CN204497003U - 电感结构 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电感结构，具有一基板及磁性元件，磁性元件具有扁平铁芯组、第一线圈及第二线圈，扁平铁芯具有第一铁芯与第二铁芯，第一铁芯具有两侧柱及中柱，第二铁芯耦接第一铁芯的两侧柱，中柱与第二铁芯间形成气隙，第一线圈围绕中柱，第二线圈围绕侧柱；其中该第一线圈与第二线圈围绕方向与该基板表面平行。

Description

电感结构

技术领域

本实用新型是关于一种电器装置其内部磁性元件配置及结构。

背景技术

现今科技发展迅速，行动装置逐渐为生活上不可或缺的电子器材，例如手机、平板及穿戴式装置等，为增加行动装置可移植性及便利性，主要技术着重缩小其尺寸，惟电池储存电量亦减少，行动装置充电需求提高，故每样产品皆须配备一变压器，以便充电。习知变压器具有一定程度体积，其最大挑战系因变压器内部两种主要元件占据一定空间，导致整体变压器无法缩减，其中一元件为电容，另一元件为电感。电感基本原理，乃将线圈缠绕磁性材料上，电感量与其线圈缠绕匝数成正比，欲提高电感量，可藉由增加匝数完成，惟增加线圈匝数亦会使得磁阻提高，产生的热能会导致磁性元件损毁。

请参照图1及图2，其***视图，电感元件包含两铁芯90以及一线圈80，该铁芯包含左右侧壁91及一中柱92，外观测视呈现一E字形，线圈80缠绕于两铁芯90的中柱92，并且两铁芯中柱92之间具有一气隙70。习知变压器的电感元件缺陷在于，欲增加电感量，则需增加线圈匝数，或者有不同绕线或线径需求时，必须将线圈围绕层迭，惟线圈系围绕中柱并向外扩张，此时受到铁芯侧壁影响，线圈匝数亦受到限制。此外，如前所述，增加匝数将使热能增加，为避免铁芯损毁因过热损毁，其侧壁必须保持相当厚度，此时两铁芯耦合时，不论如何设置，皆占据一定体积，使得电感元件无法微缩，变压器体积亦同。此外，习知技术在铁芯之间设计一气隙避免磁饱合，惟气隙可能带来漏感及效能上减损的问题。

综上所述，为减少变压器体积，对于电感元件的铁芯及其绕线，必须做进一步改良，使电感可靠度提升情况下，亦可缩减占据空间。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于提供一电感结构，减少其内部磁性元件所占空间。

本实用新型的次要目的在于提供一电感结构，使其内部磁性元件的线圈围绕不受铁芯的限制。

本实用新型的次要目的在于提供一电感结构，减少其内部磁性元件的漏磁以及效能上的损失。

本实用新型的次要目的在于提供一电感结构，有效配置其内部磁性元件，减少磁性元件与插头接线长度，增加装置可靠度。

为达到上述所指称的各目的与功效，本实用新型揭露一种电感结构，其具有一基板及一磁性元件，该磁性元件包含：一扁平铁芯组，该扁平铁芯组具有：一第一铁芯，该第一铁芯具有两侧柱及一中柱；以及一第二铁芯，耦接该第一铁芯的两侧柱，该中柱与该第二铁芯之间具有一气隙；一第一线圈，围绕该中柱；以及一第二线圈，围绕其中的一侧柱；其中，该第一线圈与第二线圈围绕方向与该基板表面平行。

本实用新型在一实施例中，其中该气隙位于该中柱的末端与该第二铁芯的表面之间。

本实用新型在另一实施例中，其中该第二铁芯的表面具有一凹部，该中柱的末端容置于该凹部，使该气隙形成于该凹部内，该气隙的几何形状对应该凹部与该中柱的末端的几何形状。

本实用新型在另一实施例中，其中该中柱的末端具有一凸部结构，与该凹部形成该气隙，该气隙的几何形状对应该凹部与该凸部结构的几何形状。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为I型。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为U型。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一线圈与第二线圈为多个PCB板层迭形成。

