线圈组件、电路板以及电源装置制造方法及图纸

一种用于两相变压器耦合的线圈组件包括：第一线圈；第二线圈；以及磁芯，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述磁芯处，其中，所述磁芯包括：第一磁脚，所述第一线圈设置在所述第一磁脚处；第二磁脚，所述第二线圈设置在所述第二磁脚处；中央脚部分，其位于所述第一磁脚与所述第二磁脚之间；一对连接部分，其将所述第一磁脚、所述中央脚部分和所述第二磁脚平行连接在一起；主间隙，其位于所述中央脚部分中；第一间隙，其位于所述第一磁脚中；以及第二间隙，其位于所述第二磁脚中。所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合系数不小于0.7。

Coil assembly, circuit board and power supply unit

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】线圈组件、电路板以及电源装置
本专利技术涉及线圈组件、电路板以及电源装置。本申请要求于2017年10月25日提交的日本专利申请No.2017-206159的优先权，其全部内容通过引用并入本文。
技术介绍
在用于执行升压操作的DC-DC转换器中设置的电路的一个示例是在专利文献1的图5中所示的两相型的变压器耦合升压斩波电路。专利文献1公开了一种用于该电路的线圈组件，该线圈组件包括通过组合两个E形芯而获得的磁芯。如图7所示，该磁芯300包括：第一磁脚310，在该第一磁脚处设置第一线圈101；第二磁脚320，在该第二磁脚处设置第二线圈102；中央脚部分330，其位于第一磁脚310和第二磁脚320之间；以及一对连接部分340、340，该对连接部分将第一磁脚310、中央脚部分330和第二磁脚320平行夹在中间。中央脚部分330包括间隙330g。引文列表【专利文献】专利文献1：日本特开专利公开No.2013-198211
技术实现思路
本公开的线圈组件是一种用于两相变压器耦合的线圈组件，所述线圈组件包括：第一线圈和第二线圈；以及磁芯，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述磁芯处。所述磁芯包括：第一磁脚，所述第一线圈设置在所述第一磁脚处；第二磁脚，所述第二线圈设置在所述第二磁脚处；中央脚部分，其位于所述第一磁脚与所述第二磁脚之间；一对连接部分，其将所述第一磁脚、所述中央脚部分和所述第二磁脚平行连接在一起；主间隙，其位于所述中央脚部分中；第一间隙，其位于所述第一磁脚中；以及第二间隙，其位于所述第二磁脚中。所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合系数不小于0.7。本公开的电路板包括本公开的线圈组件。本公开的电源装置包括本公开的电路板。附图说明图1是示出实施例1的线圈组件的示意配置图。图2是示出实施例1的线圈组件所包含的磁芯的示例的示意配置图。图3是用等效电路示出实施例1的电路板的示例的示意配置图。图4是示出耦合系数(couplingcoefficient)和纹波电流(ripplecurrent)之间的关系的图。图5是示出流过测试示例2的样品号1的线圈组件中各线圈的电流的波形的图。图6是示出流过测试示例2的样品号100的线圈组件中各线圈的电流的波形的图。图7示出在第一磁脚和第二磁脚没有间隙的线圈组件，且说明对设置于各磁脚处的线圈进行激励时的磁通的状态。具体实施方式【本公开所要解决的问题】对于上述在两相变压器耦合中使用的线圈组件，希望不太可能发生磁饱和。诸如开关的电路组件经由布线图案等连接到上述第一线圈101和第二线圈102。由于布线图案和电路组件中的制造误差、连接条件的变化等，在流经各个线圈101、102的电流之间可能出现大的差异。在上述磁芯300中，存在由电流差引起磁饱和的可能性。其原因将在下面描述。在图7中，虚线箭头表示当每个线圈101、102被激励时的漏磁通(leakagemagneticflux)的状态，实线箭头表示交链磁通(interlinkagemagneticflux)的状态。在图7所示的线圈组件400中，第二线圈102设置在磁芯300的第二磁脚320处，以便在中央脚部分330附近抵消由设置在磁芯300的第一磁脚310处的第一线圈101产生的磁通。由流过每个线圈101、102的DC电流产生的磁通穿过从每个磁脚310、320穿过中央脚部分330的磁路，如虚线箭头所示。即，中央脚部分330主要形成用于漏磁通(未交链的磁通)的磁路。另一方面，由于施加到两个线圈101、102的电压的变化而引起的磁通的交链分量主要通过从一个磁脚310经过另一个磁脚320的磁路而不通过中央脚部分330，如实线箭头所示。该磁路是两个线圈101、102的变压器耦合的磁路。在将各线圈101、102的匝数设为N且将流过各线圈101、102的直流电流设为I1、I2的情况下，除了上述交链磁通之外，还有N×(I1-I2)表示的磁通也通过变压器耦合磁路。