电源装置、磁性元件及其绕组单元制造方法及图纸

本公开提供了一种电源装置、磁性元件及绕组单元。该绕组单元包括平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一所述线圈的宽度不同。本公开可以有效的减少绕组单元的寄生电容，进而提升电源装置的效率。

Power supply device, magnetic element and winding unit thereof

The invention discloses a power supply device, a magnetic element and a winding unit. The winding unit comprises a plurality of windings arranged in parallel, each winding comprises at least one coil; wherein, at least one of the coil width of adjacent layer winding at least one of the coil winding layer in different width. The invention can effectively reduce the parasitic capacitance of the winding unit, thereby improving the efficiency of the power supply device.

【技术实现步骤摘要】

本公开涉及磁性元件
，特别涉及一种绕组单元，应用该绕组单元的磁性元件以及应用该磁性元件的电源装置。
技术介绍
磁性元件是应用于各式电子产品的重要元件。随着电子产品朝着小尺寸、大电流与多功能性的方向发展，电源装置也朝着小型化及高功率密度的方向发展。随着电源装置对功率密度以及小型化的追求，工作频率更高、体积更小的磁性元件应用越来越广泛。对于高频电源装置而言，开关元件Sw的导通时刻损耗为电源装置损耗的一个重要部分，其导通时刻损耗其中Ceq为开关元件Sw两端的等效电容，其为影响导通时刻损耗Pturnon的一个重要因素，Ceq的大小和电源装置中与开关元件相连的元器件有关，如磁性元件。因此减小磁性元件的绕组单元的寄生电容，以减小Ceq，进而减小导通时刻损耗Pturnon以提升电源效率成为业界需要解决的问题。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种绕组单元，应用该绕组单元的磁性元件以及应用该磁性元件的电源装置，用于减少绕组单元的寄生电容。本公开的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然，或部分地通过本公开的实践而习得。根据本公开的第一方面，提供一种绕组单元，包括：平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。在本公开一种示例实施方式中，所述多层绕组包括：一第一层绕组，包括至少一匝线圈；一第二层绕组，包括至少一匝线圈，且所述第一层绕组与所述第二层绕组相对设置；其中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与所述第二层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影至少部分位于所述第二层绕组中所述线圈之外。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影完全位于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈之内，且所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度小于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈的宽度。在本公开一种示例实施方式中，所述线圈包括依次连接的N匝所述线圈；所述第一层绕组包括第1匝至第N/2匝所述线圈，第1匝所述线圈用于连接至一母线电容；所述第二层绕组包括第N/2+1匝至第N匝所述线圈，第N匝所述线圈用于连接至一开关元件。在本公开一种示例实施方式中，所述线圈包括依次连接的N匝线圈；第1匝所述线圈用于连接至一母线电容，且包含于一第三层绕组；第2匝所述线圈包含于一第四层绕组；第3匝至第N/2+1匝所述线圈包含于所述第一层绕组；第N/2+2匝至第N匝所述线圈包含于所述第二层绕组，所述第N匝线圈用于连接至一开关元件。在本公开一种示例实施方式中，相邻各层绕组中，相对的线圈之间的相对压差按一预设规则分布。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组及第二层绕组位于所述第三层绕组及第四层绕组之间，且所述第一层绕组与所述第三层绕组相邻，所述第二层绕组与所述第四层绕组相邻。在本公开一种示例实施方式中，所述多层绕组中所述线圈的布设位置偏向绕组层间压差最小的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第第3至N匝线圈的绕线方式为C型绕法。根据本公开的第二方面，提供一种磁性元件，包括：至少一绕组单元，包括：平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。在本公开一种示例实施方式中，所述多层绕组包括：一第一层绕组，包括至少一匝线圈；一第二层绕组，包括至少一匝线圈，且所述第一层绕组与所述第二层绕组相对设置；其中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与所述第二层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影至少部分位于所述第二层绕组中所述线圈之外。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影完全位于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈之内，且所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度小于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈的宽度。在本公开一种示例实施方式中，所述线圈包括依次连接的N匝所述线圈；所述第一层绕组包括第1匝至第N/2匝所述线圈，第1匝所述线圈用于连接至一母线电容；所述第二层绕组包括第N/2+1匝至第N匝所述线圈，第N匝所述线圈用于连接至一开关元件。在本公开一种示例实施方式中，所述线圈包括依次连接的N匝线圈；第1匝所述线圈用于连接至一母线电容，且包含于一第三层绕组；第2匝所述线圈包含于一第四层绕组；第3匝至第N/2+1匝线圈包含于所述第一层绕组；第N/2+2匝至第N匝线圈包含于所述第二层绕组，所述第N匝线圈用于连接至一开关元件。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组及第二层绕组位于所述第三层绕组及第四层绕组之间，且所述第一层绕组与所述第三层绕组相邻，所述第二层绕组与所述第四层绕组相邻。在本公开一种示例实施方式中，所述多层绕组中所述线圈的布设位置偏向绕组层间压差最小的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。在本公开一种示例实施方式中，所述磁性元件还包括：至少一副边绕组，位于所述磁性元件的副边侧；其中所述至少一绕组单元位于所述磁性元件的原边侧。在本公开一种示例实施方式中，所述磁性元件还包括：至少一副边绕组，位于所述磁性元件的副边侧；其中所述至少一绕组单元位于所述磁性元件的原边侧，所述第三层绕组及第四层绕组分别用作所述绕组单元与副边绕组之间的屏蔽层。在本公开一种示例实施方式中，所述磁性元件为一电感。在本公开一种示例实施方式中，所述第第3至N匝线圈的绕线方式为C型绕法。根据本公开的第三方面，提供一种电源装置，包括上述的任意一种绕组单元。在本公开的一种示例实施方式中，一方面通过减少绕组单元各层绕组之间的相对面积，更进一步通过对各层绕组中线圈的布设进行了优化，减小各层绕组层之间的压差；从而最终可以有效的减少绕组单元的寄生电容，进而提升电源装置的效率。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本公开的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1为现有技术中一种磁性元件结构示意图；图2为本公开示例实施方式中一种绕组单元的示意图；图3为本公开示例实施方式中又一种绕组单元的示意图；图4为本公开示例实施方式中又一种绕组单元的示意图；图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种绕组单元，其特征在于，包括：平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。

