磁性元件及其磁芯结构的制作方法

1.本技术涉及一种磁性元件及其磁芯结构，尤其涉及一种能够缩小整体尺寸且维持良好的能量转换效率的磁性元件及其磁芯结构。


背景技术：

2.磁性元件是广泛运用在各类电子产品的重要零组件之一，近年来因环保意识的抬头，已有诸多行动载具如公交车、汽车等改以电力驱动取代燃油驱动，因而这类行动载具需内建车载式电池充电器(on-board battery charger，obc)，充电器将依据电池管理系统所提供的数据，动态地调节行动载具充电时的电流或电压参数，并执行相应的动作，从而完成充电程序。
3.由于使用于车载式电池充电器的磁性元件本身具有较大的体积，造成整体电路在设计时会占用太多的空间，从而影响其他电器组件的安装。然而，若仅是单纯将磁性元件的体积缩减，又将限制线圈的绕线空间，进而影响传换效率。
4.有鉴于此，如何提供一种能够缩小整体尺寸且维持良好的能量转换效率的磁性元件及其磁芯结构，乃为此一业界亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种磁性元件及其磁芯结构，用以解决安装于车载式电池充电器的磁性元件本身具有较大体积，造成整体电路在设计时会占用太多空间，从而影响其他电器组件的安装的问题。
6.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
7.于第一方面，提供了一种磁性元件，其包含：
8.初级线圈组，具有第一初级线圈及第二初级线圈；
9.次级线圈组，具有第一次级线圈及第二次级线圈；以及
10.磁芯结构，包含：
11.第一盖板及第二盖板；
12.中心柱，连接第一盖板与第二盖板，且中心柱与第一盖板及第二盖板之间不具有气隙；以及
13.第一绕线柱及第二绕线柱，分别位于中心柱的二相对侧；
14.其中，第一初级线圈及第二初级线圈分别缠绕于第一绕线柱及第二绕线柱，且第一初级线圈的圈数与第二初级线圈的圈数不同，第一次级线圈及第二次级线圈分别缠绕于第一绕线柱及第二绕线柱，且第一次级线圈的圈数与第二次级线圈的圈数不同。
15.于本技术的磁性元件中，第一绕线柱及第二绕线柱连接第一盖板，且第一绕线柱及第二绕线柱与第二盖板之间具有气隙。
16.于本技术的磁性元件中，第一绕线柱及第二绕线柱分别连接中心柱。
17.于本技术的磁性元件中，更包含一第一支撑柱及一第二支撑柱，第一支撑柱及第
二支撑柱分别连接第一盖板与第二盖板，且第一绕线柱设置于第一支撑柱及中心柱之间，第二绕线柱设置于第二支撑柱与中心柱之间。
18.于本技术的磁性元件中，第一绕线柱或第二绕线柱具有气隙。
19.于本技术的磁性元件中，更包含一第三绕线柱及一第四绕线柱，第三绕线柱及第四绕线柱分别设置于第一支撑柱及第二支撑柱，且初级线圈组的一第三初级线圈及一第四初级线圈分别缠绕于第三绕线柱及第四绕线柱，次级线圈组的一第三次级线圈及一第四次级线圈分别缠绕于第三绕线柱及第四绕线柱。
20.于本技术的磁性元件中，第一绕线柱的一端连接第一支撑柱，第一绕线柱的另一端与中心柱具有气隙，第二绕线柱的一端连接第二支撑柱，第二绕线柱的另一端与中心柱具有气隙。
21.于本技术的磁性元件中，第一绕线柱具有一第一截面积，第二绕线柱具有一第二截面积，第一截面积不等于第二截面积。
22.于本技术的磁性元件中，初级线圈组的第一初级线圈的线径不等于第二初级线圈的线径。
23.于本技术的磁性元件中，次级线圈组的第一次级线圈的线径不等于第二次级线圈的线径。
24.于本技术的磁性元件中，第一初级线圈经由一第一外接电路与第二初级线圈电性连接，或第一次级线圈经由一第二外接电路与第二次级线圈电性连接。
25.第二方面，提供一种磁芯结构，其包含：
26.第一盖板及第二盖板；
27.中心柱，连接第一盖板与第二盖板，且中心柱与第一盖板及第二盖板之间不具有气隙；以及
28.第一绕线柱及第二绕线柱，分别位于中心柱的二相对侧。
29.于本技术的磁芯结构，第一绕线柱及第二绕线柱连接第一盖板，且第一绕线柱及第二绕线柱与第二盖板之间具有气隙。
