一种功率电感元件及装置的制作方法

本技术涉及电感器，特别是涉及一种功率电感元件及装置。

背景技术：

1、交叉电感器稳压器(tlvr，trans-inductor voltage regulator)是一种使用变压器绕组作为输出电感的稳压器。在多相交叉电感器稳压器电路中，变压器的一个绕组作为其中一相的输出电感，变压器的其他绕组串联耦接至参考地。由于这些串联耦接的绕组，负载电流的变化对每一相电路都能产生影响，从而使得交叉电感器稳压器与传统的电压调节电路相比，可以实现更快的瞬态响应，从而使得交叉电感器稳压器得以用作服务器、数据中心和存储系统中的电源处理器、存储器、fpga和asic等。

2、目前，业界常见的交叉电感器稳压器通常采用立式双绕组的结构。在生产中，立式双绕组结构的交叉电感器稳压器的次级绕组多采用扁平漆包线，经折弯、电极处剥漆、电极镀锡成型，初级绕组是将铜材冲压出一定形状，再经过镀镍、镀锡而形成。

3、然而，目前的立式双绕组结构的电感器成品组装完成后，初级绕组和次级绕组贴合在一起，扁平漆包线在做折弯等处理或在产品组装的过程中，很容易对漆包层造成破坏，此时由于初级绕组和次级绕组的电极接近，当有电流经过时，容易造成两绕组之间产生短路的故障，导致产品性能不稳定。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够降低两级绕组之间由于漆包线的磨损导致短路故障可能性的一种功率电感元件及装置。

2、第一方面，本技术提供了一种功率电感元件制作方法。所述方法包括：

3、在第一磁芯上开设第一凹槽以及第二凹槽；

4、将次级绕组装配至所述第一凹槽中；

5、在所述第一磁芯中沿所述第二凹槽覆盖绝缘层；

6、将初级绕组装配至所述第二凹槽中；

7、将所述第一磁芯与第二磁芯组合，得到功率电感元件。

8、在其中一个实施例中，所述在第一磁芯上开设第一凹槽以及第二凹槽包括：

9、基于元件尺寸确定第一磁芯尺寸，基于所述第一磁芯尺寸确定第一凹槽尺寸以及第二凹槽尺寸，所述第二凹槽的宽度大于所述第一凹槽的宽度；

10、根据所述第一磁芯尺寸、所述第一凹槽尺寸以及所述第二凹槽尺寸制得第一磁芯。

11、在其中一个实施例中，所述根据所述第一磁芯尺寸、所述第一凹槽尺寸以及所述第二凹槽尺寸制得第一磁芯包括：

12、将第一磁芯基材放入第一磁芯模具中；

13、将所述第一磁芯基材模压，并烧结成型为第一磁芯。

14、在其中一个实施例中，所述将次级绕组装配至所述第一凹槽中之前，还包括：

15、基于所述第一磁芯尺寸以及所述第一凹槽尺寸将所述次级绕组基材冲压成型为所述次级绕组；

16、在所述次级绕组上标记电极图形；

17、对所述次级绕组上所述电极图形区域附着电极层；

18、对所述次级绕组上所述电极图形以外的区域做绝缘处理。

19、在其中一个实施例中，所述对所述次级绕组上所述电极图形区域附着电极层包括：

20、对所述次级绕组上所述电极图形区域附着金属镍层；

21、对所述次级绕组上所述电极图形区域附着金属铜层。

22、在其中一个实施例中，所述对所述次级绕组上所述电极图形以外的区域做绝缘处理包括：

23、在所述次级绕组上所述电极图形区域覆盖隔离层；

24、在所述次级绕组表面附着绝缘膜；

25、去除所述电极图形区域覆盖的所述隔离层。

26、在其中一个实施例中，所述将次级绕组装配至所述第一凹槽中，包括：

27、在所述第一凹槽中附着第一粘合层；

28、将所述次级绕组放入所述第一凹槽中并与所述第一粘合层抵触粘合。

29、在其中一个实施例中，所述将初级绕组装配至所述第二凹槽中，包括：

30、在所述绝缘层上附着第二粘合层；

31、将所述初级绕组放入所述第二凹槽中并与所述第二粘合层抵触粘合。

32、在其中一个实施例中，所述将所述第一磁芯与第二磁芯组合，得到功率电感元件包括：

33、在所述第一磁芯的顶部附着气隙粘合层；

34、将第二磁芯与所述第一磁芯通过所述气隙粘合层紧密组合；

35、将所述第一磁芯以及第二磁芯中的粘合部固化，得到功率电感元件。

36、第二方面，本技术还提供了一种功率电感元件，所述功率电感元件经由如第一方面任意一项所述的功率电感元件制作方法制备而成。

37、一种功率电感元件,包括：

38、第一磁芯，包括第一凹槽以及第二凹槽；

39、次级绕组，包括第一绝缘部，所述第一绝缘部的两端设有第一电极部，所述次级绕组设于所述第一凹槽中，所述次级绕组与所述第一磁芯限位连接；

40、初级绕组，包括第二绝缘部，所述第二绝缘部的两端设有第二电极部，所述初级绕组设于所述第二凹槽中，所述初级绕组与所述第一磁芯限位连接；

41、绝缘层，设于所述次级绕组以及所述初级绕组之间；

42、第二磁芯，所述第二磁芯与所述第一磁芯之间设有气隙粘合层。

43、在其中一个实施例中，所述第一凹槽与所述次级绕组之间、所述绝缘层与所述初级绕组之间均设有粘合层。

44、在其中一个实施例中，所述粘合层以及所述气隙粘合层由热固性材料制成。

45、在其中一个实施例中，所述绝缘层的耐温等级高于所述粘合层以及所述气隙粘合层的固化温度。

46、在其中一个实施例中，所述气隙粘合层至少由热固性粘合物以及相同粒径的球体混合而成。

47、在其中一个实施例中，所述第一绝缘部以及所述第二绝缘部上均设有绝缘涂层。

48、在其中一个实施例中，所述次级绕组和初级绕组为c字型绕组或几字型绕组。

49、在其中一个实施例中，所述次级绕组和初级绕组由导体材料一体成型制得。

50、在其中一个实施例中，所述第一磁芯以及第二磁芯由软磁金属粉末经模压烧结制备而成。

51、第三方面，本技术还提供了一种装置，所述装置装配有功率电感元件，所述功率电感元件经由如第一方面任意一项所述的功率电感元件制作方法制备而成。

52、上述一种功率电感元件制作方法以及功率电感元件，在实施中可以得到如下的有益效果：

53、在第一磁芯上开设第一凹槽以及第二凹槽，分别将次级绕组装配至第一凹槽，将初级绕组装配至第二凹槽，并在次级绕组和初级绕组之间设置绝缘层，通过在第一凹槽与第二凹槽中的装配位置，使得初级绕组与次级绕组之间得以保持相对位置的固定，有助于降低电感元件在使用的过程中初级绕组和次级绕组在外力的作用下发生挤压摩擦，从而导致初级绕组以及次级绕组磨损的情况发生的可能性。在次级绕组以及次级绕组之间设置绝缘层，有助于通过绝缘层进一步地提高次级绕组与初级绕组之间的绝缘性能，从而有助于降低电感元件的故障率。