【技术特征摘要】
1.一种绕组单元，其特征在于，包括：平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。2.根据权利要求1所述的绕组单元，其特征在于，所述多层绕组包括：一第一层绕组，包括至少一匝线圈；一第二层绕组，包括至少一匝线圈，且所述第一层绕组与所述第二层绕组相对设置；其中，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与所述第二层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。3.根据权利要求2所述的绕组单元，其特征在于，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影至少部分位于所述第二层绕组中所述线圈之外。4.根据权利要求2所述的绕组单元，其特征在于，所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的投影完全位于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈之内，且所述第一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度小于所述第二层绕组中与之相对的所述线圈的宽度。5.根据权利要求2所述的绕组单元，其特征在于，所述线圈包括依次连接的N匝所述线圈；所述第一层绕组包括第1匝至第N/2匝所述线圈，第1匝所述线圈用于连接至一母线电容；所述第二层绕组包括第N/2+1匝至第N匝所述线圈，第N匝所述线圈用于连接至一开关元件。6.根据权利要求2所述的绕组单元，其特征在于，所述线圈包括依次连接的N匝线圈；第1匝所述线圈用于连接至一母线电容，且包含于一第三层绕组；第2匝所述线圈包含于一第四层绕组；第3匝至第N/2+1匝所述线圈包含于所述第一层绕组；第N/2+2匝至第N匝所述线圈包含于所述第二层绕组，所述第N匝
\t线圈用于连接至一开关元件。7.根据权利要求6所述的绕组单元，其特征在于，相邻各层绕组中相对的线圈之间的相对压差按一预设规则分布。8.根据权利要求6所述的绕组单元，其特征在于，所述第一层绕组及第二层绕组位于所述第三层绕组及第四层绕组之间，且所述第一层绕组与所述第三层绕组相邻，所述第二层绕组与所述第四层绕组相邻。9.根据权利要求2-8任意一项所述的绕组单元，其特征在于，所述多层绕组中所述线圈的布设位置偏向绕组层间压差最小的线圈所在方向。10.根据权利要求9所述的绕组单元，其特征在于，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向。11.根据权利要求9所述的绕组单元，其特征在于，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。12.根据权利要求8所述的绕组单元，其特征在于，所述第一层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第一层绕组中分布电压最高的线圈所在方向，所述第二层绕组中所述线圈的布设位置偏向所述第二层绕组中分布电压最低的线圈所在方向。13.根据权利要求6所述的绕组单元，其特征在于，所述第3匝至N匝线圈的绕线方式为C型绕法。14.一种磁性元件，其特征在于，包括：至少一绕组单元，包括：平行设置的多层绕组，每层绕组包括至少一匝线圈；其中，至少一层绕组中至少一匝所述线圈的宽度与其相邻层绕组中至少一匝所述线圈的宽度不同。15.根据权利要求14所述的磁性元件，其特...

【专利技术属性】
技术研发人员：程玮，傅琦，焦德智，
申请(专利权)人：台达电子工业股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾;71