一种功率磁性器件的制作方法

1.本技术属于电源技术领域，尤其涉及一种功率磁性器件。


背景技术：

2.随着磁性器件的频率、功率、电压的日渐提高，功率磁性器件在运行过程中会产生更多的热量，同时也带来了更高的抗emi要求，如果不能够及时地将热量排出及加强抗电磁干扰能力，会导致功率磁性器件的工作效率降低，同时导致其使用寿命的缩短，甚至于无法正常工作。为此，现有功率磁性器件会在器件功能主体外独立设置一金属壳体，以单独对器件功能主体进行散热及金属屏蔽，然而，这种结构设置的金属壳体空间利用率不高，会导致功率磁性器件的结构体积增大。


技术实现要素：

3.本技术实施例提供一种功率磁性器件，旨在改善现有带金属屏蔽的功率磁性器件空间利用率不高导致其体积较大的技术问题。
4.为此，本技术实施例提供一种功率磁性器件，包括环状磁芯组件、线圈绕组以及外罩组件，所述线圈绕组绕制在所述环状磁芯组件上，所述外罩组件包括金属外罩与金属中柱，所述金属外罩罩设所述环状磁芯组件及所述线圈绕组，所述金属中柱置于所述环状磁芯组件的中孔内，且所述金属中柱的一端与所述金属外罩的内壁连接导通。
5.可选的，在一些实施例中，所述金属中柱的一端焊接固定在所述金属外罩的内壁上，以连接导通所述金属中柱的一端与所述金属外罩的内壁。
6.可选的，在一些实施例中，所述金属外罩的内表面和/或所述金属外罩的外表面和/或所述金属中柱的表面设置有电镀层。
7.可选的，在一些实施例中，所述线圈绕组包括往复绕制在所述环状磁芯组件上的导线，所述导线包括导体以及包裹所述导体的绝缘膜。
8.可选的，在一些实施例中，所述外罩组件还包括绝缘底座，所述绝缘底座固设于所述金属外罩的外壁上，且所述绝缘底座邻近所述金属外罩的开口设置；所述绝缘底座上固设有两接线端子，所述导线的始端经所述金属外罩的开口引出，并与一所述接线端子连接导通，所述导线的末端经所述金属外罩的开口引出，并与另一所述接线端子连接导通。
9.可选的，在一些实施例中，所述环状磁芯组件包括环状绕线骨架以及内嵌于所述环状绕线骨架中的磁芯。
10.可选的，在一些实施例中，所述环状绕线骨架形成有所述环状磁芯组件的中孔，所述中孔为多边形孔或圆孔。
11.可选的，在一些实施例中，所述环状绕线骨架镂空形成有容置所述磁芯的环形槽体。
12.可选的，在一些实施例中，所述环形槽体内设置有多个挡板，以将所述环形槽体沿其周向划分为多个磁芯容置槽，每一所述磁芯容置槽对应容置一所述磁芯。
13.可选的，在一些实施例中，所述金属外罩的内壁与所述环状磁芯组件及所述线圈绕组之间的缝隙填充有导热胶。
14.在本技术中，其线圈绕组绕制在环状磁芯组件上，形成本功率磁性器件的初级绕组，其金属外罩罩设其环状磁芯组件及线圈绕组，其金属中柱置于环状磁芯组件的中孔内，且金属中柱的一端与金属外罩的内壁连接导通，形成本功率磁性器件的次级绕组，此时，金属中柱的另一端和金属外罩的开口沿边可分别为该次级绕组的进脚和出脚。这样一来，本功率磁性器件的金属外罩和金属中柱，除了可对本功率磁性器件的内部功能主体进行有效金属屏蔽及散热外，其还兼具了本功率磁性器件的次级绕组功能，使得本功率磁性器件无需再在其内部功能主体上另外设置次级绕组，使得其结构得到大大简化的同时，提高本功率磁芯器件的空间利用率，降低其体积。
附图说明
15.下面结合附图，通过对本技术的具体实施方式详细描述，将使本技术的技术方案及其有益效果显而易见。
16.图1是本技术实施例提供的功率磁性器件的第一种结构示意图。
17.图2是图1所示功率磁性器件的拆分结构示意图。
18.图3是图1所示功率磁性器件的外罩组件的结构示意图。
19.图4是图1所示功率磁性器件的环状磁芯组件的拆分结构示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本技术一部分实施例，而非全部实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。在不冲突的情况下，下述各个实施例及其技术特征可以相互组合。