30.于本技术的磁芯结构，第一绕线柱及第二绕线柱分别连接中心柱。
31.于本技术的磁芯结构，更包含第一支撑柱及第二支撑柱，第一支撑柱及第二支撑柱分别连接第一盖板与第二盖板，且第一绕线柱设置于第一支撑柱及中心柱之间，第二绕线柱设置于第二支撑柱与中心柱之间。
32.于本技术的磁芯结构，第一绕线柱或第二绕线柱分别具有气隙。
33.于本技术的磁芯结构，更包含第三绕线柱及第四绕线柱，第三绕线柱及第四绕线柱分别设置于第一支撑柱及第二支撑柱。
34.于本技术的磁芯结构，第一绕线柱的一端连接第一支撑柱，第一绕线柱的另一端与中心柱具有气隙，第二绕线柱的一端连接第二支撑柱，第二绕线柱的另一端与中心柱具有气隙。
35.于本技术的磁芯结构，第一绕线柱具有第一截面积，第二绕线柱具有第二截面积，第一截面积不等于第二截面积。
36.在本技术实施例中，乃是以中心柱与第一盖板及第二盖板之间皆不存在气隙的设计方式，使磁性元件及其磁芯结构具有简单的结构，并使本案的磁性元件及其磁芯结构在
具有更为缩小的整体尺寸下，仍能维持优异的能量转换效率。
附图说明
37.此处所说明的附图用来提供对本技术的进一步理解，构成本技术的一部分，本技术的示意性实施例及其说明用于解释本技术，并不构成对本技术的不当限定。在附图中：
38.图1a、1b为本发明的磁性元件的第一实施例示意图。
39.图2为本发明的磁性元件的第二实施例示意图。
40.图3a为本发明的磁性元件的第三实施例示意图。
41.图3b为本发明的磁性元件的第三实施例的另一态样示意图。
42.图4为本发明的磁性元件的第四实施例示意图。
43.图5a为本发明的磁性元件的第五实施例示意图。
44.图5b为本发明的磁性元件的第五实施例的另一态样示意图。
45.图6a为本发明的磁性元件的第六实施例示意图。
46.图6b为本发明的磁性元件的第六实施例的另一态样示意图。
47.图7为本发明的磁性元件的第七实施例示意图。
48.图8为本发明的磁性元件的第八实施例示意图。
49.图9a为本发明的磁性元件的第九实施例示意图。
50.图9b为本发明的磁性元件的第九实施例的另一态样示意图。
具体实施方式
51.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
52.如图1a的第一实施例所示，本发明的一种磁性元件100包含一初级线圈组200、一次级线圈组300、及一磁芯结构400。初级线圈组200具有一第一初级线圈201及一第二初级线圈202。次级线圈组300具有一第一次级线圈301及一第二次级线圈302。磁芯结构400包含一第一盖板420、一第二盖板430、一中心柱410、一第一绕线柱440及一第二绕线柱450。中心柱410连接第一盖板420与第二盖板430，且中心柱410与第一盖板420及第二盖板430之间不具有气隙。第一绕线柱440及一第二绕线柱450分别位于中心柱410的二相对侧。
53.其中，第一初级线圈201及第二初级线圈202分别缠绕于第一绕线柱440及第二绕线柱450，且第一初级线圈201的圈数与第二初级线圈202的圈数不同，第一次级线圈301及第二次级线圈302分别缠绕于第一绕线柱440及第二绕线柱450，且第一次级线圈301的圈数与第二次级线圈302的圈数不同。
54.请接续参阅图1b，中心柱410具有一第一端部411、一第二端部412、一第一侧边413及一第二侧边414；第二端部412相对第一端部411设置，第一侧边413与第二侧边414位于第一端部411及第二端部412之间且彼此相对设置。第一盖板420及第二盖板430分别设置于中心柱410的第一端部411及第二端部412。第一绕线柱440及第二绕线柱450分别位于中心柱410的二相对侧；第一绕线柱440具有一第一绕线部441及一第二绕线部442，且第二绕线柱
