线圈模组的磁芯、线圈模组、无线充电设备及电子设备的制作方法

1.本公开涉及无线充电技术领域，具体地，涉及一种线圈模组的磁芯、线圈模组、无线充电设备及电子设备。


背景技术：

2.采用无线充电技术对电子设备进行充电越来越普及，实现无线充电技术的设备称为无线充电器。相关技术中，无线充电器中设置有发射线圈，电子设备中设置有接收线圈，无线充电器中的发射线圈所携带的交流电产生磁场，通过磁耦合使得电子设备中的接收线圈产生电压，从而实现对电子设备的充电。但是，由于无线充电是基于发射线圈与接收线圈之间的磁耦合从而进行能量传输，所以发射线圈与接收线圈之间存在很强的磁场，当磁场穿过线圈内的磁性材料时，会在磁性材料中产生较大的涡流损耗，充电效率较低。


技术实现要素：

3.本公开的目的是提供一种线圈模组的磁芯、线圈模组、无线充电设备及电子设备，该线圈模组的磁芯能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题。
4.为了实现上述目的，本公开提供一种线圈模组的磁芯，包括基板，所述基板上设置有避让孔，围绕所述避让孔的至少部分周缘布置的第一凸起，以及围绕所述基板的至少部分外周缘布置的第二凸起，所述第一凸起位于所述第二凸起的内侧且与所述第二凸起之间形成用于容纳线圈绕组的容纳空间。
5.可选地，所述基板构造为圆环形，所述基板的内周缘之间形成所述避让孔。
6.可选地，所述基板上设置有用于供线圈绕组的第一引线端穿过的第一引线口，所述第二凸起上设置有用于供线圈绕组的第二引线端穿过的第二引线口。
7.可选地，所述第一引线口构造为自所述基板的外周缘朝向所述基板的内周缘延伸的u型豁口，所述u型豁口的开口侧与所述第二引线口连通。
8.可选地，所述第一凸起上设置有用于供线圈绕组的第一引线端穿过的第三引线口，所述第二凸起上设置有用于供线圈绕组的第二引线端穿过的第四引线口。
9.可选地，所述第一凸起上设置有用于供线圈绕组的第一引线端和第二引线端穿过的第五引线口。
10.可选地，所述基板、所述第一凸起以及所述第二凸起构造为一体，且包括导磁层和屏蔽层，所述导磁层和所述屏蔽层自所述基板朝向所述容纳空间的一侧至所述基板背离所述容纳空间的另一侧依次布置。
11.本公开的第二方面还提供一种线圈模组，包括线圈绕组和如上所述的磁芯，所述线圈绕组设置在所述磁芯的容纳空间中。
12.可选地，所述第一凸起和所述第二凸起的在与所述基板垂直的厚度方向上的厚度均大于所述线圈绕组的在所述厚度方向上的厚度。
13.可选地，所述线圈绕组包括一层或多层依次串联的且沿垂直于所述基板的厚度方向叠置的平面线圈层，所述平面线圈层为在所述第一凸起和所述第二凸起之间且围绕所述第一凸起螺旋式盘绕的导线。
14.可选地，所述线圈绕组包括一层平面线圈层，该平面线圈层的相对两端分别为所述线圈绕组的相对的第一引线端和第二引线端，所述基板上设置有供所述第一引线端穿过的第一引线口，所述第二凸起上设置有用于供所述第二引线端穿过的第二引线口；或者，所述第一凸起上设置有用于供所述第一引线端穿过的第三引线口，所述第二凸起上设置有用于供所述第二引线端穿过的第四引线口。
15.可选地，所述线圈绕组包括相串联的第一平面线圈层和第二平面线圈层，所述第一平面线圈层位于所述第二平面线圈层和所述基板之间，所述线圈绕组具有相对的第一引线端和第二引线端，所述第一引线端位于所述第一平面线圈层上，所述第二引线端位于所述第二平面线圈层上，所述基板上设置有供所述第一引线端穿过的第一引线口，所述第二凸起上设置有供所述第二引线端穿过的第二引线口；或者，所述第一凸起上设置有供所述第一引线端和所述第二引线端穿过的第五引线口。
16.本公开的第三方面还提供一种无线充电设备，包括发射线圈模组，所述发射线圈模组为如上所述的线圈模组。
17.本公开的第四方面还提供一种电子设备，包括接收线圈模组，所述接收线圈模组为如上所述的线圈模组。
18.通过上述技术方案，即本公开提供的线圈模组的磁芯，该磁芯通过在基板上设置有避让孔，从而减少磁芯与磁场的接触面积，能够使磁场在避让孔处没有基板的阻隔的情况下而向外扩散，进而减少磁场在磁芯中的涡流损耗，以利于降低了磁芯整体的发热，提高充电效率。另外，基板上还设置有围绕避让孔的至少部分周缘布置的第一凸起和围绕基板的至少部分外周缘布置的第二凸起，从而能够在第二凸起和位于第二凸起内侧的第一凸起之间形成用于容纳线圈绕组的容纳空间，通过第一凸起和第二凸起能够很好的吸收泄露的磁场，避免漏磁过大影响磁芯周边的电子元件正常工作，稳定性较好。因此，本公开提供的线圈模组的磁芯能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题，且具有能够稳定工作、结构简单以及使用寿命长的优点。
