电感线圈的制作方法

未命名 07-15 阅读:97 评论:0


1.本发明涉及电感线圈和冷却电感线圈的方法。


背景技术:

2.电感线圈会产生热量,在某些情况下,需要排出这些热量以冷却电感线圈。
3.当前的解决方案依赖于使用某种形式的环氧化合物封装整个电感器的机械外壳。这与使用自然对流相比是有利的,因为空气的热导率约为24mw/m.k,而适用于灌注电感器的具有成本效益的环氧树脂的范围为1w/m.k-1.3w/m.k,这在热性能方面有效地提高了超过50倍。乍一看,这有明显的益处,但它也有一些明显的缺点,这些缺点在从整体上看这个过程时不一定要考虑。铁氧体材料在25℃至100℃的较高温度下更容易饱和,即使使用诸如3c96的高级材料,也观察到饱和水平降低10%。完全封装还为铁氧体材料提供了更好的路径,从而降低了最大饱和电流水平。为了完全封装电感器,灌注化合物和机械外壳中的材料增加了额外的成本。由于需要额外的材料,每个单独部分的价格都会显著增加。封装后,使部件的占用面积增加以允许用于灌注材料和外壳。如果壳体制造得太紧或靠近铁氧体,外壳本身可能会出现感应涡流的问题。
4.需要解决这些问题。


技术实现要素:

5.具有改进的感应线圈和冷却感应线圈的方法将是有利的。
6.本发明的目的通过独立权利要求的主题来解决,其中另外的实施方式并入从属权利要求中。应当注意,本发明的以下描述的方面和示例也适用于电感线圈和冷却电感线圈的方法。
7.在第一方面,提供了一种电感线圈,其包括:
8.第一部件;
9.第二部件;
10.一段导体;
11.散热装置。
12.第一部件邻近第二部件设置。芯由第一部件和第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分和第二部分。散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性。散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
13.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
14.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
15.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
16.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性,并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
17.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
18.在一个示例中,散热装置由单件形成,其中第一部分的第一结构特性不同于第二部分的第二结构特性。
19.在一个示例中,散热装置的第一部分在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
20.在一个示例中,散热装置的第一部分包括多个狭槽或凹槽。
21.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
22.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
23.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
24.在一个示例中,散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板。
25.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分。散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
26.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构。
27.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子。
28.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
29.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
30.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
31.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
32.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙。上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
33.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙。在芯中的间隙中设置间隔件以形成围绕芯的间隙。间隔件的一部分的外表面与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
34.在一个示例中,间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙在该中心轴线的方向上的尺寸。
35.在一个示例中,间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体。
36.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
37.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔。
38.在第二方面,提供了一种电感线圈,其包括:
39.第一部件;
40.第二部件;
41.一段导体;
42.散热装置;
43.第一部件邻近第二部件设置。芯由第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分和第二部分。散热装置的第一部分具有第一磁导率并且散热装置的第二部分具有比第一磁导率大的第二磁导率。散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
44.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
45.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
46.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
47.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
48.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
49.在一个示例中,散热装置由单件形成,其中第一部分的第一结构特性不同于第二部分的第二结构特性。
50.在一个示例中,散热装置的第一部分在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
51.在一个示例中,散热装置的第一部分包括多个狭槽或凹槽。
52.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
53.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
54.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
55.在一个示例中,散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板。
56.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分。散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
57.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构。
58.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子。
59.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
60.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
61.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
62.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
63.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙。上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
64.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙。在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件以形成围绕芯的间隙。间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
65.在一个实施方式中,间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙在该中心轴线的方向上的尺寸。
66.在一个示例中,间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体。
67.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
68.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔。
69.在第三方面,提供了一种冷却电感线圈的方法。电感线圈包括第一部件、第二部件和一段导体。第一部件邻近第二部件设置。芯由第一部件和第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。该方法包括:
70.利用散热装置,其中该散热装置包括导热材料,其中该散热装置包括第一部分和第二部分,其中该散热装置的第一部分具有第一磁导率并且散热装置的第二部分具有比第一磁导率大的第二磁导率;并且
71.其中,利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
72.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
73.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
74.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
75.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
