用于电源的磁性器件及开关电源的制作方法

文档序号:33672658发布日期:2023-03-29 14:40阅读:81来源:国知局
用于电源的磁性器件及开关电源的制作方法

1.本实用新型涉及电源的元器件技术领域,尤其涉及一种用于电源的磁性器件及开关电源。


背景技术:

2.目前,电源的元器件的大部分多用铜线作为绕组,铜线在目前商用的导电材料中是性价比最高的材料。铜线虽然有不错的性价比,但大部分绕组均处在较强磁场中,绕组受趋肤效应及邻近效应影响很大。


技术实现要素:

3.本技术提供一种用于电源的磁性器件及开关电源,受趋肤效应及邻近效应影响更小。
4.本技术提供一种用于电源的磁性器件,包括:
5.磁性件;
6.绕组,绕设于所述磁性件,至少部分所述绕组的材质为石墨烯-铜复合材料。
7.进一步的,所述用于电源的磁性器件包括:变压器,其中,所述变压器包括所述绕组,所述绕组包括初级绕组及次级绕组;所述次级绕组和/或所述初级绕组的材质为石墨烯-铜复合材料。
8.进一步的,所述变压器包括平面变压器,所述磁性件包括磁芯主体,所述初级绕组和所述次级绕组分别绕于所述磁芯主体。
9.进一步的,所述变压器的大电流一侧的绕组为铜排,所述铜排的材质为石墨烯-铜复合材料。
10.进一步的,所述铜排的厚度大于等于0.1mm且小于等于5mm;
11.和/或,
12.在强磁场环境相较于正常磁场环境下,所述铜排受趋肤效应及邻近效应造成的影响更小,且,所述铜排的利用率更高;
13.和/或,
14.所述铜排受趋肤效应的影响与频率正相关,受趋肤效应影响下铜排厚度与利用率呈负相关;
15.和/或,
16.所述初级绕组与所述次级绕组叠层设置,且叠层设置的层数,与所述铜排受邻近效应的影响呈负相关。
17.进一步的,所述铜排包括绕设于所述磁芯主体的感应主体部及与所述感应主体部连接的感应延伸部,所述感应延伸部沿所述感应主体部向远离于所述磁芯主体的外侧延伸,并外露于所述磁芯主体;所述感应延伸部的外侧具有避让空间。
18.进一步的,所述绕组包括至少一组所述次级绕组和至少一组所述初级绕组,所述
初级绕组与所述次级绕组交错叠层设置。
19.进一步的,所述次级绕组的组数大于等于1且小于等于6;
20.所述初级绕组的组数大于等于1且小于等于5。
21.进一步的,每组所述次级绕组包括2个所述次级绕组,每组所述初级绕组包括1个所述初级绕组;
22.或,
23.每组所述次级绕组包括1个所述次级绕组,每组所述初级绕组包括1个所述初级绕组部;
24.或,
25.每组所述次级绕组包括4个所述次级绕组,每组所述初级绕组包括3个所述初级绕组;
26.或,
27.每组所述次级绕组包括2个所述次级绕组,每组所述初级绕组包括3个所述初级绕组。
28.进一步的,所述变压器的小电流一侧的绕组包括多圈同层绕设的利兹线及与所述利兹线连接的输入引脚,所述变压器的小电流一侧的绕组呈扁平状,所述利兹线的材质为石墨烯-铜复合材料。
29.进一步的,所述用于电源的磁性器件包括电感。
30.本技术实施例提供一种开关电源,包括:如上述的用于电源的磁性器件。
31.在一些实施例中,本技术的一种用于电源的磁性器件,包括磁性件及绕组。绕组绕设于磁性件,至少部分绕组的材质为石墨烯-铜复合材料。这样可以至少部分绕组的材质为石墨烯-铜复合材料,受趋肤效应及邻近效应影响更小。
附图说明
32.图1a所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的第一角度的平面示意图;
33.图1b所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的第二角度的平面示意图;
34.图2所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的绕组的平面示意图;
35.图3a所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的磁芯的第一角度的平面示意图;
36.图3b所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的磁芯的第二角度的平面示意图;
37.图4a所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的50khz测试频率的对比示意图;
38.图4b所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的100khz测试频率的对比示意图;
39.图4c所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的200khz测试频率的对比示意图;
