一種磁集成元件及電源模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種磁集成元件及電源模塊。
【背景技術(shù)】
[0002] 目如，LLC串聯(lián)諧振電路由于其軟開(kāi)關(guān)特性效率商，成為一次電源商效率I旲塊的主 流。一次電源高功率模塊通常都為IU或2U高度，其中IU是指4. 45厘米，2U是指8. 9厘 米。由于受到模塊高度的限制無(wú)法選用大尺寸磁芯，通常的做法是選用高度較低的多個(gè)磁 芯來(lái)傳輸相同的功率。以兩個(gè)變壓器串并聯(lián)LLC電路為例，可參考圖la，圖Ia為該LLC電 路的結(jié)構(gòu)示意圖，其中由于交錯(cuò)控制比較復(fù)雜且需要增加一個(gè)磁性器件，因此一般采用原 邊繞組串聯(lián)，副邊繞組并聯(lián)的電路結(jié)構(gòu)，并采用單相LLC控制的方式進(jìn)行實(shí)現(xiàn)。
[0003] 針對(duì)如圖Ia中所示的三個(gè)磁性器件電感Lr、變壓器（Transformer) Tl和變壓器 T2,在現(xiàn)有技術(shù)中較為普遍的實(shí)現(xiàn)方案是：這三個(gè)磁性器件均為分離器件，即為沒(méi)有集成、 獨(dú)立的三個(gè)器件；可結(jié)合參考圖Ia和圖lb，圖Ib為所示三個(gè)磁性器件的剖視示意圖，其 中，一個(gè)磁性器件中陰影方向相同的為同一個(gè)繞組11，通常電感Lr只有一個(gè)繞組11，變壓 器Tl和T2分別有原副邊兩個(gè)繞組11。如圖，Lr與ΤΙ、T2的原邊繞組串聯(lián)，Tl與T2的副 邊繞組并聯(lián)，Lr、Tl和T2中繞制有繞組11的磁柱上開(kāi)設(shè)有氣隙12,三個(gè)磁性器件除了電路 連接關(guān)系外，并不存在公共的磁路，也就是磁性器件相互之間并不存在磁場(chǎng)耦合關(guān)系。該設(shè) 置方案中，磁性器件均為沒(méi)有集成的分離器件，從而占用體積較大；并且，電路中無(wú)磁路耦 合器件，即磁性器件間無(wú)磁場(chǎng)對(duì)消，從而磁芯損耗也會(huì)較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種磁集成元件及電源模塊，用于解決多個(gè)磁性器件占用體 積大和磁芯損耗大的問(wèn)題。
[0005] 有鑒于此，本發(fā)明第一方面提供一種磁集成元件，其中，可包括：
[0006] 第一梳型磁芯、第二梳型磁芯，其中所述第一梳型磁芯和所述第二梳型磁芯均包 括本體部分以及從本體部分延伸出來(lái)的梳齒部分；
[0007] 所述第一梳型磁芯的本體部分和所述第二梳型磁芯的本體部分分離設(shè)置，所述第 一梳型磁芯的梳齒部分和所述第二梳型磁芯的梳齒部分相互對(duì)接，形成磁柱；
[0008] 其中，至少一個(gè)所述磁柱上繞有繞組，且繞有繞組的磁柱在所述第一梳型磁芯的 梳齒部分和所述第二梳型磁芯的梳齒部分之間開(kāi)設(shè)有氣隙；
[0009] 對(duì)于一個(gè)繞有繞組的磁柱，所述繞組包括繞制在所述第一梳型磁芯的梳齒部分的 第一繞組，以及繞制在所述第二梳型磁芯的梳齒部分的第二繞組。
[0010] 在第一方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0011] 所述第一繞組和所述第二繞組通過(guò)骨架組合，繞制在所述磁柱上，其中，所述第一 繞組和所述第二繞組的繞制方向不同。
[0012] 在第一方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0013] 對(duì)于未繞制有繞組的磁柱，在所述第一梳型磁芯梳齒部分和所述第二梳型磁芯梳 齒部分之間不開(kāi)氣隙，以形成公共磁路。
[0014] 結(jié)合第一方面或第一方面第一種的實(shí)現(xiàn)方式或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種 可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0015] 若開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為偶數(shù)時(shí)，則所述磁柱中最中間的磁柱設(shè)置為不開(kāi)氣 隙；
[0016] 若開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為奇數(shù)時(shí)，則所述磁柱中最左和最右的磁柱設(shè)置為不 開(kāi)氣隙。
