技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及一種線圈組件和包括該線圈組件的電源設(shè)備。

背景技術(shù)：

通常，線圈組件包括芯、線圈架和繞組等。

隨著線圈組件的小型化，為了確保繞組和芯之間或者初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間充分的絕緣已作出各種努力。

另外，在繞組線圈由導(dǎo)線形成的情況下，可能存在問題在于：由于人為誤差導(dǎo)致線圈的線圈匝或繞組位置不恒定。

因此，已經(jīng)需要具有一種新結(jié)構(gòu)的線圈組件，所述新結(jié)構(gòu)使得線圈組件小型化且其制造過(guò)程簡(jiǎn)化。

【現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)】

(專利文獻(xiàn)1)第3427428號(hào)日本專利公開。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本公開的一方面可提供一種能夠恒定地保持初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間的耦合系數(shù)的線圈組件以及包括該線圈組件的電源設(shè)備。

根據(jù)本公開的一方面，一種線圈組件可包括：第一線圈部，包括多層基板，在所述多層基板上形成導(dǎo)電圖案；第二線圈部，由導(dǎo)線形成并與第一線圈部堆疊在一起；芯，在穿透第一線圈部和第二線圈部的同時(shí)結(jié)合到第一線圈部和第二線圈部，從而電磁結(jié)合到第一線圈部和第二線圈部；按壓構(gòu)件，設(shè)置在所述芯和第二線圈部之間，以使得第一線圈部和第二線圈部彼此緊密 地附著。

根據(jù)本公開的另一方面，一種線圈組件可包括：第一線圈部；第二線圈部，由導(dǎo)線形成并與第一線圈部堆疊在一起；按壓構(gòu)件，結(jié)合到第二線圈部并限制第二線圈部的運(yùn)動(dòng)。

根據(jù)本公開的另一方面，一種線圈組件可包括：芯；第一線圈部，包括多層基板并結(jié)合到所述芯，在所述多層基板上形成導(dǎo)電圖案；第二線圈部，包括纏繞所述芯的至少一個(gè)固定線圈匝以及根據(jù)第一線圈部的導(dǎo)電圖案的形狀設(shè)置的其余的線圈匝。

按壓構(gòu)件可設(shè)置在第二線圈部的固定線圈匝和所述其余的線圈匝之間，以確保固定線圈匝和所述其余的線圈匝之間的間隔。

根據(jù)本公開的另一方面，一種電源設(shè)備可包括：線圈組件，所述線圈組件可包括第一線圈部、由導(dǎo)線形成并與第一線圈部堆疊在一起的第二線圈部、以及結(jié)合到第二線圈部以限制第二線圈部的運(yùn)動(dòng)的按壓構(gòu)件；主板，所述線圈組件安裝在主板上。

附圖說(shuō)明

通過(guò)下面結(jié)合附圖進(jìn)行的詳細(xì)描述，本公開的上述及其它方面、特征及其它優(yōu)點(diǎn)將會(huì)被更清楚的理解，其中：

圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的線圈組件的從底部觀察的透視圖；

圖2是示意性地示出圖1的線圈組件的從底部觀察的分解透視圖；

圖3是沿著圖2的A-A’線觀察的平面圖；

圖4是沿著圖2的B-B’線觀察的平面圖；

圖5是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的線圈組件被安裝在主板上的狀態(tài)的透視圖；

圖6是示意性地示出根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的線圈組件的分解透視圖。

具體實(shí)施方式

現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)地描述本公開的示例性實(shí)施例。

然而，本發(fā)明可以以許多不同的形式實(shí)施，且不應(yīng)當(dāng)被解釋為局限于在 此闡述的實(shí)施例。更確切地，提供這些實(shí)施例是為了使本公開將是徹底的和完整的，并且將把本公開的范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

在附圖中，為清楚起見，可能夸大元件的形狀和尺寸，相同的標(biāo)號(hào)將始終用于表示相同或相似的元件。

圖1是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的線圈組件的從底部觀察的透視圖；圖2是示意性地示出圖1的線圈組件的從底部觀察的分解透視圖。

