一种磁性器件的制作方法

1.本实用新型涉及变压器技术领域，尤其涉及一种磁性器件。


背景技术：

2.高频变压器是变换交流电压、电流和阻抗的器件，当初级线圈中通有交流电流时，磁芯中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压(或电流)。变压器由磁芯和线圈组成，大功率变换器需要使用较大体积磁芯，功率越大，磁芯体积需要越大。
3.目前大功率变换器磁性器件设计方案中，通常使用多个磁芯进行串联分担功率，该种方案虽然有效的缓解了磁芯体积对于功率提升的限制，但是多个磁芯构成的磁性器件总体体积较大，功率密度不高，并且生产成本高，随着功率进一步提升，仍然会面临大体积磁芯热阻高，散热不好的问题。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种磁性器件，旨在解决相关技术中大体积磁芯的热阻高、散热差的技术问题。
5.为解决上述技术问题，本实用新型提供了一种磁性器件，包括底座、固定于所述底座且分别位于所述底座两侧的第一边柱和第二边柱、固定于所述底座且位于所述第一边柱和所述第二边柱之间的磁芯柱以及绕设于所述磁芯柱的周侧且设置于所述底座的绕组，所述磁芯柱包括至少两子磁芯柱，各所述子磁芯柱之间通过粘结连接，所述绕组绕设于各所述子磁芯柱的周侧，所述底座设有两侧壁，所述侧壁位于所述底座未设置所述第一边柱和所述第二边柱的侧边，所述绕组凸出于所述侧壁的部分与各所述子磁芯柱之间具有散热通道，所述散热通道的长度方向平行于所述子磁芯柱的长度方向。
6.优选地，所述子磁芯柱靠近所述侧壁的一端与所述绕组具有间隔，各所述子磁芯柱靠近所述侧壁的一端与所述绕组之间的间隔共同形成所述散热通道，且所述散热通道的横截面呈预定形状。
7.优选地，所述子磁芯柱靠近所述侧壁的一端的端面与所述侧壁相平齐。
8.优选地，所述子磁芯柱靠近所述侧壁的一端的端面凸出于所述侧壁。
9.优选地，所述底座包括第一底板和固定连接于所述第一底板的第二底板，所述第一边柱和至少一所述子磁芯柱固定于所述第一底板，所述第二边柱和至少一所述子磁芯柱固定于所述第二底板。
10.优选地，位于所述第一底板的所述子磁芯柱远离所述第一边柱的一侧为粘结侧且与所述第一底板的连接侧相平齐，位于所述第二底板的所述子磁芯柱远离所述第二边柱的一侧为粘结侧且与所述第二底板的连接侧相平齐。
11.优选地，所述子磁芯柱开设散热孔，所述散热孔自所述子磁芯柱抵接于所述底座的端面延伸至所述子磁芯柱远离所述底座的端面。
12.优选地，所述绕组与所述第一边柱之间具有间隙，所述绕组与所述第二边柱之间
具有间隙。
13.优选地，所述第一边柱靠近所述子磁芯柱的一侧开设第一弧形槽，所述第二边柱靠近所述子磁芯柱的一侧开设第二弧形槽，所述第一弧形槽的圆心、所述第二弧形槽的圆心以及所述磁芯柱的圆心相重合。
14.优选地，所述磁芯柱的截面积、所述第一边柱和所述第二边柱的截面积之和以及所述底座的截面积具有预定比例。
15.本实用新型中一种磁性器件与现有技术相比，有益效果在于：磁芯柱由多个子磁芯柱粘结形成，由于粘结截面存在填充物和气隙，磁阻较大，各子磁芯柱的磁通交互较少，使得磁通分布更加均匀，也不会影响各子磁芯柱的彼此散热；绕组与各子磁芯柱之间存在散热通道，从而降低了磁芯柱热阻，增强了磁芯柱的散热能力。
附图说明
16.图1是本实用新型实施例中一种磁性器件的俯视图；
17.图2是本实用新型实施例中一种磁性器件的磁芯结构示意图；
18.图3是本实用新型实施例中一种磁性器件的磁芯结构未粘结前的示意图。
19.在附图中，各附图标记表示：1、底座；11、第一底板；12、第二底板；2、第一边柱；3、第二边柱；4、磁芯柱；41、子磁芯柱；42、散热孔；5、绕组；6、散热通道。