40.图4d所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的500khz测试频率的对比示意图;
41.图4e所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的对比曲线示意图;
42.图4f所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在无磁场环境下的对比曲线示意图;
43.图5所示为本技术实施例的平面变压器的示例一的示意图;
44.图6所示为图5所示的平面变压器的示例一的爆炸图;
45.图7所示为本技术实施例的平面变压器的示例二的示意图;
46.图8所示为图7所示的平面变压器的示例二的爆炸图;
47.图9所示为本技术实施例的平面变压器的示例三的示意图;
48.图10所示为图9所示的平面变压器的示例三的爆炸图;
49.图11所示为本技术实施例的平面变压器的示例四的示意图;
50.图12所示为图11所示的平面变压器的示例四的爆炸图。
51.附图标记说明:
52.10-用于电源的磁性器件,11-磁性件,12-绕组,121-初级绕组,122-次级绕组,1221-第二磁芯通孔,1222-感应主体部,1223-感应延伸部,1223a-第一输出端,1223b-第二输出端,1224-间距,13-磁芯主体。
具体实施方式
53.这里将详细地对示例性实施例进行说明,其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时,除非另有表示,不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本技术相一致的所有实施方式。相反,它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
54.在本技术使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非旨在限制本技术。除非另作定义,本技术使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本技术说明书以及权利要求书中使用的“一个”或者“一”等类似词语也不表示数量限制,而是表示存在至少一个。“多个”包括两个,相当于至少两个。“包括”或者“包含”等类似词语意指出现在“包括”或者“包含”前面的元件或者物件涵盖出现在“包括”或者“包含”后面列举的元件或者物件及其等同,并不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接,而且可以包括电性的连接,不管是直接的还是间接的。在本技术说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
55.电子元器件常用的铜材,比如t2紫铜铜材。紫铜铜材在强磁场环境中,存在强磁场环境下交流阻抗的较高,其中主要包括趋肤效应及邻近效应对交流阻抗的影响很大。
56.为解决上述绕组受趋肤效应及邻近效应影响很大的技术问题,本技术实施例提供一种用于电源的磁性器件,包括磁性件及绕组。绕组绕设于磁性件,至少部分绕组的材质为石墨烯-铜复合材料。其中,石墨烯-铜复合材料也称为超级铜铜材。为方便说明,以下也可以简称超级铜。如此,超级铜在正常磁场的环境及强磁场环境中的等效电阻都要优于电子
元器件中最常用的t2紫铜铜材,在正常磁场的环境中主要体现为不仅存在dcr(directive current resistance,参考直流铜阻)降低,而超级铜在强磁场环境下的等效电阻降低幅度大于正常磁场的环境,超级铜受趋肤效应及邻近效应的影响比t2紫铜铜材更小。这样至少部分绕组的材质为石墨烯-铜复合材料,受趋肤效应及邻近效应影响更小。
57.图1a所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的第一角度的平面示意图。图1b所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件的第二角度的平面示意图。
58.如图1a和图1b所示,本技术实施例提供的用于电源的磁性器件10,可以但不限于包括磁性件11及绕组12。上述绕组12绕设于所述磁性件11,至少部分所述绕组12的材质为石墨烯-铜复合材料。磁性件11是储能、能量转换和电气隔离所需的电力电子器件。磁性件11可以但不限于包括变压器及电感的一者或多者。对于变压器和电感来说,磁性件11可以为磁芯。所述电感的一个绕组12可以为多圈绕设的利兹线、铜排结构或扁铜线结构,所述铜排结构或扁铜线结构的材质为石墨烯-铜复合材料。如此,电感的至少部分绕组12的材质为石墨烯-铜复合材料,受趋肤效应及邻近效应影响更小。当然,绕组可以包括铜排、利兹线和/或扁铜线形式等,在此并不做具体限定。只要使用超级铜实现的绕组,均属于本技术实施例的保护范围。
