一种集成磁器件、功率设备、服务器和数据中心的制作方法

本技术涉及磁器件，尤其涉及一种集成磁器件、功率设备、服务器以及数据中心。

背景技术：

1、数据中心的发展日新月异，得益于cpu与gpu的运行频率与集成度越来越高，数据中心服务器的算力也快速提升，为数字化的发展提供了强大的助力。但cpu与gpu的运行频率与集成度提高的同时，也带来了电能的巨大消耗，因此如何满足当前服务器越来越高的能量需求，对功率设备提出了越来越高的要求。

2、为了兼容现有产品，要求功率设备的体积维持不变，因此功率设备的功率密度需要进一步的提高，而llc变压器作为功率设备的重要组成部分，因此如何提高llc变压器的功率密度以及散热能力，成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、本技术提供一种集成磁器件、功率设备、服务器以及数据中心，通过采用多个相同的磁组件构成，提高了集成磁器件的功率密度，也降低了不同相电流由于电流不均所带来的电能损耗，同时通过对磁芯合理布局，形成散热风道，提高了集成磁器件的散热能力，进而提高了采用该集成磁器件的功率设备的功率密度以及散热能力。

2、第一方面，本技术提供了一种集成磁器件，所述集成磁器件包括至少一个磁组件，所述至少一个磁组件沿第一方向依次设置，每个所述磁组件包括：第一磁轭、第二磁轭、第一磁柱、第一边柱、第二磁柱、第二边柱以及第一绕组和第二绕组；所述第一磁轭与所述第二磁轭沿第一方向依次间隔设置；所述第一磁柱、所述第一边柱、所述第二磁柱和所述第二边柱沿第二方向依次间隔排列，且设置于所述第一磁轭与所述第二磁轭之间，以形成沿第二方向的散热风道，所述第一方向与所述第二方向相互垂直；所述第一绕组与所述第二绕组分别设置于所述第一磁柱与所述第二磁柱。

3、可以理解的，至少一个磁组件依次相连构成一个集成磁器件，相对于多个磁组件分离的结构，集成磁器件通过一些共用的部件可以有效的减小体积，从而增加集成磁器件的功率密度；同时，多个磁组件对称的设计，有助于提高流过不同磁组件的电流之间的均衡性，从而降低由于电流不均带来的电能损耗；最后，合理的布局第一磁柱、第一边柱、第二磁柱和第二边柱的位置关系，从而在每个磁组件的第二方向上形成散热通道，提高了集成磁器件的散热效率。

4、在一种可能的实现中，所述集成磁器件还包括基板，所述至少一个磁组件沿第一方向依次设置于所述基板的第一表面；所述第一磁轭与所述第二磁轭垂直于所述基板的第一表面，所述第一方向与所述第二方向所在平面平行于所述基板的第一表面。可以理解的，所述至少一个磁组件设置于所述基板上，有助于所述集成磁器件与其他器件的连接。

5、在一种可能的实现中，每个磁组件中的所述第一磁轭包括第一端与第二端，所述第二磁轭包括第一端与第二端，所述第一磁柱与所述第一磁轭的第一端和所述第二磁轭的第一端形成沿第二方向的凹陷部，以形成所述散热风道的进风部。可以理解的，第一磁柱设置在第一磁轭与第二磁轭之间，但是第一磁柱的两端分别与第一磁轭和第二磁轭各自的第一端不齐平，而是沿着第二方向由第一磁轭与第二磁轭各自的第一端向各自的第二端移动设定距离，使第一磁柱与第一磁轭和第二磁轭形成沿第二方向的凹陷部，进而形成散热风道的进风部，提高散热风道的散热效果。

6、在一种可能的实现中，每个磁组件中的所述第二边柱设置于所述第一磁轭与所述第二磁轭之间，所述第一磁轭包括第一端与第二端，所述第二磁轭包括第一端与第二端，所述第二边柱分别与所述第一磁轭的第二端和所述第二磁轭的第二端齐平。

7、在一种可能的实现中，每个磁组件中的所述第一磁轭与所述第二磁轭在所述第一方向上形成投影，所述投影两端的宽度大于所述投影中间的宽度。可以理解的，由于第一磁轭与第二磁轭垂直于基板的第一表面，第一磁轭与第二磁轭的形状为两端宽中间窄，在散热风通过时，进一步增加了磁组件与散热风的接触面积，提高了散热效率。