450具有一第三绕线部451及一第四绕线部452。其中，初级线圈组200具有的一第一初级线圈201及一第二初级线圈202分别缠绕于第一绕线柱440的第一绕线部441及第二绕线柱450的第三绕线部451，且次级线圈组300具有的一第一次级线圈301及一第二次级线圈302分别缠绕于第一绕线柱440的第二绕线部442及第二绕线柱450的第四绕线部452。
55.详细而言，如图1b所示，于本发明的磁性元件100的第一实施例中，第一盖板420具有彼此相对的一第一盖板端421及一第二盖板端422，且第一绕线柱440及第二绕线柱450分别设置于第一盖板420的第一盖板端421及第二盖板端422。换言之，第一绕线柱440及第二绕线柱450乃是分别设置于第一盖板420的二相对端部。
56.由于本发明磁性元件100具有的中心柱410与第一盖板420及第二盖板430之间皆不存在气隙，因此当以特定漏感为基础进行磁性元件100的设计时，其仅需单纯地考虑磁芯结构400所缠绕的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比例，并使第一绕线柱440及第二绕线柱450上所缠绕的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数为不相等即可。因此，本发明磁性元件100可在有效缩减整体体积的情况下，仅透过调整缠绕于磁芯结构400上的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比例来降低交流充电过程中加总铁损(core loss)及铜损(copper loss)所获得的总损失(total loss)，从而使其具有持优异的能量转换效率。
57.于本发明之实施例中，初级线圈组200与次级线圈组300可例如是漆包线绕组、利兹线(litz)绕组、金属箔片绕组、印刷电路板绕组等线圈组，于此并不加以限制。
58.如图2所示，本发明第二实施例的磁性元件100具有相同于第一实施例的组件，且中心柱410与第一盖板420及第二盖板430之间同样皆不存在气隙。第二实施例与第一实施例的差异在于第二实施例是使第一绕线柱440及第二绕线柱450分别连接中心柱410。也就是说，第二实施例乃是将第一绕线柱440及第二绕线柱450分别设置于中心柱410的第一侧边413及第二侧边414，使磁性元件100具有以水平线为中心的上下对称结构。
59.相同于第一实施例，由于第二实施例的中心柱410与第一盖板420及第二盖板430之间皆不存在气隙，在进行漏感的控制时仅需考虑缠绕于第一绕线柱440与第二绕线柱450上的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比例并使其不相等即可，故第二实施例的结构同样可在有效缩减整体体积的情况下，仅透过调整缠绕于第一绕线柱440与第二绕线柱450上的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比例来降低交流充电过程中加总铁损及铜损所获得的总损失，从而使其具有持优异的能量转换效率。
60.于本发明的另一态样中，磁性元件100除包含第一实施例的组件外，更包含一第一支撑柱460及一第二支撑柱470。第一支撑柱460及第二支撑柱470分别连接第一盖板420与第二盖板430，且第一绕线柱440设置于第一支撑柱460及中心柱410之间，第二绕线柱450设置于第二支撑柱470与中心柱410之间。
61.以下将针对此态样的各实施例进行说明。
62.图3a为本发明磁性元件100的第三实施例。磁性元件100的第三实施例除了具有相同于第一实施例的组件外，更进一步包含第一支撑柱460及第二支撑柱470。其中，第一支撑柱460夹设于第一盖板420及第二盖板430之间且远离中心柱410的第一侧边413设置，第二支撑柱470夹设于第一盖板420及第二盖板430之间且远离中心柱410的第二侧边414设置，且第一绕线柱440及第二绕线柱450分别设置于第一支撑柱460及第二支撑柱470。
63.第一支撑柱460及第二支撑柱470的设置强化了第一盖板420与第二盖板430之间