59.以下内容结合,上述图1a和图1b所示的变压器仅仅作为示例进行说明,具体结构并在此并不做限定。
60.图2所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件10的绕组12的示意图。
61.如图2所示,所述用于电源的磁性器件10可以但不限于包括变压器,其中,所述变压器可以但不限于包括所述绕组12,所述绕组12可以但不限于包括初级绕组121及次级绕组122。比如绕组还可以包括辅助绕组。所述次级绕组122和/或所述初级绕组121的材质为石墨烯-铜复合材料。
62.其中,变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置,主要构件是初级绕组、次级绕组和铁芯(也称为磁芯)。变压器可以但不限于包括任何带有绕组12的变压器。
63.图3a所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件10的磁芯的第一角度的平面示意图。图3b所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件10的磁芯的第二角度的平面示意图。
64.如图1a至图3b所示的实施例中,变压器可以但不限于为平面变压器。在磁性件11可以为磁芯,所述磁性件可以但不限于包括磁芯主体13,所述初级绕组和所述次级绕组分别绕于所述磁芯主体13。并且,此磁芯主体13可以为一个磁芯主体13,磁芯主体13也可以为多个磁芯主体13。在此并不限定。
65.继续图2所示,所述初级绕组121可以但不限于包括第一磁芯通孔(图中未示意),所述次级绕组122可以但不限于包括第二磁芯通孔1221,所述第一磁芯通孔(图中未示意)与所述第二磁芯通孔1221正对。所述磁性件11可以但不限于包括磁芯主体13,所述磁芯主体13依次穿设于所述第一磁芯通孔(图中未示意)及所述第二磁芯通孔1221。此处的所述磁芯主体13与所述绕组12可以同轴心设置,也可以非同轴心设置,在此并不做限定。其中,所述磁性件可以但不限于包括至少一个磁芯主体13。比如,磁性件可以为一个磁芯主体13。再比如,磁性件可以为多个磁芯主体13。对应于,第一磁芯通孔(图中未示意)可以但不限于包括至少一个第一磁芯通孔(图中未示意)。第二磁芯通孔1221可以但不限于包括至少一个第
二磁芯通孔1221。
66.进一步的,平面变压器可以但不限于为扁平结构。平面变压器的扁平化,体积小,更能满足用户需求。在其他实施例中,变压器可以但不限于为绕线变压器。在另一些实施例中,变压器可以但不限于为升压变压器、降压变压器或隔离变压器。在此不再一一举例。任何可以实现本技术实施例的任何带有绕组12且至少部分所述绕组12的材质为石墨烯-铜复合材料的变压器,均属于本技术实施例的保护范围。
67.其中,所述变压器的大电流一侧的绕组为铜排,所述铜排的材质为石墨烯-铜复合材料。
68.对于上述初级绕组和次级绕组来说,变压器可以为降压变压器,降压变压器初级绕组的圈数要多于次级绕组的圈数,次级绕组为铜排。此时,铜排的次级绕组的电流大于初级绕组所在的另一侧的电流,初级绕组的圈数多,初级绕组所在的另一侧属于高电压一侧,因此,可以将铜排的次级绕组称为所述变压器的大电流一侧的绕组或者低电压的一侧的绕组。相应的,可以将初级绕组所在的另一侧,称为所述变压器的小电流一侧的绕组或者高电压一侧的绕组。
69.变压器可以为升压变压器,升压变压器的次级绕组的圈数多于初级绕组的圈数,初级绕组为铜排。此时,铜排的初级绕组的电流大于次级绕组所在的另一侧的电流,次级绕组的圈数多,次级绕组所在的另一侧属于高电压一侧,因此,可以将铜排的初级绕组称为所述变压器的大电流一侧的绕组或者低电压的一侧的绕组。相应的,可以将次级绕组所在的另一侧,称为所述变压器的小电流一侧的绕组或者高电压一侧的绕组。
70.继续如图2所示,上述变压器的小电流一侧的绕组可以但不限于包括多圈同层绕设的利兹线及与所述利兹线连接的输入引脚,所述变压器的小电流一侧的绕组呈扁平状,所述利兹线的材质为石墨烯-铜复合材料。如此,利兹线的材质为超级铜铜材,受趋肤效应及邻近效应影响更小。其中,输入引脚可以为pin脚。
