磁性元件及其铁芯制造技术

本发明专利技术公开了一种磁性元件，包括相对设置的两个铁芯，以及设置于两个铁芯之间的导电绕组，所述两个铁芯之间具有气隙，所述两个铁芯至少其中之一包括多个接合面以及多个凸台，接合面用于与其相对的铁芯相接合，多个凸台设置于所述接合面上，以对与其相对的铁芯产生机械支撑；其中，所述凸台具有一高度尺寸，所述高度尺寸用来控制所述气隙的大小。本发明专利技术通过在铁芯的接合面上设置凸台，实现了气隙分散在铁芯的所有磁柱上，有效地减小了电感量的公差范围，提高了磁性元件的一致性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种磁性元件，包括相对设置的两个铁芯，以及设置于两个铁芯之间的导电绕组，所述两个铁芯之间具有气隙，所述两个铁芯至少其中之一包括多个接合面以及多个凸台，接合面用于与其相对的铁芯相接合，多个凸台设置于所述接合面上，以对与其相对的铁芯产生机械支撑；其中，所述凸台具有一高度尺寸，所述高度尺寸用来控制所述气隙的大小。本专利技术通过在铁芯的接合面上设置凸台，实现了气隙分散在铁芯的所有磁柱上，有效地减小了电感量的公差范围，提高了磁性元件的一致性。【专利说明】磁性元件及其铁芯
本专利技术涉及一种磁性元件，具体地说，是涉及磁性元件的铁芯。
技术介绍
在电感和变压器等磁性元件中，气隙是磁路中一个非常重要的组成部分，它对磁性元件的电感值、饱和电流、频率特性都有很大的影响。因此构成气隙的材质、尺寸、位置、粘接强度是磁性元件生产中需要重点控制的对象。现有带气隙的磁性元件的铁芯常采用铁氧体材料，材质硬且脆，形状上普遍采用三个磁柱(即三个接触面)的El、EE、EQ、RM等的铁芯结构。为获得较小公差的电感量，通常将气隙设置在铁芯中柱，并通过磨床机器来研磨气隙以使中柱低于外侧两个磁柱的接触面，公差大小一般可控制在正负5%以内。中柱上形成的气隙为单一的气隙，而单一的气隙会使得磁场过于聚集，气隙形成的扩散磁通会带来强烈的绕组交流损耗，导致磁性元件发热和效率下降。为了减小气隙的扩散磁通，可将集中于铁芯中柱的气隙分散设置在三个不同磁柱上。在现有做法上，常使用绝缘片(如Mylar)的厚度来控制气隙的大小，如图1所示，磁性元件的铁芯分别采用铁芯20 (为EQ型)和铁芯10 (为I型)，导电绕组40采用PCB结构，在EQ铁芯与I铁芯之间的接合面上设置有Mylar片30，铁芯两边柱面积基本相同。图1中的边柱气隙对应铁芯截面积为AA，通过Mylar片的厚度来控制EQ铁芯和I铁芯的间隙距离(即气隙大小)以控制电感量大小，采用此种方式形成的三个气隙的大小基本相同。采用绝缘片(如Mylar片)来实现气隙分散在三个磁柱上，相比于集中气隙，减低了气隙的扩散磁通损耗，可获得更高的效率。但受限于Mylar的厚度公差，这种做法的磁性元件的电感公差范围在正常情况下会达到正负25%或以上，给电源产品的一致性带来极大的困难，并影响电路的可靠性和稳定性。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种铁芯，以有效减小电感量的公差范围，并获得分散的气隙结构。为了实现上述目的，本专利技术的铁芯，包括多个接合面以及多个凸台。所述多个接合面用于与另一铁芯相接合；多个凸台设置于所述接合面上，以对所述另一铁芯产生机械支撑；其中，所述铁芯与所述另一铁芯之间具有气隙，所述凸台具有一高度尺寸，所述高度尺寸用来控制所述气隙的大小。上述的铁芯，其中，同一接合面上的多个凸台的横截面积之和小于其所在的接合面的面积。上述的铁芯，其中，同一接合面上的多个凸台的横截面积之和与其所在的接合面的面积之比小于1/5。上述的铁芯，其中，包括中柱以及设置于所述中柱外围的多个侧柱，所述接合面包括中柱的接合面和侧柱的接合面，所述凸台设置于所述侧柱的接合面上。上述的铁芯，其中，所述中柱高度小于等于所述侧柱与凸台高度之和。上述的铁芯，其中，所述中柱高度等于所述侧柱高度。上述的铁芯，其中，所述侧柱的接合面至少包括一远离所述中柱的第一侧边和一靠近所述中柱的第二侧边，所述凸台设置于所述第二侧边的两端部。进一步地，本专利技术提供一种具有高一致性的磁性元件。为了实现上述目的，本专利技术的磁性元件，包括相对设置的两个铁芯，以及设置于两个铁芯之间的导电绕组，所述两个铁芯之间具有气隙。所述两个铁芯至少其中之一包括多个接合面以及多个凸台。