磁性组件的制作方法

1.本发明涉及一种磁性组件，且特别是有关于一种具有较佳效率的磁性组件。


背景技术：

2.目前，磁性组件已广泛应用于电源供应器等装置，而要如何制造出高效率的磁性组件是相关领域的技术人员研究的目标。


技术实现要素：

3.本发明提供一种磁性组件，其具有较佳效率。
4.本发明的一种磁性组件，包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯及线圈组。第一磁芯包括多个第一边柱且具有第一穿孔及围绕出第一穿孔的第一壁面。第二磁芯位于第一磁芯的一侧，且包括多个第二边柱，第一磁芯的这些第一边柱朝向第二磁芯的这些第二边柱，且第一气隙形成于这些第一边柱与这些第二边柱之间。第三磁芯设置于第一磁芯与第二磁芯之间且伸入于第一穿孔内，第三磁芯与第一壁面之间存在第二气隙。线圈组位于第一磁芯与第二磁芯内且围绕第三磁芯。
5.在本发明的一实施例中，上述的第一磁芯包括第一基板，这些第一边柱凸出于第一基板上，第一穿孔贯穿于第一基板，第二磁芯包括第二基板，这些第二边柱凸出于第二基板上。
6.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯包括第一端面，第一端面齐平于第一磁芯的第一基板的外表面。
7.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯包括第一端面，第一端面超出于第一磁芯的第一基板的外表面。
8.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯包括第一端面，第一端面位于第一磁芯的第一基板的外表面与内表面之间。
9.在本发明的一实施例中，上述的第二磁芯的第二基板具有第二穿孔及围绕出第二穿孔的第二壁面，第三磁芯伸入于第二穿孔内，第三磁芯与第二壁面之间存在第三气隙。
10.在本发明的一实施例中，上述的第二基板无穿孔，第三磁芯包括第二端面，第二端面抵靠于第二基板或者相对于第二基板内缩，而与第二基板之间存在第三气隙。
11.在本发明的一实施例中，上述的第一磁芯的材质与第三磁芯的材质不同，且第二磁芯的材质与第三磁芯的材质不同。
12.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯的饱和磁通密度大于第一磁芯与第二磁芯的饱和磁通密度。
13.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯的截面积小于第一磁芯的这些第一边柱的顶面面积总合，且第三磁芯的截面积小于第二磁芯的这些第二边柱的顶面面积总合。
14.在本发明的一实施例中，上述的第二气隙在第三磁芯的延伸方向上的宽度一致。
15.在本发明的一实施例中，上述的第一壁面为局部的锥面，而使得第二气隙在第三
磁芯的延伸方向上的宽度不同。
16.在本发明的一实施例中，上述的第一壁面呈曲面，而使得第二气隙在第三磁芯的延伸方向上的宽度不同。
17.在本发明的一实施例中，上述的第三磁芯具有贯孔。
18.在本发明的一实施例中，上述的这些第一边柱包括朝向第三磁芯倾斜的多个第一斜面，或/且这些第二边柱包括朝向第三磁芯倾斜的多个第二斜面。
19.在本发明的一实施例中，上述的第一磁芯与第二磁芯沿着第三磁芯的延伸方向配置，且第一穿孔为封闭孔。
20.在本发明的一实施例中，上述的第一磁芯与第二磁芯沿着垂直于第三磁芯的延伸方向的方向配置，而位于第三磁芯的周侧旁，且第一穿孔为非封闭孔。
21.基于上述，本发明的磁性组件将第三磁芯设置于第一磁芯与第二磁芯之间且伸入于第一磁芯的第一穿孔内，而使第三磁芯与第一壁面之间存在第二气隙。第二气隙可有助于提高磁性组件能够承受的电流流量，而有助于提高输出效率。
附图说明
22.图1是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的示意图；
23.图2a是图1的磁性组件的爆炸示意图；
24.图2b是图1的磁性组件的第一磁芯的示意图；
25.图2c是图2b的另一视角的示意图；
26.图2d是图1的磁性组件的第二磁芯的示意图；