另外，圖3是沿著圖2的A-A’線觀察的平面圖；圖4是沿著圖2的B-B’線觀察的平面圖，并且僅示出了第一線圈部和第二線圈部。

參照?qǐng)D1至圖4，根據(jù)本示例性實(shí)施例的線圈組件100可包括芯10、第一線圈部20、第二線圈部40和按壓構(gòu)件70。

芯10可以為具有中部支腿122和外部支腿124的EE形狀的芯，彼此對(duì)應(yīng)的第一芯部12和第二芯部13可構(gòu)成完整的芯10。

同時(shí)，盡管本示例性實(shí)施例中已示出橫截面為E形狀的EE形狀的芯，但是本公開不限于此。例如，芯10可按照諸如EI形狀、UU形狀、UI形狀等各種形狀形成。

另外，根據(jù)本示例性實(shí)施例的芯10可具有形成在其內(nèi)表面中的至少一個(gè)引線槽127。

引線槽127可以是在第二線圈部40的引線44(將在下面描述)被引導(dǎo)到外部的過(guò)程中設(shè)置引線44的空間。因此，引線槽127與第二線圈部40的引線44的直徑相比可具有更寬的寬度和更深的深度。然而，本公開不限于此。

由于形成有引線槽127，所以第二線圈部40的引線44不會(huì)過(guò)度緊密地附著到繞組部42。因此，可顯著地降低由于過(guò)度緊密附著而引起的第二線圈部40的形狀改變，從而可獲得均勻的漏電感。另外，可降低由于過(guò)度緊密附著引起的線自身產(chǎn)生的電阻。

這里，引線槽127可形成在與第二線圈部40相鄰地設(shè)置的第二芯部13中，但是不限于此。

另外，引線槽127可按照足以使設(shè)置在其中的引線44運(yùn)動(dòng)的尺寸被形成。

第一線圈部20可由多層基板形成，在所述多層基板中堆疊了包括導(dǎo)電圖案24的至少一個(gè)圖案層。這里，導(dǎo)電圖案24可形成為螺旋形狀，并且可以是具有預(yù)定線圈匝的感應(yīng)器圖案。

另外，絕緣層可設(shè)置在圖案層之間。例如，印刷電路板(PCB)可用作根據(jù)本示例性實(shí)施例的多層基板。然而，本公開不限于此，而是可以不同地實(shí)施。即，包括形成在絕緣層上的導(dǎo)電圖案24的任何基板(諸如柔性基板、陶瓷基板、玻璃基板等)可被用作所述多層基板。

另外，在圖案層由多個(gè)層實(shí)現(xiàn)的情況下，用于將所述多個(gè)圖案層彼此電連接的導(dǎo)電過(guò)孔28可形成在所述多層基板中。然而，本公開不限于此，而是可以不同地實(shí)施。例如，圖案層可通過(guò)所述多層基板的側(cè)表面彼此連接。

第一線圈部20可具有形成在所述多層基板中的通孔21。芯10的中部支腿122(將在下面描述)可插入到通孔21中。因此，通孔21可按照與芯10的中部支腿122的橫截面的形狀對(duì)應(yīng)的形狀形成。

另外，第一線圈部20可包括端子焊盤26和導(dǎo)電過(guò)孔28，其中，端子引腳29緊固到端子焊盤26。端子焊盤26和導(dǎo)電過(guò)孔28可電連接到導(dǎo)電圖案24。

端子焊盤26可設(shè)置在所述多層基板的外側(cè)部分。多個(gè)端子焊盤26可在所述多層基板的一側(cè)形成并設(shè)置在一條線上。

端子引腳29可緊固到端子焊盤26。端子引腳29可被設(shè)置為使第一線圈部20和主板1(見圖5)彼此電連接。

導(dǎo)電過(guò)孔28可將設(shè)置在不同層上的導(dǎo)電圖案24彼此電連接。因此，第一線圈部20的線圈圖案可通過(guò)導(dǎo)電圖案24和導(dǎo)電過(guò)孔28而完成。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的導(dǎo)電過(guò)孔28可設(shè)置在由導(dǎo)電圖案24形成的螺旋內(nèi)部空間中。因此，導(dǎo)電圖案24可電連接到螺旋內(nèi)部空間中的導(dǎo)電過(guò)孔28，從而電連接到其它層上的導(dǎo)電圖案24。

