專利名稱：一種磁芯及變壓器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種磁芯及變壓器技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種電子器件，尤其涉及一種磁芯及應(yīng)用該磁芯的變壓器。
背景技術(shù)：
[0002]目前，變壓器大部份都需要設(shè)置氣隙，以降低變壓器的感量，進而避免變壓器飽和及提高變壓器工作的穩(wěn)定性。變壓器設(shè)置氣隙即在變壓器的磁芯上設(shè)置氣隙。[0003]參見圖I及圖2，其為現(xiàn)有技術(shù)中變壓器的結(jié)構(gòu)示意圖，圖I中變壓器沒有添加氣隙，圖2中在磁芯的中柱處設(shè)置有氣隙。傳統(tǒng)的變壓器氣隙添加方式中，通常是在一對磁芯對接處添加氣隙(見圖2)，即磨磁芯的中柱，使磁芯里中柱的長度小于邊柱的長度，則兩個磁芯對立設(shè)置時，中柱之間形成氣隙。由于磁芯在氣隙處存在漏磁，且磁芯對接處存在大量線圈，所以漏磁和氣隙附近的線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)，最終以熱能形式損耗，而且熱量過大時會導(dǎo)致變壓器的線圈過熱而被擊穿，最終導(dǎo)致變壓器過熱失效而損壞。其一方面影響了變壓器的轉(zhuǎn)換效率，另一方面，產(chǎn)生的熱量使得氣隙附近的線圈溫度高于其他位置的線圈，以致變壓器在設(shè)計時需要的降額余量更大，且增加了變壓器的體積及成本。[0004]可以理解的是，本部分的陳述僅僅提供與本實用新型相關(guān)的背景信息，可能構(gòu)成或不構(gòu)成所謂的現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)明內(nèi)容[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有技術(shù)中磁芯易產(chǎn)生熱能而損耗能量的缺陷，提供一種可以減少熱能損耗的帶有氣隙的磁芯。[0006]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種磁芯，其包括直臂，直臂的兩端突出有邊柱，直臂的中間突出有中柱，所述直臂、邊柱及中柱整體呈E字型，所述直臂上設(shè)置有氣隙，且所述氣隙、中柱、及直臂的中心軸相同。[0007]在上述磁芯中，所述氣隙的長度小于所述中柱的長度。[0008]在上述磁芯中，所述氣隙呈長方體形。[0009]在上述磁芯中，所述氣隙的高度為所述直臂的高度的一半。[0010]在上述磁芯中，所述邊柱的高度大于所述中柱的高度。[0011]在上述磁芯中，所述邊柱的橫截面積小于所述中柱的橫截面積。[0012]為了更好的解決上述技術(shù)問題，本實用新型還提供了一種變壓器，其包括一骨架、 一線圈、及兩磁芯，兩磁芯為上述任一項所述的磁芯，兩磁芯穿過骨架，且線圈纏繞于兩磁芯的中柱上。[0013]在上述變壓器中，所述兩磁芯的結(jié)構(gòu)相同。[0014]本實用新型提供的磁芯，其通過將磁芯設(shè)置為E字形，且在磁芯的直臂處設(shè)置氣隙，同時，直臂上設(shè)置的氣隙與中柱及直臂的中心軸相同，使得氣隙偏離纏繞于中柱上的線圈，可以減少氣隙處的漏磁與應(yīng)用于磁芯上的線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)及減少產(chǎn)生熱能，從而減少磁芯所應(yīng)用的產(chǎn)品的熱能損耗。


[0015]圖[0016]圖[0017]圖[0018]圖[0019]圖圖。I是現(xiàn)有技術(shù)中不帶氣隙的磁芯與線圈結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；2是現(xiàn)有技術(shù)中帶氣隙的磁芯與線圈結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意圖；3是本實用新型提供的一優(yōu)選實施例中磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；4是本實用新型提供的又一優(yōu)選實施例中磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；5是本實用新型提供的一優(yōu)選實施例中變壓器里磁芯與線圈結(jié)合的結(jié)構(gòu)示意具體實施方式
[0020]為了使本實用新型所解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案及有益效果更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。[0021]在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、 “后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。[0022]本實用新型提供的磁芯主要通過改進氣隙的位置及結(jié)構(gòu)，從而減少磁芯與線圈產(chǎn)生熱能損耗，參見圖3及圖4，本實用新型提供的磁芯包括直臂I、邊柱2、中柱3、及氣隙 4，邊柱2沿直臂I的兩端突出，中柱3沿直臂I的之間突出，且直臂I、邊柱2及中柱3整體呈E字型，氣隙4位于直臂I上。