一種磁性組件及其繞組線圈繞制方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種可應(yīng)用在變壓器或電感中的磁性組件及其繞組線圈繞制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]磁性組件是變壓器或電感中的重要部分，主要包括磁芯和繞組，主要實(shí)現(xiàn)能量儲存、轉(zhuǎn)換、電器隔離等功能，其體積和性能對整個(gè)變壓器或電感產(chǎn)生至關(guān)重要的影響。傳統(tǒng)拓?fù)渑c電路的電感或變壓器的繞組，大都是通過漆包線、多股線或銅皮進(jìn)行繞制，整個(gè)線包的繞制跨越了電感或變壓器中間的連接處，在電感或變壓器中間的連接處不存在氣隙的情況下，這種繞制方式是沒有問題的。
[0003]隨著變壓器功率密度越來越高，輸出電路越來越大，銅損也越來越高，因此，散熱是一個(gè)難以解決卻急需解決的問題。同時(shí)，隨著LLC拓?fù)涞牧餍?，越來越多的變壓器或高頻電感中的高頻設(shè)置，且需要設(shè)計(jì)氣隙以滿足相應(yīng)電感量，而常規(guī)的繞組繞制方法中，由于繞組跨越了氣隙，導(dǎo)致產(chǎn)生較大的渦流損耗和嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象。而現(xiàn)有的繞組為了避開氣隙導(dǎo)致工藝過于復(fù)雜，人工參與較多，導(dǎo)致成本較高，并且難以解決散熱的技術(shù)難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中繞組跨越氣隙繞制導(dǎo)致產(chǎn)生較大的渦流損耗和嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象的技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種新型的磁性組件及其繞組線圈繞制方法。
[0005]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:提供一種磁性組件，應(yīng)用在變壓器或電感中，所述磁性組件包括具有至少一個(gè)氣隙的磁芯和盤繞在所述磁芯上的至少一個(gè)繞組，其特征在于，所述繞組避開所述氣隙繞制在所述磁芯上，所述繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置以形成所述磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，所述距離不小于所述線圈的厚度。
[0006]進(jìn)一步的，所述繞組為盤旋狀線圈或平板狀線圈組成的線包，所述盤旋狀的各層線圈之間或平板狀的各層線圈之間的間距大于所述線圈的厚度。
[0007]進(jìn)一步的，所述各層線圈之間設(shè)有固定用的黏膠或支架以防止所述線圈產(chǎn)生振動。
[0008]進(jìn)一步的，所述磁芯包括相對設(shè)置的第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件設(shè)有至少三個(gè)相對的配合面，所述至少三個(gè)相對的配合面中，至少位于所述磁芯內(nèi)部的配合面處設(shè)有所述氣隙，所述氣隙周圍形成了所述磁性組件內(nèi)部的風(fēng)道。
[0009]進(jìn)一步的，所述磁芯為對稱磁芯，所述配合面位于所述對稱磁芯的中心線上，所述繞組包括至少一第一繞組和至少一第二繞組，所述至少一第一繞組繞制在所述對稱磁芯上位于所述氣隙的一側(cè)，所述至少一第二繞組繞制在所述對稱磁芯上位于所述氣隙的另一側(cè)。
[0010]進(jìn)一步的，所述對稱磁芯為EE型磁芯，所述第一部件和第二部件呈“E”形，所述“E”形的第一部件和第二部件兩端的配合面相對，形成所述EE型磁芯的兩個(gè)邊柱，所述“E”形的第一部件和第二部件中間的配合面相對，形成所述EE型磁芯的中柱，所述氣隙開設(shè)在所述中柱上，并將所述中柱分成分別位于所述氣隙兩側(cè)的第一部分和第二部分，所述至少一第一繞組和至少一第二繞組分別繞制在所述中柱的第一部分和第二部分上。
[0011]進(jìn)一步的，所述對稱磁芯為EE型磁芯，所述第一部件和第二部件呈“E”形，所述“E”形的第一部件和第二部件兩端的配合面相對，形成所述EE型磁芯的兩個(gè)邊柱，所述“E”形的第一部件和第二部件中間的配合面相對，形成所述EE型磁芯的中柱，所述兩個(gè)邊柱和所述中柱上分別開設(shè)有所述氣隙，所述至少一第一繞組和至少一第二繞組分別繞制在所述中柱上并分別位于所述中柱上氣隙的兩側(cè)。
[0012]進(jìn)一步的，所述磁芯為非對稱磁芯，所述氣隙形成在所述非對稱磁芯內(nèi)部的一側(cè)，所述繞組纏繞在所述非對稱磁芯內(nèi)部的遠(yuǎn)離所述氣隙的另一側(cè)。
[0013]進(jìn)一步的，所述非對稱磁芯為EI型磁芯，所述第一部件呈“I”形，所述第二部件呈“E”形，所述“ I ”形的第一部件和“E”形的第二部件兩端的配合面相對，形成所述EI型磁芯的兩個(gè)邊柱，所述“I”形的第一部件和“E”形的第二部件中間的配合面相對，形成所述EI型磁芯的中柱，所述氣隙開設(shè)在所述中柱靠近所述第一部件的一側(cè)，所述繞組纏繞在所述中柱的遠(yuǎn)離所述氣隙的另一側(cè)。
[0014]本發(fā)明還提供一種磁性組件的繞組線圈繞制方法，所述磁性組件包括具有至少一個(gè)氣隙的磁芯和盤繞在所述磁芯上的至少一個(gè)第一繞組和至少一個(gè)第二繞組，所述第一繞組和所述第二繞組分別由多層線圈繞制而成，所述磁芯包括相對設(shè)置的第一部件和第二部件，所述第一部件和第二部件設(shè)有至少三個(gè)相對的配合面，所述至少三個(gè)相對的配合面中，至少位于所述磁芯內(nèi)部的配合面處設(shè)有所述氣隙，所述第一部件和第二部件兩端的配合面相對，形成所述磁芯的兩個(gè)邊柱，所述第一部件和第二部件中間的配合面相對，形成所述磁芯的中柱，所述氣隙將所述中柱分成分別位于所述氣隙兩側(cè)的第一部分和第二部分，所述方法包括:
