电感的制作方法

1.本案为一种电感，尤指一种可小型化，且可提升效率及增进散热的电感。


背景技术：

2.于电子产品中，经常使用各式磁性组件，例如变压器及电感组件等，以透过电磁感应原理满足所需的电路设计。然而，举例而言，传统电感的绕组通常由多组线圈并联所构成，又每一组线圈皆会具有涂布层(coating layer)，导致传统电感的绕组的体积较大而需要较大的绕线空间，进而使得传统电感的体积相对较大而不利于小型化，且因传统电感的绕组的每一个线圈皆会具有涂布层，使得绕组的铜损变大而造成传统电感的效率降低。
3.因此，实有必要发展一种电感，以解决现有技术所面临的问题


技术实现要素：

4.本案的主要目的在于提供一种电感，其可小型化，且可提升效率。
5.本案的另一目的在于提供一种电感，其可增进散热。
6.为达上述目的，本案提供一种电感，包含：至少一第一磁芯，包含连接部、第一柱体及第二柱体，其中第一柱体及第二柱体设置于连接部的顶面上而分别与顶面的两相对外侧边相邻，且第一柱体及第二柱体之间包含绕线槽；第二磁芯，与第一磁芯相邻设；以及至少一绕组，每一绕组由单一金属导电片卷绕至少一圈所构成，且每一绕组套设于对应的第一柱体上并部分位于对应的第一磁芯的绕线槽内，且绕组的厚度小于或等于绕线槽的宽度，并大于绕线槽的宽度的0.9倍。
7.为达上述目的，本案另提供一种电感，包含：三个第一磁芯，三个第一磁芯的其中之一磁芯组位于另外两个第一磁芯之间，且每一第一磁芯包含连接部、第一柱体及第二柱体，其中第一柱体及第二柱体设置于连接部的顶面上，且第一柱体及第二柱体之间包含绕线槽；以及至少一绕组，每一绕组由单一金属导电片卷绕至少一圈所构成，且每一绕组套设于对应的第一磁芯的第一柱体上，并部分位于对应的第一磁芯的绕线槽内，且位于绕线槽内的绕组的整体厚度小于或等于绕线槽的宽度，并大于绕线槽的宽度的0.9倍；其中位于两个第一磁芯之间的第一磁芯的第一柱体与位于外侧的两个第一磁芯的其中之一磁芯组的第一柱体相邻，位于两个第一磁芯之间的第一磁芯的连接部与位于外侧的两个第一磁芯中的另一磁芯组的第一柱体相邻。
附图说明
8.图1为本案第一较佳实施例的电感的组合结构示意图；
9.图2为图1所示的电感的分解结构示意图；
10.图3为图1所示的电感的绕组在未卷绕时的结构示意图；
11.图4为本案第二较佳实施例的电感的分解结构示意图；
12.图5为本案第三较佳实施例的电感的分解结构示意图；
13.图6为本案第四较佳实施例的电感的分解结构示意图；
14.图7为本案第五较佳实施例的电感的分解结构示意图。
15.其中附图标记为：
16.1、1a、1b、1c、1d:电感
17.2、2a、2b、2c:第一磁芯
18.3:第二磁芯
19.4:绕组
20.20:连接部
21.21:第一柱体
22.22:第二柱体
23.200、210、220:顶面
24.23:绕线槽
25.40:单一金属导电片
26.w1、w2:宽度
27.t1、t2:厚度
28.41:第一导接部
29.42:第二导接部
具体实施方式
30.体现本案特征与优点的一些典型实施例将在后段的说明中详细叙述。应理解的是本案能够在不同的态样上具有各种的变化，其皆不脱离本案的范围，且其中的说明及图式在本质上当作说明之用，而非架构于限制本案。此外，数值范围或参数固有地含有在各别测试或量测中存在的误差，并且，如本文中出现用语”大约”或”实质上”一般意指在一给定值或范围的10％、5％、1％或0.5％内。另一选择为，用语“大约”或”实质上”意味所属领域的技术人员可接受的误差内。
31.请参阅图1、图2及图3，其中图1为本案第一较佳实施例的电感的组合结构示意图，图2为图1所示的电感的分解结构示意图，图3为图1所示的电感的绕组在未卷绕时的结构示意图。如图1至图3所示，本实施例的电感1可构成单一电感，且包含第一磁芯2、第二磁芯3及绕组4。
32.第一磁芯2包含连接部20、第一柱体21及第二柱体22，其中第一柱体21及第二柱体22设置于连接部20的顶面200上而分别与顶面200的两相对外侧边相邻，其中第一柱体21及第二柱体22与连接部20可为但不限于一体成形。此外，第一柱体21及第二柱体22之间更包含绕线槽23。
