本發(fā)明涉及一種磁性組件,特別是一種具有兩個(gè)磁芯以使繞線空間加倍的磁性組件。
背景技術(shù):
在現(xiàn)有技術(shù)中,磁性組件是將導(dǎo)線纏繞于多個(gè)磁芯中的其中一個(gè)磁芯上,而磁芯的繞線柱體會(huì)與磁性組件的焊接面相平行,因此繞線柱體的長(zhǎng)度會(huì)受到焊接面上電極設(shè)置的限制,而將導(dǎo)線纏繞于磁性組件的繞線柱體上時(shí),繞線柱體上所能纏繞導(dǎo)線的繞線空間也會(huì)有所限制。
當(dāng)磁性組件的導(dǎo)線內(nèi)的電阻值較高且運(yùn)作在高電流時(shí),磁性組件的磁芯溫度也會(huì)隨著升高。圖1為磁芯材料的導(dǎo)磁率對(duì)溫度變化的關(guān)系圖。從圖1可以得知,當(dāng)磁芯的溫度達(dá)到居里溫度(以高導(dǎo)磁鎳鋅材料為例,其居里溫度約為攝氏110度)時(shí),磁芯會(huì)幾乎失去導(dǎo)磁作用,即導(dǎo)磁率降低到與空氣無(wú)異,而導(dǎo)致電感值驟降,輸出信號(hào)大幅失真。另外,當(dāng)磁性組件的導(dǎo)線溫度過(guò)高時(shí),例如大于導(dǎo)線的居里溫度時(shí),導(dǎo)線外層的絕緣層會(huì)軟化,而造成磁性組件的耐壓不足或短路。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果得知,若欲使磁性組件能在攝氏70度的環(huán)境下正常運(yùn)作,則可使用線徑較寬的導(dǎo)線,如線徑在90μm以上的導(dǎo)線(約較傳統(tǒng)導(dǎo)線的線徑兩倍粗),以避免導(dǎo)線及磁芯的溫度達(dá)到其居里溫度。然而如此一來(lái),在欲達(dá)到同樣電感值的情況下,粗線徑的導(dǎo)線相較于細(xì)線徑的導(dǎo)線需要有更多的繞線空間來(lái)繞制相同的匝數(shù)。然而若將磁芯的長(zhǎng)度加長(zhǎng)以增加可繞線的區(qū)域,則同時(shí)也將對(duì)應(yīng)修改磁性組件對(duì)外接線的電極設(shè)置(footprint),而造成硬件兼容的不便。因此如何在維持相同的組件平面面積且不更動(dòng)對(duì)外接線的電極設(shè)置的情況下,使用線徑較寬的導(dǎo)線以避免導(dǎo)線及磁芯溫度過(guò)高,又能同時(shí)保持磁性組件的電感值,即成為一個(gè)有待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件在使用線徑較寬的導(dǎo)線時(shí),所面臨到繞線空間不足或需更動(dòng)組件對(duì)外接線的電極設(shè)置的問(wèn)題,本發(fā)明的一實(shí)施例提供一種磁性組件。磁性組件包括第一磁芯、第二磁芯、多條導(dǎo)線、多個(gè)電極及多個(gè)接線結(jié)構(gòu)。第一磁芯包括第一繞線柱體、第一凸出部及第二凸出部。第一凸出部連接于第一繞線柱體的第一端,具有第一焊接面。第二凸出部連接于第一繞線柱體的第二端。第二磁芯包括第二繞線柱體、第三凸出部及第四凸出部。第二繞線柱體與第一繞線柱體平行排列。第三凸出部連接于第二繞線柱體的第一端,并與第二凸出部相鄰。第四凸出部連接于第二繞線柱體的第二端,并與第一凸出部相鄰,具有與第一焊接面平行的第二焊接面。多條導(dǎo)線是分別纏繞于第一繞線柱體或第二繞線柱體。每一電極是設(shè)置于第一凸出部的第一焊接面或第四凸出部的第二焊接面。每一接線結(jié)構(gòu)是設(shè)置于第二凸出部或第三凸出部。第一繞線柱體的延伸方向會(huì)由第一焊接面向上延伸,第二繞線柱體的延伸方向會(huì)由第二焊接面向上延伸,多條導(dǎo)線會(huì)分別沿第一繞線柱體的延伸方向纏繞于第一繞線柱體或沿第二繞線柱體的延伸方向纏繞于第二繞線柱體。第一繞線柱體及第二繞線柱體具有磁導(dǎo)性。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種制造磁性組件的方法。方法包括將第一電極至第四電極設(shè)置于第一磁芯的第一凸出部,將第五電極至第八電極設(shè)置于第二磁芯的第四凸出部,將第一接線結(jié)構(gòu)至第四接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一磁芯的第二凸出部,將第五接線結(jié)構(gòu)至第八接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第二磁芯的第三凸出部,將第一導(dǎo)線的線頭及第四導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第一電極及第四電極,以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第一導(dǎo)線及第四導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體,將第一導(dǎo)線的另一線頭及第四導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)及第一接線結(jié)構(gòu),將第二導(dǎo)線的線頭及第三導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第二電極及第三電極,以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第二導(dǎo)線及第三導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體,將第二導(dǎo)線的另一線頭及第三導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)及第二接線結(jié)構(gòu),將第五導(dǎo)線的線頭及第八導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第五接線結(jié)構(gòu)及第八接線結(jié)構(gòu),以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二磁芯以將第五導(dǎo)線及第八導(dǎo)線纏繞于第二磁芯的第二 繞線柱體,將第五導(dǎo)線的另一線頭及第八導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第八電極及第五電極,將第六導(dǎo)線的線頭及第七導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第六接線結(jié)構(gòu)及第七接線結(jié)構(gòu),以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二磁芯以將第六導(dǎo)線及第七導(dǎo)線纏繞于第二磁芯的第二繞線柱體,將第六導(dǎo)線的另一線頭及第七導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第七電極及第六電極,將第一接線結(jié)構(gòu)電性接合至第八接線結(jié)構(gòu),將第二接線結(jié)構(gòu)電性接合至第七接線結(jié)構(gòu),將第三接線結(jié)構(gòu)電性接合至第六接線結(jié)構(gòu),及將第四接線結(jié)構(gòu)電性接合至第五接線結(jié)構(gòu)。
其中第二電極設(shè)置于第一電極及第三電極之間,且第三電極設(shè)置于第二電極及第四電極之間,第五電極至第八電極的位置分別對(duì)應(yīng)至第四電極至第一電極,第一接線結(jié)構(gòu)至第四接線結(jié)構(gòu)的位置分別對(duì)應(yīng)至第四電極至第一電極,第五接線結(jié)構(gòu)至第八接線結(jié)構(gòu)的位置分別對(duì)應(yīng)至第四接線結(jié)構(gòu)至第一接線結(jié)構(gòu)。
本發(fā)明的另一實(shí)施例提供一種制造磁性組件的方法。方法包括將第一電極至第四電極設(shè)置于第一磁芯的第一凸出部,將第一接線結(jié)構(gòu)至第四接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一磁芯的第二凸出部,將第一導(dǎo)線的線頭及第四導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第一電極及第四電極,以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第一導(dǎo)線及第四導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體,將第一導(dǎo)線的另一線頭及第四導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)及第一接線結(jié)構(gòu),將第二導(dǎo)線的線頭及第三導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第二電極及第三電極,以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第二導(dǎo)線及第三導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體,將第二導(dǎo)線的另一線頭及第三導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)及第二接線結(jié)構(gòu)。
