平面磁性元件及电源模块制造技术

本申请提供一种平面磁性元件，以及一种包括该平面磁性元件的电源模块。平面磁性元件包括第一磁芯、第二磁芯、磁柱、电路板和支撑结构。第一磁芯和第二磁芯分列电路板的相背两侧，电路板包括靠近第一磁芯的第一平面和靠近第二磁芯的第二平面。电路板还包括连通于第一平面和第二平面之间的通孔。磁柱穿过通孔并分别与第一磁芯和第二磁芯抵持。支撑结构位于第一磁芯和第一平面之间，其分别与第一磁芯和第一平面抵接，以使得第一磁芯与第一平面之间形成第一间隙，并同时使得第二磁芯与第二平面之间形成第二间隙。本申请平面磁性元件的第一间隙和第二间隙增大了散热面积，从而减小了热级联效应，可以提升平面磁性元件的工作可靠性。可以提升平面磁性元件的工作可靠性。可以提升平面磁性元件的工作可靠性。

【技术实现步骤摘要】
平面磁性元件及电源模块


[0001]本申请涉及电子器件领域，尤其涉及一种平面磁性元件，以及一种包括该平面磁性元件的电源模块。

技术介绍

[0002]平面磁技术有体积小、重量轻的优点，可以显著提高磁性元件的功率密度，因此在电源模块中应用的越来越广泛。平面磁性元件的磁芯与电路板层叠设置，其外表面可用于散热的面积相对较小，导致平面磁性元件的散热能力受限。因此平面磁性元件容易出现热级联现象，影响电源模块的正常工作。

