖的立体图，其中图6朝上的顶面为图1中的封盖的底面。
28.附图标记说明：
29.中柱：1；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
边角：2；
30.磁芯：100；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
磁芯单元：110；
31.中柱：111；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
边角：112；
32.底板：113；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
第一凹槽：114；
33.通风口：115；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
封盖：120；
34.第二凹槽：121；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
麦拉片：130；
35.通孔：131；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
槽口：132。
具体实施方式
36.接下来将参照附图详细描述本发明的发明构思。这里所描述的仅仅是根据本发明的优选实施方式，本领域技术人员可以在所述优选实施方式的基础上想到能够实现本发明的其他方式，所述其他方式同样落入本发明的范围。在以下的具体描述中，例如“上”、“下”、“内”、“外”等方向性的术语，参考附图中描述的方向使用。本发明的实施例的部件可被置于多种不同的方向，方向性的术语是用于示例的目的而非限制性的。
37.参见图2-7，其中，图2示出了根据本发明的磁芯的分解图；图2-7示出了磁芯的不同组成部分，其中，为了便于示出封盖的底面，图7大致以图2的封盖的底部视角示出该封盖。
38.如图2-7所示，根据本发明的磁芯100包括磁芯单元110和封住磁芯单元110的上端面封盖120。磁芯单元110包括中柱111、底板113和多个边角112。其中中柱111被构造成具有诸如矩形、正方形的多边形横截面。底板113位于中柱111的底端。底板113的外缘竖直地设置多个环绕中柱111的边角112。各个边角112与对应的中柱111的侧面平行。相邻的边角112沿高度方向延伸的侧面彼此平行而限定出通风口115。
39.可选地，磁芯单元110中的中柱111、底板113和边角112等不同单元可以是一体铸造而成的。
40.使用时，在磁芯单元110上缠上绕组，再将封盖120抵靠在各个边角112的上端面，最后封装即可形成变压器。可以理解，由于中柱111四周的边角112彼此间隔且与中柱111的不同侧面平行，中柱111高度方向上的不同位置处均与通风口115相对，因此不同位置的绕组均能得到有效的散热。
41.进一步参见图3，磁芯100优选地还设有可拆装地固定于磁芯单元110和封盖120之间的麦拉片130。其中，参见图5-6，麦拉片130具有与中柱111适配的通孔131。具体地，通孔131具有与中柱111相同的多边形横截面，并且当麦拉片130搭设在各个边角112的上端面时，该通孔131与中柱111沿竖向位置贯通。麦拉片130被配置成用于调节磁芯100的间隙。由此，操作人员可以通过调节不同厚度的麦拉片130实现精准调节间隙电感量的目的。磁芯100的中柱111无需进一步研磨(磨低)处理，减少用料、人工以及设备成本。
42.需要说明的是麦拉片130的通孔131尺寸可被设置成稍大于中柱111，由此工人易于将通孔131与中柱111对齐。
43.参见图2-4，为了进一步改善磁芯100的散热效果，底板113朝向中柱111和边角112的顶面进一步设有多个第一凹槽114，且每个第一凹槽114与通风口115连通。由此，磁芯单元110缠上绕组后，绕组底部与底板113之间还有间隙，热量可由此向外扩散。
44.第一凹槽114优选地被设置成延伸至中柱111，以此在绕组的底部获得最大的通风空间。更优选地，第一凹槽114被构造成如图3、4所示的“m”型凹槽，其中“m”的上表面的中间
位置的凹陷角与中柱111的角部相对。以此，磁芯100保有优异的散热效果的同时，还具有足够的结构强度。
45.参见图5-6，为了改善磁芯单元110上的绕组的上端的散热效果，麦拉片130的外缘处设有多个槽口132，且沿竖向方向看，槽口132与通风口115连通。此外，参见图7，封盖120朝向中柱111和边角112的端面设有多个第二凹槽121，且每个第二凹槽121与通风口115连通。绕组因此在其上端面和下端面均获得较大的散热空间。
46.第二凹槽121、槽口132优选地被设置成具有与第一凹槽114相同的构造。
47.更有选地，多个槽口132中的一个(即图6左下角的槽口132)的延伸深度比其他大。该槽口132与变压器的引线进出口方向相对。更深的深度将利于引线的拆装。
48.根据本发明的一种优选实施方式，底板113的周向外缘与边角112连接，且被构造成具有六边形的横截面。
49.本发明的保护范围仅由权利要求限定。得益于本发明的教导，本领域技术人员容易认识到可将本发明所公开结构的替代结构作为可行的替代实施方式，并且可将本发明所公开的实施方式进行组合以产生新的实施方式，它们同样落入所附权利要求书的范围内。