的支撑关系，因此可使磁性元件100本身具有更为稳固的结构。再者，于图3a中，第一绕线柱440及第二绕线柱450之间具有复数气隙gap，且复数气隙gap乃是以平均分配于第一绕线柱440及第二绕线柱450为例进行说明。然实际运用时，气隙gap的数量及设置位置可以依据不同需求进行调整。透过将第一绕线柱440设置于第一支撑柱460，且将第二绕线柱450设置于第二支撑柱470，则能进一步稳定第一绕线柱440的气隙gap与第二绕线柱450的气隙gap的大小。
64.另一方面，于第三实施例中，因初级线圈组200与次级线圈组300皆被包覆于磁芯结构400的内侧，故初级线圈组200与次级线圈组300所产生的漏磁通不会外漏至空气中，这不仅能降低磁性元件100对周遭其他设备产生的电磁干扰，也能降低其他设置对本案的磁性元件100的电磁干扰，因此磁性元件100的第三实施例的结构可有效降低电磁兼容性(emc)的问题。
65.需说明的是，第三实施例的中心柱也可由两个柱体组合而成，如图3b所示，中心柱是由第一中心柱510和第二中心柱520所构成。换句话说，在本实施例中，磁性元件100将可视为是由为两个独立的变压器左右相互连接所构成。
66.图4为本发明磁性元件100的第四实施例。磁性元件100的第四实施例除具有相同于第三实施例的第一支撑柱460及第二支撑柱470外，更包含一第三绕线柱480及一第四绕线柱490，第三绕线柱480及第四绕线柱490分别设置于第一支撑柱460及第二支撑柱470，且初级线圈组200的一第三初级线圈203及一第四初级线圈204分别缠绕于第三绕线柱480及第四绕线柱490，次级线圈组300的一第三次级线圈303及一第四次级线圈304分别缠绕于第三绕线柱480及第四绕线柱490。
67.也就是说，第四实施例乃是将其结构更动为使第一绕线柱440及第三绕线柱480设置于第一支撑柱460，第二绕线柱450及第四绕线柱490设置于第二支撑柱470。
68.如图所示，第三绕线柱480具有一第五绕线部481及一第六绕线部482，第四绕线柱490柱具有一第七绕线部491及一第八绕线部492。如此一来，初级线圈组200具有的第一初级线圈201及第二初级线圈202除了分别缠绕于第一绕线柱440的第一绕线部441及第二绕线柱450的第三绕线部451外，初级线圈组200进一步具有的第三初级线圈203及第四初级线圈204将分别缠绕于第三绕线柱480的第五绕线部481及第四绕线柱490的第七绕线部491，且第一初级线圈201、第二初级线圈202、第三初级线圈203及第四初级线圈204的圈数彼此皆不相等。
69.相应地，次级线圈组300具有的第一次级线圈301及第二次级线圈302除了分别缠绕于第一绕线柱440的第二绕线部442及第二绕线柱450的第四绕线部452外，次级线圈组300进一步具有第三次级线圈303及第四次级线圈304将分别缠绕于第三绕线柱480的第六绕线部482及第四绕线柱490的第八绕线部492，且第一次级线圈301、第二次级线圈302、第三次级线圈303及第四次级线圈3044的圈数彼此也皆不相等。
70.将第一绕线柱440及第三绕线柱480设置于第一支撑柱460，且将第二绕线柱450及第四绕线柱490设置于第二支撑柱470的设置方式除了能稳定各绕线柱的气隙大小外，还可使磁性元件100具有薄化的绕线柱高度，从而有效降低磁性元件100的整体体积。
71.需说明的是，第四实施例因为增加了第三初级线圈203、第四初级线圈204、第三次级线圈303及第四次级线圈304，故各绕线柱上的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比
也会对应调整以确保各线圈的圈数不相等。
72.图5a为本发明磁性元件100的第五实施例，其为图3a的结构的变化。第五实施例的磁性元件100与图3a的差别在于第五实施例更包含一第三绕线柱480，且第一绕线柱440设置于第一支撑柱460，第二绕线柱450设置于第二支撑柱470，而第三绕线柱480设置于中心柱410的第二侧边414。