19.本公开的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
20.附图是用来提供对本公开的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本公开，但并不构成对本公开的限制。在附图中：
21.图1是本公开示例性实施例一中提供的线圈模组的磁芯的结构示意图；
22.图2是本公开示例性实施例一中提供的线圈模组的结构示意图；
23.图3是本公开示例性实施例二中提供的线圈模组的结构示意图；
24.图4是本公开示例性实施例三中提供的线圈模组的结构示意图；
25.图5是本公开示例性实施例二中提供的线圈模组的俯视图；
26.图6是图5中a-a位置的截面图；
27.图7是本公开示例性实施方式中提供的线圈模组的线圈绕组包括两层平面线圈层
时的截面图。
28.附图标记说明
29.1-基板；2-避让孔；3-第一凸起；4-第二凸起；5-线圈绕组；6-第一引线口；7-第二引线口；8-第三引线口；9-第四引线口；10-第五引线口；11-容纳空间。
具体实施方式
30.以下结合附图对本公开的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本公开，并不用于限制本公开。
31.在本公开中，在未作相反说明的情况下，“内、外”是指相对于部件或结构本身轮廓的内、外。此外，需要说明的是，所使用的术语如“第一、第二”等是为了区别一个要素和另一个要素，不具有顺序性和重要性。另外，在参考附图的描述中，不同附图中的同一标记表示相同的要素。
32.相关技术中，线圈模组的磁芯通常构造为平板状，使得磁芯的面积过大，当磁场穿过磁芯时，会在磁芯中产生较大的涡流损耗，并且会由此产生较大的热量，降低无线充电效率。
33.基于此，根据本公开的第一方面，提供一种线圈模组的磁芯，参考图1至图7所示，该磁芯包括基板1，基板1上设置有避让孔2，和围绕避让孔2的至少部分周缘布置的第一凸起3，以及围绕基板1的至少部分外周缘布置的第二凸起4，第一凸起3位于第二凸起4的内侧且与第二凸起4之间形成用于容纳线圈绕组5的容纳空间11。
34.通过上述技术方案，即本公开提供的线圈模组的磁芯，该磁芯通过在基板1上设置有避让孔2，从而减少磁芯与磁场的接触面积，能够使磁场在避让孔2处没有基板1的阻隔的情况下而向外扩散，进而减少磁场在磁芯中的涡流损耗，以利于降低了磁芯整体的发热，提高充电效率。另外，基板1上还设置有围绕避让孔2的至少部分周缘布置的第一凸起3和围绕基板1的至少部分外周缘布置的第二凸起4，从而能够在第二凸起4和位于第二凸起4内侧的第一凸起3之间形成用于容纳线圈绕组5的容纳空间，通过第一凸起3和第二凸起4能够很好的吸收泄露的磁场，避免漏磁过大影响磁芯周边的电子元件正常工作，稳定性较好。因此，本公开提供的线圈模组的磁芯能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题，且具有能够稳定工作、结构简单以及使用寿命长的优点。
35.基板1可以根据实际应用需求以任意合适的方式构造，例如，在一些实施方式中，参考图1至图7所示，基板1可以构造为圆环形，基板1的内周缘之间形成避让孔2。由于中心区域的磁场最强，这样将圆环的内圆与外圆同心布置，即避让孔2位于基板1的中心处，能够减少磁场切割中心部分在磁场中的涡流损耗，以利于更好的降低磁芯整体的发热，进而提高充电效率。
36.在实施例一中，参考图1和图2所示，基板1上设置有用于供线圈绕组5的第一引线端穿过的第一引线口6，第二凸起4上设置有用于供线圈绕组5的第二引线端穿过的第二引线口7。其中，第一引线口6可以为进线口，第二引线口7可以为出线口，或者，第一引线口6可以为出线口，第二引线口7可以为进线口，本公开对此不作具体限定。以第一引线口6为进线口时为例，参考图2所示，当线圈绕组5包括一层平面线圈层时，线圈绕组5可以由第一引线口6引入最内匝线圈，并围绕第一凸起3依次向外螺旋式盘绕后从第二引线口7引出。当线圈