[0015]將所述第一繞組的多層線圈避開所述氣隙以盤旋的形式或獨(dú)立平板的形式間隔一定距離繞制在所述磁芯的中柱位于所述氣隙一側(cè)的第一部分上，將所述第二繞組的多層線圈避開所述氣隙以盤旋的形式或獨(dú)立平板的形式間隔一定距離繞制在所述磁芯的中柱位于所述氣隙另一側(cè)的第二部分上，所述距離不小于單層線圈的厚度。
[0016]采用上述技術(shù)方案以后，本發(fā)明可以獲得以下有益技術(shù)效果:由于磁性組件的繞組避開了磁芯的氣隙，且繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置以形成磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，該距離不小于線圈的厚度，因此，采用該磁性組件的變壓器或電感的渦流損耗能夠降低到最低程度，極大地提高了效率，減少發(fā)熱量，且繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置，能夠在磁性組件內(nèi)部形成空氣流通通道，便于散熱，減少了磁性組件的發(fā)熱量。同時(shí)，由于繞組避開氣隙周圍繞制，氣隙周圍形成了變壓器或電感內(nèi)部的風(fēng)道，能夠輔助變壓器或電感進(jìn)行散熱，進(jìn)一步降低發(fā)熱量，從而解決了現(xiàn)有技術(shù)中繞組跨越氣隙繞制導(dǎo)致產(chǎn)生較大的渦流損耗和嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象的技術(shù)問題，使用這種避開氣隙并帶散熱功能的磁性組件的變壓器甚至可以去除外面諧振電感，自身集成諧振電感功能。
【附圖說明】
[0017]下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明，附圖中:
[0018]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本發(fā)明實(shí)施例一涉及的磁性組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本發(fā)明實(shí)施例二涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖4是本發(fā)明實(shí)施例二涉及的磁性組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖5是本發(fā)明實(shí)施例三涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖6是本發(fā)明實(shí)施例三涉及的磁性組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖7是本發(fā)明實(shí)施例四涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖8是本發(fā)明實(shí)施例四涉及的磁性組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖9是本發(fā)明實(shí)施例五涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖10是本發(fā)明實(shí)施例五涉及的磁性組件的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中繞組跨越氣隙繞制導(dǎo)致產(chǎn)生較大的渦流損耗和嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象的技術(shù)問題，本發(fā)明采用的主要技術(shù)方案為:將磁性組件的繞組避開磁芯的氣隙繞制在磁芯上，并且繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置以形成磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，線圈各層間隔的距離不小于線圈的厚度。
[0029]本發(fā)明涉及的磁性組件應(yīng)用在變壓器或電感中，磁性組件包括具有至少一個(gè)氣隙的磁芯和盤繞在磁芯上的繞組，繞組避開氣隙繞制在磁芯上，繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置以形成磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，各層線圈之間的距離不小于線圈的厚度。本發(fā)明中繞組為盤旋狀線圈或平板狀線圈組成的線包，線圈為銅皮或其他材質(zhì)，具體的，平板狀線圈優(yōu)選為平面銅板，另外，本發(fā)明涉及的磁芯適用于多種形狀，例如EE型、EI型、PQ型、PQI型、ER型等，下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明的不同實(shí)施方式作詳細(xì)的描述。
[0030]實(shí)施例一
[0031]圖1所示為本發(fā)明實(shí)施例一涉及的磁性組件的平面結(jié)構(gòu)示意圖，從圖中可以看出，本實(shí)施例涉及磁性組件I包括具有一個(gè)氣隙15的磁芯和盤繞在磁芯上的繞組，繞組避開氣隙15繞制在磁芯上，繞組由多層線圈繞制而成，繞組的各層線圈間隔一定距離設(shè)置以形成磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，各層線圈之間的距離不小于線圈的厚度。具體的，本實(shí)施例中，繞組的線圈呈盤旋狀，盤旋的各層線圈之間等距離間隔設(shè)置以便形成一定的間隙，該距離不小于每層線圈的厚度，且盤旋狀線圈的厚度均勻，該間隙形成了磁性組件內(nèi)部的空氣流通通道，使各層線圈之間具有良好的空氣流通，增加散熱面積，從而在一定程度上解決磁性組件的發(fā)熱嚴(yán)重問題。
[0032]磁芯分為對稱的兩部分，分別為左側(cè)的第一部件10和右側(cè)的第二部件11