【技术实现步骤摘要】
本专利技术关于一种磁性元件，尤指一种可有效增进散热效率的磁性元件。
技术介绍
1、因应电动车快速充电需求，操作的功率越来越大，使电子元件本身发热量也越来越高。车载充电器(on-board charger，obc)的磁性元件，如变压器，工作时会因损耗而发热，而热不均匀下会对变压器的磁芯产生额外热应力，热应力则会增加变压器的磁芯损耗，持续循环下热将无法收敛，导致温度与损耗过高，严重则会造成磁芯不可逆的受损破裂。
技术实现思路
1、本专利技术提供一种可有效增进散热效率的磁性元件，以解决上述问题。
2、根据一实施例，本专利技术的磁性元件包含一磁芯以及至少一线圈。磁芯包含至少一外柱以及一内柱。内柱与磁芯的一上内表面分离。内柱沿内柱的一长度方向至少部分地分割成多个分离部。至少一线圈缠绕于内柱。
3、在本实施例中，内柱与磁芯的上内表面分离，且沿内柱的长度方向至少部分地分割成多个分离部。由于内柱的温度最高，且热量不易从内柱散发出去，将内柱沿内柱的长度方向至少部分地分割成多个分离部可减小内柱垂直于磁通方向的截面积，进而减少磁芯的涡流损耗。
4、在一实施例中，磁性元件还包含一散热件以及一导热填料。散热件设置于磁芯上。散热件接触磁芯的一顶面以及一侧面。侧面具有一开口。散热件覆盖开口。导热填料填充于侧面的开口处。导热填料包覆至少一线圈的一部分而非完全包覆至少一线圈。导热填料在开口处的形状相同于被散热件覆盖的开口的形状。至少一线圈的一端部自磁芯突出。散热件具有一突出部。突
5、在本实施例中，散热件覆盖磁芯的侧面的开口，导热填料填充于侧面的开口处，且导热填料包覆至少一线圈的一部分而非完全包覆至少一线圈。藉此，可节省导热填料的用量。
6、在一实施例中，至少一线圈包含一上第一线圈，一下第一线圈以及一第二线圈。上第一线圈与下第一线圈的截面积大于第二线圈的截面积。上第一线圈相对磁芯的上内表面设置。下第一线圈相对磁芯的一下内表面设置。第二线圈设置于上第一线圈与下第一线圈之间。下第一线圈、第二线圈与上第一线圈由下而上堆叠。磁芯的上内表面与上第一线圈之间存在一间隙。磁性元件还包含一导热材料。导热材料部分设置于间隙中且接触上第一线圈与磁芯的上内表面。磁芯的下内表面与下第一线圈之间无间隙。下第一线圈热耦合于磁芯的下内表面。第二线圈不接触导热材料。
7、在本实施例中，由于导热材料部分设置于磁芯的上内表面与上第一线圈之间的间隙中，上第一线圈的热量可经由导热材料传递至磁芯的上部，进而将上第一线圈的热量散发出去。
8、在一实施例中，磁性元件还包含一第一散热件以及一第二散热件。第一散热件设置于磁芯的一第一侧以及一顶侧。第一散热件自第一侧延伸至顶侧。第二散热件设置于磁芯的一第二侧以及顶侧。第一侧与第二侧相对。第二散热件自第二侧延伸至顶侧。第一散热件与第二散热件在第一侧与第二侧之间的顶侧上具有一第一接合区、一第二接合区以及一第三接合区。第三接合区位于第一接合区与第二接合区之间。第一接合区与第二接合区的投影不与内柱重叠。第一散热件与第二散热件的至少其中之一的投影与内柱重叠。
9、在本实施例中，第一散热件与第二散热件的至少其中之一的投影与内柱重叠，使得内柱的热量可经由第一散热件与第二散热件的至少其中之一传递至侧边或下方的导热填料，再传递至下方的散热面。此外，第一接合区与第二接合区的投影不与内柱重叠，使得第一接合区与第二接合区的接合间距可大于第三接合区的接合间距，以吸收第一散热件或第二散热件在磁芯的水平方向上较大的长度公差，而不会影响散热效率。
10、在一实施例中，磁性元件还包含一塑胶壳体、一绝缘导热基板以及一导热填料。塑胶壳体设置于绝缘导热基板上。磁芯设置于塑胶壳体中且位于绝缘导热基板上。导热填料填充于塑胶壳体中。
11、当具有铝制壳体的磁性元件应用于高压装置(例如，大于67v)时，需要在壳体内部设置绝缘层，其成本高且绝缘性差。因此，在本实施例中，由塑胶制成的磁性元件的壳体不仅具有更好的绝缘性，而且可以将大部分热量集中并传递至底部的绝缘导热基板。此外，在填充导热填料时，塑胶壳体可用以包覆导热填料。
12、在一实施例中，磁性元件还包含一壳体。壳体具有一支撑结构。一端子设置于支撑结构上。至少一线圈的一端部接合于支撑结构上的端子。支撑结构自端子向下延伸至壳体所在的一支撑面。