绕组5包括沿基板1的厚度方向叠置的两层平面线圈层时，线圈绕组5可以从第一引线口6引入最外匝线圈，并围绕第一凸起3依次向内螺旋式盘绕后形成靠近基板1的第一层平面线圈层，随后由内向外螺旋式盘绕后形成远离基板1的第二平面线圈层，并最终从第二引线口7引出。
37.其中，第一引线口6可以以任意合适的方式构造，例如第一引线口6可以构造为自基板1的外周缘朝向基板1的内周缘延伸的u型豁口，并且该u型豁口的开口侧与第二引线口7连通，从而能够保证线圈绕组5从该u型豁口的开口侧引入或引出线圈绕组5的第一引线端，进而能够满足线圈绕组5同侧进线、同侧出线以及外侧进线和出线的需求。在一些实施方式中，u型豁口的开口侧也可以与第二引线口7沿基板1的外周缘间隔一定角度(此时u型豁口的开口侧和第二引线口7不连通)，例如可以间隔180
°
，以满足线圈绕组5的外侧进线、外侧出线，但进线侧和出线侧不在基板1的同一侧的需求。此外，u型豁口可以沿径向朝向避让孔2延伸，或者，也可以沿与径向成一定夹角的方向朝向避让孔2延伸，本公开对此不作具体限定。其中，第二引线口7可以构造为如图1所示的形成在第二凸起4上的断口，或者也可以构造为供线圈绕组5进线或出线的通孔，本公开对此不作具体限定。
38.在实施例二中，参考图3所示，第一凸起3上设置有用于供线圈绕组5的第一引线端穿过的第三引线口8，第二凸起4上设置有用于供线圈绕组5的第二引线端穿过的第四引线口9。其中，第三引线口8可以为进线口，第四引线口9可以为出线口，或者，第三引线口8也可以为出线口，第四引线口9可以为进线口。以第三引线口8为进线口时为例，参考图3所示，当线圈绕组5包括一层平面线圈层时，线圈绕组5可以由第三引线口8引入最内匝线圈，并围绕第一凸起3依次向外螺旋式盘绕后从第四引线口9引出，进而实现线圈绕组5的内侧进线外侧出线的绕线需求。当然，在第三引线口8为出线口时，也能够实现线圈绕组5的外侧进线内侧出线的绕线需求。第三引线口8可以为如图3所示的形成在第一凸起3上的断口，或者也可以构造为供线圈绕组5进线或出线的通孔。第四引线口9可以为如图3所示的形成在第二凸起4上的断口，或者也可以构造为供线圈绕组5进线或出线的通孔。本公开对此不作具体限定。
39.在实施例三中，参考图4所示，第一凸起3上设置有用于供线圈绕组5的第一引线端和第二引线端穿过的第五引线口10，即，可以理解的是，第五引线口10可以同时用于进线口和出线口。这样，参考图4所示，当线圈绕组5包括沿基板1的厚度方向叠置的两层平面线圈层时，线圈绕组5可以由第五引线口10引入最内匝线圈，并围绕第一凸起3依次向外螺旋式盘绕后形成靠近基板1的第一层平面线圈层，随后由外向内盘绕后形成远离基板1的第二层平面线圈层，并从第五引线口10引出，进而能够满足内层进线内层出线的绕线需求。第五引线口10可以构造为如图4所示的形成在第一凸起3上的断口，或者也可以构造为供线圈绕组5进线和出线的通孔，本公开对此不作具体限定。
40.为了更好的保证线圈模组稳定的工作，基板1、第一凸起3以及第二凸起4可以构造为一体式或者分体式的，例如，在一些实施方式中，参考图1至图7所示，基板1、第一凸起3以及第二凸起4构造为一体，且包括导磁层和屏蔽层，导磁层和屏蔽层自基板1朝向容纳空间11的一侧至基板1背离容纳空间11的另一侧依次布置，能够保证线圈模组稳定工作的同时，还能够更好的屏蔽线圈模组遗漏的磁场，进而保证线圈模组周边的电子元件正常工作。其中，导磁层可以为铁氧体、铁粉芯、铁硅铝以及纳米晶等材质，屏蔽层可以为纳米晶、铁氧
体、铝片以及铜箔等材质，本公开在此不作具体限定。
41.另外，需要说明的是，在导磁层和屏蔽层的材质构造为例如纳米晶这种厚度较薄的材料时，磁芯整体通常采用多层叠加为复合层的方式，例如通常构造为3～8层，因此，通常将磁芯的位于外侧的1～2层构造为屏蔽层，其余层均构造为导磁层，以利于保证线圈模组稳定工作的同时，还能够很好的保护线圈模组周边的电子元件。
42.根据本公开的第二方面，还提供一种线圈模组，参考图1至图7所示，该线圈模组包括线圈绕组5和上述磁芯，线圈绕组5设置在磁芯的容纳空间11中。该线圈模组能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题，且具有上述磁芯的所有有益效果，本公开在此不在赘述。
43.为了更好的保证凸起能够很好的吸收泄漏的磁场，在一些实施方式中，参考图6或图7所示，第一凸起3和第二凸起4的在与基板1垂直的厚度方向上的厚度均大于线圈绕组5的在厚度方向上的厚度，以利于第一凸起3和第二凸起4能够很好的吸收泄漏的磁场，进而能够避免漏磁过大影响线圈模组的周边的电气元件正常工作。其中，厚度方向可以参考图6或图7中图面的上下方向。