技术实现思路

[0003]本申请提供一种平面磁性元件和电源模块。在实现平面磁性元件小型化的同时，可以增大平面磁性元件的散热面积。本申请具体包括如下技术方案：
[0004]第一方面，本申请提供一种平面磁性元件，包括第一磁芯、第二磁芯、磁柱、电路板和支撑结构；第一磁芯和第二磁芯分列电路板的相对两侧，电路板包括靠近第一磁芯的第一平面、和靠近第二磁芯的第二平面；电路板还包括通孔，通孔连通于第一平面和第二平面之间，磁柱穿过通孔，磁柱分别与第一磁芯和第二磁芯抵持；支撑结构位于第一磁芯和第一平面之间，支撑结构分别与第一磁芯和第一平面抵接，以使得第一磁芯与第一平面之间形成第一间隙，并同时使得第二磁芯与第二平面之间形成第二间隙。
[0005]本申请平面磁性元件通过穿过电路板的磁柱分别抵持第一磁芯和第二磁芯，保证了第一磁芯和第二磁芯之间的相对距离。然后通过分别与第一磁芯和第一平面抵接的支撑结构，控制了第一间隙的高度，并由此间接控制到了第二间隙的高度。而第一间隙和第二间隙的形成，也增大了本申请平面磁性元件的散热面积，减小了平面磁性元件的热级联效应。本申请平面磁性元件的工作可靠性也相应提升。
[0006]在一种可能的实现方式中，第一间隙包括第一通风道，第一通风道沿第一方向贯穿于第一磁芯与第一平面之间，第一方向平行于第一平面；第二间隙包括第二通风道，第二通风道也沿第一方向贯穿于第二磁芯与第二平面之间。
[0007]在本实现方式中，当第一通风道沿第一方向贯穿第一磁芯与第一平面之间时，第一间隙内的冷却空气可以沿第一方向实现对流，从而保证第一间隙位置的散热效果；而当第二通风道沿第一方向贯穿第二磁芯与第二平面之间时，也能够保证第二间隙内的冷却空气对流，保证第二间隙位置的散热效果。
[0008]在一种可能的实现方式中，第一间隙包括至少两个第一通风道，且在垂直于第一方向的第二方向上，磁柱的两侧各设有至少一个第一通风道；第二间隙包括至少两个第二通风道，且在第二方向上，磁柱的两侧各设有至少一个第二通风道。
[0009]在本实现方式中，因为磁柱连接于第一磁芯与第二磁芯之间，使得磁柱会对冷却空气的流通形成阻碍。而将第一通风道和第二通风道均设置于磁柱的相对两侧位置，可以
使得第一间隙和第二间隙各自的散热效果更均衡，避免出现局部温度过高的现象。
[0010]在一种可能的实现方式中，第一间隙的尺寸大于或等于1mm；第二间隙的尺寸也大于或等于1mm。
[0011]在本实现方式中，设置第一间隙的尺寸，即控制了第一磁芯至第一平面的最小距离。该最小距离可以保证第一磁芯与电路板、磁柱之间的配合工作，并同时提供冷却空气足够的流动空间。而设置第二间隙的尺寸，也用于保证第二磁芯至第二平面的最小距离。
[0012]在一种可能的实现方式中，磁柱与第一磁芯呈一体成型的结构。
[0013]在一种可能的实现方式中，支撑结构与第一磁芯呈一体成型的结构。
[0014]在一种可能的实现方式中，支撑结构构造为垫片，垫片分别与第一磁芯和第一平面粘接。
[0015]在一种可能的实现方式中，电路板包括两个通孔，两个通孔间隔设置，对应磁柱的数量也为两个，两个磁柱分别与第一磁芯和第二磁芯抵持。
[0016]在本实现方式中，两个磁柱间隔设置，可以在第一磁芯与第二磁芯之间形成循环通路。
[0017]在一种可能的实现方式中，两个磁柱沿第一方向间隔设置。
[0018]在一种可能的实现方式中，电路板还设有绕线，绕线环绕于通孔的外围。
[0019]在本实现方式中，绕线环绕于通孔外围，也即绕线环绕于磁柱的外围。磁柱可以增大绕线内的磁通量，进而增大平面磁性元件的电感量。
[0020]第二方面，本申请提供一种电源模块，包括送风单元，以及至少一个本申请第一方面提供的平面磁性元件。送风单元用于同时朝向第一间隙和第二间隙送风，以对平面磁性元件进行散热。可以理解的，在本申请第二方面提供的电源模块中，因为采用了本申请第一方面提供的平面磁性元件，其散热效果得到提升，并由此提升了工作可靠性。
附图说明
[0021]图1是本申请提供的一种电源模块的结构示意图；
[0022]图2是本申请提供的一种电源模块中平面磁性元件的结构示意图；
[0023]图3是本申请提供的一种电源模块中平面磁性元件的分解侧向示意图；
[0024]图4是本申请提供的一种电源模块中平面磁性元件的分解结构示意图；
[0025]图5是本申请提供的一种电源模块中平面磁性元件的侧向局部示意图；
[0026]图6是本申请提供的一种电源模块的冷却风路示意图；
[0027]图7是现有技术中的一种电源模块的冷却风路示意图；
[0028]图8是本申请提供的一种平面磁性元件中第一磁芯的平面示意图；
[0029]图9是本申请提供的一种平面磁性元件中电路板的结构示意图；
[0030]图10是本申请提供的一种平面磁性元件的等效电路图；
[0031]图11是本申请提供的一种平面磁性元件的另一侧向示意图；
[0032]图12是本申请提供的一种平面磁性元件中第一磁芯另一实施例的结构示意图；
[0033]图13a、图13b和图13c分别是本申请提供的一种平面磁性元件中磁柱的不同实施例的截面示意图；
[0034]图14是本申请提供的一种平面磁性元件中第一磁芯另一实施例的结构示意图；
[0035]图15是本申请提供的一种平面磁性元件中第一磁芯另一实施例的结构示意图；
[0036]图16是本申请提供的一种平面磁性元件中第一磁芯另一实施例的侧向示意图。
具体实施方式
[0037]下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。
[0038]图1为本申请提供的一种电源模块200的结构示意。
[0039]电源模块200包括送风单元201和本申请所提供的平面磁性元件100。送风单元201和平面磁性元件100沿第一方向001并排设置，送风单元201可以沿第一方向001朝向平面磁性元件100 提供冷却空气，以促进平面磁性元件100的散热效果。且在图1的示意中，平面磁性元件100 呈板状，其大致平行于第一方向001布置，并且位于送本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种平面磁性元件，其特征在于，包括第一磁芯、第二磁芯、磁柱、电路板和支撑结构；所述第一磁芯和所述第二磁芯分列所述电路板的相对两侧，所述电路板包括靠近所述第一磁芯的第一平面、和靠近所述第二磁芯的第二平面；所述电路板还包括通孔，所述通孔连通于所述第一平面和所述第二平面之间，所述磁柱穿过所述通孔，所述磁柱分别与所述第一磁芯和所述第二磁芯抵持；所述支撑结构位于所述第一磁芯和所述第一平面之间，所述支撑结构分别与所述第一磁芯和所述第一平面抵接，以使得所述第一磁芯与所述第一平面之间形成第一间隙，并同时使得所述第二磁芯与所述第二平面之间形成第二间隙。2.根据权利要求1所述的平面磁性元件，其特征在于，所述第一间隙包括第一通风道，所述第一通风道沿第一方向贯穿于所述第一磁芯与所述第一平面之间，所述第一方向平行于所述第一平面；所述第二间隙包括第二通风道，所述第二通风道也沿所述第一方向贯穿于所述第二磁芯与所述第二平面之间。3.根据权利要求2所述的平面磁性元件，其特征在于，所述第一间隙包括至少两个所述第一通风道，且在垂直于所述第一方向的第二方向上，所述磁柱的两侧各设有至少一个所述第一通风道；所述第二间隙包括至少两个所述第二通风道，且在所述第二方向上，所述磁柱的两侧各设有至少一个所述第二通风道。4.根据权利要求1
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【专利技术属性】
技术研发人员：高强，张希俊，姚军，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：新型
国别省市：