整合式磁性組件的製作方法

2023-05-05 16:54:56

專利名稱：整合式磁性組件的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種整合式磁性組件，尤其涉及一種整合了電流感應器的整 合式磁性組件。
背景技術：
一般而言，電器設備中常設有許多磁性組件，其中變壓器即為一常見的 磁性組件，其利用電能、磁能轉換感應原理而調整電壓，使電壓達到電器設 備能夠適用的範圍。
以伺服器(server)的電路為例，其必須通過電流感應器，例如比流器 (currenttransfomier)來檢測變壓器的電流。請參閱圖1，其為現有變壓器及電 流感應器設置於系統電路板的示意圖，如圖所示，現有的變壓器10與電流 感應器11分別設置於系統電路板1上，而變壓器10的初級繞組出線端所形 成的端部101和電流感應器11的出線端所構成的導接端111分別焊接於系 統電路板1的預設位置上，此外，電流感應器11具有中央孔洞110及穿過 中央孔洞110的一導線112，而導線112同樣焊接於系統電路板1上，至於 變壓器10的初級繞組的端部101和電流感應器11的導線112則通過系統電 路板1的布局線路(trace，未圖示)電性連接，以利用電流感應器11將高電流 轉為低電流而便於機器量測變壓器10的電流值。
然而變壓器10與電流感應器11各自獨立配置會佔據系統電路板1上大 量的空間，將使系統電路板l產生一些不易運用的畸零空間，因此並無法符 合電子設備小型化的發展趨勢。此外，由於變壓器10和電流感應器11的導 線112之間必須通過系統電路板1的布局線路電性連結，不但組裝不便且可 能造成電能的損耗。
有鑑於此，如何發展一種整合式的磁性組件，解決現有技術的缺點，實 為相關技術領域者目前所迫切需要解決的問題。

發明內容
本發明的主要目的為提供一種整合式磁性組件，其將電流感應器設置於 變壓器上以整合為一整合式磁性組件，並使變壓器的初級繞組的端部直接穿 過電流感應器的中央孔洞，解決現有變壓器與電流感應器分別設置於系統電 路板上所可能造成的空間浪費以及電能損耗，由此提升系統電路板的空間利 用率及整合式磁性組件的效能，使應用此整合式磁性組件的電子設備能夠符 合小型化、高效率的發展趨勢。
為達上述目的，本發明的一較廣實施形式為提供一種整合式磁性組件， 其設置於系統電路板上，整合式磁性組件包括第一磁性組件及第二磁性組
件，第一磁性組件包括:初級繞組，其具有至少一端部；次級繞組，其對應於 初級繞組設置；磁芯組，其套設於初級繞組及次級繞組上且部分為初級繞組 及次級繞組所包覆；以及容置槽；而第二磁性組件具有中央孔洞及多個導接 端，第二磁性組件容置於第一磁性組件的容置槽中並利用導接端與系統電路 板電性連接，而第一磁性組件的初級繞組的端部穿過第二磁性組件的中央孔 洞並與系統電路板電性連接。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件還具有繞線基座，繞線基座包括 本體，其兩相對側分別具有側壁；以及貫穿通道，其貫穿側壁及本體，容置 磁芯組的一部分。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件的繞線基座的本體及側壁共同定 義出繞線部，而初級繞組及次級繞組為導線，其設置於繞線部上。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件的繞線基座還包括第一延伸部， 其由側壁延伸而出且設有多個接腳，使整合式磁性組件通過接腳設置於系統 電路板上，而第一磁性組件的容置槽設置於繞線基座的第一延伸部中，且第 一延伸部還包括:第一貫穿部及第二貫穿部，其對應於第二磁性組件的中央孔 洞設置並與容置槽相連通，使初級繞組的端部穿過第二貫穿部、中央孔洞及 第一貫穿部而與系統電路板電性連接；以及多個凹槽，其設置於容置槽的邊 緣，引導第二磁性組件的導接端與鄰近的第一磁性組件的接腳電性連接。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件的繞線基座還包括第二延伸部， 其相對於第一延伸部由側壁延伸而出，而第一磁性組件的容置槽設置於繞線 基座的第二延伸部中，且第二延伸部還包括第一貫穿部及第二貫穿部，其對應於第二磁性組件的中央孔洞設置並與容置槽相連通，使初級繞組的端部