所述多个接合面用于与其相对的铁芯相接合；多个凸台设置于所述接合面上，以对与其相对的铁芯产生机械支撑。其中，所述凸台具有一高度尺寸，所述高度尺寸用来控制所述气隙的大小。上述的磁性元件，其中，同一接合面上的多个凸台的横截面积之和小于其所在的接合面的面积。上述的磁性元件，其中，同一接合面上的多个凸台的横截面积之和与其所在的接合面的面积之比小于1/5。上述的磁性元件，其中，所述两个铁芯至少其中之一包括中柱以及设置于所述中柱外围的多个侧柱，所述接合面包括中柱的接合面和侧柱的接合面，所述凸台设置于所述侧柱的接合面上。上述的磁性元件，其中，所述中柱高度小于等于所述侧柱与凸台高度之和。上述的磁性元件，其中，所述中柱高度等于所述侧柱高度。上述的磁性元件，其中，当所述中柱高度小于所述侧柱与凸台高度之和时，所述气隙包括:形成于所述中柱位置的第一气隙；以及由所述凸台支撑与其相对的铁芯而在所述侧柱上形成的第二气隙。上述的磁性元件，其中，所述的第二气隙为台阶式结构。上述的磁性元件，其中，当所述中柱高度等于所述侧柱与凸台高度之和时，所述气隙由所述凸台支撑与其相对的铁芯而形成在所述侧柱上。上述的磁性元件，其中，所述气隙为台阶式结构。上述的磁性元件，其中，所述侧柱的接合面至少包括一远离所述中柱的第一侧边和一靠近所述中柱的第二侧边，所述凸台设置于所述第二侧边的两端部。本专利技术的有益功效在于，通过在铁芯的接合面上设置多个凸台，以凸台作为机械支撑并代替现有的Mylar片，并通过凸台的高度尺寸来控制磁性元件的气隙的大小，可保证气隙分散在铁芯的所有磁柱上面，从而有效地减小了电感量的公差范围，提高磁性元件的一致性。以下结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细描述，但不作为对本专利技术的限定。【专利附图】【附图说明】图1为现有技术的磁性元件的结构图；图2a为本专利技术第一实施例的铁芯的立体图；图2b为图2a中铁芯的俯视图；图3a为本专利技术第二实施例的铁芯的立体图；图3b为图3a中铁芯的俯视图；图4为本专利技术一实施例的磁性元件的立体图。其中，附图标记10—铁芯20—铁芯21—中柱22—侧柱221—接合面223—第一侧边224—第二侧边23—凸台30—Mylar 片40—绕组h—高度尺寸【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术技术方案进行详细的描述，以便进一步了解本专利技术的目的、方案及功效，但并非对本专利技术所附权利要求保护范围的限制。本专利技术主要通过在铁芯的接合面上设置凸台，以凸台作为机械支撑并代替现有的Mylar片，通过凸台的高度尺寸来控制磁性元件的气隙的大小，以保证气隙分散在铁芯的所有磁柱上面，从而能有效地减小电感量的公差范围，提高磁性元件的一致性。以下结合多个实施例对本专利技术的铁芯进行详细介绍。第一实施例为了实现气隙可分散设置，并有效地减小电感量的公差范围，本专利技术所提出的第一实施例的铁芯如图2a和图2b所示。铁芯20包括多个接合面221和多个凸台23。接合面221用于与另一铁芯相接合；多个凸台23设置于接合面221上，以对另一铁芯产生机械支撑，凸台23具有一高度尺寸，该高度尺寸用来控制磁性元件的气隙大小。本实施例以EQ铁芯为例，铁芯20包括中柱21和两个侧柱22，两个侧柱22设置于中柱21外围。所述接合面是指在没有凸台的情况下，两铁芯装配时相接合的表面，如图2a所示，所述接合面221包括中柱的接合面和侧柱的接合面。在没有凸台23的情况下，中柱21的上表面与另一铁芯相接合，从而中柱的上表面构成中柱的接合面；侧柱22的上表面也与另一铁芯相接合，从本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铁芯，其特征在于，包括：多个接合面，用于与另一铁芯相接合；以及多个凸台，设置于所述接合面上，以对所述另一铁芯产生机械支撑；其中，所述铁芯与所述另一铁芯之间具有气隙，所述凸台具有一高度尺寸，所述高度尺寸用来控制所述气隙的大小。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：卢增艺，朱少华，夏伟龙，章进法，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31