其中第二電極設(shè)置于第一電極及第四電極之間,且第四電極設(shè)置于第二電極及第三電極之間。第二接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一接線結(jié)構(gòu)及第四接線結(jié)構(gòu)之間,且第四接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第二接線結(jié)構(gòu)及第三接線結(jié)構(gòu)之間。
附圖說(shuō)明
圖1為磁芯材料的導(dǎo)磁率對(duì)溫度變化的關(guān)系圖。
圖2為以第一角度觀察本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件的示意圖。
圖3為以第二角度觀察圖2的磁性組件的示意圖。
圖4為圖2的磁性組件的剖面示意圖
圖5為圖2的磁性組件的等效電路圖。
圖6為圖2的磁性組件的部分組件示意圖。
圖7為圖2的磁性組件的另一部分組件示意圖。
圖8為制作圖2的磁性組件的分解圖。
圖9為制作圖2的磁性組件的另一分解圖。
圖10為圖2的磁性組件與現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件的傳輸損失對(duì)頻率的曲線圖。
圖11為本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性組件的示意圖。
圖12為以第一角度觀察本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性組件的示意圖。
圖13為以第二角度觀察圖12的磁性組件的示意圖。
圖14為圖12的磁性組件的等效電路圖。
圖15為以第一角度觀察本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性組件的示意圖。
圖16為以第二角度觀察圖15的磁性組件的示意圖。
圖17為圖15的磁性組件的等效電路圖。
圖18制作圖15的磁性組件的分解圖。
圖19制作圖15的磁性組件的另一分解圖。
圖20為以第一角度觀察本發(fā)明另一實(shí)施例的磁性組件的示意圖。
圖21為以第二角度觀察圖20的磁性組件的示意圖。
圖22為圖20的磁性組件的等效電路圖。
圖23及圖24為本發(fā)明一實(shí)施例的制造磁性組件的流程圖。
其中,附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
200、800、900、1100、1400 磁性組件
P1 第一電極
P2 第二電極
P3、P3’、P3” 第三電極
P4、P4’、P4” 第四電極
P5 第五電極
P6 第六電極
P7、P7’、P7” 第七電極
P8、P8’、P8” 第八電極
Q1 第一接線結(jié)構(gòu)
Q2 第二接線結(jié)構(gòu)
Q3、Q3” 第三接線結(jié)構(gòu)
Q4、Q4” 第四接線結(jié)構(gòu)
Q5 第五接線結(jié)構(gòu)
Q6 第六接線結(jié)構(gòu)
Q7、Q7” 第七接線結(jié)構(gòu)
Q8、Q8” 第八接線結(jié)構(gòu)
E1、E2 延伸方向
K1 排列方向
M1 第一焊接面
M2 第二焊接面
W1至W8 第一導(dǎo)線至第八導(dǎo)線
210 第一磁芯
220 第二磁芯
212 第一繞線柱體
214 第一凸出部
216 第二凸出部
222 第一繞線柱體
224 第三凸出部
226 第四凸出部
231、232 接合膠
IN+ 正輸入端
IN- 負(fù)輸入端
OUT+ 正輸出端
OUT- 負(fù)輸出端
X1-X6 寬度
C1 系統(tǒng)電路板
R1-R8 接點(diǎn)
I1 輸入電流
I2 感應(yīng)電流
L1、L2 電感
B1 第一磁場(chǎng)
B2 第二磁場(chǎng)
D1 第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向
D2 第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向
710、720 曲線
1600 方法
S1612至S1652 步驟
具體實(shí)施方式
圖2為以第一角度觀察本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件200的示意圖,圖3為以第二角度觀察磁性組件200的示意圖。磁性組件200可包括第一磁芯210及第二磁芯220、多條導(dǎo)線、多個(gè)電極及多個(gè)接線結(jié)構(gòu)。第一磁芯210可包括第一繞線柱體212、第一凸出部214、第二凸出部216。第二磁芯220可包 括第二繞線柱體222、第三凸出部224、第四凸出部226。第一磁芯210及第二磁芯220上的導(dǎo)線可借由多個(gè)接線結(jié)構(gòu)相連接,并可利用多個(gè)電極與外部電路焊接。
在本實(shí)施例中,磁性組件200可包括第一電極P1至第八電極P8,及第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第八接線結(jié)構(gòu)Q8。第一電極P1至第八電極P8及第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第八接線結(jié)構(gòu)Q8可以是L型導(dǎo)線架(Leadframe)結(jié)構(gòu),并使用接著劑黏在對(duì)應(yīng)的凸出部,或是以電鍍形成,抑或是以金屬導(dǎo)電膠材,例如銀膠或端銀等方式形成。
第一繞線柱體212及第二繞線柱體222具有磁導(dǎo)性,在本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一凸出部214、第二凸出部216、第三凸出部224及第四凸出部226也可與第一繞線柱體212及第二繞線柱體222由相同材料制造,而可具有磁導(dǎo)性。第一磁芯210及第二磁芯220可由錳鋅系鐵氧體(Mn-Zn Ferrite)、鎳鋅(Ni-Zn Ferrite)等鐵氧體(ferrite)的軟性磁性材料所組成,其中,鎳鋅磁性材料導(dǎo)率較高110℃的居里溫度等特性,可以使本案磁性組件有較佳的高溫特性,適合應(yīng)用在高溫環(huán)境。
第一凸出部214可連接于第一繞線柱體212的第一端,且第一凸出部214具有第一焊接面M1。第二凸出部216可連接于第一繞線柱體212另一側(cè)的第二端,第一凸出部214與第二凸出部216彼此相對(duì)。第一電極P1至第四電極P4可設(shè)置于第一凸出部214的第一焊接面M1,而第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4則可設(shè)置于第二凸出部216。第二繞線柱體222可與第一繞線柱體212平行排列。第三凸出部224可連接于第二繞線柱體222的第一端,并與第二凸出部216相鄰。第四凸出部226可連接于第二繞線柱體222的第二端,并與第一凸出部214相鄰,第四凸出部226具有與第一焊接面M1平行的第二焊接面M2。在圖2及圖3中,第一凸出部214與第四凸出部226之間可利用接合膠231相接合,而第二凸出部216與第三凸出部224之間也可利用接合膠232相接合。第五接線結(jié)構(gòu)Q5至第八接線結(jié)構(gòu)Q8可設(shè)置于第三凸出部224,第五電極P5至第八電極P8則可設(shè)置于第四凸出部226的第二焊接面M2。
當(dāng)圖2的角度觀察第一凸出部214及第二凸出部216時(shí),第一電極P1至第四電極P4是依據(jù)第四電極P4、第三電極P3、第二電極P2、第一電極P1 的順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設(shè)置于第一凸出部214,第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4是依據(jù)第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第四接線結(jié)構(gòu)Q4的順序沿著排列方向K1設(shè)置于第二凸出部216。當(dāng)以圖2的角度觀察第三凸出部224時(shí),第五接線結(jié)構(gòu)Q5至第八接線結(jié)構(gòu)Q8是依據(jù)第八接線結(jié)構(gòu)Q8、第七接線結(jié)構(gòu)Q7、第六接線結(jié)構(gòu)Q6及第五接線結(jié)構(gòu)Q5的順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設(shè)置于第三凸出部224。而當(dāng)以圖3的角度觀察第四凸出部226的第二焊接面M2時(shí),第五電極P5至第八電極P8是依據(jù)第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8的順序沿著排列方向K1第四凸出部226。其中,排列方向K1是由其中一個(gè)凸出部214、216、224或226的側(cè)面延伸到凸出部214、216、224或226的另一側(cè)面。
