磁性元件的制作方法
【专利摘要】本实用新型是以提供下述磁性元件为目的，即所涉及的磁性元件的特征在于，在一个芯部开有筒状孔的多边形的筒状磁性铁心的1个侧壁上设置有狭缝，该狭缝的延伸方向与筒状孔的深度方向相同；上述筒状孔中至少插有2条导体，上述狭缝设置在安装基板一侧的筒状磁性铁心的底壁上；上述至少2条导体位于上述底壁的内侧，且分置于上述狭缝的两侧，与上述狭缝平行；上述至少2条导体的至少一端形成外部电极。
【专利说明】磁性元件
[0001]【技术领域】
[0002]本实用新型涉及一种磁性元件，例如，笔记本电脑等的DC-DC转换器用的电感器，或者变压器等。
[0003]【背景技术】
[0004]图7中所示了一种用于计算机的电源电路中的降压式DC-DC转换器的电路。101是控制IC，VB是电压源，102是开关电路，103是CPU等负载，106是电容器。开关电路102是由控制IClOl的驱动用输出端子S，与T相连接的开关元件105a和105b，与上述开关元件105a和105b的输出端子U和负载103相连接的电感元件104所构成的。
[0005]在上述结构中，当高达数安培乃至数十安培的负载电流通过连接在电感元件104的输出端与接地之间的负载103时，在同一时间内大电流也会流过电感元件104。电感元件104的电感值随着开关电路102的切换动作和负载变化而波动。而且，当电感元件104的电感值变化时，开关电路102的动作也变得不稳定。
[0006]另一方面，至今为止，由于上述电路中使用的控制IC101，开关元件105a，105b的工作频率不是很高，所以在开关电路102中使用的电感元件104只有几十μΗ。另外，上述的电感元件104的结构是在芯部直径较大的鼓形铁氧体磁芯上缠绕芯径较粗的预定匝数的绕组。
[0007]近年来，随着技术的进步，控制IClOl和开关元件105a、105b的工作频率急剧提高，这就需要在上述DC-DC转换器电路中使用的电感值为ΙμΗ以下。另外，控制IC101，开关元件105a和105b，与CPU同样工作频率越来越高，作为DC-DC转换电路负载的CPU所流过的电流也越来越大。
[0008]在下述专利文献中提出了一种具有I μ H以下电感的电感元件，如图8中所示其外形尺寸比较小。
[0009]专利文献:
[0010]日本专利特开2001-52934。
【发明内容】
[0011]本实用新型所要解决的问题:
[0012]然而，在上述专利文献中所开示的电感元件中存在着下述问题，即其效率较低，且无法得到较大的降压比。
[0013]解决问题的手段:
[0014]本实用新型正是鉴于上述问题而作出的，所涉及的磁性元件的特征在于，其是在一个芯部开有筒状孔的多边形的筒状磁性铁心的I个侧壁上设置有狭缝，该狭缝的延伸方向与筒状孔的深度方向相同；上述筒状孔中至少插有2条导体，上述狭缝设置在安装基板一侧的筒状磁性铁心的底壁上；上述至少2条导体位于上述底壁的内侧，且分置于上述狭缝的两侧，与上述狭缝平行；上述至少2条导体的至少一端形成外部电极。
[0015]本实用新型所涉及的磁性元件的筒状磁性铁心中，在与底壁相对的顶壁的内侧，设置有磁性材料制成的板状铁心，该板状铁心还隔着上述筒状孔与上述底壁上的狭缝相对。
[0016]另外，板状铁心位于筒状磁性铁心顶壁内侧的中央部，且其宽度小于上述导体之间的距离。
[0017]另外，板状铁心可以是与筒状磁性铁心一体形成的。
[0018]另外，板状铁心与筒状磁性铁心的底壁为非接触。
[0019]另外，筒状磁性铁心底壁的，面向安装基板的外侧上还可以设有多个足部。
[0020]另外，在上述顶壁内侧的中央部，还可以设置比板状铁心的宽度稍微大一点的凹部，并将板状铁心嵌合在该凹部内。
[0021]本实用新型的效果:
[0022]涉及本实用新型的磁性元件，当其作为电感器使用时，可以提高电感器的效率，也会得到较大的升降压差。
[0023]【专利附图】
【附图说明】
[0024]图1是涉及本实用新型的第一实施例的磁性元件的立体图。
[0025]图2是涉及本实用新型的第一实施例的一个导体的立体图。
[0026]图3是涉及本实用新型的第二实施例的磁性元件的立体图。
[0027]图4是涉及本实用新型的第三实施例的筒状磁性铁心220的立体图。
[0028]图5是涉及本实用新型的第四实施例的筒状磁性铁心320的立体图。
[0029]图6是涉及本实用新型的第五实施例的筒状磁性铁心420的立体图。