具体实施方式
20.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
21.实施例：
22.请参阅图1、图2和图3，在本实施例中，一种磁性器件，包括底座1、固定于底座1且分别位于底座1两侧的第一边柱2和第二边柱3、固定于底座1且位于第一边柱2和第二边柱3之间的磁芯柱4以及绕设于磁芯柱4的周侧且设置于底座1的绕组5，磁芯柱4包括至少两子磁芯柱41，各子磁芯柱41之间通过粘结连接，绕组5绕设于各子磁芯柱41的周侧，底座1设有两侧壁，侧壁位于底座1未设置第一边柱2和第二边柱3的侧边，绕组5凸出于侧壁的部分与各子磁芯柱41之间具有散热通道6，散热通道6的长度方向平行于子磁芯柱41的长度方向。可以理解的，磁芯柱4由多个子磁芯柱41粘结形成，由于粘结截面存在填充物和气隙，磁阻较大，各子磁芯柱41的磁通交互较少，使得磁通分布更加均匀，也不会影响各子磁芯柱41的彼此散热；绕组5与各子磁芯柱41之间存在散热通道6，从而降低了磁芯柱4热阻，增强了磁芯柱4的散热能力。
23.如图所示，在本实施例中，子磁芯柱41靠近侧壁的一端与绕组5具有间隔，各子磁芯柱41靠近侧壁的一端与绕组5之间的间隔共同形成散热通道6，且散热通道6的横截面呈预定形状。具体的，子磁芯柱41可以为半圆柱，预定形状可以为扇形；磁芯柱4包括以子磁芯柱41的粘结侧为对称轴对称设置的两子磁芯柱41，两子磁芯柱41的粘结截面具有粘料填充物和气隙，可以使得磁芯柱4的磁通分布更加均匀，降低损耗。两子磁芯柱41与绕组5形成两散热通道6，两散热通道6均呈扇形；可以理解的，绕组5与磁芯柱4均与散热通道6直接接触，
使得可以通过散热通道6对绕组5和磁芯柱4进行散热，从而增强了磁性器件的散热能力；而且，绕组5与散热通道6的接触侧为绕组5的内侧，内层绕组5也有效增加了扇形弧长乘以绕组5宽度的散热面积，有利于内层绕组5进行散热。在本实施例的一实施方式中，子磁芯柱41靠近侧壁的一端的端面与侧壁相平齐；具体的，每个子磁芯柱41的两端面均与对应的侧壁相平齐，可以使得散热通道6的横截面最大，有利于增强散热风道的散热能力。在本实施例的另一实施方式中，子磁芯柱41靠近侧壁的一端的端面凸出于侧壁；具体的，每个子磁芯柱41的两端面均凸出于对应的侧壁，在保证绕组5与各子磁芯柱41之间具有散热通道6的前提下，每个子磁芯柱41的端面凸出于对应侧壁的长度可以存在一定的公差，降低子磁芯柱41的制造难度。在其他实施例中，子磁芯柱41的数量可以根据实际需要设置，如四个和八个等，当子磁芯柱41的数量设有四个时，四个子磁芯柱41以绕组5的中心轴线为对称轴对称设置，各子磁芯柱41的相邻侧粘结在一起；预定形状也可为矩形，圆形以及其它不规则形状。
24.如图所示，在本实施例中，底座1包括第一底板11和固定连接于第一底板11的第二底板12，第一边柱2和至少一子磁芯柱41固定于第一底板11，第二边柱3和至少一子磁芯柱41固定于第二底板12。具体的，第一底板11与第二底板12通过粘结固定，第一底板11设有一子磁芯柱41，第二底板12设有一子磁芯柱41，第一边柱2设于第一底板11的侧边，第二边柱3设于第二底板12的侧边。优选地，磁性器件以第一底板11与第二底板12的粘结侧为对称轴对称设置，磁性器件分为左右对称的两部分，两部分组合成为类pq形状磁芯，且左右两部分通过粘结的方式拼接在一起。可以理解的，此时磁性器件的第一边柱2和第二边柱3设于底座1的两侧边，磁芯柱4位于中部，且磁芯柱4由两子磁芯柱41粘结形成；磁芯柱4的横截面的形状可以理解为从一个圆形上挖掉两个扇形结构构成，且挖掉扇形结构构成中柱的散热风道；磁芯柱4、底座1、第一边柱2和第二边柱3构成磁芯结构，磁芯柱4的散热面积相比于现有技术中的磁芯柱4的散热面积，其散热面积大幅度增加，同时，磁芯结构自身具有两散热风道，有效的降低了磁芯散热风阻，增强了磁芯的散热能力；而且，相比于现有技术中的整体磁芯柱4，本技术的磁芯柱4分为两个子磁芯柱41，对于磁芯生产更容易，成品率更高。