穿過第二貫穿部、中央孔洞及第一貫穿部而與系統電路板電性連接；以及多
個第三貫穿部，其與容置槽相連通，而第二磁性組件的導接端部分容置於第
三貫穿部中。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件的繞線基座還包括多個隔板，其 設置於本體上並與側壁及本體共同定義出繞線部，而多個隔板之間定義出容 置部，容置部部分與貫穿通道相連通，而第一磁性組件的初級繞組為導線， 其設置於繞線基座的繞線部上，次級繞組為多個導電片，其設置於繞線基座 的兩相對側及容置部中，使整合式磁性組件通過次級繞組設置於統電路板
上，至於第一磁性組件的容置槽設置於繞線基座的側壁上，且容置槽還包括: 第一貫穿部，其對應於第二磁性組件的中央孔洞，使初級繞組的端部穿過中 央孔洞及第一貫穿部而與系統電路板電性連接；以及至少一第二貫穿部，其 中第二磁性組件的導接端部分穿過第二貫穿部而與系統電路板電性連接。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件還包括套蓋，套蓋套設於磁芯組 上，而容置槽設置於套蓋上，且容置槽還包括第一貫穿部，其對應於第二 磁性組件的中央孔洞，使初級繞組的端部穿過中央孔洞及第一貫穿部而與系 統電路板電性連接；以及至少一第二貫穿部，其中第二磁性組件的導接端部 分穿過第二貫穿部而與系統電路板電性連接。
根據本發明的構想，其中磁芯組包括第一磁芯部及第二磁芯部，第一磁 芯部穿設於第一磁性組件的繞線基座的貫穿通道中，而第二磁芯部則套設於 初級繞組及次級繞組上。
根據本發明的構想，其中第一磁性組件為變壓器，而第二磁性組件為電 流感應器。


圖1為現有變壓器及電流感應器設置於系統電路板的示意圖。 圖2為本發明第一較佳實施例的整合式磁性組件結構示意圖。 圖3為本發明圖2所示的整合式磁性組件的仰視分解圖。 圖4為圖3所示的第一磁性組件的繞線基座的結構示意圖。 圖5為圖3所示的整合式磁性組件組裝完成的示意圖。圖6為本發明第二較佳實施例的整合式磁性組件的結構示意圖。
圖7為本發明第三較佳實施例的整合式磁性組件的分解示意圖。
圖8為本發明第四較佳實施例的整合式磁性組件的結構示意圖。
圖9為圖8的整合式磁性組件與統電路板的結合示意圖。
其中，附圖標記說明如下
1、 3 第二延伸部
10 第三貫穿部
11 隔板
系統電路板 變壓器 電流感應器
整合式磁性組件2、 4、 5、 6 第一磁芯部 2031、 5031
第二磁芯部
絕緣介質
本體
第一延伸部
接腳
凹槽
焊料
中央孔洞
第一磁性組件
初級繞組
次級繞組
磁芯組
容置槽
繞線基座
側壁
貫穿通道
導電本體 導電接腳 孔洞
2032、 5032 205 2001
2004、 4, 2006、 4006 2009 22
110、 211、 511 20、 40、 50、 60
201、 401、 501、 601
202、 402、 502、 602
203、 403、 503、 603
204、 404、 504、 604 200、 400、 500、 600
2002、 4002、 5002、 6002
2003、 4003、 5003
第一側面 第二側面 延伸肋
端部IOI、 2010、 611
々■ 4009 5004 5006 5021
5022、 6022
5023
605
6051
6052
6053
4010、 5010、 6010繞線部 2005、 4005、 5005
第一貫穿部 2007、 4007、 5041、 6041
第二貫穿部 2008、 4008、 5042、 6042
第二磁性組件 21、 41、 51、 61
導接端 111、 212、 412、 512、 612
導線 112、 210、 410、 510
具體實施例方式