由于第一焊接面M1與第二焊接面M2相鄰且平行,因此當(dāng)欲將磁性組件200的電極(即第一電極P1至第八電極P8)焊接至系統(tǒng)電路板C1時(shí),只要將磁性組件200以第一焊接面M1及第二焊接面M2朝向系統(tǒng)電路板C1,并將第一電極P1至第八電極P8焊接至系統(tǒng)電路板C1上相對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)R1至R8,即可完成焊接。系統(tǒng)電路板C1可如印刷電路板(Printed Circuit Board,PCB)。進(jìn)一步說(shuō),只要適當(dāng)?shù)卣{(diào)整第一焊接面M1及第二焊接面M2的面積,并適當(dāng)?shù)卦O(shè)置第一電極P1至第八電極P8,則磁性組件200的電極設(shè)置仍可與現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件相同,因此當(dāng)磁性組件200與其他電路相連接時(shí),即無(wú)需更動(dòng)與現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件相連的系統(tǒng)電路板的電極設(shè)置(footprint)。
此外,第一繞線柱體212的延伸方向E1是由第一凸出部214的第一焊接面M1延伸向上(遠(yuǎn)離第一焊接面M1的方向)延伸,當(dāng)?shù)谝焕@線柱體212的延伸方向E1與第一凸出部214的第一焊接面M1實(shí)質(zhì)上相垂直時(shí),第一繞線柱體212可以具有較佳的空間利用率,而第一繞線柱體212上的導(dǎo)線則會(huì)沿第一繞線柱體212的延伸方向E1纏繞于第一繞線柱體212。同樣地,第二繞線柱體222的延伸方向E2是由第四凸出部226的第二焊接面M2延伸向上(遠(yuǎn)離第二焊接面M2的方向)延伸,當(dāng)?shù)诙@線柱體222的延伸方向E2與第四凸出部226的第二焊接面M2實(shí)質(zhì)上相垂直時(shí),第二繞線柱體222可以具有較佳的空間利用率,而第二繞線柱體222上的導(dǎo)線則會(huì)沿第二繞線柱體222的延伸方向E2纏繞于第二繞線柱體222。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一凸出部214的寬度X1及第二凸出部216的寬度X2可超出與第一繞線柱體212相接處的寬度X3,使得第一磁芯210成為H字型磁芯。同理,第三凸出部224的寬度X4及第四凸出部226的寬度X5可超出與第二繞線柱體222相接處的寬度X6,使得第二磁芯210成為H字型磁芯。
此外,磁性組件200包括第一導(dǎo)線W1至第八導(dǎo)線W8。第一導(dǎo)線W1至第八導(dǎo)線W8可為外圍具有絕緣層的導(dǎo)線,舉例來(lái)說(shuō),第一導(dǎo)線W1至第八導(dǎo)線W8可為漆包線。第一導(dǎo)線W1可纏繞第一繞線柱體212,并可電性接合于第一電極P1及第四接線結(jié)構(gòu)Q4。第二導(dǎo)線W2可纏繞第一繞線柱體212,并可電性接合于第二電極P2及第三接線結(jié)構(gòu)Q3。第三導(dǎo)線W3可纏繞第一繞線柱體212,并可電性接合于第三電極P3及第二接線結(jié)構(gòu)Q2。第四導(dǎo)線W4可纏繞第一繞線柱體212,并可電性接合于第四電極P4及第一接線結(jié)構(gòu)Q1。第五導(dǎo)線W5可纏繞第二繞線柱體222,并可電性接合于第五接線結(jié)構(gòu)Q5及第八電極P8。第六導(dǎo)線W6可纏繞第二繞線柱體222,并可電性接合于第六接線結(jié)構(gòu)Q6及第七電極P7。第七導(dǎo)線W7可纏繞第二繞線柱體222,電性接合于第七接線結(jié)構(gòu)Q7及第六電極P6。第八導(dǎo)線W8可纏繞第二繞線柱體222后,電性接合于第八接線結(jié)構(gòu)Q8及第五電極P5。
此外,在圖2及圖3中,在第一繞線柱體212及第二繞線柱體222的外側(cè)部分僅能觀察到部分的第一導(dǎo)線W1、第四導(dǎo)線W4、第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8,這是因?yàn)樵诒緦?shí)施例中,第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3會(huì)纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè),而第六導(dǎo)線W6及第七導(dǎo)線W7會(huì)纏繞于第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8的外側(cè)。圖4為磁性組件200的剖面圖。從圖4中即可得知,第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3會(huì)纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè),而第六導(dǎo)線W6及第七導(dǎo)線W7會(huì)纏繞于第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8的外側(cè)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一接線結(jié)構(gòu)Q1可電性接合于第八接線結(jié)構(gòu)Q8,第二接線結(jié)構(gòu)Q2可電性接合于第七接線結(jié)構(gòu)Q7,第三接線結(jié)構(gòu)Q3可電性接合于第六接線結(jié)構(gòu)Q6,而第四接線結(jié)構(gòu)Q4可電性接合于第五接線結(jié)構(gòu)Q5。而上述四對(duì)接線結(jié)構(gòu)之間的電性連接可以利用導(dǎo)線、金屬板件、電鍍、導(dǎo)電膠(如銀膠)、錫焊接等方式來(lái)實(shí)施。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中,第一電極P1可為磁性組件200的正輸入端IN+、第二電極P2可為磁性組件200的負(fù)輸入端IN-,此時(shí)第三電極P3可與第四電極P4相電性接合,且第七電極P7可與第八電極P8相電性接合,使得第五電極P5為磁性組件200的負(fù)輸出端OUT-,而使第六電極P6為磁性組件200的正輸出端OUT+。
在圖3的實(shí)施例中,第三電極P3、第四電極P4、第七電極P7及第八電極P8之間可為各自獨(dú)立的結(jié)構(gòu),彼此沒(méi)有電性連接,而磁性組件200是利用圖2中系統(tǒng)電路板C1的布線(Layout),將第三電極P3與第四電極P4相電性接合,并將第七電極P7與第八電極P8相電性接合,因此當(dāng)磁性組件200尚未焊接在系統(tǒng)電路板C1時(shí),其等效電路是為四組各自獨(dú)立的導(dǎo)線,即第一導(dǎo)線W1與第五導(dǎo)線W5,第二導(dǎo)線W2與第六導(dǎo)線W6,第三導(dǎo)線W3與第七導(dǎo)線W7及第四導(dǎo)線W4與第八導(dǎo)線W8共四組獨(dú)立的導(dǎo)線。而在圖2所示的系統(tǒng)電路板C1中,對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)R3可利用布線、導(dǎo)線、金屬板件、電鍍、導(dǎo)電膠(銀膠)或錫焊接等方式電性接合到接點(diǎn)R4,且接點(diǎn)R7也已經(jīng)借由布線、導(dǎo)線、金屬板件、電鍍、導(dǎo)電膠(銀膠)或錫焊接電性接合至接點(diǎn)R8,因此在將磁性組件200焊接至系統(tǒng)電路板C1上時(shí),第三電極P3即會(huì)經(jīng)由系統(tǒng)電路板C1上的電性接合線路與第四電極P4電性連接,而第七電極P7也會(huì)經(jīng)由系統(tǒng)電路板C1上的電性接合線路與第八電極P8電性連接,使磁性組件200為變壓器。
然而本發(fā)明并不限定利用系統(tǒng)電路板來(lái)連接電極。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,第三電極P3與第四電極P4之間以及第七電極P7與第八電極P8之間也可直接利用導(dǎo)線、金屬板件、電鍍、導(dǎo)電膠(銀膠)或錫焊接等方式來(lái)連接,此時(shí)系統(tǒng)電路板C1上對(duì)應(yīng)的接點(diǎn)R3及R4即可互相獨(dú)立而無(wú)電性連接,而接點(diǎn)R7及R8也可互相獨(dú)立而無(wú)電性連接。
