电感器、变压器及其制造方法技术

本发明专利技术提供了一种感应元件以及一种把感应元件表面安装在一个相邻结构上的方法，这种方法改进了热传递特性。具体地讲，本发明专利技术包括一种感应元件，在该感应元件中，磁心和绕组定义了一些共面表面，然后可以把这些表面共面与一个相邻结构相匹配，较佳的情况是，该相邻结构为印刷电路板。包括本发明专利技术的感应元件的设备，例如电感器或变压器，具有用于消除来自磁心的热量的多条低热阻路径，从而增强了感应元件的热传递特性。这种感应元件特别适合于大功率电子设备，例如，适合于使用电力扼流圈或作为电力变压器的一部分。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子设备中用于增大空间利用和热传递的结构与方法，更具体地讲，本专利技术涉及提供一个磁心与绕组的构造，以改进由这些部件所形成的表面安装电感器的空间利用率和热量流动。
技术介绍
各种电路部件的温度，影响着电子电路的性能、可靠性以及寿命。特别是，大功率电子设备通常具有一或多个产生大量热的部件，因此可能需要热传递增大结构，以消散该热量，从而维持可接受的工作温度。对电路的最大尺寸的限制，可能会进一步增加消除热量的难度，使热管理成为大功率电子设备设计的一个重要方面。特别困难的一个问题是，从印刷电路版(PCB)安装的电感器和变压器消除热量。这种电路的操作导致在磁心内大量热的产生，并导致磁心温度最终的增加。由于希望让电感器占据PCB的一个很小的表面面积，通常的电感器几何构造是由一个绕组环绕一磁心，所以很难把热量从磁心传递到周围的环境中。更具体地讲，现有技术的变压器，特别是用于大功率电子设备的表面安装的变压器，通常包括围绕环形(torroidal)磁心的绕组。这样的变压器中的磁心由绕组导线包围，它们缠绕的即使不是整个环形的外表面，也是一个相当大的部分。因此，仅可通过将绕组导线与一个相邻的散热器导通，才能消除磁心内的热量。环形的磁心也浪费了空间，因为在其中心处，环形的磁心包括一个大的不被占用的孔。需要一种改进的可表面安装的设计，该设计应可提供更好的空间利用率，并增强从变压器或电感器磁心到一个散热器的热传递。这样的电感器或变压器应具有很小的着落点，并且应是高效的、便宜的、以及与传统表面安装技术相兼容的，例如能够实现电感器或变压器到一PCB的再流焊。
技术实现思路
本专利技术通过提供一种绕组和磁心结构，解决了以上所指出的已知的可表面安装的电感器和变压器的问题，本专利技术的该绕组和磁心结构能够充分占据可用空间，并可提供磁心端和绕组与一个相邻的散热器的共面接触。在本专利技术的一个优选实施例中，一个可表面安装的感应元件包括一个磁心，该磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；以及一个围绕所述细长部分缠绕的绕组，其中，所述绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述端部分平表面共面，因此有助于把所述磁心和绕组表面安装在一个相邻结构上。根据本专利技术的另一个方面，感应元件包括一个第一磁心，该第一磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；一个围绕所述细长部分缠绕的第一绕组，其中，所述第一绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述端部分平表面共面；以及一个安装框架，该安装框架可固定所述第一绕组的导线端，并使所述第一磁心和第一绕组能够被表面安装在一个相邻结构上，以使所述相邻结构的平表面的一个部分与所述端部分平表面和所述第一绕组平表面相接触，以增强从所述感应元件向所述相邻结构的热传递。较佳的做法是令感应元件还包括一个第二磁心，该第二磁心具有一个细长部分以及两个端部分，所述第二磁心的每一所述端部分定义了一个端部分平表面；一个围绕所述第二磁心的所述细长部分缠绕的第二绕组，其中，所述第二绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述第二磁心端部分平表面共面，而且其中，所述安装框架还可固定所述第二绕组的导线端，并使被构型为把所述第一磁心端部分支靠(against)相应第二磁心端部分加以固定，以使所述第一磁心端部分和所述第一绕组的共面表面与所述第二磁心端部分和所述第二绕组的共面表面共面。根据本专利技术的又一个方面，一个变压器包括第一和第二磁心，每一个磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；一个围绕所述两个磁心的每一所述细长部分缠绕的绕组，其中，每一个绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与其相应磁心的各所述端部分平表面共面；以及一种材料，用于把所述第一和第二磁心的端部分固定在一起，以使所述第一磁心的每一端部分的端部分平表面与所述第二磁心的每一端部分的端部分平表面共面。较佳地，该变压器还包括一个环绕所述第一和第二磁心的安装框架，其中所述安装框架可固定每一所述绕组的导线端，并使所述第一和第二磁心能够被表面安装在一个相邻结构上，以使所述相邻结构的平表面的一个部分与所述端部分平表面和每一所述绕组的平表面相接触，以增强从所述变压器向所述相邻结构的热传递。在一个优选实施例中，把根据本专利技术的电感器或变压器安装在其上的相邻结构为印刷电路板。本专利技术的再一个方面是，提供一种使用一个磁心形成一个感应元件的方法，该磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，用于表面安装于一个相邻结构，例如印刷电路板等的表面。