从上述表达式可以明显看出，随着线圈101、102之间的电流差(I1-I2)增大，通过变压器耦合磁路的磁通量增大，使得磁芯300达到磁饱和。当发生磁饱和时，不能执行诸如升压操作或降压操作的预定电压变换操作。例如，通过增大磁芯的磁路的截面积，能够抑制磁饱和。然而，在这种情况下，线圈组件的尺寸增加。替代地，例如，通过检测电流差并单独设置用于减小电流差的控制电路，可以使由于电流差而导致的磁饱和发生的可能性更小。然而，在这种情况下，电路配置是复杂的。因此，优选的是，线圈组件具有小尺寸和简单的配置，并且不太可能引起磁饱和。考虑到上述情况，一个目的是提供一种其中不太可能发生磁饱和的线圈组件。另一目的是提供一种不太可能发生磁饱和的电路板及电源装置。【本公开的效果】在上述线圈组件中，不太可能发生磁饱和。上述电路板和上述电源装置使得能够有利地执行预定的电压变换操作(voltagetransformingoperation)。【本公开的实施例的描述】首先，列出并描述本公开的实施例。(1)根据本专利技术的一个方式的线圈组件是用于两相变压器耦合的线圈组件，所述线圈组件包括：第一线圈和第二线圈；以及磁芯，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述磁芯处。所述磁芯包括：第一磁脚，所述第一线圈设置在所述第一磁脚处；第二磁脚，所述第二线圈设置在所述第二磁脚处；中央脚部分，其位于所述第一磁脚与所述第二磁脚之间；一对连接部分，其将所述第一磁脚、所述中央脚部分和所述第二磁脚平行连接在一起；主间隙，其位于所述中央脚部分中；第一间隙，其位于所述第一磁脚中；以及第二间隙，其位于所述第二磁脚中。所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合系数不小于0.7。在上述线圈组件中，除了主间隙之外，还在设置有线圈的磁脚上设置间隙。因此，在流过各个线圈的DC电流之间基本上没有差异的情况下，由于主间隙，可使得不太可能发生由于上述DC电流的激励而导致的磁饱和。另外，即使在流过各线圈的电流之间产生差异，由于在各磁脚中设置的间隙，也可使得不太可能发生由于电流差而导致的磁饱和。因此，上述线圈组件不太可能引起磁饱和。特别是，上述线圈组件不易产生磁饱和，同时具有在各磁脚中设置了间隙的简单结构。另外，在上述线圈组件中，在使两个线圈之间的耦合系数不小于0.7的范围内，在各磁脚中设置间隙。因此，由于耦合系数的减小而引起的纹波电流的增加很小(参见稍后描述的测试示例1)，并且因此可以减小纹波电流对整个电路的影响。如果将上述线圈组件用于诸如两相变压器耦合的升压/降压电路等的电压变换电路，则不易产生由上述电流差引起的磁饱和，且纹波电流的增加为小，因此能够良好地执行预定电压变换操作。另外，设置在各磁脚中的间隙可做得较小(参照以下的配置(2)、(3))，因此，不需要使包含间隙的磁芯的尺寸过大地增加。因此，上述线圈组件具有小尺寸。(2)作为示例，上述线圈组件可以被配置成使得第一间隙的间隙长度和第二间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于两相变压器耦合的线圈组件，所述线圈组件包括：/n第一线圈和第二线圈；以及/n磁芯，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述磁芯处，其中/n所述磁芯包括：/n第一磁脚，所述第一线圈设置在所述第一磁脚处，/n第二磁脚，所述第二线圈设置在所述第二磁脚处，/n中央脚部分，其位于所述第一磁脚与所述第二磁脚之间，/n一对连接部分，其将所述第一磁脚、所述中央脚部分和所述第二磁脚平行连接在一起，/n主间隙，其位于所述中央脚部分中，/n第一间隙，其位于所述第一磁脚中，以及/n第二间隙，其位于所述第二磁脚中，并且/n所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合系数不小于0.7。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20171025 JP 2017-2061591.一种用于两相变压器耦合的线圈组件，所述线圈组件包括：
第一线圈和第二线圈；以及
磁芯，所述第一线圈和所述第二线圈设置在所述磁芯处，其中
所述磁芯包括：
第一磁脚，所述第一线圈设置在所述第一磁脚处，
第二磁脚，所述第二线圈设置在所述第二磁脚处，
中央脚部分，其位于所述第一磁脚与所述第二磁脚之间，
一对连接部分，其将所述第一磁脚、所述中央脚部分和所述第二磁脚平行连接在一起，
主间隙，其位于所述中央脚部分中，
第一间隙，其位于所述第一磁脚中，以及
第二间隙，其位于所述第二磁脚中，并且
所述第一线圈和所述第二线圈之间的耦合系数不小于0.7。


2.根据权利要求1所述的线圈组件，其中
所述第一间隙的间隙长度和所述第二间隙的间隙长度中的每一个都比所述主间隙的间隙长度短。


3.根据权利要求2...

【专利技术属性】
技术研发人员：郑晓光，草别和嗣，广田将义，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP