CN106449046B - 一种磁性元件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种磁性元件，包括：绕线骨架、磁芯组和导电绕组，绕线骨架的中心设有贯穿其两端的安装通道，绕线骨架的侧面向内凹陷形成环绕在安装通道外圈的线槽，绕线骨架的两端面中心均设有向外凸出的定位环；磁芯组由两个套在绕线骨架两端的磁芯构成；绕线骨架的至少一端面上安装有导电绕组，导电绕组上设有可套在定位环上的定位孔，导电绕组的一侧边缘还设有折弯部，折弯部伸出磁芯组。本发明具有有效的散热结构，且初级绕组和次级绕组能精确定位，便于批量自动化生产。

Description

一种磁性元件
技术领域
本发明涉及磁性元件技术领域，尤其涉及一种带散热及定位结构的磁性元件。
背景技术
现有开关电源的磁性元件设计，如变压器等为了减小器件尺寸，多采用图1所示结构，通过初级绕线500和次级铜片600绕组相结合的方式，再配合磁芯400a和400b构成一个变压器。变压器的初级侧通常为高压小电流，需要绕组匝数较多，变压器的次级侧为低压大电流，需要绕组匝数少，一般采用铜片绕组。
这种方案存在以下几个缺陷：
1、初级绕线需要手工绕组，在匝数较多时，不能保证绕组尺寸一致性；
2、次级铜片绕组和初级绕线的相对位置无法精确定位，特别是多个初级和次级绕组夹绕后，批量一致性很难保证；
3、磁性元件上未设置有效的散热结构，磁性元件使用时的热量无法快速散去，影响使用性能及寿命。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提出一种磁性元件，该磁性元件具有有效的散热结构，磁性元件使用时的热量能快速散去，同时初级绕组和次级绕组能精确定位，可以批量自动化生产。
本发明采用的技术方案是，设计一种磁性元件，包括：
绕线骨架，绕线骨架的中心设有贯穿其两端的安装通道，绕线骨架的侧面向内凹陷形成环绕在安装通道外圈的线槽，绕线骨架的两端面中心均设有向外凸出的定位环；
磁芯组，磁芯组由两个套在绕线骨架两端的磁芯构成，至少一个磁芯上设有可***安装通道内的安装柱；
导电绕组，绕线骨架的至少一端面上安装有导电绕组，导电绕组上设有可套在定位环上的定位孔，导电绕组的一侧边缘还设有折弯部，折弯部伸出磁芯组。
优选的，线槽两侧的槽壁上间隔设有散热口。
优选的，绕线骨架的一端面上设有至少一个向外凸出的连接部，绕线骨架的另一端面上设有与连接部位置对齐的凹陷部。磁芯组内设有至少两个叠层连接的绕线骨架时，相邻两绕线骨架通过连接部与凹陷部的插接完成叠层连接。
在第一实施例中，绕线骨架的一端面上设有至少一个凸出部，绕线骨架的另一端面未设置凸出部，导电绕组上设有与凸出部形状配合的缺口。
在第二实施例中，绕线骨架的两端面上均设有至少一个凸出部，导电绕组上设有与凸出部形状配合的缺口。
在第三实施例中，绕线骨架的一端面设有至少一个凸出部，导电绕组上设有与凸出部形状配合的缺口，绕线骨架的另一端面上设有与凸出部缺口对齐的空缺部。磁芯组内设有至少两个叠层连接的绕线骨架时，相邻两绕线骨架叠层连接时，凸出部***空缺部中。
与现有技术相比，本发明的绕线骨架设有线槽，可实现自动化绕线工艺，导电绕组的边缘部分折弯处理，并伸出磁芯组外，起到增强散热和通流的作用。较优的，绕线骨架上凸出部，导电绕组上配合设有缺口与之配合起到限位作用，进一步的，绕线骨架上还设有连接部和凹陷部，多个绕线骨架之间可通过这个连接部和凹陷部组合装配，实现模块化扩展。
附图说明
下面结合实施例和附图对本发明进行详细说明，其中：
图1是现有技术的结构拆分示意图；
图2是本发明第一实施例的结构拆分示意图；
图3是本发明第一实施例中绕线骨架的正面结构示意图；
图4是本发明第一实施例中绕线骨架的背面结构示意图；
图5是本发明所有实施例中导电绕组的结构示意图；、
图6是本发明第二实施例的结构拆分示意图；
图7是本发明第二实施例中绕线骨架的正面结构示意图；
图8是本发明第二实施例中绕线骨架的背面结构示意图；
图9是本发明中多个绕线骨架叠层连接的结构拆分示意图；
图10是本发明第三实施例中绕线骨架的正面结构示意图；
图11是本发明第三实施例中绕线骨架的正面结构示意图。
具体实施方式
如图2、6、9所示，本发明提出的磁性元件，包括：绕线骨架100、磁芯组和导电绕组200。
绕线骨架100的主体部分呈扁平的圆盘，圆盘的中心设有贯穿其两端的安装通道100a，绕线骨架100的侧面向内凹陷形成线槽100b，线槽100b环绕在安装通道100a的外圈，线槽100b的设置可实现自动化绕线工艺。磁芯组由左右两个对接的磁芯300构成，至少一个磁芯300上设有可***安装通道100a内的安装柱300a。实际应用时，磁芯组内的两个磁芯300可左右对称设置，两个磁芯300上均设有安装柱300a，绕线骨架100安装在两个磁芯300之间，该两个磁芯300上的安装柱300a朝相对的方向***安装通道100a的两端，当然，也可以仅在一个磁芯300上设置安装柱300a，两个磁芯300在绕线骨架100外侧对接。当磁性元件内仅设有单个绕线骨架100时，左右两个磁芯300套在该绕线骨架100的两端，当磁性元件内设置由多个单个绕线骨架100叠层连接构成的绕线骨架组时，左右两个磁芯300套在该绕线骨架组的两端。