13、在本实施例中，由于支撑结构自端子向下延伸至壳体所在的支撑面，用以接合线圈的端部与端子的接合力会经由支撑结构直接传递至支撑面，使得支撑结构可承受例如650吨的接合力。
14、在一实施例中，至少一线圈包含相互堆叠的至少一一次侧线圈以及至少一二次侧线圈。至少一一次侧线圈为圆线多匝堆叠而成。至少一二次侧线圈为箔片结构。至少一二次侧线圈具有自磁芯突出的一散热部。至少一一次侧线圈内缩于至少一二次侧线圈之间而未延伸至至少一二次侧线圈的散热部。磁性元件还包含一导热填料。导热填料部分填充于至少一一次侧线圈与至少一二次侧线圈之间。
15、在本实施例中，至少一二次侧线圈的散热部可接触一散热器的一散热面，以增加磁性元件的散热面积。此外，内缩的一次侧线圈的热量可经由导热填料与二次侧线圈传递至一外部散热界面，进而以更经济(更低成本)的方式达到更好的散热效率。
16、关于本专利技术的优点与精神可以藉由以下的专利技术详述及所附图式得到进一步的了解。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种磁性元件，包含：
2.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内柱的至少一个别部与该磁芯的一下内表面分离，使得该内柱的该个别部悬浮或分离于该上内表面与该下内表面之间。
3.如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个分离部的长度大于该内柱的长度的1/3。
4.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内柱从中心切开，且该多个分离部的体积彼此相同。
5.如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个分离部之间设置有导热系数大于一导热填料的一导热片，且该导热片与包覆该内柱的该导热填料配合。
6.如权利要求1所述的磁性元件，还包含一散热件以及一导热填料，其中该散热件设置于该磁芯上，该散热件接触该磁芯的一顶面以及一侧面，该侧面具有一开口，该散热件覆盖该开口，该导热填料填充于该侧面的该开口处，该导热填料包覆该至少一线圈的一部分而非完全包覆该至少一线圈，该导热填料在该开口处的形状相同于被该散热件覆盖的该开口的形状，该至少一线圈的一端部自该磁芯突出，该散热件具有一突出部，该突出部热耦合于该至少一线圈的该端部。
7.如权利要求6所述的磁性元件，
8.如权利要求1所述的磁性元件，其中该至少一线圈包含一上第一线圈，一下第一线圈以及一第二线圈，该上第一线圈与该下第一线圈的截面积大于该第二线圈的截面积，该上第一线圈相对该磁芯的该上内表面设置，该下第一线圈相对该磁芯的一下内表面设置，该第二线圈设置于该上第一线圈与该下第一线圈之间；该下第一线圈、该第二线圈与该上第一线圈由下而上堆叠，该磁芯的该上内表面与该上第一线圈之间存在一间隙；该磁性元件还包含一导热材料，该导热材料部分设置于该间隙中且接触该上第一线圈与该磁芯的该上内表面，该磁芯的该下内表面与该下第一线圈之间无间隙，该下第一线圈热耦合于该磁芯的该下内表面，该第二线圈不接触该导热材料。
9.如权利要求8所述的磁性元件，其中该导热材料的面积与被该磁芯覆盖的该上第一线圈的面积的比例介于30％与50％之间。
10.如权利要求8所述的磁性元件，其中该上第一线圈与该下第一线圈为平板结构，且该第二线圈为圆线多匝堆叠而成。
11.如权利要求8所述的磁性元件，还包含一支架，套设于该内柱，其中该支架具有一上凸台以及一下凸台，该上凸台与该下凸台分别对应该上内表面与该下内表面，该上第一线圈设置于该上凸台的一上侧，该下第一线圈设置于该下凸台的一下侧，该第二线圈位于该上凸台与该下凸台之间，该第二线圈与该磁芯或该支架之间存在一散热间隙。
12.如权利要求1所述的磁性元件，还包含：
13.如权利要求12所述的磁性元件，其中该第三接合区的投影与该内柱重叠。
14.如权利要求12所述的磁性元件，其中该第一接合区与该第二接合区的接合间距大于该第三接合区的接合间距。
15.如权利要求12所述的磁性元件，其中该第三接合区的接合间距介于0与3毫米之间。
16.如权利要求12所述的磁性元件，还包含一导热填料，包覆该磁芯的一下部且热耦合于该下部下方的一散热面。