此外,本發(fā)明并不以第一電極P1作為磁性組件200的正輸入端IN+并將第二電極P2作為磁性組件200的負(fù)輸入端IN-的接線方式為限。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,第一電極P1也可為磁性組件200的負(fù)輸入端IN-、第二電極P2可為磁性組件200的正輸入端IN+,而使第五電極P5為磁性組件200的正輸出端OUT+并使第六電極P6為磁性組件200的負(fù)輸出端OUT-。
圖5為磁性組件200的等效電路圖,在圖5中,第一電極P1為磁性組件200的正輸入端IN+而第二電極P2為磁性組件200的負(fù)輸入端IN-。由圖5的等效電路可以得知第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2可電性串接以形成一等效電感L1,而第三導(dǎo)線W3、第七導(dǎo)線W7、第八導(dǎo)線W8及第四導(dǎo)線W4則可電性串接以形成另一等效電感L2。
進(jìn)一步說(shuō),磁性組件200可經(jīng)由第一電極P1及第二電極P2接收輸入電流I1,而輸入電流I1會(huì)依序流經(jīng)第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2。在第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2中流通的輸入電流I1可產(chǎn)生第一磁場(chǎng)。第一磁場(chǎng)的強(qiáng)度會(huì)隨輸入電流I1的強(qiáng)弱變化而變化,并使第三導(dǎo)線W3、第七導(dǎo)線W7、第八導(dǎo)線W8及第四導(dǎo)線W4中產(chǎn)生感應(yīng)電流I2以產(chǎn)生與第一磁場(chǎng)相抗衡的第二磁場(chǎng),即第一磁場(chǎng)的磁力線方向會(huì)與第二磁場(chǎng)的磁力線方向相反。磁性組件200即可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)牡谝粚?dǎo)線W1至第八導(dǎo)線W8的匝數(shù)比例,調(diào)整感應(yīng)電流I2所產(chǎn)生的感應(yīng)電壓作為輸出電壓,以完成磁性組件200所需的變壓功能。
舉例來(lái)說(shuō),當(dāng)磁性組件200作為變壓器并應(yīng)用于以太網(wǎng)絡(luò)時(shí),磁性組件200的一次側(cè)繞組的總匝數(shù)會(huì)等于二次側(cè)繞組的總匝數(shù),即匝數(shù)比例等于1。其中,一次側(cè)繞組可由第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2組成,二次側(cè)繞組可由第三導(dǎo)線W3、第七導(dǎo)線W7、第八導(dǎo)線W8及第四導(dǎo)線W4組成。
圖6為磁性組件200的部分組件示意圖,圖6描述磁性組件200中第一導(dǎo)線W1、第二導(dǎo)線W2、第五導(dǎo)線W5及第六導(dǎo)線W6與各個(gè)電極及接線結(jié)構(gòu)間的連接關(guān)系。在圖6中輸入電流I1的方向會(huì)依序流經(jīng)第一電極P1、第一導(dǎo)線W1、第四接線結(jié)構(gòu)Q4、第五接線結(jié)構(gòu)Q5、第五導(dǎo)線W5、第八電極P8、第七電極P7、第六導(dǎo)線W6、第六接線結(jié)構(gòu)Q6、第三接線結(jié)構(gòu)Q3、第二導(dǎo)線W2及第二電極P2。為使流經(jīng)第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2的輸入電流I1所產(chǎn)生的磁場(chǎng)磁力線方向都相同,第一導(dǎo)線W1及第五導(dǎo)線W5可根據(jù)第一繞線方向分別纏繞于第一繞線柱體212及第二繞線柱體222,而第二導(dǎo)線W2及第六導(dǎo)線W6則可根據(jù)與第一繞線方向相反的第二繞線方向分別纏繞于第一繞線柱體212及第二繞線柱體222。如此一來(lái),輸入電流I1于第一導(dǎo)線W1、第二導(dǎo)線W2、第五導(dǎo)線W5及第六導(dǎo)線 W6所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁力線都會(huì)沿逆時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)第一繞線柱體212及第二繞線柱體222,以形成第一磁場(chǎng)B1。
圖7為磁性組件200的部分組件示意圖,圖7描述磁性組件200中第三導(dǎo)線W3、第四導(dǎo)線W4、第七導(dǎo)線W7及第八導(dǎo)線W8與各個(gè)電極及接線結(jié)構(gòu)間的連接關(guān)系。在圖7中感應(yīng)電流I2的方向會(huì)依序流經(jīng)第五電極P5、第八導(dǎo)線W8、第八接線結(jié)構(gòu)Q8、第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第四導(dǎo)線W4、第四電極P4、第三電極P3、第三導(dǎo)線W3、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第七接線結(jié)構(gòu)Q7、第七導(dǎo)線W7及第六電極P6。為使流經(jīng)第三導(dǎo)線W3、第四導(dǎo)線W4、第七導(dǎo)線W7及第八導(dǎo)線W8的感應(yīng)電流I2所產(chǎn)生磁場(chǎng)磁力線方向都相同,并與輸入電流I1產(chǎn)生的磁場(chǎng)方向相反,第四導(dǎo)線W4及第八導(dǎo)線W8可根據(jù)第一繞線方向分別纏繞于第一繞線柱體212及第二繞線柱體222,而第三導(dǎo)線W3及第七導(dǎo)線W7則可根據(jù)與第一繞線方向相反的第二繞線方向分別纏繞于第一繞線柱體212及第二繞線柱體222。如此一來(lái),感應(yīng)電流I2于第三導(dǎo)線W3、第四導(dǎo)線W4、第七導(dǎo)線W7及第八導(dǎo)線W8所產(chǎn)生的磁場(chǎng)的磁力線都會(huì)沿順時(shí)針?lè)较虼┻^(guò)第一繞線柱體212及第二繞線柱體222,以形成第二磁場(chǎng)B2。
也就是說(shuō),第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4可根據(jù)第一繞線方向纏繞于第一繞線柱體212,而第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3可根據(jù)與第一繞線方向相反的第二繞線方向纏繞于第一繞線柱體212。第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8可根據(jù)第一繞線方向纏繞于第二繞線柱體222,而第六導(dǎo)線W6及第七導(dǎo)線W7可根據(jù)第二繞線方向纏繞于第二繞線柱體222。
在第4及圖7中,若以第二凸出部216朝第一凸出部214的方向觀察(或以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向觀察),則第一繞線方向是以逆時(shí)針的方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222),而第二繞線方向是以順時(shí)針的方向纏繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222),然而本發(fā)明并不以此為限,在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,若以第二凸出部216朝第一凸出部214的方向觀察(或以第三凸出部224朝第四凸出部226的方向觀察),則也可將第一繞線方向定義為以順時(shí)針?lè)较蚶p繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222),而將第二繞線方向定義為以逆時(shí)針?lè)较蚶p繞第一繞線柱體212(或第二繞線柱體222),此時(shí),第一磁場(chǎng)B1及第二磁場(chǎng)B2的方向也可能跟著改變。
此外,圖8至圖9為本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件200的制作過(guò)程的示意圖。在圖8及圖9中,為了簡(jiǎn)化磁性組件200的制作過(guò)程,在實(shí)作上,由于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4可根據(jù)相同繞線方線纏繞于第一繞線柱體212,而第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3可根據(jù)相同繞線方線纏繞于第一繞線柱體212,因此在圖8中,將第一導(dǎo)線W1的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第一電極P1并將第四導(dǎo)線W4的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接至第四電極P4之后,可以第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1轉(zhuǎn)動(dòng)第一繞線柱體212,使得第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4可根據(jù)第一繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,再將第一導(dǎo)線W1的另一線頭接合至第四接線結(jié)構(gòu)Q4并將第四導(dǎo)線W4的另一線頭接合至第一接線結(jié)構(gòu)Q1。
