[发明专利]具有高磁容积利用率的平面芯

说明书

相关申请的交叉参考

本申请要求2013年4月9日提交的题为“PLANARCORE-TYPEUNIFORMEXTERNALFIELDEQUALIZERANDAPLANARCOREFORMAXIMUMMAGNETICVOLUMEUTILIZATION”的美国临时专利申请第61/810,091号的优先权，该美国临时专利申请出于所有目的通过引用并入本文。

背景技术

诸如变压器等电气/电子磁结构的设计和优化努力通常涉及调节磁芯的尺寸。根据应用，对于结构的尺寸和容积的要求可以不同。例如，需要处理1kW功率的装置将显著地在尺寸上比由相同材料但仅需要处理1W功率的装置更大。

通常使用的设计参数是确定了装置功率处理能力的W_aA_c乘积。W_a称为窗口面积，并且A_c称为芯面积。当设计磁芯时，设计者通常以W_aA_c乘积并选择满足规格的芯结构。然而，就其磁容积利用率而言，许多常规芯结构是次优的并且可以导致过多芯损耗。

附图说明

本发明的各种实施例在下列详细描述和随附附图中公开。

图1是示出具有三条腿的磁芯结构的变压器的示例的三维图。

图2A-2C是诸如图1的变压器100的具有三条腿的磁芯结构的示例变压器的投影图。

图3是平面芯式变压器的实施例的分解图。

图4A是如图3中所示的PWB结构302的顶视图。

图4B是包括均匀场均衡器的平面变压器的实施例的示例的截面图。

图5A是诸如304a或304b的芯半结构的实施例的顶视图。

图5B是诸如304a或304b的芯半结构的实施例的三维视图。

图5C是诸如304a或304b的芯半结构的实施例的侧视图。

图6A-6C是诸如图3的300的平面芯式变压器的实施例的投影图。

图7是示出用于构造具有改良磁芯的装置的过程（700）的实施例的流程图。

图8是示出与图4B中所示的区域330对应的放大截面图的示意图。

具体实施方式

本发明可以以许多方式实施，包括过程；设备；系统；物质组分；在计算机可读存储介质上实施的计算机程序产品；和/或处理器，如经配置执行存储在存储器上且/或由存储器提供的指令的处理器，所述存储器连接到所述处理器。在本说明书中，这些实施方式或本发明可以采取的任何其他形式可以被称为技术。通常，所公开的过程的步骤的顺序可以在本发明的范围内改变。除非另外说明，如经配置执行任务而描述的诸如处理器或存储器的部件可以被实施为经暂时配置在给定时间执行所述任务的一般部件或经制造执行所述任务的具体部件。如本文所用，术语“处理器”是指一个或多个装置、电路和/或经配置处理诸如计算机程序指令等数据的处理芯。

与说明本发明的原理的附图一起，在下面提供本发明的一个或多个实施例的详细描述。本发明与此类实施例结合描述，但本发明不限于任何实施例。本发明的范围仅由权利要求限制并且本发明包括许多替换、修改和等同物。许多具体细节在下列描述中阐述，以便提供本发明的彻底理解。出于示例的目的，提供这些细节，并且本发明可根据权利要求实践，无这些具体细节中的一些或所有细节。为了清楚的目的，在与本发明相关的技术领域中已知的技术材料尚未详细描述，因此不必使得本发明模糊不清。

公开了具有替代芯几何形状的平面芯式变压器。在一些实施例中，该变压器具有包括第一部分和第二部分的磁芯结构。每个部分包括由对应组的绕组围绕的腿支柱，和未由绕组围绕的中心部分。在一些实施例中，基于具有常规三条腿的芯的变压器的参数来导出芯部分的参数。

图1是示出具有三条腿的磁芯结构的变压器的示例的三维图。变压器100包括两组绕组106a和106b以及三条腿的磁芯101。所述绕组使用导电线圈和电线形成，并围绕两个外腿支柱104a和104b。

图2A-2C是诸如图1的变压器100的具有三条腿的磁芯结构的示例变压器的投影图。

图2A示出沿y轴的示例变压器的前视图。磁芯结构200包括中心腿支柱202和两个外腿支柱204a和204b。围绕外腿支柱的绕组被示为206a和206b。阴影区域208a或208b（中心腿支柱和外腿支柱之一之间的区域）每个称为窗口区域，表示为W_a。在每组绕组中的转数和用于构造绕组的电线的截面积由W_a的值限制，因为所述绕组的总截面积不可以超过该值。芯结构的高度表示为c。