21.随着磁性器件的频率、功率、电压的日渐提高，功率磁性器件在运行过程中会产生更多的热量，同时也带来了更高的抗emi要求，如果不能够及时地将热量排出及加强抗电磁干扰能力，会导致功率磁性器件的工作效率降低，同时导致其使用寿命的缩短，甚至于无法正常工作。为此，现有功率磁性器件会在器件功能主体外独立设置一金属壳体，以单独对器件功能主体进行散热及金属屏蔽，然而，这种结构设置的金属壳体空间利用率不高，会导致功率磁性器件的结构体积增大。
22.基于此，有必要提供一种新的功率磁性器件的金属屏蔽解决方案，以改善现有带金属屏蔽的功率磁性器件空间利用率不高导致其体积较大的技术问题。
23.在一个实施例中，如图1至图4所示，本技术实施例提供一种功率磁性器件100，该功率磁性器件100具体可包括环状磁芯组件110、线圈绕组120以及外罩组件130，线圈绕组120具体可绕制在环状磁芯组件110上，外罩组件130具体可包括金属外罩131与金属中柱132，金属外罩131罩设环状磁芯组件110及线圈绕组120，金属中柱132置于环状磁芯组件110的中孔10内，且金属中柱132的一端与金属外罩131的内壁连接导通。
24.需要说明的是，金属外罩131的材质与金属中柱132的材质具体可以相同，亦可以不同，具体可包括但不限于铜、铝等材质的一种或是其相关合金材质(如紫铜、铝合金等)。
金属外罩131与金属中柱132可通过使用不同的金属或其相关合金的材质对其导电性和硬度进行调整，使其在本功率磁性器件100的使用上获得合适的性能。金属外罩131与金属中柱132具体可分别用模具冲压而成，再通过焊接或其他固定方式进行连接导通，即金属中柱132的一端具体可焊接固定在金属外罩131的内壁上，以连接导通金属中柱132的一端与金属外罩131的内壁，即使得经由金属外罩131的沿边进入的电流可依次流经金属外罩131的内壁及金属中柱132后，经由金属中柱132的另一端向外流走。环状磁芯组件110及线圈绕组120共同构成本功率磁性器件100的内部功能主体，并置于金属外罩131的内壁与金属中柱132围设形成环形空间中，进而当本功率磁性器件100插接式装配在相应的电路板上后，金属外罩131的内壁与金属中柱132可配合电路板相应部分构成一圈电流回路，进而作为本功率磁性器件100的次级绕组。为尽可能提高本功率磁性器件100的空间利用率，金属外罩100的外形会尽量与本功率磁性器件100的内部功能主体相适配，包括但不限于方形柱状、圆形柱状等形状。
25.这样一来，在本技术实施例中，其线圈绕组120绕制在环状磁芯组件110上，形成本功率磁性器件100的初级绕组，其金属外罩131罩设其环状磁芯组件110及线圈绕组120，其金属中柱132置于环状磁芯组件110的中孔10内，且金属中柱132的一端与金属外罩131的内壁连接导通，形成本功率磁性器件100的次级绕组，此时，金属中柱132的另一端和金属外罩131的开口沿边可分别为该次级绕组的进脚和出脚。这样一来，本功率磁性器件100的金属外罩131和金属中柱132，除了可对本功率磁性器件100的内部功能主体进行有效金属屏蔽及散热外，其还兼具了本功率磁性器件100的次级绕组功能，使得本功率磁性器件100无需再在其内部功能主体上另外设置次级绕组，使得其结构得到大大简化的同时，提高本功率磁芯器件100的空间利用率，降低其体积。
26.在一些示例中，如图1至图3所示，金属外罩131的内表面和/或金属外罩131的外表面和/或金属中柱132的表面设置有电镀层(未图示)。即金属外罩131的内表面和/或金属外罩131的外表面和/或金属中柱132的表面均进行了相应的电镀处理，以提高其导电性能，同时亦可防止其金属氧化(如锈蚀)，提高其使用寿命。电镀层的材质包括但不限于镍、锡等。
27.在一些示例中，如图1及图2所示，线圈绕组120具体可包括往复绕制在环状磁芯组件110上的导线121，导线121包括导体以及包裹导体的绝缘膜。其中，导体的材质包括但不限于铜芯，铝芯等，绝缘膜的材质包括但不限于聚酰亚胺(pi)、铁氟龙、pet等，通过绝缘膜的设置，可起到加强导体与环状磁芯组件110之间的绝缘性能的作用。导线121绕制在环状磁芯组件110上，可形成本功率磁性器件100的初级绕组，此时，导线121的始端和末端分别构成该初级绕组的进脚和出脚。