如图3、4、7、8、10、11所示，绕线骨架100的两个端面中心均设有向外凸出的定位环100c，绕线骨架100的至少一个端面上安装有导电绕组200，导电绕组200上设有可套在定位环100c上的定位孔200a，组装时先将导电绕组200套在绕线骨架100的端面上，再安装外部的磁芯组。其中，如图2、5、6、9所示，导电绕组200的一侧边缘还设有折弯部200b，折弯部200b伸出磁芯组，以便于磁性元件在工作时快速散热，还能增加通过电流的能力，折弯部200b可设置为平面，或者在折弯部200b上设置锯齿状的散热槽，以提高散热效率。较优的，线槽100b两侧的槽壁上也间隔设有散热口100d，该散热口100d能方便线槽100b内的导线散热，进一步提高散热效率。
为了使导电绕组200和绕线骨架100的定位更准确，导电绕组200和绕线骨架100之间设有限位结构，关于限位结构以下有多个实施例进行说明。
如图2至5所示，在第一实施例中，绕线骨架100的一个端面上设有至少一个凸出部100e，绕线骨架100的另一个端面上未设置凸出部，导电绕组200上设有与该凸出部100e形状配合的缺口200c，组装时将导电绕组200套在绕线骨架100设置有凸出部100e的该端面上，导电绕组的定位孔200a套在定位环100c上、缺口200c套在凸出部100e上，通过凸出部100e来限定导电绕组200和绕线骨架100的切向相对位置。
如图6至8所示，在第二实施例中，绕线骨架100的两个端面上均设有至少一个凸出部100e，导电绕组200上设有与凸出部100e形状配合的缺口200c，绕线骨架100的两个端面都设置凸出部100e的好处是可以在正反两面配合导电绕组200使用。组装过程与第一实施例类似，分别将导电绕组200套在绕线骨架100的两个端面即可，当然也可以选择仅在一个端面上安装导线绕组200。
较优的，在第一实施例和第二实施例中，绕线骨架100上还设有可实现多个绕线骨架叠层连接的连接结构，如图3、4、7、8所示，绕线骨架100的两端面底边均向外伸出安装台，安装台的外侧边缘平直，一个安装台上设有至少一个向外凸出的连接部100g，另一安装台上设有与连接部100g位置对齐的凹陷部100h，该凹陷部100h可以为凹坑或者通孔。如图9所示，当磁芯组内设有至少两个绕线骨架100时，即磁芯组内设有绕线骨架组时，相邻两绕线骨架100通过连接部100g与凹陷部100h的插接，完成多个绕线骨架100的叠层连接，达到模块化扩展的效果。
如图10、11所示，在第三实施例中，绕线骨架100的一端面设有至少一个凸出部100e，导电绕组200上设有与凸出部100e形状配合的缺口200c，绕线骨架100的另一端面上设有与凸出部100e缺口对齐的空缺部100f，组装时将导电绕组200套在绕线骨架100设置有凸出部100e的该端面上。当磁芯组内设有至少两个叠层连接的绕线骨架100时，相邻两绕线骨架中一绕线骨架的凸出部100e***另一外线骨架的空缺部100f中。凸出部100e和空缺部100f的设置既可以限位导电绕组200，又可以完成多个绕线骨架100的叠层连接，结构紧凑并且便于加工生产。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，折弯部200b、凸出部100e及连接部100g的形状多种多样，只要其目的在于起到绕线骨架100之间或绕线骨架100与导电绕组200之间相互连接限位作用的，都包含在本发明的保护范围之内。同样的，绕线骨架上的散热口100d形状也可以是多种多样的，只要其目的在于起到散热作用，都包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种磁性元件，其特征在于，包括：
绕线骨架，所述绕线骨架的中心设有贯穿其两端的安装通道，所述绕线骨架的侧面向内凹陷形成环绕在所述安装通道外圈的线槽，所述绕线骨架的两端面中心均设有向外凸出的定位环；
磁芯组，所述磁芯组由两个套在所述绕线骨架两端的磁芯构成，至少一个磁芯上设有可***所述安装通道内的安装柱；
导电绕组，所述绕线骨架的至少一端面上安装有所述导电绕组，所述导电绕组上设有可套在所述定位环上的定位孔，所述导电绕组的一侧边缘还设有折弯部，所述折弯部伸出所述磁芯组；
所述绕线骨架的一端面设有至少一个凸出部，所述导电绕组上设有与所述凸出部形状配合的缺口，所述绕线骨架的另一端面上设有与所述凸出部缺口对齐的空缺部，组装时将导电绕组套在绕线骨架设置有凸出部的该端面上；
所述磁芯组内设有至少两个叠层连接的绕线骨架，相邻两绕线骨架叠层连接时，所述凸出部***所述空缺部中，通过凸出部来限定导电绕组和绕线骨架的切向相对位置。
2.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述线槽两侧的槽壁上间隔设有散热口。
3.如权利要求1或2所述的磁性元件，其特征在于，所述绕线骨架的一端面上设有至少一个向外凸出的连接部，所述绕线骨架的另一端面上设有与所述连接部位置对齐的凹陷部。
4.如权利要求3所述的磁性元件，其特征在于，所述磁芯组内设有至少两个叠层连接的绕线骨架，相邻两绕线骨架通过连接部与凹陷部的插接完成叠层连接。
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