8、在一种可能的实现中，在集成磁器件中包含至少一个磁组件，至少一个磁组件沿第一方向依次设置于所述基板的第一表面，相邻的所述磁组件之间共用第一磁轭或相邻的所述磁组件之间共用第二磁轭。可以理解的，两个磁组件通过共用相接触的第一磁轭或第二磁轭，可以有效减少磁轭的数量，从而提高集成度，进而提高功率密度。

9、在一种可能的实现中，每个磁组件中的第一磁轭与第二磁轭分别包括第一部分与第二部分，所述第一磁轭与所述第二磁轭各自的第一部分与所述第二部分分别沿第二方向依次排列；所述第一磁轭的第一部分、所述第二磁轭的第一部分、所述第一磁柱和所述第一边柱组成第一磁芯，第一磁芯与第一绕组形成第一电感器件；所述第一磁轭的第二部分、所述第二磁轭的第二部分、所述第一边柱、所述第二磁芯和所述第二边柱组成第二磁芯，第二磁芯与第二绕组形成第二电感器件。可以理解的，所述第一磁芯的磁轭与第二磁芯的磁轭相互连接组成第一磁轭与第二磁轭，可以有效的提高磁组件的集成度，从而提高集成磁器件的集成度，提高功率密度。

10、在一种可能的实现中，每个磁组件中包含第一磁芯与第二磁芯，所述第一磁芯与第二磁芯共用所述第一边柱。可以理解的，所述第一磁芯与所述第二磁芯共用所述第一边柱，可以有效的提升磁组件的的集成度，从而提高集成磁器件的集成度，提高功率密度。

11、在一种可能的实现中，每个磁组件中包含第一磁芯与第二磁芯，所述第一磁芯为u型磁芯，所述第二磁芯为pq型磁芯。可以理解的，u型磁芯可以沿第二方向形成散热风道进风部，pq型磁芯可以提高第二磁芯与散热风的接触面积，从而提高散热效率。

12、在一种可能的实现中，每个磁组件中的第二绕组包括第二初级绕组与第二次级绕组，所述第二初级绕组与所述第二次级绕组依次设置于所述第二磁柱。可以理解的，所述第二初级绕组与所述第二次级绕组依次设置于所述第二磁柱，从而第二绕组与第二磁芯形成变压器。一般的，从远离到靠近第二磁柱的方向，缠绕的第二绕组分别为第二初级绕组、第二次级绕组与第二初级绕组。

13、在一种可能的实现中，每个磁组件中的第二绕组包括第二初级绕组与第二次级绕组，所述第一绕组与所述第二初级绕组连接。可以理解的，第一电感器件与变压器的绕组连接，可以减少整个磁组件的出pin数目，有效降低波峰焊接禁布区，提高布局面积。

14、在一种可能的实现中，每个所述磁组件还包括：第一绕组骨架与第二绕组骨架，所述第一绕组通过所述第一绕组骨架设置于所述第一磁柱，所述第二绕组通过所述第二绕组骨架设置于所述第二磁柱。可以理解的，第一绕组与第二绕组首先分别缠绕在第一绕组骨架与第二绕组骨架上，然后在分别将第一绕组骨架与第二绕组骨架套设在第一磁柱与第二磁柱上。第一绕组骨架与第二绕组骨架，有助于提高磁导率。

15、第二方面，本技术提供一种功率设备，功率设备包括：电路板、至少一个如第一方面所述的集成磁器件和至少一个功率模组。所述至少一个集成磁器件与所述至少一个功率模组设置于所述电路上，所述至少一个集成磁器件与所述至少一个功率模组相连接。可以理解的，至少一个集成磁器件与所述至少一个功率模组相连接组成功率变换电路，对电能进行转换，不同相的电路分别流入到集成磁器件中，由于集成磁器件采用了对称的结构，提高了不同相电流之间的均衡性，降低了功率设备由于不同相电流之间的不均衡所产生的电能损耗。同时，功率设备也具有集成磁器件所带来其他有益效果，在此不再赘述。

16、第三方面，本技术提供一种服务器，所述服务器包括：壳体、处理器和如第二方面所述的功率设备，所述功率设备与所述处理器相连，所述功率设备用于为所述处理器提供电能，所述壳体包裹所述处理器与所述功率设备。可以理解的，处理器用于数据的处理，为服务器提供算力，功率设备为处理器提供电能，服务器具有功率设备所带来所有有益效果，在此不再赘述。

17、第四方面，本技术提供一种数据中心，所述数据中心包括：散热设备和至少一个如第三方面所述的服务器，所述散热设备用于为所述至少一个服务器散热。可以理解的，服务器用于数据的处理，一个数据中心中具有多个服务器，因此所述数据中心具有服务器所带来所有有益效果，在此不再赘述。