17.如权利要求12所述的磁性元件，其中该第一散热件与该第二散热件为对称结构。
18.如权利要求12所述的磁性元件，其中该第一散热件与该第二散热件于该第三接合区相互接触。
19.如权利要求1所述的磁性元件，还包含一塑胶壳体、一绝缘导热基板以及一导热填料，其中该塑胶壳体设置于该绝缘导热基板上，该磁芯设置于该塑胶壳体中且位于该绝缘导热基板上，该导热填料填充于该塑胶壳体中。
20.如权利要求19所述的磁性元件，其中该塑胶壳体具有一内缩结构以及一导流开口，该导热填料包覆该内缩结构与该导流开口。
21.如权利要求1所述的磁性元件，还包含一壳体，其中该壳体具有一支撑结构，一端子设置于该支撑结构上，该至少一线圈的一端部接合于该支撑结构上的该端子，该支撑结构自该端子向下延伸至该壳体所在的一支撑面。
22.如权利要求1所述的磁性元件，其中该至少一线圈包含相互堆叠的至少一一次侧线圈以及至少一二次侧线圈，该至少一一次侧线圈为圆线多匝堆叠而成，该至少一二次侧线圈为箔片结构，该至少一二次侧线圈具有自该磁芯突出的一散热部，该至少一一次侧线圈内缩于该至少一二次侧线圈之间而未延伸至该至少一二次侧线圈的该散热部，该磁性元件还包含一导热填料，该导热填料部分填充于该至少一一次侧线圈与该至少一二次侧线圈之间。
23.如权利要求22所述的磁性元件，其中该至少一一次侧线圈的匝数大于该至少一二次侧线圈的匝数。
24.如...
【技术特征摘要】
1.一种磁性元件，包含：
2.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内柱的至少一个别部与该磁芯的一下内表面分离，使得该内柱的该个别部悬浮或分离于该上内表面与该下内表面之间。
3.如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个分离部的长度大于该内柱的长度的1/3。
4.如权利要求1所述的磁性元件，其中该内柱从中心切开，且该多个分离部的体积彼此相同。
5.如权利要求1所述的磁性元件，其中该多个分离部之间设置有导热系数大于一导热填料的一导热片，且该导热片与包覆该内柱的该导热填料配合。
6.如权利要求1所述的磁性元件，还包含一散热件以及一导热填料，其中该散热件设置于该磁芯上，该散热件接触该磁芯的一顶面以及一侧面，该侧面具有一开口，该散热件覆盖该开口，该导热填料填充于该侧面的该开口处，该导热填料包覆该至少一线圈的一部分而非完全包覆该至少一线圈，该导热填料在该开口处的形状相同于被该散热件覆盖的该开口的形状，该至少一线圈的一端部自该磁芯突出，该散热件具有一突出部，该突出部热耦合于该至少一线圈的该端部。
7.如权利要求6所述的磁性元件，其中该至少一线圈的该端部与该散热件的该突出部之间设置有一绝缘件。
8.如权利要求1所述的磁性元件，其中该至少一线圈包含一上第一线圈，一下第一线圈以及一第二线圈，该上第一线圈与该下第一线圈的截面积大于该第二线圈的截面积，该上第一线圈相对该磁芯的该上内表面设置，该下第一线圈相对该磁芯的一下内表面设置，该第二线圈设置于该上第一线圈与该下第一线圈之间；该下第一线圈、该第二线圈与该上第一线圈由下而上堆叠，该磁芯的该上内表面与该上第一线圈之间存在一间隙；该磁性元件还包含一导热材料，该导热材料部分设置于该间隙中且接触该上第一线圈与该磁芯的该上内表面，该磁芯的该下内表面与该下第一线圈之间无间隙，该下第一线圈热耦合于该磁芯的该下内表面，该第二线圈不接触该导热材料。
9.如权利要求8所述的磁性元件，其中该导热材料的面积与被该磁芯覆盖的该上第一线圈的面积的比例介于30％与50％之间。
10.如权利要求8所述的磁性元件，其中该上第一线圈与该下第一线圈为平板结构，且该第二线圈为圆线多匝堆叠而成。
11.如权利要求8所述的磁性元件，还包含一支架，套设于该内柱，其中该支架具有一上凸台以及一下凸台，该上凸台与该下凸台分别对...
【专利技术属性】
技术研发人员：徐永寿，陈建霖，张韶崴，廖俊颖，谢协伸，张樱腾，杨家豪，
申请(专利权)人：乾坤科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
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