76.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
77.在一个示例中,散热装置由单件形成,其中第一部分的第一结构特性不同于第二部分的第二结构特性。
78.在一个示例中,散热装置的第一部分在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
79.在一个示例中,散热装置的第一部分包括多个狭槽或凹槽。
80.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
81.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
82.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
83.在一个示例中,该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板。
84.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分。该方法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
85.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构。
86.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子。
87.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
88.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
89.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚。该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板上。
90.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
91.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙。上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。该方法包括将围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
92.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙。该方法包括在芯的间隙中设置间隔件以形成围绕芯的间隙,其中间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
93.在一个示例中,间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙在中心轴线的方向上的尺寸。
94.在一个示例中,该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
95.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
96.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔。
97.在第四方面,提供了一种冷却电感线圈的方法,该电感线圈包括第一部件、第二部件和一段导体。第一部件邻近第二部件设置。芯由第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。该方法包括:
98.利用散热装置,其中该散热装置包括导热材料,其中该散热装置包括第一部分和第二部分,其中该散热装置的第一部分具有第一磁导率并且该散热装置的第二部分具有比第一磁导率大的第二磁导率;并且
99.其中利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
100.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
101.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
102.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
103.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
104.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
105.在一个示例中,散热装置由单件形成,其中第一部分的第一结构特性不同于第二部分的第二结构特性。
106.在一个示例中,散热装置的第一部分在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
107.在一个示例中,散热装置的第一部分包括多个狭槽或凹槽。
108.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
109.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
110.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
111.在一个示例中,该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板。
112.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分。该方法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
113.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构。
114.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子。
115.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
116.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
117.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,并且其中该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板
上。
118.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
119.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙。上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。该方法包括将围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
120.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙。该方法包括在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件以形成围绕芯的间隙,其中间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
121.在一个示例中,间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙在该中心轴线的方向上的尺寸。
122.在一个示例中,该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
123.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
124.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔。
125.有利地,由上述任何方面提供的益处同样适用于所有其他方面,反之亦然。
126.上述方面和示例参考下文描述的实施方式将变得显而易见并被阐明。
附图说明
127.下面将参照附图描述示例性实施方式:
128.图1示出了通过没有散热装置的电感线圈的示例的竖直剖面的示意性设置;
129.图2示出了通过没有散热装置的电感线圈的示例的竖直剖面的示意性设置;
130.图3示出了没有导体和散热装置的电感线圈的组成部分的示例的示意性设置;
131.图4示出了通过没有散热装置的示例电感线圈的水平横截面的示意性设置;
132.图5示出了通过带有散热装置的示例电感线圈的水平横截面的示意性设置;
133.图6示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置连接到印刷电路板;
134.图7示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有带翅片的传热元件;
135.图8示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有接线端子;
136.图9示出了示例电感线圈如何安装到印刷电路板上的示意性设置;
137.图10示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有带翅片的传热元件;
138.图11示出了示例性电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有带翅片的传热元件,其中没有示出磁通量笼;
139.图12示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有带翅片的传热元件,其中没有示出磁通量笼;
140.图13示出了通过示例电感线圈的水平横截面的示意性设置,其中散热装置具有带翅片的传热元件,其中没有示出磁通量笼;
141.图14示出了通过示例电感线圈的水平横截面和通过电感线圈的竖直剖面的示意性设置;以及
142.图15示出了示例散热装置的视图
具体实施方式
143.图1至图15涉及电感线圈和冷却电感线圈的方法。
144.在一个示例中,电感线圈包括第一部件12、第二部件14、一段导体18和散热装置100。第一部件邻近第二部件设置。芯16由第一部件和第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分90、110和第二部分。散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性。散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
145.因此,具有由两个部件形成的芯的电感线圈具有散热装置100,该散热装置100具有用作热传递元件或材料的第一部分90,其热传导来自线圈18的热量同时减少涡流的产生。需要说明的是,散热装置100的第一部分90和第二部分110可以合并为单一部分,但是第一热传递元件90的特性和技术益处保持不变。