27.图2e是图2d的另一视角的示意图；
28.图3是图1的磁性组件的立体剖面示意图；
29.图4是图1的磁性组件的剖面示意图；
30.图5至图11是依照本发明的多个实施例的多种磁性组件的剖面示意图；
31.图12是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的爆炸示意图；
32.图13是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的组合示意图；
33.图14是图13的磁性组件的爆炸示意图；
34.图15是图13的磁性组件的剖面示意图。
35.附图标记说明
36.d:延伸方向；
37.g1、g1i:第一气隙；
38.g2、g2a、g2b、g2i:第二气隙；
39.g3、g3a、g3b、g3e、g3i:第三气隙；
40.100、100a、100b、100c、100d、100e、100f、100g、100h、100i:磁性组件；
41.110、110i:第一磁芯；
42.111:第一基板；
43.112、112i:第一穿孔；
44.113、113b、113i:第一壁面；
45.114、114g:第一边柱；
46.115:顶面；
47.116:外表面；
48.117:内表面；
49.118:第一斜面；
50.120、120i:第二磁芯；
51.121、121e:第二基板；
52.122、122i:第二穿孔；
53.123、123b、123i:第二壁面；
54.124、124g:第二边柱；
55.125:顶面；
56.126:外表面；
57.127:内表面；
58.128:第二斜面；
59.130、130c、130d、130e、130f:第三磁芯；
60.132:第一端面；
61.134:第二端面；
62.136:贯孔；
63.140:线圈组；
64.145:绕线架。
具体实施方式
65.现将详细地参考本发明的示范性实施例，示范性实施例的实例说明于附图中。只要有可能，相同组件符号在图式和描述中用来表示相同或相似部分。
66.图1是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的示意图。图2a是图1的磁性组件的爆炸示意图。图2b是图1的磁性组件的第一磁芯的示意图。图2c是图2b的另一视角的示意图。图2d是图1的磁性组件的第二磁芯的示意图。图2e是图2d的另一视角的示意图。图3是图1的磁性组件的立体剖面示意图。图4是图1的磁性组件的剖面示意图。
67.请参阅图1至图4，本实施例的磁性组件100包括第一磁芯110、第二磁芯120、第三磁芯130、线圈组140及绕线架145。在本实施例中，第一磁芯110包括第一基板111及凸出于第一基板111上的多个第一边柱114。第一基板111具有第一穿孔112及围绕出第一穿孔112的第一壁面113。第一穿孔112位于第一基板111的中央且为封闭孔。
68.第二磁芯120位于第一磁芯110的一侧，且包括第二基板121及凸出于第二基板121上的多个第二边柱124。第二磁芯120的第二基板121具有第二穿孔122及围绕出第二穿孔122的第二壁面123。第二穿孔122位于第二基板121的中央，对应于第一穿孔112，且第二穿孔122为封闭孔。
69.第一磁芯110的这些第一边柱114朝向第二磁芯120的这些第二边柱124。如图3与图4所示，第一气隙g1形成于这些第一边柱114与这些第二边柱124之间。第一气隙g1中可选择地填入绝缘胶体(未绘示)，以固定第一磁芯110与第二磁芯120。第一气隙g1用于调整电感量及提高磁性组件100能够承受的电流流量，而有助于提高电源供应器的输出效率。
70.在本实施例中，第一磁芯110与第二磁芯120的材质与形状相同，但在其他实施例中，第一磁芯110与第二磁芯120的材质或/且形状也可以不同。
71.第三磁芯130呈柱状，设置于第一磁芯110与第二磁芯120之间且伸入于第一磁芯110的第一穿孔112及第二磁芯120的第二穿孔122内。如图3与图4所示，在本实施例中，由于第三磁芯130独立于第一磁芯110与第二磁芯120，而使得第三磁芯130与第一壁面113之间存在第二气隙g2，且第三磁芯130与第二壁面123之间存在第三气隙g3。第二气隙g2与第三气隙g3可调整磁性组件100能够承受的电流流量，而有助于提高电源供应器的输出效率。
