一种避磁芯气隙骨架结构的制作方法

本技术涉及一种避磁芯气隙骨架结构，尤其涉及一种降低磁芯边缘磁通对绕组的影响、涡流损耗小的避磁芯气隙骨架结构。

背景技术：

1、在全球能源结构向低碳转型、电子设备向 “高效节能” 升级的双重驱动下，电感与变压器作为电源系统中 “能量存储与传输” 的核心器件，其效率水平已成为制约整体系统能效的关键瓶颈。从消费电子（如手机快充、笔记本电源）到工业设备（如伺服驱动器、储能变流器），再到新能源领域（如光伏逆变器、车载电源），几乎所有电能转换场景中，电感与变压器的损耗都占据系统总损耗的 20%-40%，传统器件因磁芯损耗（涡流、磁滞损耗）、绕组损耗（铜损、涡流损耗）较高，不仅造成大量电能浪费，还会因发热过高增加散热成本、限制设备功率密度，甚至缩短整机使用寿命。

2、磁芯开气隙后，当主磁通从磁芯进入气隙时，因气隙磁阻骤增，部分磁通会偏离原本的磁芯主磁路，向气隙周围的空间扩散，这部分磁通通常称之为边缘磁通。气隙越大，磁阻越大，磁通扩散的空间越大，边缘磁通的强度和覆盖范围也越大，这部分磁通穿过绕组，根据电磁感应定律，交变磁通切割导线会在导线内部感应出环形电流，即 “涡流”。涡流在导线电阻上做功，转化为热量，形成 “绕组涡流损耗”—— 这部分损耗是无气隙磁芯时不存在的，属于气隙引入的额外损耗；且边缘磁通越强，涡流越大，损耗越高。

3、常规的骨架没有考虑避开磁芯气隙，当大功率电路采用这类骨架做成的电感/变压器时，由于磁芯气息大，器件损耗大，温升高，电路效率低，更严重的会出现器件温升高导致烧机。若将磁芯大气隙分成若干段小气隙来减小边缘磁通效应，降低绕组涡流损耗，这样会带来成本的上升，而加大磁芯的研磨深度、需要增加磁柱及气隙叠片，组装工艺也增加。而把骨架底打厚（也就是把骨架绕线槽的壁加厚），让绕组远离磁芯气隙，降低磁芯气息对绕组的影响，也会增加成本。

4、鉴于以上存在的问题，本实用新型亟待提供一种克服上述问题的避磁芯气隙骨架结构。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题是提供一种避磁芯气隙骨架结构，具有降低磁芯边缘磁通对绕组的影响、涡流损耗小的特点。

2、为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案为：一种避磁芯气隙骨架结构，其创新点在于：所述避磁芯气隙骨架结构包括骨架、设置在所述骨架内部且上下层叠设置的第一磁芯和第二磁芯、缠绕在所述骨架上的线圈组件，线圈组件的中心轴线与第一磁芯和第二磁芯的长度方向延长线平行设置，所述第一磁芯和所述第二磁芯之间预设间隙h，预设间隙h为磁芯中柱气隙深度；

3、所述骨架上设置有供所述线圈组件置入的第一线圈凹槽，所述线圈凹槽上设置有延伸至骨架母线位置处的线圈凸台，所述线圈凸台将所述线圈凹槽分隔为第一线槽和第二线槽，所述线圈凸台正对第一磁芯和第二磁芯的衔接处，所述线圈凸台的顶面与底面之间的距离为线槽宽度a，所述线槽宽度a等于3~5倍的间预设间隙h；

4、所述线圈凸台上设置有供所述线圈组件置入的第二线圈凹槽，第二线圈凹槽的底部与第一线圈凹槽的底部之间的距离为线槽厚度b，所述线槽厚度b等于1.5~2.5倍的预设间隙h。

5、优选的，所述线圈凸台与所述骨架一体注塑成型。

6、优选的，所述线圈凸台位于骨架长度方向上骨架中部。

7、优选的，所述骨架上沿骨架长度方向上至少设置有一个所述线圈凸台。

8、优选的，所述线圈凸台上沿骨架长度方向上至少设置一个所述第二线圈凹槽。

9、优选的，所述第二线圈凹槽上至少设置有一个延伸至骨架母线位置处的线槽挡板，所述线槽挡板不超出所述线圈凸台。

10、优选的，所述第二线圈凹槽上设置有一个延伸至骨架母线位置处的线槽挡板时，所述线槽挡板将所述第二线圈凹槽分隔为第三线槽和第四线槽。

11、优选的，所述线槽挡板与所述线圈凸台一体注塑成型。

12、优选的，所述线槽宽度a等于4倍的间预设间隙h；所述线槽厚度b等于1.5倍的预设间隙h。

13、本实用新型的优点在于：本实用新型利用多槽且中间槽的厚度高于其它槽的骨架结构，加大绕组与磁芯气隙之间的距离，并采用多槽分层且中间槽绕线面积小的结构，使得靠近气隙中间槽的绕线匝数少，远离气隙的层增加匝数，本实用新型的骨架降低了磁芯边缘磁通对绕组的影响，平衡各层的涡流损耗，从而减小整个器件的涡流损耗，提升电路转换效率。

1.一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述避磁芯气隙骨架结构包括骨架、设置在所述骨架内部且上下层叠设置的第一磁芯和第二磁芯、缠绕在所述骨架上的线圈组件，线圈组件的中心轴线与第一磁芯和第二磁芯的长度方向延长线平行设置，所述第一磁芯和所述第二磁芯之间预设间隙h，预设间隙h为磁芯中柱气隙深度；

2.如权利要求1所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述线圈凸台与所述骨架一体注塑成型。

3.如权利要求2所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述线圈凸台位于骨架长度方向上骨架中部。

4.如权利要求1所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述骨架上沿骨架长度方向上至少设置有一个所述线圈凸台。

5.如权利要求1所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述线圈凸台上沿骨架长度方向上至少设置一个所述第二线圈凹槽。

6.如权利要求1所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述第二线圈凹槽上至少设置有一个延伸至骨架母线位置处的线槽挡板，所述线槽挡板不超出所述线圈凸台。

7.如权利要求6所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述第二线圈凹槽上设置有一个延伸至骨架母线位置处的线槽挡板时，所述线槽挡板将所述第二线圈凹槽分隔为第三线槽和第四线槽。

8.如权利要求6所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述线槽挡板与所述线圈凸台一体注塑成型。

9.如权利要求1所述的一种避磁芯气隙骨架结构，其特征在于：所述线槽宽度a等于4倍的间预设间隙h；所述线槽厚度b等于1.5倍的预设间隙h。