33.第二磁芯3与第一磁芯2相邻设而覆盖第一磁芯2的部分结构，例如至少覆盖第一柱体21的顶面210及第二柱体22的顶面220。于一些实施例中，第二磁芯3较佳为i型磁芯，但不以此为限。
34.绕组4是由单一金属导电片40(如图3所示)，例如铜片，卷绕至少一圈所构成，且绕组4在无需使用绕线架(bobbin)的情况下直接套设于第一柱体21上，且部分的绕组4位于绕线槽23内，而亦有其它部分的绕组4外露于第一磁芯2及第二磁芯3，其中位于绕线槽23内的
绕组4的整体厚度t1实质上小于或等于绕线槽23的宽度w1，并实质上大于绕线槽23的宽度w1的0.9倍。于一些实施例中，绕组4更可包含相对的第一端部400及第二端部401。
35.由上可知，相较于传统电感由多组线圈并联所构成，且每组线圈皆具有涂布层，由于本实施例的电感1的绕组4乃是由单一金属导电片卷绕而成，故本实施例的绕组4会因单一金属导电片而仅有单层涂布层，如此一来，不但使得绕组4的体积较小而减少了所需的绕线空间，进而使电感1的体积缩小而有利于小型化，且绕组4的铜损也可减少而提升电感1的效率。此外，由图2所示可知，本案的电感1的第一磁芯3的结构实际上相似于将e型磁芯的两个侧柱去除了其中的一侧柱，即本案的第一磁芯2仅包含类似于中柱的第一柱体21及类似于侧柱的第二柱体22共两个柱体，故相较于e型磁芯的散热方向仅具有两侧(类似于图2所示的方向a、b)，本案的第一磁芯1可提供绕组4共三侧的散热方向(如图2所示的方向a、b、c)，使得本实施例的电感1的散热效率提升。
36.于一些实施例中，第一柱体21可为圆形，第二柱体22可为弓形、圆形、正方形、长方形、梯形、椭圆形、不规则几何形状或以上至少任二者的组合形状。另外，第一柱体21的顶面210的面积实质上相等于第二柱体22的顶面220的面积。更甚者，连接部20的顶面200的面积大于与连接部20的顶面200连接的第一柱体21的底面(未图示)的面积。
37.于其它实施例中，绕组4可由单一金属导电片40卷绕两圈而构成，或者，绕组4可由单一金属导电片40卷绕三圈以下而构成。此外，单一金属导电片40的宽度w2与厚度t2的比例值实质上大于或等于0.5，但小于或等于20。又单一金属导电片40的厚度t2实质上例如大于或等于1毫米，但小于或等于3毫米，而较佳为2毫米，且单一金属导电片40的宽度w2实质上大于或等于6毫米，但小于或等于25毫米，而较佳为12.8毫米。
38.请参阅图4，并配合图3，其中图4为本案第二较佳实施例的电感的分解结构示意图。如图4所示，本实施例的电感1a的结构与图1所示的电感1的结构相似，于此对于相同组件赋予相同符号而省略说明，惟本实施例的电感1a的绕组4更包含第一端部400、第二端部401及第一导接部41，其中第一端部400及第二端部401位于绕组4的相对两端，例如图4所示，第一端部400位于绕组4的相对外侧，第二端部401位于绕组4的相对内侧。第一导接部41与绕组4的第一端部400一体成形，且由绕组4的第一端部400朝第一磁芯2的方向延伸，第一导接部41用以与变压器(未图标)及/或系统主板(未图示)等以焊接方式连接。
39.于一些实施例中，绕组4更包含第二导接部42，第二导接部42与绕组4的第二端部401一体成形，且由绕组4的第二端部401朝第二磁芯3的方向延伸，第二导接部42用以与变压器及/或系统主板等以焊接方式连接。
40.在本实施例的电感1a中，借由从绕组4的第一端部400及第二端部401分别直接延伸出第一导接部41及第二导接部42，故绕组4无须再额外焊接铜排即可与变压器及/或系统主板直接连接，因此本实施例的电感1a的绕组4上的焊接点可减少许多，如此一来，增加了绕组4上的电流可流通面积，故本实施例的电感1a可因电流可流通面积增加而更适用于功率设计相对较大的场合中。
41.当然，第一导接部41及第二导接部42分别从绕组4的第一端部400及第二端部401延伸出的方向并不局限于如图4所示，可依实际需求而以例如弯折等方式朝适当的方向延伸。
42.于一些实施例中，第一导接部41及第二导接部42可分别包含孔洞410、420，借由孔
洞410、420的设置，可帮助绕组4更有效地焊接于变压器及/或系统主板上，同时阻隔焊接的热能传导至绕组4而达到断热的功效。