73.如此一来，初级线圈组200具有的第一初级线圈201及第二初级线圈202将分别缠绕于第一绕线柱440的第一绕线部441及第三绕线柱480，而次级线圈组300具有的第一次级线圈301及第二次级线圈302将分别缠绕于第一绕线柱440的第二绕线部442及第二绕线柱450。
74.由于初级线圈组200与次级线圈组300皆被包覆于磁芯结构400的内侧，故第五实施例的初级线圈组200与次级线圈组300所产生的漏磁通同样不会外漏至空气中，而可有效降低电磁兼容性的问题。
75.如图5b所示，磁性元件100于第五实施例的结构也可视为由三个e型铁芯所构成，且依旧具有上述可有效降低电磁兼容性的功效。
76.图6a为本发明磁性元件100的第六实施例。第六实施例的磁性元件100除具有相同于第五实施例的组件外，更进一步包含一第四绕线柱490，且第四绕线柱490设置于中心柱410的第一侧边413。换言之，于第六实施例中，第一绕线柱440乃是设置于第一支撑柱460，第二绕线柱450乃是设置于第二支撑柱470，第三绕线柱480乃是设置于中心柱410的第二侧边414，且第四绕线柱490乃是设置于中心柱410的第一侧边413。
77.透过上述设置，初级线圈组200具有的第一初级线圈201及第二初级线圈202将分别缠绕于第四绕线柱490及第三绕线柱480，且次级线圈组300具有的第一次级线圈301及第二次级线圈302将分别缠绕于第一绕线柱440及第二绕线柱450。
78.相较于其他实施例，第六实施例的第一绕线柱440、第二绕线柱450、第三绕线柱480及第四绕线柱490将各具有更为缩短的长度，使得第一绕线柱440、第二绕线柱450、第三绕线柱480及第四绕线柱490得以避免因为重力作用而沿重力方向弯折变形，从而能更加稳固磁性元件100的整体结构。
79.如图6b所示，磁性元件100于第六实施例的结构也可视为由四个e型铁芯所构成，且依旧具有上述更加稳固磁性元件100的整体结构的功效。
80.图7为本发明磁性元件100的第七实施例，其为图3b的结构的变化。第七实施例的磁性元件100与图3b的差别在于第七实施例的左、右铁芯结构为不相等(即：第一绕线柱440与第二绕线柱450的尺寸为不相等)。换言之，实际制作时，可根据需要的磁通量选择适当的第一绕线柱440与第二绕线柱450的尺寸(如截面积)，以优化铁芯耗损。
81.举例而言，可使第七实施例的第一绕线柱440具有一第一截面积a1，第二绕线柱450具有一第二截面积a2，且第一截面积a1不等于第二截面积a2。进一步而言，可使第一截面积a1与第二截面积a2之中较大者与较小者的比值≦2：1以优化铁芯的耗损。于图7中，第二截面积a2大于第一截面积a1，且两者的比值不大于2：1。
82.图8为本发明磁性元件100的第八实施例，其为图3b的结构的另一变化。第八实施例的磁性元件100与图3b的差别在于第八实施例的初级线圈组200的第一初级线圈201的线径不等于第二初级线圈202的线径，且次级线圈组300的第一次级线圈301的线径不等于第
二次级线圈302的线径。详细而言，如图8所示，当初级线圈组200的第一初级线圈201及第二初级线圈202分别具有一第一线径d1及一第二线径d2时，第一线径d1不等于第二线径d2；当次级线圈组300的第一次级线圈301及第二次级线圈302分别具有一第三线径d3及一第四线径d4时，第三线径d3不等于第四线径d4。
83.当第一线径d1不等于第二线径d2时，即表示第一线径d1与第二线径d2其中之一具有较粗的线径。当第三线径d3不等于第四线径d4时，即表示第三线径d3与第四线径d4其中之一具有较粗的线径。
84.也就是说，因为本发明磁性元件100的左右两边的总绕线圈数不同，故于第八实施例中，可借由加粗部分线圈的线径，譬如图8所示，同时加粗第二初级线圈202的第二线径d2及第一次级线圈301的第三线径d3，使第二初级线圈202与第一次级线圈301的导线截面积增加，从而在第二初级线圈202与第一次级线圈301通以电流时降低其铜损。