E字型磁芯中直臂I及中柱3均為規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)， 直臂I及中柱3通常為長方體或正方體，氣隙4也為規(guī)則的立體結(jié)構(gòu)，即其截面為軸對稱圖形。其中，氣隙4、中柱3、及直臂I的中心軸相同。由于磁芯通常應(yīng)用于電感及變壓器上， 其通常是在磁芯的中柱3上纏繞線圈5，故磁芯產(chǎn)生的磁感線及線圈5產(chǎn)生的電流的方向與氣隙4的位置偏離，且氣隙4處于直臂I的中部，也位于中柱3的中心軸上，故此處場強較弱，所以此處的氣隙4產(chǎn)生的漏磁較難與線圈5產(chǎn)生電磁感應(yīng)，從而可大大減少磁芯及其應(yīng)用的產(chǎn)品的熱能損耗。[0023]氣隙的形狀及尺寸與磁芯的材料及性能要求等相關(guān)。參見圖3及圖4所示磁芯的優(yōu)選實施例。氣隙4的長度小于中柱3的長度，則氣隙4處于中柱3的端部，該處場強更弱，更有利于減少磁芯與線圈5產(chǎn)生電磁感應(yīng)及能量損耗。氣隙4可以為多種形狀，例如為長方體型或凹字形，優(yōu)選地，氣隙4為長方體形，這樣的磁芯既可實現(xiàn)均勻的漏磁也便于制作。優(yōu)選地,氣隙4的長度小于中柱3的長度，這樣可使氣隙4處于中柱3的端部且中柱3 產(chǎn)生的磁場在此處場強較弱，能有效的減少電磁感應(yīng)及熱能損耗。更優(yōu)選地，長方體形的氣隙4的高度為所述直臂I的高度的一半，既能保證直臂I與中柱3連接的可靠穩(wěn)固性，又能保證磁芯的磁性。邊柱2的高度大于中柱3的高度，從而兩個磁芯對接時，兩個磁芯的中柱 3在對接處也形成氣隙4，可以減少其應(yīng)用的變壓器的的感量。優(yōu)選地，所述邊柱2的橫截面積小于所述中柱3的橫截面積。通常為邊柱2與中柱3的寬度相同，使邊柱2的長度小于中柱3的長度，以使兩個邊柱2的橫截面積的和等于中柱3的橫截面積，這樣可以在保證磁芯的磁性的同時預(yù)留更多的空間提供給線圈5。[0024]本實用新型提供的磁芯可以廣泛的應(yīng)用于例如電感、變壓器等電能轉(zhuǎn)換器件中。 其可以實現(xiàn)漏磁的同時減少漏磁與線圈5產(chǎn)生電磁感應(yīng)及熱能損耗，且其結(jié)構(gòu)簡單、便于制作、成本較低。[0025]本實用新型還提供了一種變壓器，其即為EE型變壓器，其主要包括一骨架、一線圈5、及兩磁芯，兩磁芯為本實用新型提供的上述磁芯中任意一種，兩磁芯穿過骨架，且線圈 5纏繞于兩磁芯的中柱3上，兩磁芯對立設(shè)置，即形成EE型變壓器，其尤其適用于DC/DC轉(zhuǎn)換器中的變壓器。本實用新型提供的變壓器由于將氣隙4設(shè)置于磁芯的直臂I處，且氣隙 4與直臂I及中柱3均處在同一中心軸上，故既可減少變壓器的感量，又可減少氣隙4處漏磁與線圈5產(chǎn)生電磁感應(yīng)及熱量，這樣可以減少熱能損耗，提高變壓器的轉(zhuǎn)換效率，且避免氣隙4附近部分線圈5溫度過高而損耗變壓器，其提高了變壓器及其外圍器件的穩(wěn)定性，也使變壓器的降額指標降低，進而減少變壓器的體積和成本。優(yōu)選地，變壓器中兩磁芯的結(jié)構(gòu)相同，從而使磁芯兩端的線圈產(chǎn)生的場強均勻?qū)ΨQ分布，進而使變壓器的轉(zhuǎn)換效率更高。[0026]在本實用新型的描述中，除非另有規(guī)定和限定，需要說明的是，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內(nèi)部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語的具體含義。[0027]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種磁芯，其特征在于，包括直臂，直臂的兩端突出有邊柱，直臂的中間突出有中柱，所述直臂、邊柱及中柱整體呈E字型，所述直臂上設(shè)置有氣隙，且所述氣隙、中柱、及直臂的中心軸相同。
2.如權(quán)利要求I所述的磁芯，其特征在于，所述氣隙的長度小于所述中柱的長度。
3.如權(quán)利要求I或2所述的磁芯，其特征在于，所述氣隙呈長方體形。
4.如權(quán)利要求3所述的磁芯，其特征在于，所述氣隙的高度為所述直臂的高度的一半。
5.如權(quán)利要求I或2所述的磁芯，其特征在于，所述邊柱的高度大于所述中柱的高度。
6.如權(quán)利要求5所述的磁芯，其特征在于，所述邊柱的橫截面積小于所述中柱的橫截面積。
7.一種變壓器，包括一骨架、一線圈、及兩磁芯，其特征在于，所述兩磁芯為上述權(quán)利要求I至6中任一項所述的磁芯，所述兩磁芯穿過骨架，且線圈纏繞于兩磁芯的中柱上。
8.如權(quán)利要求7所述的變壓器，其特征在于，所述兩磁芯的結(jié)構(gòu)相同。
專利摘要本實用新型提供了一種磁芯及變壓器，磁芯包括直臂，直臂的兩端突出有邊柱，直臂的中間突出有中柱，所述直臂、邊柱及中柱整體呈E字型，所述直臂上設(shè)置有氣隙，且所述氣隙、中柱、及直臂的中心軸相同。本實用新型提供的磁芯通過將氣隙設(shè)置于直臂處，可以減少漏磁與線圈產(chǎn)生電磁感應(yīng)及熱能，進而減少能量損耗。
文檔編號H01F3/14GK202816568SQ20122042951
公開日2013年3月20日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月28日
發(fā)明者劉宇 申請人:比亞迪股份有限公司