146.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
147.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
148.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
149.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
150.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
151.在一个示例中,散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
152.在一个示例中,散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
153.在一个示例中,散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
154.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
155.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部
分之间的边界。
156.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
157.在一个示例中,散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板120。
158.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分(130、140。散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
159.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
160.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
161.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
162.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
163.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板120机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
164.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
165.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20。上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
166.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20。在芯中的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22。间隔件的一部分的外表面与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
167.在一个示例中,间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
168.在一个示例中,间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体。
169.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
170.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
171.在一个示例中,电感线圈包括第一部件12、第二部件14、一段导体18和散热装置100。第一部件邻近第二部件设置。芯16由第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分90、110和第二部分。散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性。散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
172.因此,具有由一个部件形成的芯的电感线圈具有散热装置100,该散热装置100具有用作热传递元件或材料的第一部分90,其热传导来自线圈18的热量同时减少涡流的产生。需要说明的是,散热装置100的第一部分90和第二部分110可以合并为单一部分,但是第一热传递元件90的特性和技术益处保持不变。
173.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性
包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
174.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
175.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
176.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
177.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
178.在一个示例中,散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
179.在一个示例中,散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
180.在一个示例中,散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
181.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
182.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
183.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
184.在一个示例中,散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板120。
185.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140。散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
186.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
187.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
188.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
189.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
190.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板120机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
191.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
192.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20。上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
193.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20。在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22。间隔件的一部分
的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
194.在一个示例中,间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
195.在一个示例中,间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体。
196.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
197.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
198.在一个示例中,电感线圈包括第一部件12、第二部件14和一段导体18。第一部件邻近第二部件设置。芯16由第一部件和第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。冷却电感线圈的示例方法包括:
199.利用散热装置100。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分90、110和第二部分。散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
200.利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
201.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
202.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
203.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
204.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
205.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
206.在一个示例中,散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
207.在一个示例中,散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
208.在一个示例中,散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
209.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
210.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
