一种线圈单体、线圈绕组和磁性元件制造技术

技术编号：43234962 阅读：13 留言：0更新日期：2024-11-05 17:21

本申请涉及线圈技术领域，具体涉及一种线圈单体、线圈绕组和磁性元件，线圈单体包括多个由带状线材卷制形成的片状线圈，片状线圈包括线圈主体和连接在线圈主体卷绕方向两端的第一连接段、第二连接段，多个片状线圈在带状线材的厚度方向上层叠布置，相邻两个片状线圈间隔布置以形成散热通道，可通过散热通道增加线圈单体以及线圈绕组、磁性元件的换热系数，从而降低温升；所有片状线圈的第一连接段连接，所有片状线圈的第二连接段连接，在确保多层片状线圈的各端部良好接触的同时，能够减少趋肤效应，减少线圈单体的电阻，从而降低线圈绕组、磁性元件的损耗，有助于提升线圈绕组和磁性元件的可靠性。

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【技术实现步骤摘要】

本申请涉及线圈，具体涉及一种线圈单体、线圈绕组和磁性元件。

技术介绍

1、磁性元件是储能、能量转换和电器隔离所必备的电力电子器件，磁性元件主要包括电感器和变压器，磁性元件通常包括线圈绕组和磁芯。

2、现有电源电路不仅要求磁性元件的体积越来越小，同时还要求磁性元件具有高效率、低损耗、低温升等特性。而线圈绕组作为磁性元件的重要组成部分，其在工作时产生的损耗和温升较高，尤其在高频下，由于导体表面存在趋肤效应，这导致线圈绕组的损耗增加，从而磁性元件的温度更高；另一方面，在有限的空间内，磁性元件的热量散发也是有限的，因此磁性元件在高温下易出现老化、热疲劳等现象，甚至容易导致磁性元件失效。

技术实现思路

1、本申请提供一种线圈单体、线圈绕组和磁性元件，以解决磁性元件中线圈绕组损耗和温升较高，容易导致磁性元件失效的技术问题。

2、根据第一方面，一种实施例中提供一种线圈单体，包括多个片状线圈，所述片状线圈由带状线材卷制形成，所述片状线圈包括线圈主体、第一连接段和第二连接段，所述第一连接段和所述第二连接段分别连接在所述线圈主体卷绕方向的两端，多个所述片状线圈在所述带状线材的厚度方向上层叠布置，相邻两个所述片状线圈间隔布置以形成散热通道，所有所述片状线圈的所述第一连接段连接，所有所述片状线圈的所述第二连接段连接。

3、在一种可选的实施例中，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向和所述带状线材的厚度方向同向；或者，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的宽度方向同向。</p>

4、在一种可选的实施例中，所述线圈主体呈开环结构，所述带状线材卷绕一圈形成所述线圈主体。

5、在一种可选的实施例中，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的厚度方向同向，所述线圈主体在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的厚度尺寸相等；或者，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的宽度方向同向，所述线圈主体在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的宽度尺寸相等。

6、在一种可选的实施例中，所述第一连接段和所述第二连接段在所述线圈主体的卷绕方向上间隔布置；

7、所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的厚度方向同向，所述片状线圈在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的厚度尺寸相等；或者，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的宽度方向同向，所述片状线圈在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的宽度尺寸相等。

8、在一种可选的实施例中，所述第一连接段的朝向与所述第二连接段的朝向相反；或者，所述第一连接段的朝向与所述第二连接段的朝向相同，且所述第一连接段与所述第二连接段间隔布置。

9、在一种可选的实施例中，所述第一连接段具有位于其两端的第一连接端和第一悬置端，所述第一连接端与所述线圈主体连接，在所述带状线材的厚度方向上相邻的两个所述第一悬置端连接；和/或，

10、所述第二连接段具有位于其两端的第二连接端和第二悬置端，所述第二连接端与所述线圈主体连接，在所述带状线材的厚度方向上相邻的两个所述第二悬置端连接。

11、在一种可选的实施例中，在所述带状线材的厚度方向上，相邻两个所述第一连接段通过焊料层连接，和/或，相邻两个所述第二连接段通过焊料层连接。

12、在一种可选的实施例中，所述片状线圈的表面附着有防氧化层。

13、在一种可选的实施例中，所述线圈单体包括支撑结构，所述支撑结构在所述带状线材的厚度方向上位于相邻两个所述线圈主体之间，以使相邻两个所述线圈主体之间具有形成所述散热通道的预设间隙。

14、根据第二方面，一种实施例中提供一种线圈绕组，包括多个上述任一项所述的线圈单体，所有所述线圈主体的卷绕轴线同轴，相邻两个所述线圈主体在所述线圈主体的卷绕方向上和/或在所述卷绕轴线所在方向上布置，所有所述线圈单体串联和/或并联。