71.继续如图2所示的实施例中,上述次级绕组122可以但不限于为铜排,所述铜排的材质为石墨烯-铜复合材料。如此,超级铜铜材更容易加工成铜排,更容易生产。并且,受趋肤效应及邻近效应影响更小。上述铜排可以呈扁平结构,铜排绕组12因其成本低,载流量大,形状灵活,在部分副边大电流变压器中可以使用。并且,更有利于电源的扁平化,满足用于电源的磁性器件10的扁平化需求。在其他实施例中,上述次级绕组122可以但不限于为线圈,所述线圈的材质为石墨烯-铜复合材料。示例性的,上述初级绕组121可以但不限于为15圈。上述次级绕组122可以但不限于为一圈。
72.进一步的,铜排厚度一般根据设计需求调整。可选的,所述铜排的厚度大于等于0.1mm且小于等于6mm。如此设置所述变压器的尺寸较为小巧,占据的空间较小,有利于变压器结构的小型化。具体的,铜排的厚度可以分别为0.1mm,0.2mm,0.3mm,0.4mm,0.5mm,0.6mm,0.7mm,0.8mm,0.9mm,1mm,1.1mm,1.2mm,1.3mm,1.4mm,1.5mm,1.6mm,1.7mm,1.8mm,1.9mm,2mm,2.1mm,2.2mm,2.3mm,2.4mm,2.5mm,2.6mm,2.7mm,2.8mm,2.9mm,3mm,3.1mm,3.2mm,3.3mm,3.4mm,3.5mm,3.6mm,3.7mm,3.8mm,3.9mm,4mm,4.1mm,4.2mm,4.3mm,4.4mm,4.5mm,4.6mm,4.7mm,4.8mm,4.9mm,5mm,5.1mm,5.2mm,5.3mm,5.4mm,5.5mm,5.6mm,5.7mm,5.8mm,5.9mm,6mm。当然,只要能够满足客户的需求,其他铜排的厚度,也属于本技术实施例的保护范围,在此不再赘述。
73.继续如图2所示,所述铜排可以但不限于包括绕设于所述磁芯主体13的感应主体部1222及与所述感应主体部1222连接的感应延伸部1223。感应主体部1222绕设于磁芯主体13,与磁芯主体13正对,感应磁芯。感应延伸部1223用于作为输出或输入电压。所述感应延伸部1223沿所述感应主体部1222向远离于所述磁芯主体13的外侧延伸,并外露于所述磁芯主体13,所述感应延伸部1223的外侧具有避让空间。如此,可以避免与其他部件干涉,提高安装的安全性。
74.其中,上述感应延伸部1223可以但不限于包括输出引脚。在图2所示的输出引脚可以但不限于包括第一输出引脚和第二输出引脚。第一输出引脚和第二输出引脚之间具有间距1224,第一输出引脚和第二输出引脚可以分别为pin脚。
75.在一些实施例中,在铜排为次级绕组的情况下,所述感应延伸部1223可以但不限于包括分别连接于所述感应主体部1222的第一输出部1223a及第二输出部1223b,所述第一输出部1223a与所述第二输出部1223b之间存在间距1224,所述第一输出部1223a和所述第二输出部1223b均背离所述间距1224的外侧具有避让空间。如此,铜排的避让空间,方便连接其他部件,避免干涉。
76.继续如图2所示的实施例中,所述感应主体部1222呈带有缺口的弧形,所述第二磁芯通孔1221位于所述弧形的中心,所述感应延伸部1223沿所述缺口平行于所述弧形的直径延伸,所述第一输出部及所述第二输出部相对于所述弧形的中心对称设置。在其他实施例中,所述第一输出部及所述第二输出部相对于所述弧形的中心非对称。比如,所述第一输出部及所述第二输出部相对于所述弧形的中心向相反方向突出。在此不再一一举例。具体所述第一输出部及所述第二输出部的设置,是根据设计需求来决定,与次级pin脚位置,以及与外露至磁芯外侧铜片与其他元器件是否有干涉相关。任何可以实现本技术实施例的所述第一输出部及所述第二输出部的设置,均属于本技术实施例的保护范围。在另一些实施例中,感应主体部1222呈带有缺口的环片,所述环片呈内弧形加外方形。具体感应主体部1222的设置,是根据设计需求来决定,与初级pin脚位置,以及与其他元器件是否有干涉相关。任何可以实现本技术实施例的所述感应主体部1222的设置,且感应主体部1222的材质为石墨烯-铜复合材料,均属于本技术实施例的保护范围。
77.继续如图2所示的实施例中,所述感应主体部1222与所述磁性件11匹配,所述磁性件11可以但不限于包括与所述磁芯主体13连接的磁芯边缘部;所述感应主体部1222为带有缺口的圆环片,所述第二磁芯通孔1221位于所述圆环片内侧的中心,所述圆环片的外侧形成第一预留空间;所述初级绕组121的外侧形成第二预留空间,所述第一预留空间于所述第二预留空间齐平连通,所述磁芯边缘部设置于所述第一预留空间及所述第二预留空间内。如此,避免初级绕组121和铜排的感应主体部1222分别与磁芯产生干涉,提高安装的有效性。
78.当然在其他实施例中,在铜排为初级绕组的情况下,与上述图2实施例的类似,区别在于输出的功能可替换为输入的功能,在此不再详细赘述。
