磁性组件的制作方法

1.本实用新型涉及一种磁性组件。


背景技术：

2.在电源领域，随着电源功率密度的提高，减小磁性组件的损耗和改善散热条件也越发重要。
3.传统的服务器电源的功率因数校正(pfc，power factor correction)电感主要包括两种类型，一种是环形粉芯(powder core)上绕设漆包线，该种pfc电感磁芯损耗较大，难以提高低负载效率；另一种是铁氧体磁芯(ferrite core)上绕设利兹(litz)线，该种pfc电感满载损耗大，散热能力差。


技术实现要素：

4.本实用新型提出一种绕组损耗小且散热效率高的磁性组件。
5.根据本实用新型的一个方面，提供了一种磁性组件，包括两个盖板、两个磁柱、绕线架和绕组。两个磁柱设于所述两个盖板之间，其中每个所述磁柱包括至少三块磁块，相邻的两块磁块之间和/或所述磁块与所述盖板之间设有间隔物，所述间隔物形成所述磁性组件的磁路的气隙；绕线架包括两个延伸部和设置于所述两个延伸部端部的基座，所述延伸部和所述基座垂直设置，所述基座设有限位部，所述延伸部具有贯穿通道，所述磁柱穿设于所述贯穿通道；绕组绕设于所述延伸部，所述绕组包括绕线和位于所述绕线端部的至少一个引线端子，所述绕组的绕线为扁平线，所述扁平线在所述延伸部的绕设方式为立绕，其中，所述至少一个引线端子经弯折后由所述限位部限位；其中所述的磁性组件是功率因数校正电感，流经所述绕组的电流包含工频电流和高频电流。
6.根据本实用新型的一实施方式，所述基座包括连接于所述延伸部一端部的支撑部，所述限位部设置于所述支撑部的一侧。
7.根据本实用新型的一实施方式，所述限位部上设有用于供所述引线端子垂直穿过的过孔或者凹槽，其中所述凹槽由所述限位部外边缘向所述限位部内方向延伸而形成。
8.根据本实用新型的一实施方式，所述凹槽内设有用于压住所述引线端子的突起部。
9.根据本实用新型的一实施方式，所述间隔物包含有绝缘片或者颗粒胶。
10.根据本实用新型的一实施方式，所述至少三块磁块的尺寸相同。
11.根据本实用新型的一实施方式，所述绕组的横截面轮廓呈圆形、跑道型或带有倒角的矩形。
12.根据本实用新型的一实施方式，所述绕线架包括一个所述基座，两个所述延伸部均设置于该基座上。
13.根据本实用新型的一实施方式，所述绕线架包括两个所述基座，两个所述延伸部分别设置于两个所述基座上。
14.根据本实用新型的一实施方式，所述的磁性组件包括两个所述绕组，两个所述绕组分别绕设于两个所述延伸部上，两个所述绕组由一根绕线绕设形成，共具有两个引线端子，其中至少其中一个所述引线端子是通过所述基座的限位部限位。
15.根据本实用新型的一实施方式，所述的磁性组件包括两个所述绕组，两个所述绕组分别绕设于两个所述延伸部上，两个所述绕组各自由一根绕线绕设形成，共具有四个引线端子，其中每个所述绕组的至少其中一个所述引线端子是通过所述基座的限位部限位。
16.本实用新型中的一个实施例具有如下优点或有益效果：所述磁柱包括至少三块磁块，相邻的两块磁块之间和/或所述磁块与所述盖板之间设有间隔物，因此磁柱上形成有多段分布气隙，有利于减小绕组损耗；绕组的绕线为扁平线，且采用立绕的绕线方式，提高了散热效率。同时，绕线架的基座设有限位部，方便绕组的引线端子限位，提升了制作磁性组件的自动化程度。
附图说明
17.通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
18.图1本实用新型磁性组件一实施方式的组装立体图；
19.图2是图1所示的磁性组件的立体分解图；
20.图3是图1所示的磁性组件的纵向剖视图；
21.图4是图1所示的磁性组件中的一种绕线架的立体图；
22.图5是图4中a部分的放大图；
23.图6是图1所示的磁性组件中的另一种绕线架的立体图；
24.图7是图1所示的磁性组件中的另一种绕线架的立体图；
25.图8是图1所示的磁性组件中的一种绕组的立体图；
26.图9是图1所示的磁性组件中的另一种绕组的立体图。
具体实施方式
27.现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
28.本实用新型一实施方式的磁性组件可以是一功率因数校正电感，流经绕组的电流包含工频电流和高频电流。
29.本实用新型一实施方式的磁性组件，包括两个盖板、设于两个盖板之间的两个磁柱，以及绕线架和绕组。绕线架包括用于供两个磁柱穿设的两个延伸部以及基座。基座设有限位部。磁柱包括至少三块磁块和多个间隔物，且至少三块磁块和多个间隔物交替设置，从而形成具有多段分布气隙的磁柱。绕组由扁平线立绕形成，绕组的至少一个引线端子经弯折后由基座的限位部限位。
30.本实用新型的磁性组件，通过绕组采用扁平线立绕的方式减小了直流电阻，从而减小工频电流带来的损耗，同时提高了散热效率；通过采用多段分布气隙的磁柱，减小了高