28.在一些示例中，如图1及图2所示，外罩组件130具体还包括绝缘底座133，绝缘底座133固设于金属外罩131的外壁上，且绝缘底座133邻近金属外罩131的开口设置。绝缘底座133上固设有两接线端子134，导线121的始端经金属外罩131的开口引出，并与一接线端子134连接导通，导线121的末端经金属外罩131的开口引出，并与另一接线端子134连接导通。具体地，绝缘底座133通过胶水粘接方式固设于金属外罩131的外壁上，绝缘底座133的材质包括但不限于电木、塑胶、高温尼龙等，导线121的始端和末端分别通过焊接方式与绝缘底座133上的两接线端子134对应连接导通，使得两接线端子134分别构成该初级绕组的进脚和出脚，而绝缘底座133的设置，可以起到隔离金属外罩131与接线端子134的作用，进而在
本功率磁性器件100的初级绕组和次级绕组形成相应隔离。
29.在一些示例中，如图2及图4所示，环状磁芯组件110包括环状绕线骨架111以及内嵌于环状绕线骨架111中的磁芯112。具体地，磁芯112的材质包括但不限于铁氧体、合金、纳米晶、非晶等材质，环状绕线骨架111形成有环状磁芯组件110的中孔10，中孔10为多边形孔或圆孔，即环状绕线骨架111根据实际需要，具体可以是多边形环状或圆环状等环状结构。为便于磁性112更好地内嵌于环状绕线骨架111中，环状绕线骨架111镂空形成有容置磁芯112的环形槽体(图中未标示)。
30.在一些示例中，如图2及图4所示，环形槽体内具体还设置有多个挡板1111，以将环形槽体沿其周向划分为多个磁芯容置槽1112，每一磁芯容置槽1112对应容置一磁芯112。具体地，如图4所示，以环状绕线骨架111为圆环状为例，其镂空形成的环形槽体亦为圆环状，此时，可在环形槽体内沿其周向等间隔设置四个挡板1111，以将其划分为四个呈扇形的磁芯容置槽1112，四个磁芯112的形状同样均为扇形，以一一对应容置于相应的磁芯容置槽1112，这样一来，通过挡板1111通过对磁芯112进行限位，可起到控制磁芯112的气隙的作用。
31.在一些示例中，如图1至图4所示，金属外罩131的内壁与环状磁芯组件110及线圈绕组120之间的缝隙填充有导热胶，即在金属外罩131的内壁与其内部功能主体之间的缝隙填充有导热胶，可有效增强金属外罩131对内部功能主体的散热能力，该导热胶的材质具体可包括但不限于有机硅、环氧树脂、聚氨酯等。
32.尽管已经相对于一个或多个实现方式示出并描述了本技术，但是本领域技术人员基于对本说明书和附图的阅读和理解将会想到等价变型和修改。本技术包括所有这样的修改和变型，并且仅由所附权利要求的范围限制。特别地关于由上述组件执行的各种功能，用于描述这样的组件的术语旨在对应于执行所述组件的指定功能(例如其在功能上是等价的)的任意组件(除非另外指示)，即使在结构上与执行本文所示的本说明书的示范性实现方式中的功能的公开结构不等同。
33.即，以上所述仅为本技术的实施例，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，例如各实施例之间技术特征的相互结合，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。
34.另外，在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。另外，对于特性相同或相似的结构元件，本技术可采用相同或者不相同的标号进行标识。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
35.在本技术中，“示例性”一词是用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何一个实施例不一定被解释为比其它实施例更加优选或更加具优势。为了
使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，本技术给出了以上描述。在以上描述中，为了解释的目的而列出了各个细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实施例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。