211.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
212.在一个示例中,该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板120。
213.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部
分相反一侧的至少一个第三部分130、140。该方法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
214.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
215.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
216.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
217.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
218.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚。该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板120机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板上。
219.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
220.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20。上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。该方法包括将围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
221.在一个示例中,第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20。该方法包括在芯的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22。间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
222.在一个示例中,间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙24在中心轴线的方向上的尺寸。
223.在一个示例中,该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
224.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
225.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
226.在一个示例中,电感线圈包括第一部件12、第二部件14和一段导体18。第一部件邻近第二部件设置。芯16由第二部件形成。上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体。冷却电感线圈的示例方法包括:
227.利用散热装置100。散热装置包括导热材料。散热装置包括第一部分90、110和第二部分。散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
228.利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
229.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
230.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
231.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于
散热装置的第二部分的周向电阻。
232.在一个示例中,第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
233.在一个示例中,散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
234.在一个示例中,散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
235.在一个示例中,散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
236.在一个示例中,散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
237.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
238.在一个示例中,多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
239.在一个示例中,多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
240.在一个示例中,该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板120。
241.在一个示例中,散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140。该方法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
242.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
243.在一个示例中,散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
244.在一个示例中,连接端子包括翅片结构。
245.在一个示例中,连接端子包括粗铜导线。
246.在一个示例中,散热装置的第二部分包括一个或多个引脚。该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板120机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板上。
247.在一个示例中,散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
248.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20。上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上。围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离。该方法包括将围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于至少一个第一距离的至少一个第二距离。
249.在一个示例中,第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20。该方法包括在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22。间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
250.在一个示例中,间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
251.在一个示例中,该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯与第一部件之
间的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
252.在一个示例中,间隔件包括非导电材料。
253.在一个示例中,间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
254.因此,已经开发出一种新的散热装置技术,在具体实施方式中,该技术利用了优化的从电感线圈的绕组到诸如印刷电路板或扩展的散热装置的介质的热传递。此外,当暴露于与作为开关模式转换器的典型应用相关联的交流电时,减少或抑制了在导热的散热装置中产生涡流,因此初始产生了较少的之后需要通过散热装置传递的热量。
255.在具体实施方式中:
256.1)散热装置设计从线圈带走热量,但从用于安装到作为印刷电路板的这样的介质的、线圈端子离开的同一平面带走热量。这使得能够消除对完全封装的封闭式电感器的需求,而不必完全灌注电子设备或依赖于昂贵的热解决方案。
257.2)通过这种设计,提供了一个实施方式,该实施方式减少了由于导热材料非常接近从线圈产生的交变场而产生的任何涡流聚集。
258.现在描述具体实施方式,其中再次参照图1至图15。
259.图1示出了在散热装置被放置成与导体匝接触之前的电感线圈的详细具体实施方式的剖面。在顶部示出了铁氧体材料的第一组成部分12。它具有基部和向下延伸的圆柱形的芯部。外分支部向下延伸并且与该芯部间隔开,多股导线形式的导体18的匝可以设置在该外分支部内。这里示出了六个匝,但匝数可以比此多或比此少。在底部示出了也是铁氧体材料的第二组成部分14。它也具有基部和向上延伸的圆柱形的芯部16,以及向上延伸并且与该芯部间隔开的外分支部,导体18的匝可以设置在该外分支部内。第一组成部分的芯部和第二组成部分的芯部形成芯16。示出了位于两个组成部分之间的芯的中心20,其具有中心间隙,该中心间隙的尺寸24例如可以是1mm,但可以比此大或比此小。如前所述,示出了围绕芯和芯中的间隙的六匝多股导线(或litz导线),但可以比此少或比此多。除了设置在芯之间的间隙20之外,还围绕该中心间隙形成了间隙22,导线匝不侵入该间隙22,如图所示,导线匝已经变形以将它们排除在该间隙22外。因此,图1图示了每匝的横截面保持相同,但在压缩下产生自由空间以避免铁氧体产生间隙。中心间隙20是可以放置非导电材料间隔件30的区域,该间隔件30形成间隙22,下面更详细地讨论。
260.图2示出了同样是在散热装置被放置成与导体匝接触之前的电感线圈的详细具体实施方式的横截面。在顶部示出了铁氧体材料的第一组成部分12。它具有基部。在底部示出了也是铁氧体材料的第二组成部分14。它同样具有基部,并且具有向上延伸的圆柱形的芯16。外分支部向上延伸并且与该芯间隔开,多股导线形式的导体18的匝可以设置在该外分支部内。芯16与第一组成部分的基部间隔开以在芯中形成间隙40。示出了卷绕在芯和芯中的间隙上的六匝多股导线,但可以比此少或比此多。除了设置在芯与第一组成部分之间的间隙40之外,还在芯中在芯与第一组成部分之间有效地形成了间隙42,导线匝不会侵入该间隙42,如图所示,导线匝已经变形以将它们排除在该间隙42外。因此,图2再次图示了每匝的横截面保持相同,但在压缩下产生自由空间以避免铁氧体产生间隙。顶部间隙40是可以放置非导电材料间隔件50的区域,该间隔件50形成间隙42,下面更详细地讨论。
261.图3示出了电感线圈的详细具体实施方式,例如如图1所示,其在芯中具有中心间隙20,没有示出导体18,也没有示出散热装置。所示的第一组成部分12和第二组成部分14彼