[0017] 結(jié)合第一方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0018] 當(dāng)開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為兩個(gè)時(shí)，則所述第一梳型磁芯的梳齒部分和所述第 二梳型磁芯的梳齒部分相對(duì)設(shè)置，形成三個(gè)磁柱；
[0019] 其中，中間磁柱為不開(kāi)氣隙設(shè)置，兩邊磁柱各開(kāi)設(shè)有氣隙，該開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱上 繞有繞組。
[0020] 本發(fā)明第二方面提供一種電源模塊，其中，可包括：
[0021] 直流源、電流轉(zhuǎn)換元件、磁集成元件以及整流電路；其中，所述磁集成元件位于所 述電流轉(zhuǎn)換元件與所述整流電路之間；
[0022] 所述磁性器件為磁集成元件，可包括：
[0023] 第一梳型磁芯、第二梳型磁芯，其中所述第一梳型磁芯和所述第二梳型磁芯均包 括本體部分以及從本體部分延伸出來(lái)的梳齒部分；
[0024] 所述第一梳型磁芯的本體部分和所述第二梳型磁芯的本體部分分離設(shè)置，所述第 一梳型磁芯的梳齒部分和所述第二梳型磁芯的梳齒部分相互對(duì)接，形成磁柱；
[0025] 其中，至少一個(gè)所述磁柱上繞有繞組，且繞有繞組的磁柱在所述第一梳型磁芯梳 齒部分和所述第二梳型磁芯梳齒部分之間開(kāi)設(shè)有氣隙；
[0026] 對(duì)于一個(gè)繞有繞組的磁柱，所述繞組包括繞制在所述第一梳型磁芯的梳齒部分的 第一繞組，以及繞制在所述第二梳型磁芯的梳齒部分的第二繞組。
[0027] 在第二方面的第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0028] 所述第一繞組和所述第二繞組通過(guò)骨架組合，繞制在所述磁柱上，其中，所述第一 繞組和所述第二繞組的繞制方向不同。
[0029] 在第二方面的第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0030] 對(duì)于未繞制有繞組的磁柱，在所述第一梳型磁芯梳齒部分和所述第二梳型磁芯梳 齒部分之間不開(kāi)氣隙，以形成公共磁路。
[0031] 結(jié)合第二方面或第二方面第一種的實(shí)現(xiàn)方式或第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第三種 可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0032] 若開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為偶數(shù)時(shí)，則所述磁柱中最中間的磁柱設(shè)置為不開(kāi)氣 隙；
[0033] 若開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為奇數(shù)時(shí)，則所述磁柱中最左和最右的磁柱設(shè)置為不 開(kāi)氣隙。
[0034] 結(jié)合第二方面的第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式，在第四種可能的實(shí)現(xiàn)方式中：
[0035]當(dāng)開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱的數(shù)目為兩個(gè)時(shí)，則所述第一梳型磁芯的梳齒部分和所述第 二梳型磁芯的梳齒部分相對(duì)設(shè)置，形成三個(gè)磁柱；
[0036] 其中，中間磁柱為不開(kāi)氣隙設(shè)置，兩邊磁柱各開(kāi)設(shè)有氣隙，該開(kāi)設(shè)有氣隙的磁柱上 繞有繞組。
[0037] 從以上技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁集成元件及電源模塊具有 以下優(yōu)點(diǎn)：第一梳型磁芯的梳齒部分和第二梳型磁芯的梳齒部分相互對(duì)接，形成磁柱；其 中，至少一個(gè)所述磁柱上繞有繞組，且繞有繞組的磁柱在所述第一梳型磁芯梳齒部分和所 述第二梳型磁芯梳齒部分之間開(kāi)設(shè)有氣隙，將現(xiàn)有的磁性器件進(jìn)行集成，減小占用體積；并 且，由于磁芯的損耗和體積成正比，因此本發(fā)明磁集成元件相對(duì)于現(xiàn)有的磁性器件結(jié)構(gòu)，磁 芯的損耗可以大大減小。
【附圖說(shuō)明】
[0038] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的 附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng) 域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附 圖。