25.如图所示，在本实施例中，位于第一底板11的子磁芯柱41远离第一边柱2的一侧为粘结侧且与第一底板11的连接侧相平齐，位于第二底板12的子磁芯柱41远离第二边柱3的一侧为粘结侧且与第二底板12的连接侧相平齐。具体的，子磁芯柱41的粘结侧与对应的底板的粘结侧相平齐，使得在粘结第一底板11和第二底板12时两子磁芯柱41之间不会发生错位，有利于保证磁芯柱4的一致性。而且，第一底板11设有侧壁的一侧与第二底板12设有侧壁的一侧相连接并成v型，使得各子磁芯柱41与绕组5能够形成呈扇形的散热通道6。
26.如图所示，在本实施例中，子磁芯柱41开设散热孔42，散热孔42自子磁芯柱41抵接于底座1的端面延伸至子磁芯柱41远离底座1的端面。具体的，散热孔42可以为椭圆形孔，两个子磁芯柱41均设有一个散热孔42，且散热孔42位于子磁芯柱41的中部区域，保证子磁芯柱41的左右边界距离散热孔42的距离基本相等，使得磁芯柱4的各个部分到散热表面距离较均匀并且最短；通过设置散热孔42，不仅可以进行散热，还可以减薄磁芯柱4流过磁通的截面壁厚，降低磁芯柱4的热阻和磁场强度的均匀度。可以理解的，磁性器件具有上下设置的两个散热通道6和左右设置的两个散热孔42，使得磁芯柱4的散热更加均匀，增加了磁芯柱4的散热能力，相比于现有技术中的磁芯结构，本技术的磁芯柱4温升更低，同时绕组5也因为增加了散热途径而温升更低；即在磁芯柱4相同损耗条件下，磁芯柱4和绕组5温升更
低，在相同温升情况下，使用本磁芯结构的磁性器件的体积更小，功率密度更高，温升更低，效率和功率密度更高，从根本上解决了大体积磁芯的热阻高，散热能力差的问题。
27.如图所示，在本实施例中，绕组5与第一边柱2之间具有间隙，绕组5与第二边柱3之间具有间隙。具体的，绕组5与第一边柱2的间隙与绕组5与第二边柱3的间隙的大小相等，该间隙可以作为绕组5的外侧散热空间，实现绕组5的外侧散热，从而进一步提升绕组5的散热能力；同时，该间隙也可以提供绕制空间，有利于将绕组5绕制与磁芯柱4的周侧。
28.如图所示，在本实施例中，第一边柱2靠近子磁芯柱41的一侧开设第一弧形槽，第二边柱3靠近子磁芯柱41的一侧开设第二弧形槽，第一弧形槽的圆心、第二弧形槽的圆心以及磁芯柱4的圆心相重合。具体的，第一弧形槽和第二弧形槽为圆弧。在一实施方式中，当绕组5与第一边柱2和第二边柱3之间具有间隙时，此时绕组5的引线端设置于散热通道6处。在另一实施方式中，将绕组5的尺寸增大直至绕组5的外侧抵接于第一边柱2和第二边柱3，此时可以将绕组5的引线端设置于第一边柱2和第二边柱3处。可以理解的，磁性器件具有较灵活的出线方式。
29.如图所示，在本实施例中，磁芯柱4的截面积、第一边柱2和第二边柱3的截面积之和以及底座1的截面积具有预定比例。具体的，磁芯柱4的截面积、第一边柱2和第二边柱3的截面积之和以及底座1的截面积的比例可以根据实际需要设置，而且，为了保证磁芯柱4磁通流过底座1过渡区域磁场强度的均匀性，底座1的形状需要与磁芯柱4的形状、第一边柱2和第二边柱3的形状相适配，即底座1的形状由磁芯柱4的形状、第一边柱2和第二边柱3的形状决定。
30.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。