磁芯组件以及电感器的制作方法

本申请涉及电感，尤其涉及磁芯组件以及电感器。

背景技术：

1、电感是一种电路器件，通过电流改变而产生电动势来抵抗原电流改变的属性，对于调节电流、储能和滤波等方面发挥着关键的作用。它被广泛应用于电力电子升压变换电路、逆变电路、pfc(功率因数校正)电路以及dc/dc变换电路中。在电感设计中，磁芯是一个重要的组成部分，它通过集中和引导磁场，提高了电感器的感应效果，调节了电感值，储存了磁场能量，并在抑制电磁干扰、提高效率以及保持温度稳定性等方面发挥了关键作用，直接影响了电感器的性能和稳定运行。

2、随着电感器件领域的高频、高速以及集成电路技术的迅速发展，电感器件的总功率密度显著提升，而物理尺寸却不断减小，导致热流密度的急剧增加。这种趋势使得电感器件面临更为严峻的高温环境挑战。由于高温可能引发电感器件性能的降低和寿命的缩短，因此迫切需要采用更为高效的热控制手段。在这一背景下，对电感器件的温度管理变得至关重要，以确保其在高温环境下能够维持稳定的性能和可靠的长期运行。

3、在现阶段的电感器件中，高效的散热效率主要受传热学和流体力学原理的影响。所以常用的强制散热或冷却方法就是通过风扇等方式加快电感器件周边的空气流动，此种方式较为简单便捷，应用效果也较为显著。然而，风扇作为机械部件，其寿命和可靠性可能会受到限制。长时间运行和频繁启停可能会导致风扇的损坏或故障，从而影响电感器件的散热效果。

技术实现思路

1、本申请提供了磁芯组件以及电感器，通过在磁柱组件内设置气隙，能够将磁柱组件的热量导出至磁轭组件，并在气隙间嵌入导热片，增强散热。还能够通过将磁柱组件设置成空心结构，将导热管布置于磁柱组件内进行散热，利用了热传导原理与制冷介质的快速热传递性质，透过热管将气隙处的高热量迅速传递到外界或磁芯的其他区域，降低磁芯整体损耗，提升整体散热效率，降低电感温升，提高电感的性能和可靠性，满足电力电子领域对高效、低温升电感的需求。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、本申请第一方面提供一种磁芯组件，包括：