此分开,并且所示的间隔件30还具有中心孔32。如图所示,在第一组成部分和第二组成部分中都存在空间60,用于多股导线形式的导体18的卷绕。因此,该图图示了在磁极长度上延伸的非导电插入物(间隔件30)。其可以在非导电部分的中心32有孔和没有孔的情况下使用。其可以在导线的压缩期间或压缩之后添加,以确保导线在压缩后不会进入边缘场。
262.图4示出了通过电感线圈的代表性横截面,示出了通过第一组成部分12或第二组成部分14的外分支,示出了这两个组成部分中的一个组成部分的芯16的顶表面。对于通过间隙间隔件30的中心的横截面,第一或第二组成部分的外分支实际上也未被切开,而是顶表面。导体18的导线匝可以被间隔件30推向侧面,和/或导线匝可以通过中心间隙20区域中的间隔件30变形以将导线导体18的匝排除在边缘场外。因此,环形间隔件30可以用于压缩导电导线18或允许束或股线跳过包含边缘场的空间,并且导线可以在芯形状外形成凸起80,其中空间70可以自由供导线进入。因此,间隔件30通过将导线导体的匝排除在边缘场外而产生热量产生,提高了热稳定性,并且产生了较少的必须通过散热装置传递的热量。
263.图5是通过具有散热装置100的电感线圈的水平横截面的表示。散热装置具有第一部分90,该第一部分具有一系列凹槽或狭槽,该第一部分与导线匝接触并热接合并且与散热装置的第二部分接触,该第二部分本身与第一部件12和/或第二部件14的铁氧体材料接触。散热装置100的第一部分90可以被认为是涡流散热装置,因为狭槽或凹槽减少了邻近导线匝的导磁材料的体积,并且涡流减少散热装置90减少了导热的散热装置内的涡流流动,因此产生了较少的热量。
264.图6是通过具有散热装置100的电感线圈的水平横截面的表示。散热装置具有第一部分110,该第一部分110与线匝接触并热接合并且与散热装置的第二部分接触,该第二部分本身与第一部件12和/或第二部件14的铁氧体材料接触。散热装置100的第一部分110比散热装置的第二部分薄,并且同样可以被认为是涡流散热装置,因为邻近导线匝的薄的导磁材料的体积减小,并且涡流减少散热装置110减少了导热的散热装置内的涡流流动,因此产生了较少的热量。应当注意,关于图5描述的散热装置90的具有凹槽和狭槽的第一部分也可以是比关于图6描述的散热装置的第二部分薄的散热装置110。因此,在图6中,散热装置接触铁氧体材料,但使用导热垫或材料来提供导热路径,但通过产生低导磁空间而减少了涡流产生,并且在该实施方式中,散热装置的第二部分被示出为与印刷电路板(pcb)120接触。
265.图7是与图6所示的性质相同的电感线圈和散热装置的图示,但是选择具有第三部分130的散热装置来经由散热装置上的螺钉端子或引脚的压配合或经由用于向周围环境的传热的翅片结构来改进向周围环境的传热。
266.图8是与图6所示的性质相同的(并且具有图3和图4所示的形式的)电感线圈和散热装置的图示,但涡流空间的实施方式是组合的热减少部分和来自新颖的散热装置解决方案的改进的散热路径。这里,散热装置的第三部分是连接端子140的形式,它是粗铜导线并且有助于将热量从电感线圈传走。
267.图9是可以如何使用散热装置基座的螺钉端子将电感线圈和散热装置安装到印刷电路板的图示,在印刷电路板中,热路径从印刷电路板上的铜转移到机械外壳的安装孔。在图9中,“a”代表如何利用pcb安装孔,其中铜连接到接地平面和电感线圈散热装置,以便改善从铜到机械外壳的热路径,其中“b”代表用于将电感器的线圈基座和散热装置拧到pcb上
以获得来自电感线圈的额外热路径的孔,其中可以去除铜抗蚀剂以改善到印刷电路板的热传递。
268.图10示出了电感线圈,其包括第一部分12和第二部分14和形成线圈的一段导体18以及散热装置(或者换言之,热传递元件100),第一部分12和第二部分14组合形成具有芯16的磁通量笼,散热装置在导体18的外表面的一部分上至少热连接到该段导体18的绕组。热传递元件包括传热区域111和散热区域113,能量从传热区域111传送到散热区域113。散热区域113可以是元件100的被设计为用作冷却体的部分。散热装置也可以是被设计为与散热装置形成良好的热接触的安装板。热传递元件或散热元件100的材料可以是铝。传热区域被详细地设计为通过在亚毫米尺度上对材料结构进行修改而优选在远离线圈导体18的径向方向上传热。传热区域111中的修改可以是薄狭槽或叠层,其局部包括导热层,这些导热层在径向方向上延伸,但在与芯16的中心轴线相关的周向方向上延伸较少。元件100的散热区域113可以被结构化或涂覆,以便改善到环境或到冷却装置的热传递。借助于这种布置,在所述一段导体18中产生的热量至少部分地通过元件100的热传递区域传递并传送到散热区域113。
269.图11示出了没有磁通量笼的实施方式。因此,磁场产生的磁场更能穿透热传递元件。如果热传递元件在传热区域111中具有高导电性,则在该元件中交流电频率高的情况下,这些磁场将基于涡流效应而产生强的热量产生。因此,通过在靠近线圈18的绕组的传热区域部分体积111中使用各向异性或降低的导电性来降低涡流功率密度。
270.图12示出了没有热传递区域113的类似实施方式。这里,热量被传递到外部散热装置,该外部散热装置被安装成与热传递元件100导热。材料101可以是金属合金。热传递元件100可以在合金中包含两种局部不同的化学元素混合物,以便与散热区域101或113中的导电性相比降低热传递区域111中的导电性(也参见图11)。在许多情况下,材料101的导电性和导热性表现相似,那么在导电性低时,导热性高。
271.图13示出了在热传递或散热元件100与线圈导体18之间具有热传递元件110的实施方式。热传递元件110的材料不同于散热元件100的材料101。热传递元件110可以由热传递材料制成,与其他聚合物相比,该热传递材料具有高导热性,但像绝缘材料一样具有非常低的导电性。该实施方式的益处在于,在高功率线圈18中产生的热量可以通过传递元件110传送到传递和散热元件100,但是由于传递元件110的低导电性,在传递元件110中仅产生很少的涡流损耗。材料101的导热性和导电性可能都高,但涡流损耗将较低。在图10、图11、图12所示的实施方式中,相同类型的热传递元件110可以是热传递区域111。优选的热传递材料是导热但电绝缘的材料,其可以由硅树脂类材料组成,例如henkel材料的silpad或其他聚合物或聚合物与颗粒的混合物。
272.图14示出了具有规则绕组的示例,该规则绕组没有涡流自由度,从而在间隙20周围产生空间。横截面图ab示出了如何在传输元件110与线圈导体18以及散热元件100之间进行热接触。
273.图15示出了示例散热装置的视图。该散热装置由单块挤压铝制成。如上所述,单件的第一部分和第二部分上的特征在结构特性上存在差异。铝内的狭槽通过破坏循环的涡流来改变材料体积的平均电阻。远离电流场的第二部分可以是实心结构,因为这里的涡流损耗很低并且可以实现最佳的热传递。铝内的狭槽将用热环氧树脂填充,这种热环氧树脂还
将桥接带狭槽的第一部分与线圈本身之间的任何间隙,因为在大多数情况下,热环氧树脂的效率是空气的50倍。安装技术可以包括通过热过孔和安装孔将热量通过pcb传递到外壳、从铝到铜的去除和阻焊剂传递以及热过孔和pcb安装孔传递到外壳。其他方法诸如允许铝散热装置穿过pcb直接安装在外壳或更大的散热装置上的pcb切口,该外壳或更大的散热装置也为任何开关mosfet或功率电子设备提供散热。
274.其他示例
275.在一个示例中,传热区域111的导热性提供亚毫米尺度的各向异性导热性。各向异性是指由于局部结构和局部材料特性,导热性高,但是至少在根据芯16的中心轴线的周向方向上,导热性低,或者换言之,热传递区域中的导热性在大体上与线圈18的表面相切的方向上低,但在径向方向上高。低切向导热性是通过选择径向叠层结构或径向方向上的小狭槽来实现的,所述径向叠层结构具有叠层导电材料薄层,该叠层导电材料薄层具有径向平面方向和小切向厚度,所述小狭槽填充有空气或聚合物或油。热传递元件100的大部分是具有各向同性导热性的良好热导体。
276.在一个示例中,传热区域111的导电性提供亚毫米尺度的各向异性导电性。各向异性是指由于局部结构和局部材料特性,导电性高,但是至少在根据芯16的中心轴线的周向方向上,导电性低,或者换言之,热传递区域中的导电性在大体上与线圈18的表面相切的方向上低,但在大体上径向方向上高。低切向导电性是通过选择径向叠层结构或径向方向上的小狭槽来实现的,所述径向叠层结构具有叠层导电材料薄层,该叠层导电材料薄层具有径向平面方向和小切向厚度,所述小狭槽填充有空气或聚合物或油。热传递元件100的大部分是具有各向同性导电性的良好的电导体。元件110的材料可以是铝合金。
277.涡流
278.上面参考了涡流产生,下面提供一些相关细节。
279.涡流损耗的公式是以下函数;
280.p=fn(ρ,b2,d2,f2)
281.其中,ρ是材料的电阻率,b是磁场强度,d是材料的厚度,f是频率。
282.关于上面描述的电感线圈和散热装置,频率f在所有创新应用中都可以被认为是恒定的。但是,磁场b却是在90和100之间变化。然而,由于需要在散热装置100的90和110之间进行热传递,提供了厚度d或ρ的变化来实现这一点。关于材料的电阻率ρi。如果散热装置100的第一部分90和第二部分110由挤压铝制成,则厚度d可以改变,因为如果两个部分由相同材料制成,铝的电阻率将保持不变。但是,通过减少部分之间的d项,将在其间引入更高电阻的介质来分解涡流场。
283.这适用于叠层板或开槽铝,因为添加空气(可能填充热环氧树脂)或用于粘合叠层的baclac,它们都具有较高的电阻。
284.添加热sil垫为铝添加了一层高电阻热传递层。为了增加足够的距离以充分降低b场,sil垫的厚度将会需要较大并且对于热传递来说相当差,但可以是使用的实施方式。
285.因此,已经开发出了电感线圈和散热装置,其中导热材料的散热装置连接到电感器的多匝导电材料的线圈。散热装置经由导热路径连接到线圈,该导热路径通过场产生区域内的结构和/或材料的差异来减少涡流场的产生。
286.例如,体积的减小可以通过导热垫来实现,其中垫的厚度会产生通向散热装置的
热路径,但引入了减小的体积。
287.材料体积的减小可替代地或补充地通过减少循环的涡流的狭槽或凹槽中的材料的去除来实现。
288.此外,散热装置可以具有用于机械固定的螺钉端子,以及用于机械对准和机械固定到诸如印刷电路板的介质上的引脚。螺钉端子可以被拧入具有翅片特征的散热装置中,其中改善了向环境的热传递。
289.此外,要注意的是,电感线圈可以在芯中设置有间隙,其在铁氧体部件之间的中心或在铁氧体部件之一的旁边。间隙在电感器设计中可能是重要的,因为对于磁路中磁阻的控制可以使用它。然而,现在防止了线圈绕组中的涡流,因为导线经由放置在间隙中的比芯宽的非导电间隔件而被保持远离该中心间隙。非导电间隔件有助于将导体排除在涡流空间之外,并减少热量的产生。
290.以下涉及示例,这些示例提供了关于电感线圈的多种可能布置的具体细节,以及关于冷却电感线圈的多种可能方式的具体细节
291.示例1.一种电感线圈,其包括:
292.第一部件12;
293.第二部件14;
294.一段导体18;
295.散热装置100;
296.其中,第一部件邻近第二部件设置;
297.其中,芯16由第一部件和第二部件形成;
298.其中,上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体;
299.其中,散热装置包括导热材料;
300.其中,散热装置包括第一部分90、110和第二部分;
301.其中,散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