本实用新型在另一实施例中，其中该些PCB板具有一第一穿孔及一第二穿孔，该些PCB板于该第一穿孔的周围形成一第一环形走线，于该第二穿孔的周围形成一第二环形走线，该第一环形走线为该第一线圈，该第二环形走线为该第二线圈，该第一铁芯穿设于该第一穿孔及该第二穿孔。

本实用新型在另一实施例中，其中该基板为电路板。

本实用新型还揭露了一种电感结构，其具有一基板及一磁性元件，该磁性元件包含：一扁长铁芯组，该扁长铁芯组具有：一第一铁芯，该第一铁芯具有两侧柱及一中柱；以及一第二铁芯，耦接该第一铁芯的两侧柱，该中柱与该第二铁芯之间具有一气隙；一第一线圈，围绕该中柱；以及一第二线圈，围绕该中柱且不与该第一线圈交迭；其中该第一线圈与该第二线圈围绕方向与该基板表面平行。

本实用新型在另一实施例中，其中该气隙位于该中柱的末端与该第二铁芯的表面之间。

本实用新型在另一实施例中，其中该第二铁芯的表面具有一凹部， 该中柱的末端容置于该凹部，使该气隙形成于该凹部内，该气隙的几何形状对应该凹部与该中柱的末端的几何形状。

本实用新型在另一实施例中，其中该中柱的末端具有一凸部结构，与该凹部形成该气隙，该气隙的几何形状对应该凹部与该凸部结构的几何形状。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为I型。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为U型。

本实用新型在另一实施例中，其中该第一线圈与该第二线圈由堆栈多个PCB板形成。

本实用新型在另一实施例中，其中该些PCB板具有一第一穿孔及一第二穿孔，该些PCB板于该第一穿孔的周围形成一第一环形走线，于该第二穿孔的周围形成一第二环形走线，该第一环形走线为该第一线圈，该第二环形走线为该第二线圈，该第一铁芯穿设于该第一穿孔及该第二穿孔。

本实用新型在另一实施例中，其中该基板为电路板。

附图说明

图1：其为习知技术磁性元件示意图；

图2：其为***视图；

图3：其为本实用新型的一较佳实施例电感结构示意图；

图4：其为本实用新型较佳实施例磁性元件示意图；

图5：其为本实用新型较佳实施例磁性元件平视图；

图6：其为本实用新型另一较佳实施例的气隙示意图；

图7：其为本实用新型另一较佳实施例的气隙示意图；

图8：其为本实用新型另一较佳实施例磁性元件平视图；

图9：其为本实用新型的另一较佳实施例磁性元件平视图；

图10：其为本实用新型另一较佳实施例的磁性元件示意图。

【图号对照说明】

10    基板

20    磁性元件

201   扁平铁芯组

2011  第一铁芯

20111 侧柱

20112 中柱

2012  第二铁芯

202   第一线圈

203   第二线圈

204   气隙

205   PCB板

2051  第一穿孔

2052  第二穿孔

2053  第一环形走线

2054  第二环形走线

70    气隙

80    线圈

90    铁芯

91    侧壁

92    中柱

L     围绕方向

具体实施方式

为了使本实用新型的结构特征及所达成的功效有更进一步的了解与认识，特用较佳的实施例及配合详细的说明，说明如下：

请参照图3，其为本实用新型的一较佳实施例电感结构示意图，一并参照图4，为本实用新型的一较佳实施例磁性元件示意图；如图所示，本实用新型的电感结构，其包含：基板10以及磁性元件20，磁性元件20包含：扁平铁芯组201、第一线圈202及第二线圈203；此外，扁平铁芯组201更包含：第一铁芯2011以及第二铁芯2012。

请一并参照图5，其为本实用新型磁性元件的平视图，本实用新型的磁性元件20设置于基板10上，其中第一铁芯2011具有两侧柱20111及一中柱20112，第一铁芯2011外观呈现一E字形，第二铁芯2012耦接第一铁芯2011的两侧柱20111，第二铁芯2012外观呈现一I字形，并且中柱20112与第二铁芯2012间具有一气隙204，由中柱20112的末端与第二铁芯2012表面形成；此外，磁性元件20的第一线圈202围绕第一铁芯2011的中柱20112，第一线圈202围绕范围不含盖中柱的末端，第二线圈203围绕第一铁芯2011其中的一侧柱20111。

