磁性元件及其磁性体制造技术

本发明专利技术涉及一种磁性元件及其磁性体。磁性元件包含一磁性体以及一线圈。磁性体包含一内腿部、至少一外腿部、一第一底部以及一第二底部。内腿部与至少一外腿部自第一底部与第二底部突出。内腿部的一截面积大于至少一外腿部的一总截面积。线圈缠绕于内腿部。一总截面积。线圈缠绕于内腿部。一总截面积。线圈缠绕于内腿部。

【技术实现步骤摘要】
磁性元件及其磁性体


[0001]本专利技术关于一种磁性元件及其磁性体，尤指一种可使磁场分布均匀且改善热平衡的磁性元件及其磁性体。

技术介绍

[0002]磁性元件是为重要的电子元件，用以存储能量、转换能量以及隔离电气。在大多数的电路中，皆安装有磁性元件。一般而言，磁性元件主要包含电抗器(reactor)、变压器(transformer)以及电感器(inductor)，且磁性元件通常是由一磁性体以及设置于磁性体中的至少一线圈组成。当装设有磁性元件的电子装置运行时，电子装置的温度会因磁性元件所产生的热能累积而升高，使得电子装置的运行效率降低，甚至会使磁性体产生龟裂。因此，如何避免热能累积，以改善磁性元件的热平衡，便成为设计上的一大课题。