302.其中,散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
303.示例2.根据示例1的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
304.示例3.根据示例1和2中任一个的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
305.示例4.根据示例3的电感线圈,其中散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
306.示例5.根据示例1至4中任一个的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
307.示例6.根据示例5的电感线圈,其中散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第
二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
308.示例7.根据示例1至6中任一个的电感线圈,其中散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
309.示例8.根据示例1至7中任一个的电感线圈,其中散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
310.示例9.根据示例1至8中任一个的电感线圈,其中散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
311.示例10.根据示例9的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
312.示例11.根据示例9和10中任一个的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
313.示例12.根据示例9至11中任一个的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
314.示例13.根据示例1至12中任一个的电感线圈,其中散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板120。
315.示例14.根据示例1至13中任一个的电感线圈,其中散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140,并且其中散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
316.示例15.根据示例14的电感线圈,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
317.示例16.根据示例14和15中任一个的电感线圈,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
318.示例17.根据示例16的电感线圈,其中连接端子包括翅片结构。
319.示例18.根据示例16的电感线圈,其中连接端子包括粗铜导线。
320.示例19.根据示例1至18中任一个的电感线圈,其中散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板120机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
321.示例20.根据示例1至19中任一项的电感线圈,其中散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
322.示例21.根据示例1至20中任一个的电感线圈,其中第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙(20);其中上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上;其中围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离;并且其中围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
323.示例22.根据示例1至21中任一个的电感线圈,其中第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20;其中在芯中的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22,其中间隔件的一部分的外表面与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
324.示例23.根据示例22的电感线圈,其中间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部
件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
325.示例24.根据从属于示例21时的示例22和23中任一个的电感线圈,其中间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体。
326.示例25.根据示例22至24中任一个的电感线圈,其中间隔件包括非导电材料。
327.示例26.根据示例22至25中任一个的电感线圈,其中间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
328.示例27.一种电感线圈,其包括:
329.第一部件12;
330.第二部件14;
331.一段导体18;
332.散热装置100;
333.其中,第一部件邻近第二部件设置;
334.其中,芯16由第二部件形成;
335.其中,上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体;
336.其中,散热装置包括导热材料;
337.其中,散热装置包括第一部分90、110和第二部分;
338.其中,散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
339.其中,散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
340.示例28.根据示例27的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
341.示例29.根据示例27和28中任一个的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
342.示例30.根据示例29的电感线圈,其中散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
343.示例31.根据示例27至30中任一个的电感线圈,其中第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
344.示例32.根据示例31的电感线圈,其中散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
345.示例33.根据示例27至32中任一个的电感线圈,其中散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
346.示例34.根据示例27至33中任一个的电感线圈,其中散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
347.示例35.根据示例27至34任一个的电感线圈,其中散热装置的第一部分90包括多
个狭槽或凹槽。
348.示例36.根据示例35的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
349.示例37.根据示例35和36中任一个的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
350.示例38.根据示例35至37中任一个的电感线圈,其中多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
351.示例39.根据示例27至38中任一个的电感线圈,其中散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板120。
352.示例40.根据示例27至39中任一个的电感线圈,其中散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140,并且其中散热装置的至少一个第三部分被构造为将热量从散热装置的第二部分传走。
353.示例41.根据示例40的电感线圈,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
354.示例42.根据示例40和41中任一个的电感线圈,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
355.示例43.根据示例42的电感线圈,其中连接端子包括翅片结构。
356.示例44.根据示例42的电感线圈,其中连接端子包括粗铜导线。
357.示例45.根据示例27至44中任一个的电感线圈,其中散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,该引脚被构造用于与印刷电路板120机械对准和/或用于机械固定到印刷电路板上。
358.示例46.根据示例27至45中任一个的电感线圈,其中散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
359.示例47.根据示例27至46中任一个的电感线圈,其中第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20;其中上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上;其中围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离;并且其中围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
360.示例48.根据示例27至47中任一项的电感线圈,其中第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20;其中在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22,其中间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
361.示例49.根据示例48的电感线圈,其中间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
362.示例50.根据从属于示例47时的示例48和49中任一个的电感线圈,其中间隔件的所述部分的外表面被构造为接触围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体。
363.示例51.根据示例48至50中任一个的电感线圈,其中间隔件包括非导电材料。