85.于本实施例中，亦可通过仅加粗第一初级线圈201的第一线径d1或第二次级线圈302的第四线径d4其中之一，或同时加粗第一初级线圈201的第一线径d1及第二次级线圈302的第四线径d4，来达到降低铜损的目的。
86.图9a、9b为本发明磁性元件100的第九实施例，其为图3b的结构的又一变化。第九实施例的磁性元件100与图3b的差别在于第九实施例中，第一初级线圈201经由一第一外接电路与第二初级线圈202电性连接，或第一次级线圈301经由一第二外接电路与第二次级线圈302电性连接。换言之，可使初级线圈组200的第一初级线圈201与第二初级线圈202之间透过第一外接电路具有一第一电性连接，次级线圈组300的第一次级线圈301与第二次级线圈302之间透过第二外接电路具有一第二电性连接，且该第一外接电路及该第二外接电路可为一pcb走线600。
87.详细而言，当第九实施例的磁性元件100为两个独立的变压器自左右互相连接所构成时，虽然于一般情况下可使左右两侧的线圈组直接电性连接导通，但于本发明中，亦可如图9a所示，让第一次级线圈301与第二次级线圈302之间的第二电性连接经由第二外部电路(pcb走线600)完成电性连接的作业，使左右变压器的第一次级线圈301与第二次级线圈302不需要一线到底。又或者，如图9b所示，让第一初级线圈201与第二初级线圈202之间的第一电性连接经由第一外部电路(pcb走线600)完成电性连接的作业，使左右变压器的第一初级线圈201与第二初级线圈202不需要一线到底。
88.此外，pcb走线600的截面积可相同于初级线圈组200或次级线圈组300的绕线的截面积，或是pcb走线600的截面积不小于初级线圈组200或次级线圈组300的绕线的截面积的二分之一。
89.需说明的是，前述第三实施例(图3a)、第五实施例(图5)及第七实施例(图7)中皆绘示了当第一绕线柱440的一端连接第一支撑柱460时，第一绕线柱440的另一端与中心柱410之间具有气隙gap，且第二绕线柱450的一端连接第二支撑柱470时，第二绕线柱450的另一端与中心柱410之间具有气隙gap的态样，从而方便调整各绕线柱与中心柱之间的能量转换效率。
90.本发明更提供了一种磁芯结构400，其具有如图1a、1b的第一实施例所示的第一态样及如图2的第二实施例所示的第二态样。磁芯结构400的第一态样及第二态样皆由中心柱410、第一盖板420、第二盖板430、第一绕线柱440及第二绕线柱450等组件所组成，且中心柱
410与第一盖板420及第二盖板430之间皆不存在气隙。因此，磁芯结构400的第一态样及第二态样透过简单的设置即可确保第一绕线柱440及第二绕线柱450的气隙具有一致的尺寸。
91.如图3a、3b的第三实施例所示，本发明的磁芯结构400的第三态样相较于第一态样与第二态样，乃是多了第一支撑柱460及第二支撑柱470。第一支撑柱460及第二支撑柱470的设置强化了第一盖板420与第二盖板430之间的支撑关系，因此可使磁芯结构400本身具有更为稳固的结构，同时进一步稳定第一绕线柱440的气隙与第二绕线柱450的气隙以使其具有一致的尺寸。此外，初级线圈组200与次级线圈组300所产生的漏磁通不会外漏至空气中，因此可有效降低电磁兼容性的问题。又，因图7的磁芯结构仅为图3b的微小变化(即：左、右两侧的铁芯结构不相等)，故图7的磁芯结构具有相同于第三实施例的特征。另一方面，图8的实施例仅针对线圈的线径予以变化，而图9的实施例则针对线圈组的电性连接方式予以变化，故图8、图9的磁芯结构亦具有相同于第三实施例的特征。
92.如图4所示，磁芯结构400的第四态样乃是基于第三态样所进行的改良。于第四态样中，磁芯结构400可更包含第三绕线柱480及第四绕线柱490。其中，第一绕线柱440及第三绕线柱480设置于第一支撑柱460，且第二绕线柱450及第四绕线柱490设置于第二支撑柱470。如此一来，磁芯结构400的第四态样除了具有第三态样的优点外，还可使磁性元件100具有薄化的绕线柱高度，从而有效降低磁性元件100的整体体积。