4、磁柱组件，包括沿第一方向间隔且相对设置的第一磁柱与第二磁柱；

5、磁轭组件，包括沿第二方向间隔且相对设置的第一磁轭与第二磁轭，第一磁柱与第二磁柱的一端朝向第一磁轭，第一磁柱与第二磁柱的另一端朝向第二磁轭；

6、第一磁柱与第二磁柱的内部均具有气隙，气隙尺寸大于等于0.01mm，且气隙间设有导热片。

7、在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。

8、在一种可能的实现方式中，气隙开设于第一磁柱或者第二磁柱的中部位置处。

9、在一种可能的实现方式中，第一磁柱沿第一方向上的一端与第一磁轭相连接，第一磁柱沿第一方向上的另一端与第二磁轭相连接；

10、第二磁柱沿第一方向上的一端与第一磁轭相连接，第二磁柱沿第一方向上的另一端与第二磁轭相连接。

11、在一种可能的实现方式中，导热片为陶瓷片。

12、在一种可能的实现方式中，第一磁柱具有若干个间隔设置的气隙，第二磁柱具有若干个间隔设置的气隙。

13、在一种可能的实现方式中，磁轭组件的磁导率小于等于磁柱组件的磁导率。

14、本申请第二方面提供一种磁芯组件，包括：

15、磁柱组件，包括沿第一方向间隔且相对设置的第一磁柱与第二磁柱，且第一磁柱与第二磁柱均具有中空腔体；

16、磁轭组件，包括沿第二方向间隔且相对设置的第一磁轭与第二磁轭，第一磁柱与第二磁柱的一端朝向第一磁轭，第一磁柱与第二磁柱的另一端朝向第二磁轭；

17、若干个导热件，导热件位于第一磁柱与第二磁柱的中空腔体内，且导热件用于对磁柱组件进行散热。

18、在一种可能的实现方式中，第一磁柱、第二磁柱、第一磁轭以及第二磁轭的内表面围设成空腔，至少部分导热件位于空腔，以使导热件对磁柱组件进行散热；

19、至少部分导热件位于第一磁轭与第二磁轭内，以使导热件对磁轭组件进行散热。

20、在一种可能的实现方式中，导热件的直径范围为0-5mm，且导热件与磁柱组件的直径比范围为0-0.2。

21、本申请第三方面提供一种电感器，包括上述的磁芯组件。

22、本申请提供了磁芯组件以及电感器，一种磁芯组件包括磁柱组件以及磁轭组件。其中，磁柱组件包括沿第一方向间隔且相对设置的第一磁柱与第二磁柱。磁轭组件包括沿第二方向间隔且相对设置的第一磁轭与第二磁轭，第一磁柱与第二磁柱的一端朝向第一磁轭，第一磁柱与第二磁柱的另一端朝向第二磁轭。第一磁柱与第二磁柱的内部均具有气隙，气隙尺寸大于等于0.01mm，且气隙间设有导热片。另一种磁芯组件包括磁柱组件、磁轭组件以及若干个导热件。其中，磁柱组件包括沿第一方向间隔且相对设置的第一磁柱与第二磁柱，且第一磁柱与第二磁柱均具有中空腔体。磁轭组件包括沿第二方向间隔且相对设置的第一磁轭与第二磁轭，第一磁柱与第二磁柱的一端朝向第一磁轭，第一磁柱与第二磁柱的另一端朝向第二磁轭。导热件位于第一磁柱与第二磁柱的中空腔体内，且导热件用于对磁柱组件进行散热。电感器包括上述的磁芯组件。这样，本申请能够通过在磁柱组件内设置气隙，能够将磁柱组件的热量导出至磁轭组件，并在气隙间嵌入导热片，增强散热。还能够通过将磁柱组件设置成空心结构，将导热管布置于磁柱组件内进行散热。降低磁芯整体损耗，提升整体散热效率，降低电感温升，提高电感的性能和可靠性，满足电力电子领域对高效、低温升电感的需求。

技术特征：

1.一种磁芯组件，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的磁芯组件，其特征在于，所述气隙开设于所述第一磁柱或者所述第二磁柱的中部位置处。

3.根据权利要求2所述的磁芯组件，其特征在于，所述第一磁柱沿所述第一方向上的一端与所述第一磁轭相连接，所述第一磁柱沿所述第一方向上的另一端与所述第二磁轭相连接；

4.根据权利要求1-3任一项所述的磁芯组件，其特征在于，所述导热片为陶瓷片。

5.根据权利要求1所述的磁芯组件，其特征在于，所述第一磁柱具有若干个间隔设置的所述气隙，所述第二磁柱具有若干个间隔设置的所述气隙。

6.根据权利要求5所述的磁芯组件，其特征在于，所述磁轭组件的磁导率小于等于所述磁柱组件的磁导率。

7.一种磁芯组件，其特征在于，包括：

8.根据权利要求7所述的磁芯组件，其特征在于，所述第一磁柱、所述第二磁柱、所述第一磁轭以及所述第二磁轭的内表面围设成空腔，至少部分所述导热件位于所述空腔，以使所述导热件对所述磁柱组件进行散热；

9.根据权利要求8所述的磁芯组件，其特征在于，所述导热件的直径范围为0-5mm，且所述导热件与所述磁柱组件的直径比范围为0-0.2。

10.一种电感器，其特征在于，包括上述权利要求1-9任一项所述的磁芯组件。

技术总结
本申请提供磁芯组件以及电感器，属于电感技术领域，一种磁芯组件包括磁柱组件以及磁轭组件。其中，磁柱组件包括沿第一方向间隔且相对设置的第一磁柱与第二磁柱。磁轭组件包括沿第二方向间隔且相对设置的第一磁轭与第二磁轭，第一磁柱与第二磁柱的一端朝向第一磁轭，第一磁柱与第二磁柱的另一端朝向第二磁轭。第一磁柱与第二磁柱的内部均具有气隙，气隙尺寸大于等于0.01mm，且气隙间设有导热片。一种磁柱组件还包括导热件。导热件位于第一磁柱与第二磁柱内。本申请通过在磁柱组件内设置气隙并嵌入导热片，增强散热。还通过将导热管布置于磁柱组件内进行散热。降低磁芯整体损耗，提升整体散热效率，降低电感温升，满足高效、低温升电感的需求。

技术研发人员：郭轩,庞靖,姜恒,张革,潘震,王世伟,刘端,李兵
受保护的技术使用者：青岛云路先进材料技术股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/12/5