[发明专利]磁性功率器件和应用其的电源模块

说明书

本申请提供一种磁性功率器件，包括印刷电路板和装配在所述印刷电路板上的磁芯。所述磁芯包括磁芯本体和多个散热齿。所述磁芯本体与所述印刷电路板结合。所述多个散热齿凸设在所述磁芯本体背离所述印刷电路板的外表面上。所述多个散热齿与所述磁芯本体为直接接触结合。本申请还提供该种应用该磁性功率器件的电源模块。所述散热齿的设计增大了所述磁芯的表面散热面积，提升散热能力；由于所述磁芯本体的至少局部结合在所述印刷电路板上，如此所述印刷电路板的热量可传导至磁芯，通过磁芯将热量散发出去。

技术领域

本申请涉及一种磁性功率器件和应用该磁性功率器件的电源模块。

背景技术

随着电源产品功率密度的不断提升，变压器、电感等磁性功率器件工作温度越来越高，但磁性功率器件中用于散热的空间也越来越小，对其散热措施提出新的挑战。一种散热的方式是在磁性功率器件上粘结散热器，具体为采用导热系数较好的胶水，将散热器粘接至磁芯上用于散热。然而，该种散热方式具有以下缺点：(1)物料成本：如果粘接面积较大，所需导热胶用量较多，成本也较高；(2)适用场景：在室外等温度大幅变化、高湿等恶劣环境下散热器有脱落的风险；(3)工艺难度：粘接散热器需要特定种类的导热胶，否则存在因导热胶热膨胀系数较大压裂磁芯的风险，此外还需要在导热胶的导热能力与粘接能力间进行权衡取舍。另一种散热的方式是在磁芯与产品的机壳之间设置导热垫，将热量通过导热垫继而由机壳散发除去。然而，该种散热方式具有以下缺点：(1)物料成本：导热垫的成本随厚度的增加不断提高；(2)适用场景：难以覆盖磁芯远离机壳的场景；(3)工艺难度：对磁芯和机壳的尺寸公差提出了很高的要求，当导热垫厚度偏小时，会导致磁芯与散热机壳的接触不够紧密，散热效果差；当导热垫厚度偏大时，装配完成后会使磁芯和机壳都承受较大应力，出现开裂、变形等风险。

发明内容

本申请实施例第一方面提供了一种磁性功率器件，包括：

印刷电路板；

装配在所述印刷电路板上的磁芯，所述磁芯包括磁芯本体和多个散热齿，所述磁芯本体与所述印刷电路板结合，所述多个散热齿凸设在所述磁芯本体背离所述印刷电路板的至少一外表面上。

所述磁芯的散热齿的设计增大了所述磁芯的表面散热面积，提升散热能力；所述磁芯上可不需要另外粘接散热器或设置导热垫实现与机壳的连接，有效降低了磁性功率器件占用的体积；由于所述磁芯本体结合在所述印刷电路板上，如此所述印刷电路板的热量可传导至磁芯，通过磁芯将热量散发出去。

本申请实施方式中，所述磁芯本体包括相互连接的第一磁芯部和第二磁芯部，所述第一磁芯部包括主体部和连接在所述主体部一表面上的至少一支撑部，所述支撑部贯穿所述印刷电路板与所述第二磁芯部结合；所述印刷电路板位于所述主体部和所述第二磁芯部之间；所述多个散热齿凸设在所述第一磁芯部背离所述印刷电路板的外表面上和所述第二磁芯部背离所述印刷电路板的外表面上。

通常磁芯本体的第一磁芯部和第二磁芯部为分别成型的，组装时将第一磁芯部和第二磁芯部分别放置在所述印刷电路板的两侧，能够实现简单快速将所述磁芯本体装配到所述印刷电路板上，且所述支撑部与所述第二磁芯部的结合界面上可设置胶粘剂以使所述第一磁芯部和所述第二磁芯部牢固结合。

本申请实施方式中，所述第一磁芯部和所述第二磁芯部中的至少一个与所述印刷电路板结合。

本申请实施方式中，所述第一磁芯部还包括与所述主体部一体成型的至少一凸块，所述至少一凸块与所述至少一支撑部位于所述主体部的同一表面；或者所述第二磁芯部朝向所述印刷电路板的表面设置有至少一凸块；所述至少一凸块与所述印刷电路板结合。

凸块的数量可为多个，以保证第一磁芯部与印刷电路板的接触面积。每一个凸块的厚度小于所述支撑部的厚度以使凸块能够结合在所述印刷电路板上。如此，印刷电路板产生的热量，尤其是绕组产生的热量可通过凸块传导至磁芯通过磁芯将热量散发出去。