接著在圖9中,將第二導(dǎo)線W2的線頭電性接合至第二電極P2并將第三導(dǎo)線W3的線頭電性接合至第三電極P3之后,可以與第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1相反的第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2轉(zhuǎn)動(dòng)第一繞線柱體212,使得第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3可根據(jù)第二繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,再將第二導(dǎo)線W2的另一線頭接合至第三接線結(jié)構(gòu)Q3并將第三導(dǎo)線W3的另一線頭接合至第二接線結(jié)構(gòu)Q2。也就是說(shuō),第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4會(huì)交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3也會(huì)交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,且第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3會(huì)纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè)。同理,第五導(dǎo)線W5至第八導(dǎo)線W8也可根據(jù)類似于第6A及第6B的方式纏繞于第二繞線柱體222。
如此一來(lái),磁性組件200即會(huì)如圖4所示,其第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3會(huì)纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè),而第六導(dǎo)線W6及第七導(dǎo)線W7會(huì)纏繞于第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8的外側(cè)。然而本發(fā)明并不限定于將第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè)。在本發(fā)明的其他實(shí)施例中,也可先使第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3根據(jù)第二繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,即執(zhí)行如圖9的步驟之后,再使第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4根據(jù)第一繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3的外側(cè),即執(zhí)行如圖8的步驟。此時(shí),第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4可彼此交錯(cuò)纏繞,第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3也可彼此交錯(cuò)纏繞,且第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4也可纏繞于第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3 的外側(cè),而第五導(dǎo)線W5及第八導(dǎo)線W8也可纏繞于第六導(dǎo)線W6及第七導(dǎo)線W7的外側(cè)。
由于磁性組件200可利用接合膠231及232將第一磁芯210的第一凸出部214及第二凸出部216分別與第二磁芯220的第四凸出部226及第三凸出部224相接合,因此第一磁芯210與第二磁芯220可直立于系統(tǒng)電路板,并將導(dǎo)線分別纏繞于第一磁芯210及第二磁芯220,如此一來(lái),即可在相同的組件平面面積且不更動(dòng)對(duì)外接線的電極設(shè)置的情況下,使用線徑較寬的導(dǎo)線,例如線徑大于90μm以上的導(dǎo)線,以避免磁芯溫度過(guò)高,又能同時(shí)保持磁性組件的自感值。且也可決解導(dǎo)線溫度過(guò)高時(shí),導(dǎo)線外層的絕緣層軟化,而造成磁性組件的耐壓不足或短路等問(wèn)題。
此外,線徑較寬的導(dǎo)線也可降低銅損及高頻傳輸損失,當(dāng)本發(fā)明的磁性組件作為變壓器應(yīng)用于具有有源以太網(wǎng)絡(luò)(Power Over Ethernet,POE)功能的以太網(wǎng)絡(luò)時(shí),即可以在高電流下,例如電流大于200mA時(shí),仍具有低銅損及較低的高頻傳輸損失。
圖10為磁性組件200與現(xiàn)有技術(shù)支磁性組件的傳輸損失(SDD21)對(duì)頻率的曲線圖,其中縱軸表示磁性組件的差動(dòng)輸入信號(hào)的饋入損失(input differential insertion loss),單位為分貝(dB),其值越接近0表示傳輸損失越少。橫軸表示頻率,單位為赫茲(Hz)。曲線710為磁性組件200的傳輸響應(yīng),曲線720為現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件的傳輸響應(yīng)。由圖10可以得知,磁性組件200的傳輸損失明顯較現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件的傳輸損失來(lái)得小。
此外,由于磁性組件200的第三電極P3可與第四電極P4相電性接合,且第七電極P7可與第八電極P8相電性接合,因此在本發(fā)明的一實(shí)施例中,也可直接將第三電極P3及第四電極P4直接電性接合,并將第七電極P7可與第八電極P8直接電性接合,以減少使用外部導(dǎo)線。圖11為本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件800的示意圖,磁性組件800與磁性組件200的差別在于磁性組件800的第三電極P3’及第四電極P4’可設(shè)置于相同的L型導(dǎo)線架以直接耦合,即第三導(dǎo)線W3及第四導(dǎo)線W4可直接焊接于相同且寬度較大的L型導(dǎo)線架上,而無(wú)需外部導(dǎo)線來(lái)連接,第七電極P7’及第八電極P8’也可設(shè)置于相同的L型導(dǎo)線架以直接耦合,即第五導(dǎo)線W5及第六導(dǎo)線W6可直接焊接于相同且寬度較大的L型導(dǎo)線架上,而無(wú)需外部導(dǎo)線來(lái)連接。
在圖2中,在靠近第三電極P3及第四電極P4附近,第三導(dǎo)線W3會(huì)與第四導(dǎo)線W4交叉,而于第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第四接線結(jié)構(gòu)Q4附近,第一導(dǎo)線W1會(huì)與第二導(dǎo)線W2交叉。由于在纏繞的過(guò)程中,導(dǎo)線的張力較大,因此若在纏繞導(dǎo)線時(shí)使導(dǎo)線的交叉處距離電極或接線結(jié)構(gòu)很近,則容易導(dǎo)致導(dǎo)線磨損或短路,此外,在導(dǎo)線的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式與電極或接線結(jié)構(gòu)接合后,由電極或接線結(jié)構(gòu)向外延伸附近的導(dǎo)線的部份絕緣層會(huì)被去除,而若導(dǎo)線交叉處與被去除絕緣層的導(dǎo)線太近,則也可能導(dǎo)致導(dǎo)線磨損或短路,因此在本發(fā)明的一實(shí)施例中,可調(diào)整各個(gè)接點(diǎn)(電極、接線結(jié)構(gòu))間的相對(duì)位置,使導(dǎo)線的交叉處距離電極或接線結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)。然而,為了使磁性組件200便于與電路上的其他組件連接,在本發(fā)明的一實(shí)施例中,在改變各個(gè)接點(diǎn)(電極、接線結(jié)構(gòu))間的相對(duì)位置時(shí),仍會(huì)使第一電極P1鄰近第二電極P2,第三電極P3鄰近第四電極P4,第七電極P7鄰近第八電極P8,并使第五電極P5鄰近第六電極P6,如此一來(lái),即可將正負(fù)輸入端設(shè)置于鄰近位置,并將正負(fù)輸出端設(shè)置于鄰近位置。