364.示例52.根据示例48至51中任一个的电感线圈,其中间隔件包括被构造为围绕中
心轴线设置的中心孔32。
365.示例53.一种冷却电感线圈的方法,其中电感线圈包括第一部件12、第二部件14、一段导体18;其中第一部件邻近第二部件设置,其中芯16由第一部件和第二部件形成,其中上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体;并且其中该方法包括:
366.利用散热装置100,其中散热装置包括导热材料,其中散热装置包括第一部分90、110和第二部分,其中散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
367.其中,利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
368.示例54.根据示例53的方法,其中第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
369.示例55.根据示例53和54中任一个的方法,其中第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
370.示例56.根据示例55的方法,其中散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
371.示例57.根据示例53至56中任一个的方法,其中第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
372.示例58.根据示例57的方法,其中散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
373.示例59.根据示例53至58中任一个的方法,其中散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
374.示例60.根据示例53至59中任一个的方法,其中散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
375.示例61.根据示例53至60中任一个的方法,其中,散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
376.示例62.根据示例61的方法,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
377.示例63.根据示例61和62中任一个的方法,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
378.示例64.根据示例61至63中任一个的方法,其中多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
379.示例65.根据示例53至64中任一个的方法,其中该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板120。
380.示例66.根据示例53至65中任一个的方法,其中散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140,并且其中该方
法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
381.示例67.根据示例66的方法,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
382.示例68.根据示例66和67中任一个的方法,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
383.示例69.根据示例68的方法,其中连接端子包括翅片结构。
384.示例70.根据示例68的方法,其中连接端子包括粗铜导线。
385.示例71.根据示例53至70中任一个的方法,其中散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,并且其中该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板120机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板上。
386.示例72.根据示例53至71中任一个的方法,其中散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
387.示例73.根据示例53至72中任一个的方法,其中第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20;其中上述一段导体的第一部分卷绕在芯和芯中的间隙上;其中围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离;并且其中该方法包括将围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。
388.示例74.根据示例53至73中任一个的方法,其中第一部件的芯部与第二部件的芯部间隔开以在芯中形成间隙20;并且其中该方法包括在芯的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22,其中间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到形成芯的第一部件的外表面和第二部件的外表面的距离。
389.示例75.根据示例74的方法,其中间隔件的邻近第一部件的外表面和第二部件的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯中的间隙24在中心轴线的方向上的尺寸。
390.示例76.根据从属于示例73时的示例74和75中任一个的方法,其中该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯中的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
391.示例77.根据示例74至76中任一个的电感线圈,其中间隔件包括非导电材料。
392.示例78.根据示例74至77中任一个的方法线圈,其中间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
393.示例79.一种冷却电感线圈的方法,其中电感线圈包括第一部件12、第二部件14、一段导体18,其中第一部件邻近第二部件设置,其中芯16由第二部件形成,其中上述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体;并且其中该方法包括:
394.利用散热装置100,其中散热装置包括导热材料,其中散热装置包括第一部分90、110和第二部分,其中散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且
395.其中利用散热装置包括使散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。
396.示例80.根据示例79的方法,其中第一材料和/或结构特性包括磁导率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。
397.示例81.根据示例79和80中任一个的方法,其中第一材料和/或结构特性包括电阻
或电阻率并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。
398.示例82.根据示例81的方法,其中散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第一部分的径向电阻,并且散热装置的第一部分的周向电阻大于散热装置的第二部分的径向电阻并且大于散热装置的第二部分的周向电阻。
399.示例83.根据示例79至82中任一个的方法,其中第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且第二材料和/或结构特性包括比散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。
400.示例84.根据示例83的方法,其中散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第一部分的径向传导性,并且散热装置的第一部分的周向传导性小于散热装置的第二部分的径向传导性并且小于散热装置的第二部分的周向传导性。
401.示例85.根据示例79至84中任一个的方法,其中散热装置100由单件形成,其中第一部分90的第一结构特性不同于第二部分110的第二结构特性。
402.示例86.根据示例79至85中任一个的方法,其中散热装置的第一部分110在芯的轴向方向上的厚度小于散热装置的第二部分在芯的轴向方向上的厚度。
403.示例87.根据示例79至86中任一个的方法,其中散热装置的第一部分90包括多个狭槽或凹槽。
404.示例88.根据示例87的方法,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分的内表面。
405.示例89.根据示例87和88中任一个的方法,其中多个狭槽或凹槽延伸到散热装置的第一部分和散热装置的第二部分之间的边界。
406.示例90.根据示例87至89中任一个的方法,其中多个狭槽或凹槽各自具有与芯的中心轴线相交的纵向轴线。
407.示例91.根据示例79和90中任一个的方法,其中该方法包括将散热装置的第二部分连接到印刷电路板120。
408.示例92.根据示例79至91中任一个的方法,其中散热装置包括设置在散热装置的第二部分的与散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分130、140,并且其中该方法包括经由散热装置的至少一个第三部分将热量从散热装置的第二部分传走。
409.示例93.根据示例92的方法,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构130。
410.示例94.根据示例92和93中任一个的方法,其中散热装置的至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子140。
411.示例95.根据示例94的方法,其中连接端子包括翅片结构。
412.示例96.根据示例94的方法,其中连接端子包括粗铜导线。
413.示例97.根据示例79至96中任一个的方法,其中散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,并且其中该方法包括将一个或多个引脚与印刷电路板120机械对准和/或将一个或多个引脚机械固定到印刷电路板上。
414.示例98.根据示例79至97中任一个的方法,其中散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于芯的中心轴线的方向上延伸。
415.示例99.根据示例79至98中任一个的方法,其中第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20;其中上述一段导体的第一部分卷绕在芯以及芯与第一部件之间的间隙上;其中围绕芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离;并且其中该方法包括将围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与中心轴间隔开大于至少一个第一距离的至少一个第二距离。