该方法包括下列步骤围绕磁心的所述中心细长部分形成一个导线绕组，以在所述绕组上创建一个与所述磁心的每一所述端上的一个表面共面的表面，以及把所述磁心安装在一个安装框架中，并把所述绕组的导线端固定在所述安装框架上的接线柱上。本专利技术的另一个方面是，提供一种具有小着落点的感应元件，这种感应元件改进了从变压器磁心到一个相邻结构的热传递，从而使过去用于同样应用的具有较低额定温度的材料能够得以使用。通过以下对具体实施例的详细讨论，可以对本专利技术更进一步地加以理解。为了清晰起见，该讨论仅涉及具体实例中的设备、方法以及概念。然而，本专利技术可用于连接种类繁多的设备。因此，不旨在通过具体实施例的讨论对本专利技术加以限制。附图说明当结合附图，参照以下的详细描述时，将可以更容易地理解本专利技术的上述方面和附带优点，在这些附图中图1是一个根据本专利技术的感应元件的透视图，该感应元件包括两个结合在一起的磁心，并安装在一个PCB上；图2A和2B是图1的感应元件的侧视图和底视图，图2C是一个安装框架接线柱的放大图，该绕组的导线端固定至安装框架接线柱上；图3是沿图1的感应元件的线3-3的截面图；图4A和4C说明的是根据本专利技术的感应元件的一个第一实施例，其中，图4A是一个顶视图、图4B是一个侧视图、以及图4C是沿图4A的线4C-4C的截面图，示出了两个结合在一起的感应元件磁心；图5A和5C说明的是根据本专利技术的感应元件的一个第二实施例，其中，图5A是一个顶视图、图5B是一个侧视图、以及图5C是沿图5A的线5C-5C的截面图，示出了两个结合在一起的感应元件磁心；以及图6是本专利技术的一个概略性示意图，描述了从本专利技术的感应元件到一个相邻结构的热量流动。在各图中，使用参照符号指示其中所描述的某些部件、方面、或特性，并在各图中使用相同的参照符号指示其中所描述的相同的部件、方面、或特性。
技术实现思路
为了便于对本专利技术的描述，以下仅就针对一个表面安装的感应设备的磁心和绕组设计对本专利技术加以描述，例如，该感应设备为一个可安装在PCB上的电感器、电力扼流圈、或变压器。总体上讲，本专利技术为一个磁心和绕组构造，该构造通过创建一条从磁心到外部环境的第二热传递路径，有助于把热量从磁心消除到感应元件的外部。该设备允许磁心和绕组共面安装至PCB，以使可以把磁心中的热量通过磁心端和绕组导向PCB。应该认识到，总体上讲，可以把本专利技术的设备用于改进电感器和变压器的热流动，具体地讲，本专利技术的设备可用于消除来自安装在印刷电路板等上的电力变换器变压器的热量。本专利技术的范围不局限于以下的实施例。以下，将参照附图更详细地描述本专利技术。图1～3说明了根据本专利技术构造为变压器或电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种感应元件，包括：一个磁心，该磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；以及一个围绕所述细长部分缠绕的绕组，其中，所述绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述端部分平表面共面，从 而便于将所述磁心和绕组表面安装在一个相邻结构上。

【技术特征摘要】
US 2003-7-15 10/621,2081.一种感应元件，包括一个磁心，该磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；以及一个围绕所述细长部分缠绕的绕组，其中，所述绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述端部分平表面共面，从而便于将所述磁心和绕组表面安装在一个相邻结构上。2.一种感应元件，包括一个第一磁心，该第一磁心具有一个中心细长部分以及两个端部分，每一所述端部分定义了一个端部分平表面；一个围绕所述细长部分缠绕的第一绕组，其中，所述第一绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述端部分平表面共面；以及一个安装框架，该安装框架可固定所述第一绕组的导线端，并使所述第一磁心和第一绕组能够被表面安装在一个相邻结构上，以使所述相邻结构的平表面的一个部分与所述端部分平表面和所述第一绕组平表面相接触，以增强从所述感应元件到所述相邻结构的热传递。3.根据权利要求2所述的感应元件，其中，所述相邻结构为印刷电路板，而且其中，所述安装框架还包括用于终止相邻于所述印刷电路板的所述第一绕组的端的接线柱。4.根据权利要求2所述的感应元件，其中，所述细长部分具有大体上呈长方形的截面形状。5.根据权利要求2所述的感应元件，其中，大体上沿所述磁心的所述细长部分的整个长度缠绕所述第一绕组。6.根据权利要求2所述的感应元件，还包括一个第二磁心，该第二磁心具有一个细长部分以及两个端部分，所述第二磁心的每一所述端部分定义了一个端部分平表面；一个围绕所述第二磁心的所述细长部分缠绕的第二绕组，其中，所述第二绕组的外表面定义了一个平表面，该平表面与每一所述第二磁心端部分平表面共面，而且其中，所述安装框架还可固定所述第二绕组的导线端部，并被构型以将所述第一磁心端部分支靠相应第二磁心端部分加以固定，以使所述第一磁心端部分和所述第一绕组的共面表面与所述第二磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：乔斯阿格瑞考R蒙卡达，徐沛基，王万全，
申请(专利权)人：雅达电子国际有限公司，
类型：发明
国别省市：HK[中国|香港]