另外，由于導(dǎo)電過(guò)孔28形成在螺旋內(nèi)部空間中，因此導(dǎo)電圖案24可部分地與通孔21分開。這里，可根據(jù)導(dǎo)電過(guò)孔28的尺寸等設(shè)置彼此分開的導(dǎo)電圖案24和通孔21之間的距離。

因此，通孔21可設(shè)置在由導(dǎo)電圖案24形成的螺旋內(nèi)部空間中，并可按照偏向螺旋內(nèi)部空間的一側(cè)的形式設(shè)置。另外，導(dǎo)電過(guò)孔28可設(shè)置在通孔21和導(dǎo)電圖案24之間。

如上所述構(gòu)造的根據(jù)本示例性實(shí)施例的第一線圈部20可用作初級(jí)線圈。因此，第二線圈部40可用作次級(jí)線圈。然而，本公開不限于此，而是可以進(jìn)行各種變型。例如，將在下面描述的第二線圈部40可用作初級(jí)線圈。

第二線圈部40可包括具有絕緣涂層的導(dǎo)線。

第二線圈部40可在確保與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24絕緣的同時(shí)與第一線圈部20堆疊在一起。這里，可通過(guò)絕緣涂層來(lái)確保絕緣。

例如，根據(jù)本示例性實(shí)施例的第二線圈部40可以是三重絕緣線，在該三重絕緣線中形成三個(gè)絕緣涂層來(lái)保護(hù)導(dǎo)線。然而，本公開不限于此。即，第二線圈部40還可由普通絕緣線或矩形線形成。在這種情況下，可在第二線圈部40和第一線圈部20之間設(shè)置至少一個(gè)絕緣片。

第二線圈部40可包括：部件42(在下文中，被稱為繞組部)，線在繞組部42中纏繞為螺旋狀；引線44，從第二線圈部40的兩端引導(dǎo)到繞組部42的外部。

繞組部42可纏繞芯10的中部支腿122。因此，繞組部42可纏繞為螺旋狀，在第一線圈匝沿著中部支腿的外周表面纏繞后，繞組部42的直徑朝著中部支腿122的外徑增加。

繞組部42可按照與上面描述的第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的形狀形成。

也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)谝痪€圈部20和第二線圈部40彼此結(jié)合時(shí)，第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24和第二線圈部40的繞組部42可設(shè)置為同心，并設(shè)置為形成彼此對(duì)應(yīng)或彼此相似的輪廓。

例如，在第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24為如圖4所示的矩形線圈圖案的情況下，第二線圈部40的繞組部42可按照與導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的矩形螺旋形狀形成。同樣地，盡管未示出，但是在第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24為圓形線圈圖案的情況下，第二線圈部40的繞組部42也可形成為與導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的圓形形狀。

在第一線圈部20和第二線圈部40如上所述形成為相似的形狀并且彼此結(jié)合為彼此重疊的情況下，第一線圈部20和第二線圈部40之間的耦合系數(shù)可增大，從而可顯著地降低漏電感。

另外，根據(jù)本示例性實(shí)施例的繞組部42可具有在纏繞的線之間形成的至少一個(gè)間隔部45。例如，間隔部45可指的是位于構(gòu)成繞組部42的線圈匝中的任意一個(gè)線圈匝(例如，第N個(gè)線圈匝)與緊接著第N個(gè)線圈匝的下一個(gè)線圈匝(例如，第N+1個(gè)線圈匝)之間的空間。

這里，第N個(gè)線圈匝可以是形成在繞組部42的最內(nèi)側(cè)的第一線圈匝， 第N+1線圈匝可以是第二線圈匝。例如，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的第二線圈部40中，間隔部45可形成在設(shè)置在最內(nèi)側(cè)的第一線圈匝和其余的線圈匝之間。

如上所述，為了固定由導(dǎo)線形成的第二線圈部40的運(yùn)動(dòng)并允許繞組部42的形狀與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)，可形成間隔部45。

將在下面提供其更詳細(xì)的描述。

如上所述，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的第一線圈部20中，導(dǎo)電圖案24可以不根據(jù)通孔21的形狀形成，通孔21可形成在由導(dǎo)電圖案24所形成的內(nèi)部中并由于導(dǎo)電過(guò)孔28而處于偏向一側(cè)的狀態(tài)。