416.示例100.根据示例79至99中任一个的方法,其中第二部件的芯与第一部件间隔开以在芯与第一部件之间形成间隙20;其中该方法包括在芯与第一部件之间的间隙中设置间隔件30以形成围绕芯的间隙22,其中间隔件的一部分的外表面设置成与芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从中心轴线到第二部件的芯的外表面的距离。
417.示例101.根据示例100的方法,其中间隔件的邻近第二部件的芯的外表面的部分在中心轴线的方向上的尺寸大于芯与第一部件之间的间隙24在该中心轴线的方向上的尺寸。
418.示例102.根据从属于示例99时的示例100和101中任一个的方法,其中该方法包括使间隔件的所述部分的外表面与围绕芯与第一部件之间的间隙设置的一匝或多匝导体接触。
419.示例103.根据示例100至102中任一个的方法,其中间隔件包括非导电材料。
420.示例104.根据示例100至103中任一个的方法,其中间隔件包括被构造为围绕中心轴线设置的中心孔32。
421.必须注意,参考不同的主题描述了本发明的实施方式。特别地,一些实施方式是参考方法类型权利要求描述的,而其他实施方式是参考装置类型权利要求描述的。然而,本领域技术人员从上面和下面的描述中将获知,除非另有说明,除了属于一类主题的特征的任何组合之外,涉及不同主题的特征之间的任何组合也被认为是与本技术一起被公开。然而,所有特征都可以组合起来,提供不仅仅是简单的特征相加的协同效应。
422.虽然已经在附图和前面的描述中被详细示出和描述了本发明,但是这样的图示和描述被认为是说明性或示例性的而不是限制性的。本发明不限于所公开的实施方式。通过对附图、公开内容和从属权利要求的研究,本领域技术人员在实施要求保护的发明时可以理解和实现对所公开的实施方式的其他变型。
423.在权利要求中,“包括”一词不排除其他元件或步骤,不定冠词“a(一)”或“an(一)”不排除多个。单个处理器或其他单元可以实现权利要求中列举的几个项目的功能。某些措施在互不相同的从属权利要求中被引用这一事实并不表明这些措施的组合不能有利地被利用。权利要求中的任何附图他标记不应被解释为限制范围。

技术特征:
1.一种电感线圈,其包括:第一部件(12);第二部件(14);一段导体(18);散热装置(100);其中,所述第一部件邻近所述第二部件设置;其中,芯(16)由所述第一部件和所述第二部件形成;其中,所述一段导体的第一部分至少卷绕在所述芯上以形成多匝导体;其中,所述散热装置包括导热材料;其中,所述散热装置包括第一部分(90、110)和第二部分;其中,所述散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且所述散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且其中,所述散热装置的第一部分的内表面与所述多匝导体的一部分的外表面接触。2.根据权利要求1所述的电感线圈,其中,所述第一材料和/或结构特性包括磁导率并且所述第二材料和/或结构特性包括比所述散热装置的第一部分的磁导率大的磁导率。3.根据权利要求1和2中任一项所述的电感线圈,其中,所述第一材料和/或结构特性包括电阻或电阻率并且所述第二材料和/或结构特性包括比所述散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的电阻或电阻率。4.根据权利要求3所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第一部分的周向电阻大于所述散热装置的第一部分的径向电阻,并且所述散热装置的第一部分的周向电阻大于所述散热装置的第二部分的径向电阻并且大于所述散热装置的第二部分的周向电阻。5.根据权利要求1至4中任一项所述的电感线圈,其中,所述第一材料和/或结构特性包括传导率或传导性并且所述第二材料和/或结构特性包括比所述散热装置的第一部分的电阻或电阻率小的传导率或传导性。6.根据权利要求5所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第一部分的周向传导性小于所述散热装置的第一部分的径向传导性,并且所述散热装置的第一部分的周向传导性小于所述散热装置的第二部分的径向传导性并且小于所述散热装置的第二部分的周向传导性。7.根据权利要求1至6中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置由单件形成,其中所述第一部分的第一结构特性不同于所述第二部分的第二结构特性。8.根据权利要求1至7中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第一部分(110)在所述芯的轴向方向上的厚度小于所述散热装置的第二部分在所述芯的轴向方向上的厚度。9.根据权利要求1至8中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第一部分(90)包括多个狭槽或凹槽。10.根据权利要求9所述的电感线圈,其中,所述多个狭槽或凹槽延伸到所述散热装置的第一部分的内表面。11.根据权利要求9和10中任一项所述的电感线圈,其中,所述多个狭槽或凹槽延伸到所述散热装置的第一部分和所述散热装置的第二部分之间的边界。12.根据权利要求9至11中任一项所述的电感线圈,其中,所述多个狭槽或凹槽各自具
有与所述芯的中心轴线相交的纵向轴线。13.根据权利要求1至12中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第二部分被构造为连接到印刷电路板(120)。14.根据权利要求1至13中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置包括设置在所述散热装置的第二部分的与所述散热装置的第一部分相反一侧的至少一个第三部分(130、140),并且所述散热装置的所述至少一个第三部分被构造为将热量从所述散热装置的第二部分传走。15.根据权利要求14所述的电感线圈,其中,所述散热装置的所述至少一个第三部分中的第三部分包括翅片结构(130)。16.根据权利要求14和15中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的所述至少一个第三部分中的第三部分包括连接端子(140)。17.根据权利要求16所述的电感线圈,其中,所述连接端子包括翅片结构。18.根据权利要求16所述的电感线圈,其中,所述连接端子包括粗铜导线。19.根据权利要求1至18中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第二部分包括一个或多个引脚,所述引脚被构造为用于与印刷电路板(120)机械对准和/或用于机械固定到所述印刷电路板上。20.根据权利要求1至19中任一项所述的电感线圈,其中,所述散热装置的第一部分和第二部分基本上在垂直于所述芯的中心轴线的方向上延伸。21.根据权利要求1至20中任一项所述的电感线圈,其中,所述第一部件的芯部与所述第二部件的芯部间隔开以在所述芯中形成间隙(20);其中,所述一段导体的第一部分卷绕在所述芯和所述芯中的所述间隙上;其中,围绕所述芯设置的两匝或更多匝导体的导体内部与所述芯的中心轴线间隔开至少一个第一距离;并且其中,围绕所述芯中的所述间隙设置的一匝或多匝导体的导体内部与所述中心轴线间隔开大于所述至少一个第一距离的至少一个第二距离。22.根据权利要求1至21中任一项所述的电感线圈,其中,所述第一部件的芯部与所述第二部件的芯部间隔开以在所述芯中形成间隙(20);其中,在所述芯中的所述间隙中设置间隔件(30)以形成围绕所述芯的间隙(22),其中,所述间隔件的一部分的外表面设置成与所述芯的中心轴线相距一定距离,该距离大于从所述中心轴线到形成所述芯的所述第一部件的外表面和所述第二部件的外表面的距离。23.一种电感线圈,其包括:第一部件(12);第二部件(14);一段导体(18);散热装置(100);其中,所述第一部件邻近所述第二部件设置;其中,芯(16)由所述第二部件形成;其中,所述一段导体的第一部分至少卷绕在所述芯上以形成多匝导体;其中,所述散热装置包括导热材料;其中,所述散热装置包括第一部分(90、110)和第二部分;
其中,所述散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且所述散热装置的第二部分具有不同于所述第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且其中,所述散热装置的第一部分的内表面与所述多匝导体的一部分的外表面接触。24.一种冷却电感线圈的方法,其中所述电感线圈包括第一部件(12)、第二部件(14)、一段导体(18);其中所述第一部件邻近所述第二部件设置,其中,芯(16)由所述第一部件和所述第二部件形成,其中所述一段导体的第一部分至少卷绕在所述芯上以形成多匝导体;并且其中所述方法包括:利用散热装置(100),其中所述散热装置包括导热材料,其中所述散热装置包括第一部分(90、110)和第二部分,其中,所述散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且所述散热装置的第二部分具有不同于所述第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且其中,利用所述散热装置包括使所述散热装置的第一部分的内表面与所述多匝导体的一部分的外表面接触。25.一种冷却电感线圈的方法,其中所述电感线圈包括第一部件(12)、第二部件(14)、一段导体(18),其中所述第一部件邻近所述第二部件设置,其中芯(16)由所述第二部件形成,其中所述一段导体的第一部分至少卷绕在所述芯上以形成多匝导体;并且其中所述方法包括:利用散热装置(100),其中所述散热装置包括导热材料,其中所述散热装置包括第一部分(90、110)和第二部分,其中,所述散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且所述散热装置的第二部分具有不同于所述第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且其中利用所述散热装置包括使所述散热装置的第一部分的内表面与所述多匝导体的一部分的外表面接触。

技术总结
本发明涉及一种电感线圈,其包括:第一部件(12);第二部件(14);一段导体(18);散热装置(100);其中,第一部件邻近第二部件设置;其中,芯(16)由第一部件和第二部件形成;其中,所述一段导体的第一部分至少卷绕在芯上以形成多匝导体;其中,散热装置包括导热材料;其中,散热装置包括第一部分(90、110)和第二部分;其中,散热装置的第一部分具有第一材料和/或结构特性并且散热装置的第二部分具有不同于第一材料和/或结构特性的第二材料和/或结构特性;并且其中,散热装置的第一部分的内表面与多匝导体的一部分的外表面接触。多匝导体的一部分的外表面接触。多匝导体的一部分的外表面接触。


技术研发人员:利亚姆
受保护的技术使用者:ETA绿色能源有限公司
技术研发日:2021.10.27
技术公布日:2023/7/12
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