本实用新型电感结构的基板10为电路板，除磁性元件20外，可视需求设置其它元件。磁性元件20的第一线圈202与第二线圈203分别围绕中柱20112与其中一侧柱20111，彼此不相互交迭，故其绕线不受扁平铁芯组201空间拘束， 可视电路需求设计第一线圈202与第二线圈203各自匝数，或者可设置第三线圈于另一侧柱20111，第三线圈亦不会受铁芯的空间拘束；此外，由于扁平铁芯组201为扁平状，故磁性元件20可平躺于基板10上，所谓平躺于基板10即第一线圈202与第二线圈203的绕线方向L平行该基板10表面，因此，利用扁平铁芯组201使其平躺基板10的设置，可大幅缩减磁性元件20在电器装置占据空间。

请参照图6，其为本实用新型另一较佳实施例的气隙示意图；如图所示，本实用新型的气隙204由第一铁芯2011的中柱20111的末端与第二铁芯2012的表面形成，第二铁芯2012的表面更具有凹部，凹部恰可容置中柱的末端，故气隙204形成于凹部中，此外，凹部的几何形状可配合中柱末端的几何形状，气隙204位于于第二铁芯2012表面的凹部中，形成一包覆区，可减少漏磁以及效能上的减损。请一并参照图7，其为本实用新型另一较佳实施例的气隙示意图；如图所示，本实用新型除第二铁芯2012的表面具有凹部外，中柱20111的末端可形成一凸部结构，使该末端的凸部结构恰可容置凹部中，具有更佳包覆效果。

请参照图8，其为本实用新型另一较佳实施例磁性元件平视图；如图所示，本实用新型的第一铁芯2011外观呈现一E字形，第二铁芯2012外观呈现一U字形，第二线圈203此时围绕范围亦可包含第二铁芯2012。结合前一实施例，U字形的第二铁芯2012表面具有凹部，凹部的几何形状可配合中柱末端的几何形状，形成一气隙204。

请参照图9，其为本实用新型的另一较佳实施例磁性元件平视图；如图所示，本实用新型的铁芯组呈现扁长状，第一铁芯2011具有两侧柱20111及一中柱20112，第二铁芯2012耦接两侧柱20111，中柱20112与第二铁芯2012表面间具有一气隙204，其中第一线圈202围绕中柱20112，第二线圈203围绕中柱 20112且不与第一线圈202交迭。本实施例的第一线圈202与第二线圈203分别围绕中柱20111，无须重迭设置，亦不受铁芯空间拘束，其扁长状铁芯组可达到所减电器装置结构的缩减。

请参照图10，其为本实用新型另一较佳实施例的磁性元件示意图；如图所示，本实用新型的磁性元件以铁芯组及多个PCB版204形成，每一PCB版205具有一第一穿孔2051，及第二穿孔2052，且第一穿孔2051周围形成一第一环形走线2053，第二穿孔2052周围形成一第二环形走线2054，当多个PCB版205堆栈时，第一环形走线2053如同第一线圈202，与第二环形走线2054如同第二线圈203，并将第一铁芯2011的两侧柱20111及中柱20112分别穿过第一穿孔2051及第二穿孔2052。

为解决***躺设置于基板上，所谓平躺系第一线圈与第二线圈的围绕方向与该基板表面平行，藉此缩减磁性元件体积，并且另用铁芯扁长特性，使其平躺于基板上，大幅降低磁性元件所占空间，此外，由于第一线圈与第二线圈分别围绕侧柱及中柱，并无相互堆栈，故线圈匝数及线径毋庸受铁芯限制。

此外，为避免磁性元件效能影响，本实用新型的第二铁芯表面具有一凹部一气隙，凹部可容置中柱的末端，且凹部的几何形状可配合中柱末端的几何形状，使的气隙形成一包覆区，可减少漏磁以及效能上的损失。本实用新型的电感结构，亦可为扁长状铁芯组，此时第一线圈围绕中柱，第二线圈围绕中 柱且不与第一线圈交迭，此时线圈的围绕亦不受铁芯的空间限制，达到磁性元件于电感结构内部缩减所占空间的效果。