79.按照磁场强度划分正常磁场及强磁场,在强磁场环境相较于正常磁场环境下,所述铜排受趋肤效应及邻近效应造成的影响更小,且,所述铜排的利用率更高。其中,正常磁场的磁场强度范围:大于等于0.05毫高斯且小于等于1毫高斯。强磁场的磁场强度范围:大于等于500高斯且小于等于10000高斯。
80.在正常磁场的环境下超级铜铜材和t2紫铜铜材交流等效电阻测试数据比照表一如下。
81.表一
[0082][0083]
图4a、图4b、图4c及图4d分别所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件和t2紫铜铜材在强磁场环境下的50khz测试频率、100khz测试频率、200khz测试频率及500khz测试频率的对比示意图。从图4a到图4d所示的测试频率从50mhz增大到500mhz,在此过程中,t2紫铜受趋肤效应影响更大,而超级铜受趋肤效应相较于t2紫铜受趋肤效应影响更小。
[0084]
图4e所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件10和t2紫铜铜材在强磁场环境下的对比曲线示意图。图4f所示为本技术实施例的用于电源的磁性器件10和t2紫铜铜材在无磁场环境下的对比曲线示意图。在强磁场环境下的超级铜铜材和t2紫铜铜材交流等效电阻测试数据比照表二如下。
[0085]
表二
[0086][0087]
结合图4e、图4f、表一和表二所示,由于开关电源的元器件中大部分绕组12均处在较强磁场中,绕组12受趋肤效应及邻近效应影响很大,且大部分电源损耗均来自绕组12电阻造成的铜损。而,本技术实施例中的超级铜铜材等效电阻更小,造成的损耗更小,导通率更高。
[0088]
如图1a至图2所示,上述绕组12可以但不限于包括至少一组所述次级绕组122和至少一组所述初级绕组121,所述初级绕组121与所述次级绕组122交错叠层设置。进一步的,所述初级绕组121与所述次级绕组122叠层设置,且叠层设置的层数,与所述铜排受邻近效应的影响呈负相关。如此在开关电源高频化,绕组12在磁芯中受到的因高频变化磁场的影响逐渐提高,初级绕组121与次级绕组122的叠层设置,可以使得绕组12并联数量提高后绕组12所受的邻近效应影响较小。进一步的,绕组12交叉叠层设置更少,受到邻近效应影响更大。
[0089]
在一些实施例中,所述初级绕组121的组数少于所述次级绕组122的组数。在另一些实施例中,所述初级绕组121的组数多于所述次级绕组122的组数。
[0090]
上述初级绕组121的组数及所述次级绕组122的组数的具体设置分别根据设计需求调整。可选的,所述次级绕组122的组数大于等于1且小于等于6。所述初级绕组121的组数大于等于1且小于等于5。任何可以实现本技术实施例的次级绕组122的组数及初级绕组121
的组数,均属于本技术实施例的保护范围。举例如下。如此,更有利于平面变压器的小型化,方便工业应用。
[0091]
上述铜排受趋肤效应的影响与频率正相关,受趋肤效应影响下铜排厚度与利用率呈负相关。所述铜排的厚度越大,所述铜排的导通性和利用率越低。
[0092]
在如下示例中,次级绕组122简称次,初级绕组121简称初。示例性的,本技术实施例使用600w电源测试平台中的主变压器进行效率对比,电源频率300khz,考虑趋肤效应时的铜排厚度可以为0.3mm,如铜排厚度进一步增厚则会有部分铜排利用率低于30%。考虑邻近效应时变压器初次级绕组122的排布顺序应可以为次-初-次-初-次-初-次以充分规避邻近效应,如调整叠层顺序则铜排可能受到邻近效应的影响,导致有部分铜排利用率降低。
[0093]
上述每组所述次级绕组122可以但不限于包括2个所述次级绕组122,每组所述初级绕组121可以但不限于包括1个所述初级绕组121。如此相较于相关技术中的t2紫铜,本技术实施例的次级绕组122和初级绕组121,受趋肤效应和邻近效应的影响较低。
[0094]
图5所示为本技术实施例的平面变压器的示例一的示意图。图6所示为图5所示的平面变压器的示例一的爆炸图。
[0095]
在如图5及图6所示的示例一中,在上述每组所述次级绕组122可以为2个所述次级绕组122,每组所述初级绕组121可以为1个所述初级绕组121,采用超级铜铜材加工次级铜排,铜排厚度可以为0.3mm,排布顺序可以为次*2-初-次*2-初-次*2-初-次*2。
[0096]
上述每组所述次级绕组122可以但不限于包括1个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以但不限于包括1个初级绕组121。如此相较于相关技术中的t2紫铜,本技术实施例的次级绕组122和初级绕组121,装配工艺更为简单。
[0097]