圖12為以第一角度觀察本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件900的示意圖,圖13為以第二角度觀察磁性組件900的示意圖。磁性組件900與磁性組件200的操作原理相同,兩者的差別在于磁性組件900的第三電極P3”及第四電極P4”之間的相對(duì)位置與磁性組件200的第三電極P3及第四電極P4之間的相對(duì)位置相異,即對(duì)換磁性組件200的第三電極P3與第四電極P4的位置,以及磁性組件900的第三接線結(jié)構(gòu)Q3”及第四接線結(jié)構(gòu)Q4”之間的相對(duì)位置與磁性組件200的第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第四接線結(jié)構(gòu)Q4之間的相對(duì)位置相異,即對(duì)換磁性組件200的第三接線結(jié)構(gòu)Q3與第四接線結(jié)構(gòu)Q4的位置。
如此一來(lái),在第一磁芯210上,導(dǎo)線的交叉處距離電極或接線結(jié)構(gòu)較遠(yuǎn)。雖然此時(shí)第三接線結(jié)構(gòu)Q3”與第六接線結(jié)構(gòu)Q6間的導(dǎo)線會(huì)與第四接線結(jié)構(gòu)Q4”與第五接線結(jié)構(gòu)Q5間的導(dǎo)線交叉,然而第三接線結(jié)構(gòu)Q3”與第六接線結(jié)構(gòu)Q6間的導(dǎo)線及第四接線結(jié)構(gòu)Q4”與第五接線結(jié)構(gòu)Q5間的導(dǎo)線并非以轉(zhuǎn)動(dòng)繞線柱體的方式纏繞連接且交叉處距離較遠(yuǎn),因此張力較小,且甚至可用絕緣較完整的導(dǎo)線來(lái)連接,所以能降低導(dǎo)線磨損或短路的風(fēng)險(xiǎn)。
圖14為磁性組件900的等效電路圖。從圖14中可以得知,雖然磁性組件900的部分電極與接線結(jié)構(gòu)的位置與磁性組件200不同,然而磁性組件900 的第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2仍會(huì)電性串接以形成等效電感L1,而第三導(dǎo)線W3、第七導(dǎo)線W7、第八導(dǎo)線W8及第四導(dǎo)線W4也會(huì)電性串接而形成等效電感L2。
在圖3及圖13中,在靠近第七接線結(jié)構(gòu)Q7及第八接線結(jié)構(gòu)Q8附近,第七導(dǎo)線W7會(huì)與第八導(dǎo)線W8交叉,而于第七電極P7及第八電極P8附近,第五導(dǎo)線W5會(huì)與第六導(dǎo)線W6交叉。因此在另一實(shí)施例中,還可以將第七接線結(jié)構(gòu)Q7及第八接線結(jié)構(gòu)Q8的相對(duì)位置互換,并可將第七電極P7及第八電極P8的相對(duì)位置互換以避免導(dǎo)線在纏繞磁芯時(shí),于接點(diǎn)附近交叉而導(dǎo)致磨損或短路的情況。
圖15為以第一角度觀察本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件1100的示意圖,圖16為以第二角度觀察磁性組件1100的示意圖。磁性組件1100與磁性組件900的操作原理相同,兩者的差別在于磁性組件1100的第七接線結(jié)構(gòu)Q7”及第八接線結(jié)構(gòu)Q8”之間的相對(duì)位置與磁性組件900的第七接線結(jié)構(gòu)Q7及第八接線結(jié)構(gòu)Q8之間的相對(duì)位置相異,即對(duì)換磁性組件900的第七接線結(jié)構(gòu)Q7與第八接線結(jié)構(gòu)Q8位置,以及磁性組件1100的第七電極P7”及第八電極P8”之間的相對(duì)位置與磁性組件900的第七電極P7及第八電極P8之間的相對(duì)位置相異,即對(duì)換磁性組件900的第七電極P7與第八電極P8位置。如此一來(lái),在磁性組件1100中,各條導(dǎo)線的交叉處即可遠(yuǎn)離電極及接線結(jié)構(gòu)附近。
也就是說(shuō),當(dāng)圖15的角度觀察第一凸出部214及第二凸出部216時(shí),第一電極P1至第四電極P4”是依據(jù)第三電極P3”、第四電極P4”、第二電極P2、第一電極P1的順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設(shè)置于第一凸出部214,第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4”是依據(jù)第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第四接線結(jié)構(gòu)Q4”及第三接線結(jié)構(gòu)Q3”的順序著排列方向K1設(shè)置于第二凸出部216。當(dāng)以圖15的角度觀察第三凸出部224時(shí),第五接線結(jié)構(gòu)Q5至第八接線結(jié)構(gòu)Q8”是依據(jù)第七接線結(jié)構(gòu)Q7”、第八接線結(jié)構(gòu)Q8”、第六接線結(jié)構(gòu)Q6及第五接線結(jié)構(gòu)Q5的順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設(shè)置于第三凸出部224。而當(dāng)以圖16的角度觀察第四凸出部226的第二焊接面M2時(shí),第五電極P5至第八電極P8”是依據(jù)第五電極P5、第六電極P6、第八電極P8”及第 七電極P7”的順序沿著排列方向K1設(shè)置于第四凸出部226。其中,排列方向K1是由其中一個(gè)凸出部214、216、224或226的側(cè)面延伸到凸出部214、216、224或226的另一側(cè)面。
圖17為磁性組件1100的等效電路圖。從圖17中可以得知,雖然磁性組件1100的部分電極與接線結(jié)構(gòu)的位置與磁性組件1000及200不同,然而磁性組件1100的第一導(dǎo)線W1、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6及第二導(dǎo)線W2仍會(huì)電性串接以形成等效電感L1,而第三導(dǎo)線W3、第七導(dǎo)線W7、第八導(dǎo)線W8及第四導(dǎo)線W4也會(huì)電性串接而形成等效電感L2。
圖18及圖19為本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件1100的制作過(guò)程示意圖。在圖18及圖19中所說(shuō)明的制作過(guò)程分別與圖8及圖9所說(shuō)明的制作過(guò)程相似。在圖18中,在將第一導(dǎo)線W1的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第一電極P1并將第四導(dǎo)線W4的線頭以雷射、熱壓或錫焊接等方式接合至第四電極P4”之后,可以第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1轉(zhuǎn)動(dòng)第一繞線柱體212,使得第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4可根據(jù)第一繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,再將第一導(dǎo)線W1的另一線頭電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)Q4”并將第四導(dǎo)線W4的另一線頭電性接合至第一接線結(jié)構(gòu)Q1。
接著在圖19中,在將第二導(dǎo)線W2的線頭電性接合至第二電極P2并將第三導(dǎo)線W3的線頭電性接合至第三電極P3”之后,可以與第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向D1相反的第二轉(zhuǎn)動(dòng)方向D2轉(zhuǎn)動(dòng)第一繞線柱體212,使得第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3可根據(jù)第二繞線方向交錯(cuò)地纏繞于第一繞線柱體212,再將第二導(dǎo)線W2的另一線頭電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)Q3”并將第三導(dǎo)線W3的另一線頭電性接合至第二接線結(jié)構(gòu)Q2。如此一來(lái),在圖19中,第二導(dǎo)線W2及第三導(dǎo)線W3即會(huì)纏繞于第一導(dǎo)線W1及第四導(dǎo)線W4的外側(cè)。同理,第五導(dǎo)線W5至第八導(dǎo)線W8也可根據(jù)類似于第13A及第13B的方式纏繞于第二繞線柱體222。由于磁性組件1100的電極及接線結(jié)構(gòu)間的相對(duì)位置已經(jīng)過(guò)適當(dāng)?shù)卣{(diào)整,因此可將各條導(dǎo)線地交叉處遠(yuǎn)離電極及接線結(jié)構(gòu),而避免導(dǎo)線的磨損或短路。