另外，第二線圈部40可形成為與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的形狀，以增大與第一線圈部20的耦合系數(shù)。

然而，在這種情況下，可能難以將第二線圈部40固定到規(guī)定的位置。另一方面，在第二線圈部40順序地纏繞芯10的中部支腿122的情況下，第二線圈部40可被固定，然而可能難以使第二線圈部40形成為與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的形狀。

因此，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的第二線圈部40中，如圖3和圖4中所示，至少一個(gè)線圈匝42a(固定線圈匝)可纏繞芯10的中部支腿122，其余的線圈匝42b和42c可按照與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)的形狀纏繞。

因此，由于第二線圈部40可通過(guò)固定線圈匝42a固定到芯10的中部支腿122，并且其余的線圈匝42a和42c的形狀與第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24的形狀對(duì)應(yīng)，所以可增大第二線圈部40和第一線圈部20之間的耦合系數(shù)。

由于如上所述的結(jié)構(gòu)，間隔部45可形成在纏繞中部支腿122的固定線圈匝42a與其余的線圈匝42b和42c之間。這里，間隔部45的間隔可對(duì)應(yīng)于使通孔21和導(dǎo)電圖案24通過(guò)第一線圈部20中的導(dǎo)電過(guò)孔28彼此分開的距離。

另外，按壓構(gòu)件70的插入突起74(將在下面描述)可插入到間隔部45中。

引線44可指的是從繞組部42的兩端延伸然后被引導(dǎo)到繞組部42的外部的部件。這里，從繞組部42的內(nèi)側(cè)引導(dǎo)的引線44可在橫跨繞組部42時(shí)被引導(dǎo)到繞組部42的外部。因此，可在橫跨繞組部42的線時(shí)引導(dǎo)引線44。

按壓構(gòu)件70可設(shè)置在芯10的內(nèi)表面和第二線圈部40之間，以固定第二 線圈部40的形狀，并確保第二線圈部40和芯10之間的絕緣。

參照?qǐng)D2，按壓構(gòu)件70可包括形成為平板形狀的按壓板72、從按壓板72的一個(gè)表面突出的插入突起74以及支撐突起76。

按壓板72可大體上根據(jù)第二線圈部40的形狀形成，并且按壓板72可具有：中空部71，形成在按壓板72中，使得芯10的中部支腿122插入到中空部71中；切開槽78，形成在按壓板72的一側(cè)，以通過(guò)切開槽78引導(dǎo)第一線圈部20的引線44。

由于中空部71是芯10的中部支腿122插入到其中的孔，所以中空部71可按照與第一線圈部20的通孔21的形狀相同的形狀形成。

切開槽78可按照通過(guò)切除按壓板71的一部分以形成槽來(lái)將外部和中空部71彼此連接的形式形成。切開槽78可被設(shè)置為將設(shè)置在第一線圈部20的內(nèi)側(cè)的引線44引導(dǎo)到外部。因此，切開槽78可具有比第一線圈部20的引線44的直徑大的寬度。

支撐突起76可沿著按壓板72的一側(cè)的邊緣突出，并可被設(shè)置為防止第二線圈部40過(guò)度暴露到外部或變形并保持第二線圈部40的形狀。

因此，支撐突起76可按照與第二線圈部40的線的直徑對(duì)應(yīng)的距離或比第二線圈部40的線的直徑小的距離突出。另外，支撐突起76的內(nèi)表面可按照與第二線圈部40的繞組部42的外周的形狀對(duì)應(yīng)的形狀形成。

根據(jù)本示例性實(shí)施例的第二線圈部40可按照拐角被倒圓的矩形形狀纏繞。因此，支撐突起76的內(nèi)表面可形成為可以支撐拐角被倒圓的矩形形狀的形狀。

如上所述，插入突起74可插入到第一線圈部20的間隔部45中。因此，插入突起74的長(zhǎng)度和寬度可對(duì)應(yīng)于間隔部45的長(zhǎng)度和寬度或者小于間隔部45的長(zhǎng)度和寬度。

在本示例性實(shí)施例中已經(jīng)以示例的方式描述了形成一個(gè)支撐突起76和一個(gè)插入突起74的情況。然而，本公開不限于此。即，也可形成多個(gè)支撐突起76和多個(gè)插入突起74。