72.线圈组140与绕线架145位于第一磁芯110与第二磁芯120内，且线圈组140配置于绕线架145上且围绕第三磁芯130。在本实施例中，线圈组140为金属线圈，但线圈组140的形状或种类不以此为限制，只要是成圈的导体即可。
73.在本实施例中，第三磁芯130的材质与第一磁芯110及第二磁芯120的材质不同。第三磁芯130可选用饱和磁通密度较大的材质，而使第三磁芯130的饱和磁通密度大于第一磁芯110与第二磁芯120的饱和磁通密度。
74.举例来说，第一磁芯110与第二磁芯120的材质可为锰金合金，第三磁芯130的材质可为铁镍合金或是铁硅铝。当然，第一磁芯110、第二磁芯120与第三磁芯130的材质不以此为限制。
75.在一实施例中，第一磁芯110与第二磁芯120的饱和磁通密度例如可以为4000t，第三磁芯130的饱和磁通密度例如可为15000t。饱和磁通密度越大代表能承受的电流量越大，输出功率越大。因此，在本实施例中，由于第三磁芯130独立于第一磁芯110与第二磁芯120，第三磁芯130可选用饱和磁通密度较大的材料，以有效提高电源供应器的输出效率。此外，第一磁芯110与第二磁芯120可选用饱和磁通密度较小的材料，以降低成本。
76.另外，由于第三磁芯130可选用饱和磁通密度较大的材料，第三磁芯130的截面积(例如是第三磁芯130的第一端面132的面积)可小于第一磁芯110的这些第一边柱114的这些顶面115(图2c)的面积总合，且第三磁芯130的截面积可小于第二磁芯120的这些第二边柱124的这些顶面125(图2e)的面积总合。如此一来，第三磁芯130的体积可被缩减，而使得磁性组件100的整体体积也可对应地缩减，而更适用于小尺寸的装置。
77.如图3与图4所示，在本实施例中，第一壁面113与第二壁面123为局部的锥面，例如第一壁面113是上宽下窄，第二壁面123是上窄下宽，而使得第二气隙g2在第三磁芯130的延伸方向d上呈上宽下窄，第三气隙g3在第三磁芯130的延伸方向d上呈上窄下宽。因此，第二气隙g2与第三气隙g3在第三磁芯130的延伸方向d上具有多种宽度。
78.当然，在其他实施例中，第二气隙g2在第三磁芯130的延伸方向d上也可以是上窄下宽，或/且第三气隙g3在第三磁芯130的延伸方向d上也可以是上窄下宽，不以图式为限制。或者，第二气隙g2与第三气隙g3也可以呈阶梯状，而不一定是在第三磁芯130的延伸方向d上呈渐缩或是渐扩。
79.图5至图11是依照本发明的多个实施例的多种磁性组件的剖面示意图。请先参阅图5，图5的磁性组件100a与图4的磁性组件100的主要差异在于，在本实施例中，第二气隙g2a与第三气隙g3a在第三磁芯130的延伸方向d上的宽度一致。
80.请参阅图6，图6的磁性组件100b与图4的磁性组件100的主要差异在于，在本实施例中，第一壁面113b与第二壁面123b呈曲面，而使得第二气隙g2b与第三气隙g3b在第三磁
芯130的延伸方向d上的宽度不同。
81.请参阅图7，图7的磁性组件100c与图4的磁性组件100的主要差异在于，在图4中，第三磁芯130包括第一端面132及第二端面134，第一端面132齐平于第一磁芯110的第一基板111的外表面116，且第二端面134齐平于第二磁芯120的第二基板121的外表面126。
82.在本实施例中，第三磁芯130c的第一端面132超出于第一磁芯110的第一基板111的外表面116，且第二端面134超出于第二磁芯120的第二基板121的外表面126。
83.请参阅图8，图8的磁性组件100d与图4的磁性组件100的主要差异在于，第三磁芯130d的第一端面132与第二端面134内缩，而使得第三磁芯130d的第一端面132位于第一磁芯110的第一基板111的外表面116与内表面117之间，且第二端面134位于第二磁芯120的第二基板121的外表面126与内表面127之间。
84.要说明的是，在其他的实施例中也可以是第三磁芯130、130d的第一端面132超出于第一基板111的外表面116，第二端面134相对于齐平于或低于第二基板121的外表面126。第三磁芯130、130d的形式不以上述为限制。