[0039] 圖Ia為現(xiàn)有技術(shù)中一種LLC串聯(lián)諧振電路的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0040] 圖Ib為現(xiàn)有技術(shù)LLC串聯(lián)諧振電路中磁性器件的剖視示意圖；
[0041] 圖2a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁集成元件的示意圖；
[0042] 圖2b為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一示意圖；
[0043] 圖3a為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一示意圖；
[0044] 圖3b為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一示意圖；
[0045] 圖4a為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一示意圖；
[0046] 圖4b為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的一種等效電路模型示意圖；
[0047] 圖4c為本發(fā)明實(shí)施例中等效電路模型中一種磁通疊加原理示意圖；
[0048] 圖4d為本發(fā)明實(shí)施例中等效電路|旲型中另一磁通置加原理不意圖；
[0049] 圖4e為本發(fā)明實(shí)施例中等效電路模型中另一磁通疊加原理示意圖；
[0050] 圖5a為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一示意圖；
[0051] 圖5b為本發(fā)明實(shí)施例提供的磁集成元件的另一等效電路模型示意圖；
[0052] 圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種電源模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種磁集成元件及電源模塊，用于解決多個(gè)磁性器件占用體 積大和磁芯損耗大的問(wèn)題。
[0054] 為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點(diǎn)能夠更加的明顯和易懂，下面將結(jié)合本發(fā)明 實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，下面所描述 的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而非全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域 普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù) 的范圍。
[0055] 本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)和權(quán)利要求書(shū)及上述附圖中的術(shù)語(yǔ)"第一"、"第二"、"第三""第 四"等(如果存在）是用于區(qū)別類(lèi)似的對(duì)象，而不必用于描述特定的順序或先后次序。應(yīng)該 理解這樣使用的數(shù)據(jù)在適當(dāng)情況下可以互換，以便這里描述的本發(fā)明的實(shí)施例例如能夠以 除了在這里圖示或描述的那些以外的順序?qū)嵤４送?，術(shù)語(yǔ)"包括"和"具有"以及他們的任 何變形，意圖在于覆蓋不排他的包含，例如，包含了一系列步驟或單元的過(guò)程、方法、系統(tǒng)、 產(chǎn)品或設(shè)備不必限于清楚地列出的那些步驟或單元，而是可包括沒(méi)有清楚地列出的或?qū)τ?這些過(guò)程、方法、產(chǎn)品或設(shè)備固有的其它步驟或單元。
[0056] 下面通過(guò)具體實(shí)施例，分別進(jìn)行詳細(xì)的說(shuō)明。
[0057] 請(qǐng)參考圖2a，圖2a為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁集成元件的示意圖，其中，所述 磁集成元件可包括：
[0058] 第一梳型磁芯201、第二梳型磁芯202,其中所述第一梳型磁芯201和所述第二梳 型磁芯202均包括本體部分以及從本體部分延伸出來(lái)的梳齒部分；
[0059] 所述第一梳型磁芯201的本體部分2011和所述第二梳型磁芯202的本體部分 2021分離設(shè)置，所述第一梳型磁芯20