磁芯结构和磁集成变压器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种磁芯结构和一种变压器。
【背景技术】
[0002]LLC谐振变换器可实现半导体器件的软开关，使得开关电源获得更高效率和更高的功率密度，在业界得到广泛的关注和应用。如图1所示，在LLC谐振变换器中，关键的两个磁性元件为谐振电感Lr和变压器Tx。在电路连接结构上，典型特征是谐振电感Lr和变压器Tx的原边绕组Np串联。传统的谐振电感Lr和变压器Tx分别为独立的磁芯结构，需要占据较大的空间，且成本较高。
[0003]如何研发一种体积较小、成本较低的磁芯结构成为业界需要解决的一个问题。
【发明内容】
[0004]本实用新型的一个主要目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑的磁芯结构；
[0005]本实用新型的另一个主要目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种结构紧凑的磁集成变压器。
[0006]本实用新型的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本实用新型的实践而习得。
[0007]根据本实用新型的一个方面，一种磁芯结构，包括一底板、两个边柱、一第一绕线柱和一第二绕线柱。底板具有一本体部及一延伸部，所述本体部具有一长度方向和一宽度方向，所述长度方向和所述宽度方向垂直，所述延伸部由所述本体部的一侧沿所述长度方向延伸而形成，所述延伸部具有一第一最小宽度，所述本体部具有一第二最小宽度，并且所述第一最小宽度小于所述第二最小宽度；两个边柱相对设置于所述本体部的两侧，每个所述边柱沿所述长度方向延伸；第一绕线柱设置于所述本体部上，并位于两个所述边柱之间；第二绕线柱至少部分设置于所述延伸部上。
[0008]根据本实用新型的一实施方式，所述第二绕线柱的内侧与所述本体部之间具有一间隙或者不具有间隙。
[0009]根据本实用新型的一实施方式，还包括一顶盖，与所述边柱、所述第一绕线柱及所述第二绕线柱组合，并在所述第一绕线柱上形成第一气隙，在所述第二绕线柱上形成第二气隙，并且所述第一气隙不大于所述第二气隙。
[0010]根据本实用新型的一实施方式，所述第二绕线柱部分设置于所述本体部上。
[0011]根据本实用新型的一实施方式，所述延伸部呈梯形。
[0012]根据本实用新型的一实施方式，所述延伸部仅包括所述第二绕线柱。
[0013]根据本实用新型的一实施方式，所述第二绕线柱的宽度等于所述延伸部的最小宽度。
[0014]根据本实用新型的一实施方式，所述第二绕线柱的内侧面为弧形面。
[0015]根据本实用新型的一实施方式，所述弧形面朝向所述第二绕线柱的外侧面凸出。
[0016]根据本实用新型的另一个方面，一种磁集成变压器，包括磁芯结构和绕组，其中磁芯结构为本实用新型所述的磁芯结构；绕组包括变压器绕组和电感绕组，其中所述变压器绕组和电感绕组分别绕设于所述磁芯结构的第一绕线柱和/或第二绕线柱上。
[0017]根据本实用新型的一实施方式，所述变压器绕组包括原边绕组，所述原边绕组的匝数与所述电感绕组的匝数相同。
[0018]根据本实用新型的一实施方式，所述原边绕组和所述电感绕组共同绕在所述第一绕线柱和所述第二绕线柱上。
[0019]根据本实用新型的一实施方式，所述变压器绕组包括原边绕组，所述原边绕组包括串联连接的第一原边绕组和第二原边绕组。
[0020]根据本实用新型的一实施方式，所述第一原边绕组的匝数与所述电感绕组的匝数相同。
[0021]根据本实用新型的一实施方式，所述第一原边绕组和所述电感绕组共同绕在所述第一绕线柱和所述第二绕线柱上，所述第二原边绕组绕在第一绕线柱上。
[0022]根据本实用新型的一实施方式，所述电感绕组为一谐振电感的绕组。
[0023]根据本实用新型的一实施方式，所述谐振电感应用于一 LLC谐振变换器。
[0024]由上述技术方案可知，本实用新型具备以下优点和积极效果中的至少之一:
[0025]本实用新型的磁芯结构中，底板具有一本体部及一延伸部，本体部和延伸部各自设有一绕线柱，因此本实用新型具有多个绕线柱，以便于供多种不同的功能器件如电感绕组、变压器绕组等设置于多个绕线柱上。相比于传统的只具有一个绕线柱的磁芯结构，本实用新型的磁芯结构具有结构紧凑、体积小、占据空间小的优势。
[0026]本实用新型磁集成变压器，将电感和变压器集成于同一个磁芯结构上，结构紧凑，占用空间小。使用本实用新型磁集成变压器能有效提高开关电源效率和功率密度。
【附图说明】
[0027]通过参照附图详细描述其示例实施方式，本实用新型的上述和其它特征及优点将变得更加明显。
[0028]图1示出LLC电路拓扑图；
[0029]图2是根据一示例性实施方式示出的磁芯结构的结构示意图；
[0030]图3是根据一示例性实施方式示出的磁集成变压器的结构示意图；
[0031]图4是根据另一个示例性实施方式示出的磁集成变压器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0032]现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。
[0033]磁芯结构
[0034]本实用新型提供一种磁芯结构，其将多个绕线柱同时设置于同一个磁芯上，以实现电感和变压器的集成，形成结构紧凑的磁芯结构，以减少占据的空间，并且提供一种易于制造的磁芯结构。
[0035]本实用新型中，宽度方向D定义为:磁芯结构中沿着连接两个边柱21的中心点的连线方向。长度方向L定义为与宽度方向D垂直的方向。
[0036]参见图2，图2是根据一示例性实施方式示出的磁芯结构的结构示意图。本实用新型磁芯结构一实施方式，包括底板10、两个边柱21、一第一绕线柱22和一第二绕线柱23。
[0037]底板10具有一本体部11及一延伸部12。在该实施方式中，本体部11呈矩形，其具有一长度方向L和一宽度方向D，长度方向L与宽度方向D垂直，但本实用新型不限于此，本体部11也可是呈其他形状。延伸部12由本体部11的一侧向长度方向L延伸而形成。延伸部12的形状可以是一等腰梯形，具有一第一最小宽度W1。本体部11具有一第二最小宽度W2，第一最小宽度W1小于第二最小宽度W2，以减小磁芯结构的体积，且降低成本。
[0038]两个边柱21设置于本体部11的两侧，并相互面对。每个边柱21沿底板10的长度方向L延伸。
[0039]第一绕线柱22设置于本体部11上，且位于两个边柱21之间。
[0040]第二绕线柱23设置于延伸部12上，并且第二绕线柱23的内侧(靠近本体部11的一侧)与本体部11之间具有一间隙d，该间隙d的范围可大于等于0.1_。第二绕线柱23与本体部11之间设置间隙d方便了第二绕线柱23上气隙的研磨。第二绕线柱23的宽度W3等于延伸部12的最小宽度W1。另一方面，该实施方式中，延伸部12仅仅设置了第二绕线柱23，而不设置其他结构如第一绕线柱22等。
[0041 ] 第二绕线柱23的内侧面为弧形面，且弧形面朝向第二绕线柱23的外侧面凸出。但本实用新型不限于此，在其他实施方式中，第二绕线柱23的内侧面也可以为平面形状等其他形状。
[0042]虽然在上述实施例中，第二绕线柱23的宽度W3等于延伸部12的最小宽度W1，但是本实用新型并不限于此。根据本实用新型，第二绕线