93.如图5a、5b所示，磁芯结构400的第五态样同样是基于第三态样所进行的改良。于第五态样中，磁芯结构400更包含第三绕线柱480，使得第一绕线柱440设置于第一支撑柱460，第二绕线柱450设置于第二支撑柱470，且第三绕线柱480设置于中心柱410的第二侧边414。因此当第五态样的磁芯结构400进行初级线圈组200与次级线圈组300的设置时，初级线圈组200与次级线圈组300皆会被包覆于磁芯结构400的内侧，故第五态样的磁芯结构400同样不会有漏磁通外漏至空气中，而可有效降低电磁兼容性的问题。
94.如图6a、6b所示，磁芯结构400的第六态样乃是基于第五态样所进行的改良。于第六态样中，磁芯结构400可更包含第四绕线柱490，使得第一绕线柱440设置于第一支撑柱460，第二绕线柱450设置于第二支撑柱470，第三绕线柱480设置于中心柱410的第二侧边414，且第四绕线柱490设置于中心柱410的第一侧边413。因此，第六态样的磁芯结构400的各绕线柱将具有更为缩短的高度，使得各绕线柱更不容易因为重力作用而朝下变形，从而能更加稳固磁性元件100的整体结构。
95.综上所述，本发明的磁性元件100及其磁芯结构400乃是透过中心柱410与第一盖板420及第二盖板430之间皆不存在气隙的设计方式，使磁性元件400及其磁芯结构400具有简单的结构，并使本案的磁性元件100及其磁芯结构400在具有更为缩小的整体尺寸下，仅透过调整缠绕于第一绕线柱440与第二绕线柱450上的初级线圈组200与次级线圈组300的圈数比例来降低交流充电过程中加总铁损及铜损所获得的总损失，从而使其具有持优异的能量转换效率。再者，当将复数气隙gap设置于第一绕线柱440及第二绕线柱450之间时，气隙gap除了可以平均分配于第一绕线柱440及第二绕线柱450之外(如图3a所示)，气隙gap亦可采用不平均分配的方式设置于绕线柱上(如图5a、图6a所示)，从而调整各绕线柱之间的能量转换效率。
96.需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而
且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
97.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护范围。

技术特征：
1.一种磁性元件，其特征在于，包含：初级线圈组，具有第一初级线圈及第二初级线圈；次级线圈组，具有第一次级线圈及第二次级线圈；以及磁芯结构，包含：第一盖板及第二盖板；中心柱，连接所述第一盖板与所述第二盖板，且所述中心柱与所述第一盖板及所述第二盖板之间不具有气隙；以及第一绕线柱及第二绕线柱，分别位于所述中心柱的二相对侧；其中，所述第一初级线圈及所述第二初级线圈分别缠绕于所述第一绕线柱及所述第二绕线柱，且所述第一初级线圈的圈数与所述第二初级线圈的圈数不同，所述第一次级线圈及所述第二次级线圈分别缠绕于所述第一绕线柱及所述第二绕线柱，且所述第一次级线圈的圈数与所述第二次级线圈的圈数不同。2.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述第一绕线柱及所述第二绕线柱连接所述第一盖板，且所述第一绕线柱及所述第二绕线柱与所述第二盖板之间具有气隙。3.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述第一绕线柱及所述第二绕线柱分别连接所述中心柱。4.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，更包含第一支撑柱及第二支撑柱，所述第一支撑柱及所述第二支撑柱分别连接所述第一盖板与所述第二盖板，且所述第一绕线柱设置于所述第一支撑柱及所述中心柱之间，所述第二绕线柱设置于所述第二支撑柱与所述中心柱之间。