85.请参阅图9，图9的磁性组件100e与图4的磁性组件100的主要差异在于，在本实施例中，第二基板121e无穿孔，第三磁芯130e的第二端面134抵靠于第二基板121。由局部放大图可见，微观下第三磁芯130e的第二端面134与第二基板121e的内表面127之间仍会存在有第三气隙g3e。
86.在其他实施例中，第三磁芯130e的第二端面134也可相对于第二基板121e内缩，而与第二基板121e之间存在较大的第三气隙g3e。
87.请参阅图10，图10的磁性组件100f与图4的磁性组件100的主要差异在于，在本实施例中，第三磁芯130f具有贯孔136，贯孔136有助于散热，而可有效提升散热效率。在本实施例中，第三磁芯130f可用饱和磁通密度较高的材质以增加磁通密度，来弥补贯孔136所减少的截面积，以维持第三磁芯130f的磁通量。
88.请参阅图11，图11的磁性组件100g与图4的磁性组件100的主要差异在于，在本实施例中，这些第一边柱114g包括朝向第三磁芯130倾斜的多个第一斜面118。第一边柱114g藉由第一斜面118的设计而与线圈组140之间在第三磁芯130的延伸方向d上的距离有变化，而可提供第一边柱114g与线圈组140之间不同的磁通状态。
89.同样地，这些第二边柱124g包括朝向第三磁芯130倾斜的多个第二斜面128。第二边柱124g藉由第二斜面128的设计而与线圈组140之间在第三磁芯130的延伸方向d上的距离有变化，而可提供第二边柱124g与线圈组140之间不同的磁通状态。当然，在其他实施例中，磁性组件100g也可以仅有第一边柱114g具有第一斜面118或是仅有第二边柱124g具有第二斜面128。
90.图12是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的爆炸示意图。请参阅图12，图12的磁性组件100h与图2a的磁性组件100的主要差异在于，在图2a中，线圈组140是金属线缠绕而成，在本实施例中，线圈组140h是金属片压成的多层环状结构。
91.图13是依照本发明的一实施例的一种磁性组件的组合示意图。图14是图13的磁性组件的爆炸示意图。图15是图13的磁性组件的剖面示意图。请参阅图13至图15，图13的磁性组件100i与图2a的磁性组件100的主要差异在于，在图2a中，第一磁芯110与第二磁芯120沿着第三磁芯130的延伸方向d而呈上下配置，第一气隙g1为水平间隙，且第一穿孔112为封闭
孔。
92.在本实施例中，第一磁芯110i与第二磁芯120i沿着垂直于第三磁芯130的延伸方向d的方向，而位于第三磁芯130的周侧旁，呈左右配置。第一气隙g1i为垂直间隙，且第一穿孔112i与第二穿孔122i为非封闭孔。
93.由图15可见，第一磁芯110i具有两个第一穿孔112i，第二磁芯120i具有两个第二穿孔122i。位于上方的第一穿孔112i与位于上方的第二穿孔122i共同形成环状孔，位于上方的第一穿孔112i旁的第一壁面113i与位于上方的第二穿孔122i旁的第二壁面123i与第三磁芯130之间存在第二气隙g2i。
94.位于下方的第一穿孔112i与位于下方的第二穿孔122i共同形成环状孔，位于下方的第一穿孔112i旁的第一壁面113i与位于下方的第二穿孔122i旁的第二壁面123i与第三磁芯130之间存在第三气隙g3i。
95.同样地，第二气隙g2i与第三气隙g3i可有助于提高磁性组件100i能够承受的电流流量，而有助于提高电源供应器的输出效率。此外，由于第三磁芯130独立于第一磁芯110i与第二磁芯120i，第三磁芯130可选用饱和磁通密度较大的材料，以有效提高电源供应器的输出效率。
96.综上所述，本发明的磁性组件将第三磁芯设置于第一磁芯与第二磁芯之间且伸入于第一磁芯的第一穿孔内，而使第三磁芯与第一壁面之间存在第二气隙。第二气隙可有助于提高磁性组件能够承受的电流流量，而有助于提高输出效率。
97.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。