15、根据第三方面，一种实施例中提供一种磁性元件，包括磁芯件，还包括上述任一项所述的线圈单体或者上述线圈绕组。

16、依据上述实施例的线圈单体、线圈绕组和磁性元件，线圈单体包括多个由带状线材卷制形成的片状线圈，片状线圈包括线圈主体、第一连接段和第二连接段，第一连接段和第二连接段分别连接在线圈主体卷绕方向的两端，多个片状线圈在带状线材的厚度方向上层叠布置，相邻两个片状线圈间隔布置以形成散热通道，能够通过散热通道增加线圈单体以及整个线圈绕组、磁性元件的换热系数，从而降低温升；所有片状线圈的第一连接段连接，所有片状线圈的第二连接段连接，如此线圈单体形成并联设置的多层片状结构，在确保多层片状线圈的各端部良好接触的同时，能够减少整个线圈单体的电阻，从而降低线圈单体以及整个线圈绕组、磁性元件的直流损耗，并且多层片状线圈层叠布置的结构设置能够在高频状态下减少趋肤效应，从而降低线圈单体以及整个线圈绕组、磁性元件的交流损耗，有助于提升线圈绕组和磁性元件的可靠性。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种线圈单体，其特征在于，包括多个片状线圈，所述片状线圈由带状线材卷制形成，所述片状线圈包括线圈主体、第一连接段和第二连接段，所述第一连接段和所述第二连接段分别连接在所述线圈主体卷绕方向的两端，多个所述片状线圈在所述带状线材的厚度方向上层叠布置，相邻两个所述片状线圈间隔布置以形成散热通道，所有所述片状线圈的所述第一连接段连接，所有所述片状线圈的所述第二连接段连接。

2.如权利要求1所述的线圈单体，其特征在于，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向和所述带状线材的厚度方向同向；或者，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的宽度方向同向。

3.如权利要求1所述的线圈单体，其特征在于，所述线圈主体呈开环结构，所述带状线材卷绕一圈形成所述线圈主体。

4.如权利要求3所述的线圈单体，其特征在于，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的厚度方向同向，所述线圈主体在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的厚度尺寸相等；或者，所述线圈主体的卷绕轴线所在方向与所述带状线材的宽度方向同向，所述线圈主体在所述卷绕轴线所在方向上的尺寸与所述带状线材的宽度尺寸相等。

5.如权利要求3所述的线圈单体，其特征在于，所述第一连接段和所述第二连接段在所述线圈主体的卷绕方向上间隔布置；

6.如权利要求1所述的线圈单体，其特征在于，所述第一连接段的朝向与所述第二连接段的朝向相反；或者，所述第一连接段的朝向与所述第二连接段的朝向相同，且所述第一连接段与所述第二连接段间隔布置。

7.如权利要求1至6中任一项所述的线圈单体，其特征在于，所述第一连接段具有位于其两端的第一连接端和第一悬置端，所述第一连接端与所述线圈主体连接，在所述带状线材的厚度方向上相邻的两个所述第一悬置端连接；和/或，

8.如权利要求1至6中任一项所述的线圈单体，其特征在于，在所述带状线材的厚度方向上，相邻两个所述第一连接段通过焊料层连接，和/或，相邻两个所述第二连接段通过焊料层连接。

9.如权利要求1至6中任一项所述的线圈单体，其特征在于，所述片状线圈的表面附着有防氧化层。

10.如权利要求1至6中任一项所述的线圈单体，其特征在于，所述线圈单体包括支撑结构，所述支撑结构在所述带状线材的厚度方向上位于相邻两个所述线圈主体之间，以使相邻两个所述线圈主体之间具有形成所述散热通道的预设间隙。

11.一种线圈绕组，其特征在于，包括多个权利要求1至10中任一项所述的线圈单体，所有所述线圈主体的卷绕轴线同轴，相邻两个所述线圈主体在所述线圈主体的卷绕方向上和/或在所述卷绕轴线所在方向上布置，所有所述线圈单体串联和/或并联。

12.一种磁性元件，其特征在于，包括磁芯件，还包括权利要求1至10中任一项所述的线圈单体或者权利要求11所述的线圈绕组。

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【技术特征摘要】

3.如权利要求1所述的线圈单体，其特征在于，所述线圈主体呈开环结构，所述带状线材卷绕一圈形成所述线圈主体。

5.如权利要求3所述的线圈单体，其特征在于，所述第一连接段和所述第二连接段在所述线圈主体的卷绕方向上间隔布置；

6.如权利要求1所述的线圈单体，其特征在于，所述第一连接段的朝向与所述第二连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：张冲，朱勇，李平，
申请(专利权)人：深圳市璞石微能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：

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