由于磁性組件900、1100都可將磁芯直立,并將導(dǎo)線分別纏繞于兩個(gè)磁芯,因此兩者都可在相同的組件平面面積且不更動(dòng)對(duì)外接線的電極設(shè)置(footprint)的情況下,使用線徑較寬的導(dǎo)線以避免磁芯溫度過(guò)高,又能同時(shí)保持磁性組 件的電感值。且線徑較寬的導(dǎo)線也可降低銅損及高頻傳輸損失??梢詰?yīng)用電流值大于200mA以上的產(chǎn)品上,例如可應(yīng)用在具有以太網(wǎng)絡(luò)供電(Power Over Ethernet,POE)功能的以太網(wǎng)絡(luò)中。
此外,本發(fā)明所提出的磁性組件并不限于應(yīng)用在變壓器中,在其他實(shí)施例中,磁性組件也可作為電感或共模電感等磁性組件。圖20為以第一角度觀察本發(fā)明一實(shí)施例的磁性組件1400的示意圖,圖21為以第二角度觀察磁性組件1400的示意圖。磁性組件1400包括第一電極P1至第四電極P4、第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4、以及第一導(dǎo)線W1至第四導(dǎo)線W4。第一電極P1及第二電極P2可設(shè)置于第一凸出部214的第一焊接面M1,而第一接線結(jié)構(gòu)Q1及第二接線結(jié)構(gòu)Q2則可設(shè)置于第二凸出部216。第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第四接線結(jié)構(gòu)Q4可設(shè)置于第三凸出部224,第三電極P3及第四電極P4則可設(shè)置于第四凸出部226的第二焊接面M2。此外,第一接線結(jié)構(gòu)Q1會(huì)電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)Q3,而第二接線結(jié)構(gòu)Q2會(huì)電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)Q4。
第一導(dǎo)線W1可纏繞于第一繞線柱體212,并電性接合于第一電極P1及第一接線結(jié)構(gòu)Q1。第二導(dǎo)線W2可纏繞于第一繞線柱體212,并電性接合于第二電極P2及第二接線結(jié)構(gòu)Q2。第三導(dǎo)線W3可纏繞于第二繞線柱體222,并電性接合于第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第三電極P3。而第四導(dǎo)線W4可纏繞于第二繞線柱體222,并電性接合于第四接線結(jié)構(gòu)Q4及第四電極P4。此外,第一接線結(jié)構(gòu)Q1會(huì)電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)Q3,且第二接線結(jié)構(gòu)Q2會(huì)電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)Q4。
圖22為磁性組件1400的等效電路圖。根據(jù)圖22的等效電路可以得知,磁性組件1400的第一導(dǎo)線W1及第三導(dǎo)線W3會(huì)經(jīng)由第一接線結(jié)構(gòu)Q1及第三接線結(jié)構(gòu)Q3相電性接合并形成等效電感L1,而第二導(dǎo)線W2及第四導(dǎo)線W4會(huì)經(jīng)由第二接線結(jié)構(gòu)Q2及第四接線結(jié)構(gòu)Q4相電性接合而形成等效電感L2,而等效電感L1及等效電感L2即可形成共模電感,而能夠用來(lái)濾除系統(tǒng)內(nèi)部信號(hào)在線的共模電磁干擾或抑制系統(tǒng)對(duì)外發(fā)出的電磁干擾。
圖23及圖24為本發(fā)明一實(shí)施例的制造磁性組件的方法1600的流程圖。方法1600包括步驟S1612至S1652。
S1612:將第一電極至第四電極設(shè)置于第一磁芯的第一凸出部;
S1614:將第五電極至第八電極設(shè)置于第二磁芯的第四凸出部;
S1616:將第一接線結(jié)構(gòu)至第四接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第一磁芯的第二凸出部;
S1618:將第五接線結(jié)構(gòu)至第八接線結(jié)構(gòu)設(shè)置于第二磁芯的第三凸出部;
S1620:將第一導(dǎo)線的線頭及第四導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第一電極及第四電極;
S1622:以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第一導(dǎo)線及第四導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體;
S1624:將第一導(dǎo)線的另一線頭及第四導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第四接線結(jié)構(gòu)及第一接線結(jié)構(gòu);
S1626:將第二導(dǎo)線的線頭及第三導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第二電極及第三電極;
S1628:以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第一磁芯以將第二導(dǎo)線及第三導(dǎo)線纏繞于第一磁芯的第一繞線柱體;
S1630:將第二導(dǎo)線的另一線頭及第三導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第三接線結(jié)構(gòu)及第二接線結(jié)構(gòu);
S1632:將第五導(dǎo)線的線頭及第八導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第五接線結(jié)構(gòu)及第八接線結(jié)構(gòu);
S1634:以第一旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二磁芯以將第五導(dǎo)線及第八導(dǎo)線纏繞于第二磁芯的第二繞線柱體;
S1636:將第五導(dǎo)線的另一線頭及第八導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第八電極及第五電極;
S1638:將第六導(dǎo)線的線頭及第七導(dǎo)線的線頭分別電性接合至第六接線結(jié)構(gòu)及第七接線結(jié)構(gòu);
S1640:以第二旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)第二磁芯以將第六導(dǎo)線及第七導(dǎo)線纏繞于第二磁芯的第二繞線柱體;
S1642:將第六導(dǎo)線的另一線頭及第七導(dǎo)線的另一線頭分別電性接合至第七電極及第六電極;
S1644:接合第一磁芯及第二磁芯;
S1646:將第一接線結(jié)構(gòu)電性接合至第八接線結(jié)構(gòu);
S1648:將第二接線結(jié)構(gòu)電性接合至第七接線結(jié)構(gòu);
S1650:將第三接線結(jié)構(gòu)電性接合至第六接線結(jié)構(gòu);
S1652:將第四接線結(jié)構(gòu)電性接合至第五接線結(jié)構(gòu)。
在步驟S1612至S1618中,第二電極可設(shè)置于第一電極及第三電極之間,且第三電極可設(shè)置于第二電極與第四電極之間,第五電極至第八電極的位置可分別對(duì)應(yīng)至第四電極至第一電極,第一接線結(jié)構(gòu)至第四接線結(jié)構(gòu)的位置可分別對(duì)應(yīng)至第四電極至第一電極,而第五接線結(jié)構(gòu)至第八接線結(jié)構(gòu)的位置可分別對(duì)應(yīng)至第四接線結(jié)構(gòu)至第一接線結(jié)構(gòu)。例如,第一電極P1至第四電極P4可依據(jù)第四電極P4、第三電極P3、第二電極P2、第一電極P1的順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設(shè)置于第一凸出部214,第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4可依據(jù)第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第三接線結(jié)構(gòu)Q3及第四接線結(jié)構(gòu)Q4的順序沿著排列方向K1設(shè)置于第二凸出部216,第五電極P5至第八電極P8可依據(jù)第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8的順序沿著排列方向K1第四凸出部226,第五接線結(jié)構(gòu)Q5至第八接線結(jié)構(gòu)Q8可依據(jù)第八接線結(jié)構(gòu)Q8、第七接線結(jié)構(gòu)Q7、第六接線結(jié)構(gòu)Q6及第五接線結(jié)構(gòu)Q5的順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設(shè)置于第三凸出部224。