图7所示为本技术实施例的平面变压器的示例二的示意图。图8所示为图7所示的平面变压器的示例二的爆炸图。
[0098]
在如图7及图8所示的示例二中:上述每组所述次级绕组122可以为1个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以为1个初级绕组121,采用超级铜铜材加工次级铜排,铜排厚度可以为0.6mm,排布顺序可以为次-初-次-初-次-初-次,可以明显看出此示例二铜排厚度增加一倍,在相同频率下受到趋肤效应影响更大,但相应的装配工艺更为简单。
[0099]
上述每组所述次级绕组122可以但不限于包括4个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以但不限于包括3个初级绕组121。如此相较于相关技术中的t2紫铜,本技术实施例的次级绕组122和初级绕组121,受到较小的趋肤效应和邻近效应的影响。
[0100]
图9所示为本技术实施例的平面变压器的示例三的示意图。图10所示为图9所示的平面变压器的示例三的爆炸图。
[0101]
在如图9及图10所示的示例三中,上述每组所述次级绕组122可以为4个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以为3个初级绕组121,采用超级铜铜材加工次级铜排,铜排厚度可以为0.3mm,排布顺序可以为次*4-初*3-次*4,可以明显看出此示例三绕组12交叉更少,受到邻近效应影响更大,但相应的装配工艺更为简单。
[0102]
上述每组所述次级绕组122可以但不限于包括2个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以但不限于包括3个初级绕组121。如此相较于相关技术中的t2紫铜,本技术实施例的次级绕组122和初级绕组121,受到趋肤效应和邻近效应的影响也较小。
[0103]
图11所示为本技术实施例的平面变压器的示例四的示意图。图12所示为图11所示
的平面变压器的示例四的爆炸图。
[0104]
在如图11及图12所示的示例四中,上述每组所述次级绕组122可以为2个次级绕组122,每组所述初级绕组121可以为3个初级绕组121,采用超级铜铜材加工次级铜排,铜排厚度可以为0.6mm,排布顺序可以为次*2-初*3-次*2,此示例为模拟铜排在趋肤效应及邻近效应的双重影响下的效率测试,但此示例四在成本及装配工艺上均大幅优于示例一。
[0105]
实现上述四种示例,选取一付测试磁芯、一组测试初级线包,对比测试变压器时使用同一组磁芯及初级线包,以规避变压器次级绕组122替换以外的影响因素。分别按照示例二至示例四描述示例进行电源效率测试,测试时将输出电流从10a到100a均分为十组输出条件,分别在十组不同的输出参数下对电源效率进行对比测试,用来模拟电源从轻载到满载的不同工作情况下的效率对比。
[0106]
基于相关技术中的t2紫铜铜材的示例,加工次级铜排,铜排厚度可以为0.3mm,排布顺序可以为次*2-初-次*2-初-次*2-初-次*2,相关技术中的t2紫铜铜材的示例与本技术实施例的四种示例测得效率对比如下表所示:
[0107]
[0108][0109]
需额外说明为规避绕组12以外的其他因素影响,以上相关技术中的t2紫铜铜材的示例与本技术实施例的四种示例均使用同一付磁芯以及同一组初级线包,仅替换次级铜排后进行对比测试。
[0110]
经过测试使用超级铜铜材变压器的电源效率(示例一)比使用t2紫铜铜材变压器的电源效率的示例提升明显,在轻载下效率提升0.06%,在满载下效率提升0.19%,对于开关电源来说0.1%的电源效率提升足够高。
[0111]
另外,通过示例二、示例三、示例四这三组分别与示例一的效率对比,可以看出原本应该受到趋肤效应和邻近效应影响的方案并没有对效率产生影响,可以验证超级铜材料在导电性提升的同时,受到趋肤效应和邻近效应的影响也较小。
[0112]
本技术实施例还提供一种开关电源,包括如上述的用于电源的磁性器件10。
[0113]
以上所述仅为本说明书的较佳实施例而已,并不用以限制本说明书,凡在本说明书的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本说明书保护的范围之内。
[0114]
还需要说明的是,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,语句“包括一个
……”
限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
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