按壓構(gòu)件70可由諸如樹脂的絕緣材料形成。然而，本公開不限于此。即，按壓構(gòu)件70也可被構(gòu)造為通過(guò)將導(dǎo)電板埋入其中或?qū)?dǎo)電粉末與絕緣材料混合而具有減小電磁干擾(EMI)的屏蔽構(gòu)件的功能。

另外，按壓構(gòu)件70可用于允許第一線圈部20和第二線圈部40彼此緊密 地附著。因此，由于第一線圈部20的導(dǎo)電圖案24和第二線圈部40的導(dǎo)線之間的間隔可在芯10中恒定地保持，所以可制造在導(dǎo)體之間產(chǎn)生的漏電感的偏差會(huì)顯著地降低的線圈組件100。

同時(shí)，根據(jù)本示例性實(shí)施例的線圈組件100可包括絕緣構(gòu)件80(見圖1)，絕緣構(gòu)件80設(shè)置在芯10的外部以牢固地使芯結(jié)合。絕緣構(gòu)件80可由絕緣帶或絕緣橡膠形成，但不限于此。

如上所述構(gòu)造的根據(jù)本示例性實(shí)施例的線圈組件100可通過(guò)在第一線圈部20上堆疊第二線圈部40、在第二線圈部40上堆疊按壓構(gòu)件70、然后將芯10在兩側(cè)結(jié)合而制造。

因此，線圈組件100可被很容易地制造。另外，由導(dǎo)線形成的第二線圈部40總是會(huì)設(shè)置在規(guī)定位置，可保持其形狀，并可通過(guò)按壓構(gòu)件70緊密地附著并結(jié)合到第一線圈部20。因此，由于第一線圈部20和第二線圈部40總是在相同的位置彼此結(jié)合，所以可增大第一線圈部20和第二線圈部40之間的耦合系數(shù)，從而可顯著地降低漏電感。

另外，可省略根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線圈架、線圈纏繞線圈架的過(guò)程等，從而可容易地制造線圈組件，并且可降低用于制造線圈組件所需的成本。

圖5是示意性地示出根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的線圈組件安裝在主板上的狀態(tài)的透視圖。

參照?qǐng)D5，根據(jù)本示例性實(shí)施例的線圈組件100可安裝到主板1上，以使電源設(shè)備完整。

這里，線圈組件100的第一線圈部可通過(guò)端子引腳(未示出)電連接到主板1，線圈組件100的第二線圈部的引線44可直接結(jié)合到主板1，從而電連接到主板1。

在這種情況下，可進(jìn)行各種變形。例如，第二線圈部的引線44可在長(zhǎng)度方向上延伸，從而以較長(zhǎng)距離而不是在線圈組件100的外周處結(jié)合到主板。

圖6是示意性地示出根據(jù)本公開的另一示例性實(shí)施例的線圈組件的分解透視圖。

參照?qǐng)D6，在根據(jù)本示例性實(shí)施例的線圈組件200中，與上述示例性實(shí)施例相反，第一線圈部20可設(shè)置在第二線圈部40上。

另外，多個(gè)端子引腳79可緊固到按壓構(gòu)件70的支撐突起76，第一線圈部20可結(jié)合到按壓構(gòu)件70的端子引腳79，從而通過(guò)端子引腳79電連接到 主板(未示出)。

如上所述，如果需要，根據(jù)示例性實(shí)施例的線圈組件可以進(jìn)行各種變型。

如上面所闡述的，通過(guò)根據(jù)本公開的示例性實(shí)施例的線圈組件和電源設(shè)備，由導(dǎo)線形成的第二線圈部可通過(guò)按壓構(gòu)件總是設(shè)置在規(guī)定位置并可保持其形狀。因此，由于第一線圈部和第二線圈部總是在相同的位置彼此結(jié)合，所以可增大第一線圈部20和第二線圈部40之間的耦合系數(shù)，從而可顯著地降低漏電感。

另外，可省略根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的線圈架、線圈纏繞線圈架的過(guò)程等，從而可容易地制造線圈組件，并且可降低用于制造線圈組件所需的成本。

雖然在上面已經(jīng)顯示和描述了示例性實(shí)施例，但是對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將明顯的是，在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下，可以作出修改和變型。