[0030]图7是现有的DC-DC转换电路图。
[0031 ] 图8是现有的电感元件。
[0032]【具体实施方式】
[0033]以下将参照图1至6，对本实用新型所涉及的实施例进行说明。另外，对于相同的构成要素，赋予相同的符号，并适当地省略重复说明。
[0034](I)实施例1
[0035]这里，参照图1和2对实施例1进行说明。图1是涉及本实用新型的第一实施例的磁性元件的立体图。图2是涉及本实用新型的第一实施例的一个导体的立体图。
[0036]如图1所示，磁性元件10具有多边形的筒状磁性铁心20，在筒状磁性铁心20的芯部开有筒状孔24。至少2个导体30被插入并穿通筒状孔24。磁芯20 —般是由铁氧体所制成的，但除了铁氧体，使用羰基铁粉、硅钢、非晶质金属、铁硅铝磁合金，或坡莫合金也可以。
[0037]另外，多边形的筒状磁性铁心20的一个侧面，即安装基板一侧的底壁23上，设置有狭缝21，该狭缝21的延伸方向与筒状孔24的深度方向相同
[0038]这种狭缝可以用作调节耦合系数和防止磁气饱和的磁隙，同时，还可以缓和由于安装基板膨胀所引起的对于磁性元件的断裂应力。此外，当向磁性元件10通电而形成磁路时，泄漏的磁通主要向安装基板的背面发散，所以对于其他电子元器件的电磁干扰也进一步得到减少。而且，由于狭缝的存在，导体之间的爬面电阻与两者之间的距离L不成比例，相反与筒状磁性铁心的内圆周长成正比。也就是说，爬面电阻得到了提高，两者间的绝缘性更好了。
[0039]2个导体30以平行于狭缝21的样态安装在底壁23内侧，并被分置于狭缝21的两侧，各自的首端和尾端也被设置在底壁23上。这里，导体30是披覆有绝缘皮膜的铜导线，且其截面为矩形。换句话说，导体30是由扁平导线所形成的。另外，如图2所示，导体30包括弯曲部31、主体部32和安装部33。主体部32位于筒状孔24内部，且紧贴着底壁23的内侧，弯曲部31的一端连接着主体部32，另一端沿着底壁23的侧面弯折至底壁23的外侧，即与安装基板相对的面上，并与安装部33的一端相连接。安装部33紧贴着底壁的外侧，且作为外部电极与安装基板的电极相电连接。这里“紧贴”是指使用采用粘结剂来使两者接触/连接的意思。
[0040]这里，磁性元件20的导体30的首端和尾端各自具有I个弯曲部31和I个安装部33。换句话说，I个导体30包括2个弯曲部31和2个安装部33。实际上，也可以只在导体的首端或尾端上只形成I个弯曲部和I个安装部。另外，导体的弯曲部的设置部位可以有所不同，比如说，可以在I个导体的首端设置弯曲部，而在另一个导体的尾端设置弯曲部。
[0041]另外，在多边形筒状磁性铁心20中，在面向底壁23的顶壁22的内侧还设置有板状铁心40，板状铁心40被设置在顶壁22的中央部，且隔着筒形孔24与底壁23相对。换句话说，板状铁心40与底壁23为非接触。板状铁心40 —般是由铁氧体所制成的，但除了铁氧体，使用羰基铁粉、硅钢、非晶质金属、铁硅铝磁合金，或坡莫合金也可以。此外，板状铁心40可以是用与多边形筒状磁性铁心20相同材料制成的，也可以是不同的材料制成的。另夕卜，板状铁心40通过粘接剂被粘接固定在筒形磁性铁心20的顶壁22的内侧。
[0042]另外，如图1所示，板状铁心40的宽度设为W，导体30之间的距离设为L的话，具有下述关系，即L>W。如此，就可以在导体30和板状铁心40之间形成绝缘间隙，从而提高绝缘性。另外，板状铁心40与与底壁23和导体30都为非接触，即隔着绝缘间隙，就能降低磁气饱和的危险并能调节耦合系数。另外，还可以根据需要来调节绝缘间隙的大小来达成所要求的磁特性。
[0043]根据本实施例的磁性元件10可以提高电感器的效率，增加升降压差。
[0044](2)实施例 2
[0045]下文中参照图3对实施例2进行说明。关于实施例2，除了板状铁心40和筒状磁性铁心20为一体化成型之外，其余都与实施例1相同。
[0046]图3是本实用新型的第二实施例的磁性元件10的立体图。此时，关于筒状磁性铁心120的成型，可以使用成形模具来一次成型，也可以使用的切削方法，把块状磁性材料加工成所需的带有筒状孔和板状铁心的筒形形状。通过一体化成型可以减少制造工序，从而有助于降低成本。
[0047](3)实施例 3
[0048]下面将参照图4解释本实用新型的第三实施例。在实施例3中，除了在筒形磁性铁心220的底壁23上设置有引出导体30用的缺口 26之外，其余都与实施例1相同。
