[发明专利]一种电感、一种变压器及应用所述电感和/或变压器的开关电源

说明书

技术领域

本发明涉及开关电源技术领域，尤其涉及一种应用于开关电源的新型散热结构电感、一种变压器及应用所述电感和/或或变压器的开关电源。

背景技术

电感和变压器是一种在开关电源领域使用非常广泛的模拟器件。然而，随着开关电源应用领域的不断拓展以及开关电源技术的不断发展，对电感和变压器的工作电流及功率要求也大幅增加。这样，随着电感和变压器工作电流及功率的增加，电感和变压器本体的温度也随之增高，设置于电感和变压器周围的组件或基板的温度也随之上升。这样，电感和变压器的散热问题便成为亟待解决的问题。

目前，电感和变压器的散热方式主要有液体冷却散热和风冷散热。在开关电源领域，电感和变压器的散热方式主要是风冷散热。如图1所示，为传统电感绕组的剖面图；图1中101为磁芯，102为气隙。如图11为传统变压器绕组的剖面图；图11中1101为绝缘层，1102为副边绕组，1103为原边绕组，1104为磁芯。

传统电感或变压器绕组为:绕线方向为平行磁芯轴向，由内向外，一层一层的绕制，由于内层被外层包住。这样，即使在风冷散热的条件下，绕组内层热量也很难散发出去。然而，现有解决传统电感或变压器的散热问题，大多还是减少流过导线的电流密度，但是，受磁芯窗口面积的限制，减少电流密度受到限制，为此不得不选择更大的磁芯。但是，受整个开关电源的空间限制，无法再增加磁芯的体积；最后可采用的散热方法主要有以下两种：第一，在内层添加散热管，将内层的热通过散热管散发出去；第二，在磁芯外层加上一层导热材料做成的导热层，导热层与散热片紧密相连，这样绕组内层的热通过散热片散去。如图2所示，为现有传统电感借助外围组件散热的结构示意图；其中，201为电感绕组，202为磁芯，203为导热层，204为散热片。

传统变压器借助外围组件散热的结构示意图,如图2所示，只是在中柱上另添加一个绕组;

在现有技术借助外围组件进行电感或变压器散热的过程中，发明人发现现有技术存在如下问题：

传统电感或变压器的散热通常采用的风冷散热方式，不能从根本上将电感或变压器绕组内层的热量散发出来，散热效果较差；而采用借助外围组件散热的传统电感或变压器，则不但需要增加系统的复杂度，同时也增加了系统的成本。

发明内容

本发明实施例提供了一种电感、一种变压器及应用所述电感和/或变压器的开关电源。为达到上述目的，本发明的实施例采用如下技术方案：

一种电感，所述电感包括：一个电感绕组，一副磁芯和一个与所述磁芯相对应的骨架；其中，所述电感绕组包括至少两个部分；

其中，所述电感绕组各个部分之间预设气隙;各个电感绕组部分预设线圈匝数；

所述电感绕组各个部分沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上，按照每个电感绕组部分的预设线圈匝数，依次绕制；

所述电感绕组第一部分按照预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架一侧；

在绕制完所述电感绕组第一部分之后，按照所述电感绕组各个部分之间预设气隙，预留出相应气隙，再按照所述电感绕组第二部分的预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上；

在绕制完所述电感绕组第N-1部分之后，按照所述电感绕组之间预设气隙，预留出相应气隙，再按照所述电感绕组第N部分的预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上。

一种变压器，包括：至少两个绕组，一副磁芯和一个与所述磁芯相对应的骨架；其中，所述单个绕组包括至少两个部分；

其中，所述单个绕组各个部分之间预设气隙;各个绕组部分预设线圈匝数；

所述绕组各个部分沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上，按照每个绕组部分的预设线圈匝数，依次绕制；

所述绕组第一部分按照预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架一侧；

在绕制完所述绕组第一部分之后，按照所述绕组各个部分之间预设气隙，预留出相应气隙，再按照所述绕组第二部分的预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上；

在绕制完所述绕组第N-1部分之后，按照所述绕组之间预设气隙，预留出相应气隙，再按照所述绕组第N部分的预设线圈匝数，沿磁芯中柱的垂直方向绕制于所述骨架上。

所述变压器至少包括两个绕组，绕完一个绕组后，按照同样的方式绕制剩余的绕组。

一种开关电源，该开关电源包括如上所述的电感，和/或，所述变压器。