44.在一些实施方式中，参考图1至图7所示，线圈绕组5可以包括一层或多层依次串联的且沿垂直于基板1的厚度方向叠置的平面线圈层，平面线圈层为在第一凸起3和第二凸起4之间且围绕第一凸起3螺旋式盘绕的导线。这样，当线圈绕组5包括一层平面线圈层时，便于线圈模组的装配，能够提高生产效率；当线圈绕组5包括多层平面线圈层时，在线圈绕组5的在磁场中的纵向(可参考图6或图7中图面的上下方向)截面积不变的情况下，线圈绕组5的厚度增加，那么相应的线圈模组的沿径向(可参考图6或7中图面的左右方向)方向的宽度相应减小，因而磁芯在沿径向方向上的宽度减小，由此可以减小磁芯的基板1与磁场的接触面积，进而减小磁场在磁芯中的损耗，降低磁芯整体的发热，提高充电效率。另外，当线圈绕组5包括多层平面线圈层时，在相邻两个平面线圈层之间可以设置有绝缘层，以利于保证在工业级或高压等要求较高的场景下，线圈绕组5依然能够稳定的工作。此外，导线的材质可以采用多股绞线、漆包线以及丝包线等材料，本公开在此不作具体限定。
45.线圈绕组5的绕线方式可以以任意合适的方式进行设置，例如，本公开示例性地示出了以下几种绕线方式，具体如下：
46.第一种绕线方式，参考图2和图3所示，线圈绕组5包括一层平面线圈层时，该平面线圈层的相对两端分别为线圈绕组5的相对的第一引线端和第二引线端，其中，平面线圈层为在第一凸起3和第二凸起4之间且围绕第一凸起3螺旋式盘绕的导线。基于此，基板1上可以设置有供第一引线端穿过的第一引线口6，第二凸起4上可以设置有供第二引线端穿过的第二引线口7，其中，第一引线口6可以为进线口，第二引线口7可以为出线口，或者，第一引线口6可以为出线口，第二引线口7可以为进线口。在替代的实施方式中，也可以的是，第一凸起3上可以设置有供第一引线端穿过的第三引线口8，第二凸起4上设置有供第二引线端穿过的第四引线口9，其中，第三引线口8可以为进线口，第四引线口9可以为出线口，或者，第三引线口8也可以为出线口，第四引线口9可以为进线口；
47.第二种绕线方式，参考图4所示，线圈绕组5为多层平面线圈层时，例如当线圈绕组5包括相串联的第一平面线圈层和第二平面线圈层时，第一平面线圈层位于第二平面线圈层和基板1之间，线圈绕组5具有相对的第一引线端和第二引线端，第一引线端位于第一平
面线圈层上，第二引线端位于第二平面线圈层上，其中，第一平面线圈层和第二平面线圈层均构造为在第一凸起3和第二凸起4之间且围绕第一凸起3螺旋式盘绕的导线。基于此，基板1上可以设置有供第一引线端穿过的第一引线口6，第二凸起4上设置有供第二引线端穿过的第二引线口7，其中，第一引线口6可以为进线口，第二引线口7可以为出线口，或者，第一引线口6可以为出线口，第二引线口7可以为进线口。在替代的实施方式中，也可以的是，第一凸起3上可以设置有供第一引线端和第二引线端穿过的第五引线口10。
48.根据本公开的第三方面，还提供一种无线充电设备，包括发射线圈模组，发射线圈模组为上述所述的线圈模组。该无线充电设备可以为例如无线充电器等设备，以能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题，且该无线充电设备具有上述线圈模组的所有有益效果，本公开在此不在赘述。
49.根据本公开的第四方面，还提供一种电子设备，包括接收线圈模组，接收线圈模组为上述所述的的线圈模组。该电子设备可以为例如手机、平板电脑等设备，以能够解决相关技术中由于磁场在磁芯中产生较大的涡流损耗导致充电效率低的问题，且具有上述线圈模组的所有有益效果，本公开在此不在赘述。
50.以上结合附图详细描述了本公开的优选实施方式，但是，本公开并不限于上述实施方式中的具体细节，在本公开的技术构思范围内，可以对本公开的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本公开的保护范围。
51.另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本公开对各种可能的组合方式不再另行说明。
52.此外，本公开的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本公开的思想，其同样应当视为本公开所公开的内容。