43.请参阅图5，其为本案第三较佳实施例的电感的分解结构示意图。如图5所示，本实施例的电感1b包含两个第一磁芯2a、2b、第二磁芯3及两个绕组4，以构成多电感结构，其中两个第一磁芯2a、2b的结构皆分别与图1所示的第一磁芯2的结构相同，电感1b的第二磁芯3的结构与图1所示的第二磁芯3的结构相同，电感1b的两个绕组4的结构亦分别与图1所示的绕组4的结构相同，于此对于相同组件赋予相同符号而省略说明。
44.于本实施例中，绕组4的个数对应于第一磁芯的个数，即对应于两个第一磁芯2a、2b，故电感1b包含两个绕组4，每一绕组4分别直接套设于两个第一磁芯2a、2b中对应的第一磁芯的第一柱体21上，且部分的绕组4位于对应的第一磁芯的绕线槽23内。另外，第一磁芯2b位于第一磁芯2a及第二磁芯3之间，其中第一磁芯2b的连接部20相较于第一磁芯2b的第一柱体21与第一磁芯2a的第一柱体21相邻。
45.请参阅图6，其为本案第四较佳实施例的电感的分解结构示意图。如图6所示，本实施例的电感1c包含两个第一磁芯2a、2b、第二磁芯3及两个绕组4，以构成多电感结构，其中两个第一磁芯2a、2b的结构皆分别与图1所示的第一磁芯2的结构相同，电感1c的第二磁芯3的结构与图1所示的第二磁芯3的结构相同，电感1c的两个绕组4的结构亦分别与图1所示的绕组4的结构相同，于此对于相同组件赋予相同符号而省略说明。
46.于本实施例中，绕组4的个数对应于第一磁芯的个数，即对应于两个第一磁芯2a、2b，故电感1c包含两个绕组4，每一绕组4分别直接套设于两个第一磁芯2a、2b中对应的第一磁芯的第一柱体21上，且部分的绕组4位于对应的第一磁芯的绕线槽23内。另外，第二磁芯3位于第一磁芯2a及第一磁芯2b之间，其中第二磁芯3的两个相对侧面分别与第一磁芯2a的第一柱体21及第二磁芯2b的第一柱体21相邻。
47.请参阅图7，其为本案第五较佳实施例的电感的分解结构示意图。如图7所示，本实施例的电感1d包含三个第一磁芯2a、2b、2c及三个绕组4，以构成多电感结构，其中三个第一磁芯2a、2b、2c的结构皆分别与图1所示的第一磁芯2的结构相同，电感1d的三个绕组4的结构亦分别与图1所示的绕组4的结构相同，于此对于相同组件赋予相同符号而省略说明。
48.于本实施例中，绕组4的个数对应于第一磁芯的个数，即对应于三个第一磁芯2a、2b、2c，故电感1d包含三个绕组4，每一绕组4分别直接套设于三个第一磁芯2a、2b、2c中对应的第一磁芯的第一柱体21上，且部分的绕组4位于对应的第一磁芯的绕线槽23内。另外，第一磁芯2b位于第一磁芯2a及第一磁芯2c之间，其中第一磁芯2b的第一柱体21相对于第一磁芯2b的连接部20与位于外侧的第一磁芯2a的第一柱体21相邻，第一磁芯2b的连接部20相对于第一磁芯2b的第一柱体21与位于外侧的第一磁芯2c的第一柱体21相邻。
49.另外，前述提及的电感1、1a、1b、1c、1d皆可应用于电源供应器的电源转换电路中，以构成该电源转换电路的输出电感，其中电源转换电路的拓朴包括但不限于全桥相移转换器(full bridge phase shift converter)、半桥转换器(half bridge converter)、全桥转换器(full bridge converter)、顺向式转换器(forward converter)、推挽式转换器(push pull converter)、降压式转换器(buck converter)、半桥llc串联谐振转换器(half bridge llc series resonant converter)、全桥llc串联谐振转换器(full bridge llc series resonant converter)等。
50.综上所述，本案提供一种电感，其中电感的绕组是由单一金属导电片卷绕而成，使得绕组的体积较小而减少了所需的绕线空间，进而使电感的体积缩小而有利于小型化，且绕组的铜损也可减少而提升电感的效率。此外，本案的电感的第一磁芯仅包含第一柱体及第二柱体共两个柱体，故第一磁芯可提供绕组共三侧的散热方向，使得本案的电感的散热效率提升。
51.须注意，上述仅是为说明本案而提出的较佳实施例，本案不限于所述的实施例，本案的范围由如附专利申请范围决定。且本案得由熟习此技术的人士任施匠思而为诸般修饰，然皆不脱如附专利申请范围所欲保护者。