磁性器件及其制造方法技术

本公开提供一种磁性器件及其制造方法。磁性器件包括磁芯和绕线。磁芯包括两个基体部以及设置于所述两个基体部之间的磁柱矩阵，所述磁柱矩阵包含m行n列磁柱；绕线绕设于所述磁柱上，所述绕线包含第一线圈，所述第一线圈中流过电流，使得同一行或者在同一列中任意两个相邻的所述磁柱的磁通方向相反；其中，m和n均为整数，且m*n为大于4的偶数。本公开一方面可以增强磁芯磁通的均匀度，从而有效地降低磁损；另一方面，有利于减小磁芯基体部的厚度，有效降低磁芯的高度，因而非常适合超薄结构设计。

【技术实现步骤摘要】
磁性器件及其制造方法
本公开涉及一种磁性器件及其制造方法。
技术介绍
随着开关电源小型化的发展，开关频率越来越高，磁元件的磁损变得越来越大，这限制了效率的提升。单位体积的磁损的计算可以根据Steinmets经验公式：Pv＝Cm·CT·fα·Bβ其中Cm,α,β为和材料相关的常数；CT为和材料相关的温度系数；f为开关频率；B为磁通密度。在高频设计下，为了降低磁损，一方面需要积极寻求新的磁材料，降低α,β的数值，另一方面通过设计降低B值来减小磁损。为此，业内发展出了四柱型磁芯结构，如图1所示，在传统的型磁芯中，基体部磁通大小和磁柱磁通相同，而四柱型磁芯结构中，磁柱磁通分别来自(或流向)互相垂直的两个方向，基体部磁通减半，从而降低磁通密度，减小了磁损。然而，请继续参照图1，四柱型磁芯虽然可以降低基体部磁损，但还有其局限性。一方面，基体部磁通仅是磁柱磁通的一半，当磁柱磁通比较大时，仍需要比较厚的基体部来保持比较低的磁通密度以降低磁损，这不利于超薄结构的设计；另一方面，从仿真结果来看，基体部磁通和磁柱磁通的均匀度均本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁性器件，其特征在于，包括：/n磁芯，包括两个基体部以及设置于所述两个基体部之间的磁柱矩阵，所述磁柱矩阵包含m行n列磁柱；/n绕线，绕设于所述磁柱上，所述绕线包含第一线圈，所述第一线圈中流过电流，使得同一行或者在同一列中任意两个相邻的所述磁柱的磁通方向相反；/n其中，m和n均为整数，且m和n的积为大于4的偶数。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁性器件，其特征在于，包括：
磁芯，包括两个基体部以及设置于所述两个基体部之间的磁柱矩阵，所述磁柱矩阵包含m行n列磁柱；
绕线，绕设于所述磁柱上，所述绕线包含第一线圈，所述第一线圈中流过电流，使得同一行或者在同一列中任意两个相邻的所述磁柱的磁通方向相反；
其中，m和n均为整数，且m和n的积为大于4的偶数。


2.如权利要求1所述的磁性器件，其特征在于，所述第一线圈包含串联的第一绕线部和第二绕线部，且所述第一绕线部和所述第二绕线部分别位于平行的两个绕线层中；
所述第一绕线部从第一行第一列的所述磁柱起绕，沿第一方向依次绕经每一所述磁柱，直至第m行第n列的所述磁柱；所述第二绕线部从所述第m行第n列的所述磁柱起绕，沿所述第一方向依次绕经每一所述磁柱，直至所述第一行第一列的所述磁柱；所述第一线圈环绕所有所述磁柱；
其中，所述第一方向平行于第一行第二列和第二行第一列的两个所述磁柱的连线。


3.如权利要求1所述的磁性器件，其特征在于，所述第一线圈包含串联的第一绕线部和第二绕线部，且所述第一绕线部和所述第二绕线部分别位于平行的两个绕线层中或位于同一绕线层中；
所述第一绕线部和所述第二绕线部均从第一行第一列的所述磁柱起绕，沿第一方向依次绕经每一所述磁柱，直至第m行第n列的所述磁柱；所述第一绕线部的出线端和第二绕线部的进线端经由一连接部连接，且该连接部位于所述磁柱矩阵外侧；
其中，所述第一方向平行于第一行第二列和第二行第一列的两个所述磁柱的连线。


4.如权利要求1所述的磁性器件，其特征在于，所述第一线圈包含串联的第一绕线部和第二绕线部，且所述第一绕线部和所述第二绕线部分别位于平行的两个绕线层中；
所述第一绕线部从第一行第一列的磁柱起绕沿第一方向依次绕经每一所述磁柱，直至第m行第n列的所述磁柱；所述第二绕线部从所述第一行第n列或所述第m行第1列的磁柱起绕，沿第二方向依次绕经每一所述磁柱；所述第一绕线部的出线端和第二绕线部的进线端经由一连接部连接，且该连接部位于所述磁柱矩阵外侧；
其中，所述第一方向平行于第一行第二列和第二行第一列的两个所述磁柱的连线，所述第二方向平行于第一行第一列和第二行第二列的两个所述磁柱的连线。


5.如权利要求2或3所述的磁性器件，其特征在于，位于所述磁柱矩阵的四个拐角处的磁柱为角柱，位于两个相邻的所述角柱之间的磁柱为边柱，所述第一绕线部交替地在所述磁柱矩阵的第一连线两侧的所述边柱和所述角柱位置弯折180度，形成第一弯折部；所述第二绕线部交替地在所述第一连线两侧的所述边柱和所述角柱位置弯折180度，形成第二弯折部；
其中，所述第一连线为第一行第一列和第m行第n列的两个所述磁柱的连线。


6.如权利要求4所述的磁性器件，其特征在于，所述第一绕线部，交替地在所述磁柱矩阵的第一连线两侧的边柱和角柱位置弯折180度，形成第一弯折部；所述第二绕线部交替地在所述磁柱矩阵的第二连线两侧的边柱和角柱位置弯折180度，形成第二弯折部；
其中，所述第一连线为第一行第一列和第m行第n列的两个所述磁柱的连线，所述第二连线为第一行第n列和第m行第1列的两个所述磁柱的连线。


7.如权利要求1至4中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁柱矩阵排列成2*4矩阵或者4*4矩阵。


8.如权利要求1至4中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为电感。


9.如权利要求1至4中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈围绕所有的磁通方向相同的所述磁柱。


10.如权利要求1至4中任一项所述的磁性器件，其特征在于，所述磁性器件为变压器，所述绕线还包含第二线圈，所述第二线圈包含多个第三绕线部，所述多个第三绕线部分别围绕于至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋海斌，傅琦，许道飞，章进法，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31