如此一來(lái),方法1600即可用以制造磁性組件200,此時(shí)方法1600中所述的第一磁芯及第二磁芯即為磁性組件200的第一磁芯210及第二磁芯220;方法1600中所述的第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五電極、第六電極、第七電極及第八電極可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件200的第一電極P1、第二電極P2、第三電極P3、第四電極P4、第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7及第八電極P8;方法1600中所述的第一接線結(jié)構(gòu)、第二接線結(jié)構(gòu)、第三接線結(jié)構(gòu)、第四接線結(jié)構(gòu)、第五接線結(jié)構(gòu)、第六接線結(jié)構(gòu)、第七接線結(jié)構(gòu)及第八接線結(jié)構(gòu)可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件200的第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第三接線結(jié)構(gòu)Q3、第四接線結(jié)構(gòu)Q4、第五接線結(jié)構(gòu)Q5、第六接線結(jié)構(gòu)Q6、第七接線結(jié)構(gòu)Q7及第八接線結(jié)構(gòu)Q8;而方法1600中所述的第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線、第四導(dǎo)線、第五導(dǎo)線、第六導(dǎo)線、第七導(dǎo)線及第八導(dǎo)線可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件200的第一導(dǎo)線W1、第二導(dǎo)線W2、第三 導(dǎo)線W3、第四導(dǎo)線W4、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6、第七導(dǎo)線W7及第八導(dǎo)線W8。
此外,方法1600中個(gè)步驟的順序并不限于圖23及圖24中所示的順序,例如在本發(fā)明的部分實(shí)施例中,也可先執(zhí)行步驟S1626至S1630再執(zhí)行步驟S1620至S1624,如此一來(lái),第一導(dǎo)線及第四導(dǎo)線將纏繞于第二導(dǎo)線及第三導(dǎo)線的外側(cè)。相似的,也可先執(zhí)行步驟S1638至S1642再執(zhí)行步驟S1632至S1636,如此一來(lái),第五導(dǎo)線及第八導(dǎo)線將纏繞于第六導(dǎo)線及第七導(dǎo)線的外側(cè)。在步驟S1644中,則可以并立的方式接合(膠合)第一磁芯及第二磁芯,即第一磁芯210的第一凸出部214及第二凸出部216分別與第二磁芯220的第四凸出部226及第三凸出部224相接合。
再者,于方法1600的步驟S1612至S1618中,也可將第二電極可設(shè)置于第一電極及第四電極之間,且第四電極可設(shè)置于第二電極及第三電極之間,第六電極可設(shè)置于第五電極及第八電極之間,而第八電極則可設(shè)置于第六電極及第七電極之間。第二接線結(jié)構(gòu)可設(shè)置于第一接線結(jié)構(gòu)及第四接線結(jié)構(gòu)之間,且第四接線結(jié)構(gòu)可設(shè)置于第二接線結(jié)構(gòu)及第三接線結(jié)構(gòu)之間。第六接線結(jié)構(gòu)可設(shè)置于第五接線結(jié)構(gòu)及第八接線結(jié)構(gòu)之間,而第八接線結(jié)構(gòu)則可設(shè)置于第六接線結(jié)構(gòu)及第七接線結(jié)構(gòu)之間。例如,第一電極P1至第四電極P4”可依據(jù)第三電極P3”、第四電極P4”、第二電極P2、第一電極P1的順序沿著與第一焊接面M1平行的排列方向K1設(shè)置于第一凸出部214,第一接線結(jié)構(gòu)Q1至第四接線結(jié)構(gòu)Q4”可依據(jù)第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第四接線結(jié)構(gòu)Q4”及第三接線結(jié)構(gòu)Q3”的順序著排列方向K1設(shè)置于第二凸出部216,第五電極P5至第八電極P8”可依據(jù)第五電極P5、第六電極P6、第八電極P8”及第七電極P7”的順序沿著排列方向K1設(shè)置于第四凸出部226,第五接線結(jié)構(gòu)Q5至第八接線結(jié)構(gòu)Q8”可依據(jù)第七接線結(jié)構(gòu)Q7”、第八接線結(jié)構(gòu)Q8”、第六接線結(jié)構(gòu)Q6及第五接線結(jié)構(gòu)Q5的順序沿著與第二焊接面M2平行的排列方向K1設(shè)置于第三凸出部224。
如此一來(lái),方法1600也可用以制造磁性組件1100。此時(shí),方法1600中所述的第一磁芯及第二磁芯即為磁性組件1100的第一磁芯210及第二磁芯220;方法1600中所述的第一電極、第二電極、第三電極、第四電極、第五 電極、第六電極、第七電極及第八電極可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件1100的第一電極P1、第二電極P2、第三電極P3”、第四電極P4”、第五電極P5、第六電極P6、第七電極P7”及第八電極P8”;方法1600中所述的第一接線結(jié)構(gòu)、第二接線結(jié)構(gòu)、第三接線結(jié)構(gòu)、第四接線結(jié)構(gòu)、第五接線結(jié)構(gòu)、第六接線結(jié)構(gòu)、第七接線結(jié)構(gòu)及第八接線結(jié)構(gòu)可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件1100的第一接線結(jié)構(gòu)Q1、第二接線結(jié)構(gòu)Q2、第三接線結(jié)構(gòu)Q3”、第四接線結(jié)構(gòu)Q4”、第五接線結(jié)構(gòu)Q5、第六接線結(jié)構(gòu)Q6、第七接線結(jié)構(gòu)Q7”及第八接線結(jié)構(gòu)Q8”;而方法1600中所述的第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線、第三導(dǎo)線、第四導(dǎo)線、第五導(dǎo)線、第六導(dǎo)線、第七導(dǎo)線及第八導(dǎo)線可分別對(duì)應(yīng)至磁性組件1100的第一導(dǎo)線W1、第二導(dǎo)線W2、第三導(dǎo)線W3、第四導(dǎo)線W4、第五導(dǎo)線W5、第六導(dǎo)線W6、第七導(dǎo)線W7及第八導(dǎo)線W8。
綜上所述,本發(fā)明的實(shí)施例所提供的磁性組件及制造磁性組件的方法可將磁芯直立,并將導(dǎo)線分別纏繞于兩個(gè)磁芯,因此兩者也都可在相同的組件平面面積且不更動(dòng)對(duì)外接線的電極設(shè)置(footprint)的情況下,使用線徑較寬的導(dǎo)線以避免磁芯溫度過(guò)高,又能同時(shí)保持磁性組件的自感值。此外,本發(fā)明的實(shí)施例所提供的磁性組件也可使用現(xiàn)有技術(shù)所使用的線徑較細(xì)的導(dǎo)線。相較于現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件,在使用線徑較細(xì)的導(dǎo)線且匝數(shù)相同的情況下,本發(fā)明的磁性組件的結(jié)構(gòu)可將原本單一磁芯上的繞線分散到兩個(gè)磁芯上,因此個(gè)別磁芯的繞線空間得以縮減,使得繞線柱體與凸出部接觸的面積得以增加,而有助于提高整體磁芯的等效導(dǎo)磁率,進(jìn)而提升磁性組件的線圈電感或自感。由于本發(fā)明的磁性組件在結(jié)構(gòu)上的優(yōu)勢(shì),因此在與現(xiàn)有技術(shù)的磁性組件達(dá)到相同線圈電感或自感的情況下,本發(fā)明的磁性組件所需的導(dǎo)線匝數(shù)可較小,進(jìn)而能降低銅損與高頻傳輸損失,而使高頻特性獲得改善。
以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。