另外，为简化线圈围绕，本实用新型第一线圈与第二线圈可由多个PCB版形成，每一PCB版具有第一穿孔，及第二穿孔，且第一穿孔与第二穿孔周围形成环形走线，当多个PCB版堆栈时，环形走线如同第一线圈与第二线圈，并将第一铁芯分别穿过第一穿孔及第二穿孔，如此亦可达到磁性元件体积缩减的效果。

上文仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，凡依本实用新型权利要求范围所述的形状、构造、特征及精神所为的均等变化与修饰，均应包括于本实用新型的权利要求范围内。

Claims (18)

1.一种电感结构，其特征在于，其具有一基板及一磁性元件，该磁性元件包含：

一扁平铁芯组，该扁平铁芯组具有：

一第一铁芯，该第一铁芯具有两侧柱及一中柱；以及

一第二铁芯，耦接该第一铁芯的两侧柱，该中柱与该第二铁芯之间具有一气隙；

一第一线圈，围绕该中柱；以及

一第二线圈，围绕其中的一侧柱；

其中，该第一线圈与第二线圈围绕方向与该基板表面平行。

2.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该气隙位于该中柱的末端与该第二铁芯的表面之间。

3.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该第二铁芯的表面具有一凹部，该中柱的末端容置于该凹部，使该气隙形成于该凹部内，该气隙的几何形状对应该凹部与该中柱的末端的几何形状。

4.如权利要求3所述的电感结构，其特征在于，其中该中柱的末端具有一凸部结构，与该凹部形成该气隙，该气隙的几何形状对应该凹部与该凸部结构的几何形状。

5.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为I型。

6.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为U型。

7.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该第一线圈与第二线圈为多个PCB板层迭形成。

8.如权利要求7所述的电感结构，其特征在于，其中该些PCB板具有一第一穿孔及一第二穿孔，该些PCB板于该第一穿孔的周围形成一第一环形走线，于该第二穿孔的周围形成一第二环形走线，该第一环形走线为该第一线圈，该第二环形走线为该第二线圈，该第一铁芯穿设于该第一穿孔及该第二穿孔。

9.如权利要求1所述的电感结构，其特征在于，其中该基板为电路板。

10.一种电感结构，其特征在于，其具有一基板及一磁性元件，该磁性元件包含：

一扁长铁芯组，该扁长铁芯组具有：

一第一铁芯，该第一铁芯具有两侧柱及一中柱；以及

一第二铁芯，耦接该第一铁芯的两侧柱，该中柱与该第二铁芯之间具有一气隙；

一第一线圈，围绕该中柱；以及

一第二线圈，围绕该中柱且不与该第一线圈交迭；

其中该第一线圈与该第二线圈围绕方向与该基板表面平行。

11.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该气隙位于该中柱的末端与该第二铁芯的表面之间。

12.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该第二铁芯的表面具有一凹部，该中柱的末端容置于该凹部，使该气隙形成于该凹部内，该气隙的几何形状对应该凹部与该中柱的末端的几何形状。

13.如权利要求12所述的电感结构，其特征在于，其中该中柱的末端具有一凸部结构，与该凹部形成该气隙，该气隙的几何形状对应该凹部与该凸部结构的几何形状。

14.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为I型。

15.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该第一铁芯为E型，该第二铁芯为U型。

16.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该第一线圈与该第二线圈由堆栈多个PCB板形成。

17.如权利要求16所述的电感结构，其特征在于，其中该些PCB板具有一第一穿孔及一第二穿孔，该些PCB板于该第一穿孔的周围形成一第一环形走线，于该第二穿孔的周围形成一第二环形走线，该第一环形走线为该第一线圈，该第二环形走线为该第二线圈，该第一铁芯穿设于该第一穿孔及该第二穿孔。

18.如权利要求10所述的电感结构，其特征在于，其中该基板为电路板。