[0049]图4是本实用新型的第三实施例的筒形磁性铁心220的立体图。缺口 26夹着狭缝21，被设置在与导体30的弯曲部31相对应的底壁23的侧面上。这里底壁23上一共设置了 4个缺口 26。在组装磁性元件10时，把导体30两端的弯曲部31嵌合装配到缺口 26，由此就对弯曲部31，乃至导体30进行了定位。换句话说，也就是降低了导体30沿着底壁23的内侧横向偏移的危险。另外，由于弯曲部31被收纳在缺口 26中，所以这种设计还可以降低磁性元件10的外形尺寸。[0050](4)实施例 4
[0051]下面将参照图5解释本实用新型的第四实施例。在实施例4中，除了在筒形磁性铁心320的底壁23内侧设置了导体30的定位槽27，其余都与实施例3相同。
[0052]图5是本实用新型的第四实施例的筒形磁性铁心320的立体图。与实施例3相比，实施例4通过设置定位槽27，使导体30能更加确实地固定在底壁23的内侧。特别是在使用圆线等易于弯曲的线材时，定位槽27可以确实地消除导体30沿着底壁23的内侧横移的风险。
[0053](5)实施例 5
[0054]下面将参照图6解释本实用新型的第五实施例。在实施例5中，除了在筒形磁性铁心420的底壁23外侧安装表面上设置了足部28和在顶壁22的内侧设置了凹部29以外，其余都与实施例4相同。
[0055]图6是本实用新型的第五实施例的筒形磁性铁心420的立体图。在这里，筒形磁性铁心420的的底壁23的安装面上，设置了向安装基板方向延伸的足部28。通过足部28可以使磁性元件10的安装强度提高。
[0056]另外，在筒形磁性铁心420的顶壁22内侧的中央部设置有凹部29，该凹部29的宽度比板状铁心40的宽度稍宽，且向着远离筒形孔24的方向凹陷进去。另外，其深度要小于板状铁心40的厚度。凹部29主要是为了定位板状铁心40而形成的。
[0057]另外，本实用新型所设计的磁性元件并不限于上述的实施例，在不脱离本实用新型精神的情况下，还可以进行各种变形。
[0058]根据本实用新型所涉及的磁性元件除了上述作为电感器的应用以外，还可以作为变压器用于各种多相电路领域。
[0059]符号说明:
[0060]10磁性元件;20，120，220，320，420筒形磁性铁心；21狭缝；22顶壁；23底壁；24筒状孔；26缺口；27定位槽；28足部；29凹部；30导体；31弯曲部；32主体部；33安装部；40板状铁心。
【权利要求】
1.一种磁性元件，其特征在于，在一个芯部开有筒状孔的多边形的筒状磁性铁心的I个侧壁上设置有狭缝，该狭缝的延伸方向与上述筒状孔的深度方向相同； 上述筒状孔中至少插有2条导体，上述狭缝设置在安装基板一侧的上述筒状磁性铁心的底壁上； 上述至少2条导体位于上述底壁的内侧，且分置于上述狭缝的两侧，与上述狭缝平行； 上述至少2条导体的至少一端形成外部电极。
2.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，在上述筒状磁性铁心中，在与上述底壁相对的顶壁的内侧，设置有磁性材料制成的板状铁心，该板状铁心隔着上述筒状孔与上述底壁上的狭缝相对。
3.根据权利要求2所述的磁性元件，其特征在于，上述板状铁心位于上述筒状磁性铁心顶壁内侧的中央部，且其宽度小于上述2个导体之间的距离。
4.根据权利要求3所述的磁性元件，其特征在于，上述板状铁心与上述筒状磁性铁心是一体形成的。
5.根据权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，上述板状铁心与上述筒状磁性铁心的底壁为非接触。
6.根据权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，上述筒状磁性铁心底壁的，面向安装基板的外侧上设有多个足部。
7.根据权利要求6所述的磁性元件，其特征在于，在上述筒状磁性铁心中，与上述底壁相对的顶壁的内侧的中央部，设置着比板状铁心的宽度稍宽的凹部，并将上述板状铁心嵌合安装在该凹部。
【文档编号】H01F17/04GK203721432SQ201320683597
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2013年11月1日 优先权日:2013年11月1日
【发明者】田中辉亮 申请人:胜美达集团株式会社