5.如权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述第一绕线柱或所述第二绕线柱具有气隙。6.如权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，更包含第三绕线柱及第四绕线柱，所述第三绕线柱及所述第四绕线柱分别设置于所述第一支撑柱及所述第二支撑柱，且所述初级线圈组的第三初级线圈及第四初级线圈分别缠绕于所述第三绕线柱及所述第四绕线柱，所述次级线圈组的第三次级线圈及第四次级线圈分别缠绕于所述第三绕线柱及所述第四绕线柱。7.如权利要求4所述的磁性元件，其特征在于，所述第一绕线柱的一端连接所述第一支撑柱，所述第一绕线柱的另一端与所述中心柱具有气隙，所述第二绕线柱的一端连接所述第二支撑柱，所述第二绕线柱的另一端与所述中心柱具有气隙。8.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述第一绕线柱具有第一截面积，所述第二绕线柱具有第二截面积，所述第一截面积不等于所述第二截面积。9.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述初级线圈组的所述第一初级线圈的线径不等于所述第二初级线圈的线径。10.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述次级线圈组的所述第一次级线圈的线径不等于所述第二次级线圈的线径。11.如权利要求1所述的磁性元件，其特征在于，所述第一初级线圈经由第一外接电路与所述第二初级线圈电性连接，或所述第一次级线圈经由第二外接电路与所述第二次级线圈电性连接。
12.一种磁芯结构，其特征在于，包含：第一盖板及第二盖板；中心柱，连接所述第一盖板与所述第二盖板，且所述中心柱与所述第一盖板及所述第二盖板之间不具有气隙；以及第一绕线柱及第二绕线柱，分别位于所述中心柱的二相对侧。13.如权利要求12所述的磁芯结构，其特征在于，所述第一绕线柱及所述第二绕线柱连接所述第一盖板，且所述第一绕线柱及所述第二绕线柱与所述第二盖板之间具有气隙。14.如权利要求12所述的磁芯结构，其特征在于，所述第一绕线柱及所述第二绕线柱分别连接所述中心柱。15.如权利要求12所述的磁芯结构，其特征在于，更包含第一支撑柱及第二支撑柱，所述第一支撑柱及所述第二支撑柱分别连接所述第一盖板与所述第二盖板，且所述第一绕线柱设置于所述第一支撑柱及所述中心柱之间，所述第二绕线柱设置于所述第二支撑柱与所述中心柱之间。16.如权利要求15所述的磁芯结构，其特征在于，所述第一绕线柱或所述第二绕线柱分别具有气隙。17.如权利要求15所述的磁芯结构，其特征在于，更包含第三绕线柱及第四绕线柱，所述第三绕线柱及所述第四绕线柱分别设置于所述第一支撑柱及所述第二支撑柱。18.如权利要求15所述的磁芯结构，其特征在于，所述第一绕线柱的一端连接所述第一支撑柱，所述第一绕线柱的另一端与所述中心柱具有气隙，所述第二绕线柱的一端连接所述第二支撑柱，所述第二绕线柱的另一端与所述中心柱具有气隙。19.如权利要求18所述的磁芯结构，其特征在于，所述第一绕线柱具有第一截面积，所述第二绕线柱具有第二截面积，所述第一截面积不等于所述第二截面积。

技术总结
本申请公开了一种磁性元件，其包含初级线圈组、次级线圈组及磁芯结构。初级线圈组的第一初级线圈及第二初级线圈分别缠绕于磁芯结构的第一绕线柱及第二绕线柱，且第一初级线圈的圈数与第二初级线圈的圈数不同，次级线圈组的第一次级线圈及第二次级线圈分别缠绕于第一绕线柱及第二绕线柱，且第一次级线圈的圈数与第二次级线圈的圈数不同。与第二次级线圈的圈数不同。与第二次级线圈的圈数不同。


技术研发人员：陈震 卢德嘉 钟肇林
受保护的技术使用者：光宝科技股份有限公司
技术研发日：2022.01.07
技术公布日：2023/7/20