频电流带来的绕组损耗；通过绕线架上设置限位部使引线端子限位，提升了制作磁性组件的自动化程度。
31.如图1、图2和图3所示，图1本实用新型磁性组件一实施方式的组装立体图；图2是图1所示的磁性组件的立体分解图；图3是图1所示的磁性组件的纵向剖视图。
32.本实用新型一实施方式的磁性组件包括两个盖板、两个磁柱、绕线架和绕组。
33.两个盖板例如包括相对设置的上盖板11和下盖板12。
34.两个磁柱例如包括第一磁柱21和第二磁柱22。第一磁柱21和第二磁柱22设于上盖板11和下盖板12之间，可以相互平行设置。
35.如图2、图3所示，本实用新型中每个磁柱包括至少三块磁块。举例来说，第一磁柱21包含4块第一磁块211，4块第一磁块211的结构、尺寸相同。在其他一些实施方式中，第一磁块211的数量不限于4块，各个第一磁块211的尺寸也可以不相同，特别是在磁性组件的高度方向h上，各个第一磁块211的尺寸可以完全不相同，或者仅部分相同。
36.如图2、图3所示，第一磁柱21中相邻的两个第一磁块211之间、第一磁块211与上盖板11之间以及第一磁块211与下盖板12之间可以分别设置一间隙，该间隙内可以填充一片第一间隔物212，第一间隔物212可以改变第一磁柱21的磁阻。第一间隔物212可以包含有绝缘片或者颗粒胶。第一间隔物212的作用在于形成磁性组件的磁路的气隙。在其他一些实施方式中，第一磁块211与上盖板11之间或者第一磁块211与下盖板12之间可以不设置第一间隔物212。
37.如图2和图3所示，本实用新型中的第二磁柱22包含4块第二磁块221，4块第二磁块221的结构、尺寸相同。在其他一些实施方式中，第二磁块221的数量不限于4块，各个第二磁块221的尺寸也可以不相同，特别是在磁性组件的高度方向h上，各个第二磁块221的尺寸可以完全不相同，或者仅部分相同。
38.如图2和图3所示，相邻的两个第二磁块221之间、第二磁块221与上盖板11之间以及第二磁块221与下盖板12之间可以分别设置一间隙，该间隙内可以填充一片第二间隔物222。第二间隔物222可以改变第二磁柱22的磁阻。第二间隔物222可以包含有绝缘片或者颗粒胶。第二间隔物222的作用在于形成磁性组件的磁路的气隙。在其他一些实施方式中，第二磁块221与上盖板11之间或者第二磁块221与下盖板12之间可以不设置第二间隔物222。
39.如图2和图4所示，图4是图1所示的磁性组件中的一种绕线架的立体图。本实用新型一实施方式的磁性组件中的绕线架，包括第一延伸部31、第二延伸部32和基座33。基座31设置于第一延伸部31、第二延伸部32的一端部。第一延伸部31与第二延伸部32可以相互平行，即第一延伸部31与第二延伸部32的中心线相互平行。第一延伸部31与第二延伸部32可以与基座31垂直，即第一延伸部31与第二延伸部32的中心线垂直于基座33所在的平面。第一延伸部31具有第一贯穿通道310，第二延伸部32具有第二贯穿通道320，第一磁柱21和第二磁柱22分别穿设于第一贯穿通道310和第二贯穿通道320。
40.如图4所示，本实用新型一实施方式的磁性组件的绕线架仅包含一个基座33，第一延伸部31和第二延伸部32均设置于该基座33上。
41.基座33包括支撑部331和两个限位部330。支撑部331连接于第一延伸部31和第二延伸部32的底端部，两个限位部330设置于支撑部331的两端部。
42.如图4和图5所示，图5是图4中a部分的放大图。基座33的限位部330上设有用于供
绕组的引线端子垂直穿过的凹槽333，其中凹槽333可以由限位部330的外边缘向限位部330内方向延伸而形成。凹槽333内可以设置突起部3330，突起部3330用于进一步压紧固定引线端子。限位部330的前后两侧可以分别设置凹槽333，如图4所示；或者只在限位部330的前后两侧其中之一侧设置凹槽333(图未示)，或者在限位部330的远离延伸部的一侧面设置凹槽333(图未示)。
43.图4所示的基座为一体式结构，包括该基座的磁性组件中，各引线端子的相对位置固定，方便组装到一电源上。
44.如图6所示，图6是图1所示的磁性组件中的另一种绕线架的立体图。在另一实施方式中，基座33的限位部330上的凹槽333也可以由过孔334代替，所述过孔334由上至下垂直贯穿限位部330，以供绕组的引线端子垂直穿过限位部330，在另一些实施方式中，所述过孔334也可以由上至下倾斜贯穿限位部330。图6所示的绕线架的其他结构可以与图4所示基本相同。限位部330的前后两侧可以分别设置过孔334，如图6所示；或者只在限位部330的前后两侧其中之一侧设置过孔334(图未示)，或者在限位部330的远离延伸部的一侧面设置过孔334(图未示)。