技术实现思路

[0003]本专利技术提供一种可使磁场分布均匀且改善热平衡的磁性元件及其磁性体，以解决上述问题。
[0004]根据一实施例，本专利技术的磁性元件包含一磁性体以及一线圈。磁性体包含一内腿部、至少一外腿部、一第一底部以及一第二底部。内腿部与至少一外腿部自第一底部与第二底部突出。内腿部的一截面积大于至少一外腿部的一总截面积。线圈缠绕于内腿部。
[0005]根据另一实施例，本专利技术的磁性体包含一内腿部、至少一外腿部以及一底部。内腿部的一截面积大于至少一外腿部的一总截面积。内腿部与至少一外腿部自底部突出。
[0006]综上所述，本专利技术调整且最佳化磁性体的内腿部与至少一外腿部的截面积，以改善磁性元件的特性。具体地，内腿部的截面积大于至少一外腿部的总截面积。当磁性体的结构符合上述的几何条件时，磁性体即可使磁场分布均匀且避免热能累积，进而改善磁性元件的热平衡。
[0007]关于本专利技术的优点与精神可以借由以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。
附图说明
[0008]图1为根据本专利技术一实施例的磁性元件的剖面图。
[0009]图2为图1中的芯体的立体图。
[0010]图3为图2中的芯体的俯视图。
[0011]图4为图1中的磁性元件的侧视图。
[0012]图5为图1中的磁性体的前视图。
[0013]图6A为图5中的内腿部的体积的范围的立体图。
[0014]图6B为图5中的第一底部与第二底部的体积的范围的立体图。
[0015]图6C为图5中的两个外腿部的体积的范围的立体图。
[0016]图7为根据本专利技术另一实施例的磁性体的立体图。
[0017]图8为根据本专利技术另一实施例的磁性体的立体图。
[0018]其中，附图标记说明如下：
[0019]1：磁性元件
[0020]10，10'，10”：磁性体
[0021]10a，10b：芯体
[0022]12：线圈
[0023]100：内腿部
[0024]102：外腿部
[0025]104：第一底部
[0026]106：第二底部
[0027]A1，A2_1，A2_2，A3_1，A3_2：截面积
[0028]V1，V2_1，V2_2，V3_1，V3_2：体积
[0029]H：高度
[0030]L1，L2：长度
[0031]W1，W2：宽度
[0032]MF：磁通量
具体实施方式
[0033]请参阅图1至图6C，图1为根据本专利技术一实施例的磁性元件1的剖面图，图2为图1中的芯体10a的立体图，图3为图2中的芯体10a的俯视图，图4为图1中的磁性元件1的侧视图，图5为图1中的磁性体10的前视图，图6A为图5中的内腿部100的体积V1的范围的立体图，图6B为图5中的第一底部104与第二底部106的体积V2_1、V2_2的范围的立体图，图6C为图5中的两个外腿部102的体积V3_1、V3_2的范围的立体图。
[0034]本专利技术的磁性元件1可为电抗器、变压器、电感器或其它磁性元件。如图1所示，磁性元件1包含一磁性体10以及一线圈12。磁性体10包含一内腿部100、至少一外腿部102、一第一底部104以及一第二底部106。较佳地，第一底部104与第二底部106可为板状结构，且磁性体10可为对称结构。磁性体10可一体成型或由多个芯体组成。在本实施例中，磁性体10可由两个E型芯体10a、10b组成，但不以此为限。磁性体10的芯体的数量与型式可根据实际应用而决定。举例而言，磁性体10的芯体可为E型芯体、EFD型芯体、EPC型芯体、PQ型芯体、EC型芯体、薄型(low profile)芯体、POT型芯体、ETD型芯体、EP型芯体、RM型芯体、具有实心中柱(solid center post)的RM型芯体等。在本实施例中，芯体10a、10b具有相同的结构，且图2与图3所示的芯体10a仅是作为说明之用。然而，在另一实施例中，芯体10a、10b亦可具有不同的结构。
[0035]在本实施例中，磁性体10包含多个外腿部102，但不以此为限。如图1所示，磁性体10包含两个外腿部102，且内腿部100设置于两个外腿部102之间，其中内腿部100与两个外腿部102自第一底部104与第二底部106突出。在本实施例中，芯体10a包含内腿部100的一部分、两个外腿部102的一部分以及第一底部104，且芯体10b包含内腿部100的一部分、两个外腿部102的一部分以及第二底部106。然而，在另一实施例中，芯体10a、10b亦可具有单一外
腿部102，视实际应用而定。
[0036]在本实施例中，线圈12缠绕于内腿部100，且外腿部102无缠绕线圈。缠绕于内腿部100的线圈12所产生的一磁通量MF依序通过内腿部100、第一底部104、外腿部102与第二底部106的截面。此外，芯体10a、10b的内腿部100及/或外腿部102之间可存在一间隙，视实际应用而定。
[0037]在本实施例中，内腿部100的一截面积大于外腿部102的一总截面积。如图3所示，内腿部100的截面积定义为A1，且两个外腿部102的截面积定义为A3_1、A3_2。因此，内腿部100与两个外腿部102的截面积符合下列不等式：A1>A3_1+A3_2。需说明的是，上述不等式(A1>A3_1+A3_2)是适用于具有两个外腿部102的磁性体10。当磁性体10的结构符合上述的几何条件时，磁性体10即可使磁场分布均匀且避免热能累积，进而改善磁性元件1的热平衡。
[0038]需说明的是，至少一外腿部102的数量可为N(N为正整数)，且N个外腿部102的截面积可定义为A3_1、
…
、A3_N。因此，内腿部100与N个外腿部102的截面积是符合下列不等式：A1>A3_1+
…
+A3_N。在另一实施例中，若至少一外腿部102的数量为1，内腿部100与外腿部102的截面积是符合下列不等式：A1>A3_1。在另一实施例中，若至少一外腿部102的数量为4，内腿部100与四个外腿部102的截面积是符合下列不等式：...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁性元件，包含：一磁性体，包含一内腿部、至少一外腿部、一第一底部以及一第二底部，该内腿部与该至少一外腿部自该第一底部与该第二底部突出，该内腿部的一截面积大于该至少一外腿部的一总截面积；以及一线圈，缠绕于该内腿部。2.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内腿部的该截面积大于该磁性体的一有效截面积，该至少一外腿部的数量为N，N为正整数，该有效截面积由下列公式得到：Aeff＝(A1*V1+A2_1*V2_1+A2_2*V2_2+A3_1*V3_1+
…
+A3_N*V3_N)/((V1*N+V2_1+V2_2+V3_1+
…
+V3_N)/N)；其中，Aeff表示该有效截面积，A1表示该内腿部的该截面积，A2_1表示该第一底部的一截面积，A2_2表示该第二底部的一截面积，A3_N表示该至少一外腿部的一第N个外腿部的一截面积，V1表示该内腿部的一体积，V2_1表示该第一底部的一体积，V2_2表示该第二底部的一体积，且V3_N表示该至少一外腿部的该第N个外腿部的一体积。3.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内腿部的该截面积大于该第一底部与该第二底部的一总截面积。4.如权利要求3所述的磁性元件，其中该第一底部包含一散热面，该散热面用以接触一散热模块以进行散热，且该第一底部的一截面积小于该第二底部的一截面积。5.如权利要求1所述的磁性元件，其中该磁性体的一高度介于22毫米与152毫米之间。6.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内腿部的该截面积与该至少一外腿部的该总截面积的比值介于1.01与1.6之间。7.如权利要求1所述的磁性元件，其中缠绕于该内腿部的该线圈所产生的一磁通量依序通过该内腿部、该第一底部、该至少一外腿部与该第二底部的截面。8.如权利要求1所述的磁性元件，其中该磁性体包含多个外腿部，该...

【专利技术属性】
技术研发人员：林文玉，吕墨扬，冯凯毅，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：