45.本实用新型的磁性组件中的绕线架设置了能对引线端子限位的限位部，有利于实现大规模量产之后的自动化插件工艺。
46.如图7所示，图7是图1所示的磁性组件中的另一种绕线架的立体图。在另一实施方式中，绕线架包含两个独立的第一基座34和第二基座35。第一延伸部31设置于第一基座34上，第二延伸部32设置于第二基座35上。
47.第一基座34包括第一支撑部341和第一限位部340，其中第一限位部340设置于第一支撑部341的远离第二基座35的端部。第一限位部340的前后两侧分别设有第一凹槽343。其中第一凹槽343也可以由一第一过孔代替。
48.第二基座35包括第二支撑部351和第二限位部350，其中第二限位部350设置于第二支撑部351的远离第一基座34的端部。第二限位部350的前后两侧分别设有第二凹槽353。其中第二凹槽353也可以由一第二过孔代替。
49.第一凹槽343、第二凹槽353的作用与前面所述的凹槽333相同，这里不再赘述。
50.图7所示的基座为组合式结构，包含两个独立的第一基座34和第二基座35，可以把两个绕组分别绕设在两个延伸部上，绕线时可带着绕线架直接绕线，绕线完成后再分别与磁芯组装，工艺方便。
51.如图8所示，图8是图1所示的磁性组件中的一种绕组的立体图。本实用新型一实施方式的磁性组件中的绕组绕设于延伸部。绕组包括第一绕组41和第二绕组42。第一绕组41和第二绕组42的横截面轮廓均为带有倒角的矩形，在其他一些实施方式中，绕组的横截面轮廓也可以是圆形(如图9所示)或者跑道形等其他形状。绕组包括绕线和位于绕线端部的至少一个引线端子。
52.如图8所示，第一绕组41和第二绕组42由同一根扁平线绕设形成，从而该绕组共具有两个引线端子：连接于第一绕组41的绕线的端部的第一引线端子411和连接于第二绕组42的绕线的端部的第二引线端子421。第一引线端子411和第二引线端子421分别由绕组向基座方向弯折延伸，并穿设于基座的限位部的凹槽或者过孔中。在其他实施方式中，也可以只有第一引线端子411和第二引线端子421其中之一向基座方向弯折延伸，并穿设于基座的
限位部的凹槽或者过孔中，而另一个引线端子的引出方式可以是任意的。
53.其中扁平线是指其横截面为细长的类似矩形的铜片，矩形的长度远大于宽度，铜片的表面设有绝缘层。立绕绕线方式是将扁平线的其中一个长边贴合于延伸部，另一个长边远离延伸部进行螺旋绕设的一种绕线方法。
54.如图9所示，并结合图1、图2，图9是图1所示的磁性组件中的另一种绕组的立体图。第一绕组41和第二绕组42是相互独立的两个绕组，各自由一根扁平线以立绕方式绕设形成，从而该绕组共具有4个引线端子：连接于第一绕组41绕线的两端部的第一引线端子411和第三引线端子412，连接于第二绕组42绕线的两端部的第二引线端子421和第四引线端子422。
55.第一绕组41的第一引线端子411和第三引线端子412至少其中之一向基座33方向弯折延伸并穿过所述基座33上的限位部330上的凹槽333。如图2所示，第一引线端子411和第三引线端子412均穿设于对应的凹槽333中。
56.第二绕组42的第二引线端子421和第四引线端子422的至少其中之一向基座33方向弯折延伸并穿过所述基座33上的限位部330上的凹槽333。如图2所示，第二引线端子421和第四引线端子422均穿设于对应的凹槽333中。
57.在申请实施例中，术语“第一”、“第二”仅用于描述的目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；术语“多个”则指两个或两个以上，除非另有明确的限定。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在申请实施例中的具体含义。
58.申请实施例的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或单元必须具有特定的方向、以特定的方位构造和操作，因此，不能理解为对申请实施例的限制。
59.在本说明书的描述中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于申请实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且，描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
60.以上仅为申请实施例的优选实施例而已，并不用于限制申请实施例，对于本领域的技术人员来说，申请实施例可以有各种更改和变化。凡在申请实施例的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在申请实施例的保护范围之内。