體現本發明特徵與優點的一些典型實施例將在後段的說明中詳細敘述。 應理解的是本發明能夠在不同的形式上具有各種的變化，其皆不脫離本發明 的範圍，且其中的說明及附圖在本質上當作說明之用，而非用以限制本發明。
請參閱圖2，其為本發明第一較佳實施例的整合式磁性組件結構示意圖。 如圖2所示，整合式磁性組件2可設置於例如伺服器等電子設備、系統或裝 置的系統電路板3上，但不以此為限。而整合式磁性組件2主要包括第一磁 性組件20以及第二磁性組件21(如圖3及圖5所示)，其中第二磁性組件21 為由導線210纏繞環型磁芯所構成的結構，且具有一中央孔洞211及由導線 210的兩齣線端所形成的導接端212(如圖3所示)，在本實施例中，第二磁性 組件21可為檢測第一磁性組件20電流的電流感應器，例如比流器(current transformer),而第一磁性組件20則可為一變壓器，但不以此為限。
請參閱圖3並配合圖4，其中圖3為本發明圖2所示的整合式磁性組件 的仰視分解圖，而圖4為圖3所示的第一磁性組件的繞線基座的結構示意圖。 如圖3所示，第一磁性組件20具有初級繞組201、次級繞組202、磁芯組203 以及容置槽204，在本實施例中，第一磁性組件20還包括一繞線基座200， 而初級繞組201和次級繞組202皆為導線，例如漆包線，其可纏繞於繞線 基座200上，至於繞線基座200可為由塑料製成的一體成型結構，其可包括 本體2001、側壁2002及貫穿通道2003等部分(如圖4所示)，其中本體2001 可為柱狀結構，其兩相對側各自設有側壁2002，以利用側壁2002和本體2001 共同定義出一繞線部2005供初級繞組201和次級繞組202的導線纏繞(如圖 3所示)，而貫穿通道2003則沿著繞線基座200的本體2001的軸心a貫穿側
9壁2002及本體2001，使繞線基座200實質上呈一空心柱狀結構，在本實施 例中，繞線基座200的本體2001、側壁2002和貫穿通道2003皆可為圓形， 但其形狀實無所設限。此外，本實施例的繞線基座200還可包括一第一延伸 部2004，其為由側壁2002的邊緣延伸而出的座體，且第一延伸部2004的底 部設有多個接腳2006，接腳2006由導電材質所構成，使整合式磁性組件2 可利用接腳2006設置於系統電路板3上(如圖2所示)。
請再參閱圖4，在本實施例中，第一磁性組件20的容置槽204設置於繞 線基座200的其中一個第一延伸部2004中，換言之，容置槽204為埋設於 第一延伸部2004中的槽體，且容置槽204與第一延伸部2004以一體成型為 佳，亦即在本實施例中，可利用塑料形成一體成型的繞線基座200，並在第 一延伸部2004預留一開口位於第一延伸部2004底部的槽體以作為第一磁性 組件20的容置槽204，至於容置槽204的深度及長度約大於等於第二磁性組 件21的外徑，而容置槽204的寬度實質上則大於等於第二磁性組件21的厚 度，利用第一磁性組件20的容置槽204容置第二磁性組件21，以便將第二 磁性組件21埋設於第一磁性組件20的繞線基座200的第一延伸部2004中 而整合為單一的整合式磁性組件2(如圖5所示)。
請再參閱圖4，第一磁性組件20設有容置槽204的繞線基座200的第一 延伸部2004還可增設第一貫穿部2007和第二貫穿部2008，其中第一貫穿部 2007及第二貫穿部2008位於第一延伸部2004的兩相對側並與容置槽204 相連通，且第一、第二貫穿部2007、 2008對應於第二磁性組件21的中央孔 洞211設置，在本實施例中，第一貫穿部2007可為圓型的穿孔，其孔徑大 於等於第一磁性組件20的初級繞組201的端部2010的線徑，而第二貫穿部 2008則可為延伸至第一延伸部2004底部邊緣的缺口，通過第一貫穿部2007 及第二貫穿部2008的設置而引導初級繞組201的端部2010穿設；此外，第 一延伸部2004還可於容置槽204的邊緣設置多個凹槽2009，在本實施例中， 為配合第二磁性組件21的導接端212，凹槽2009的數目以兩個為佳，但不 以此為限，由此當第二磁性組件21容置於容置槽204中時，可利用凹槽2009 引導第二磁性組件21的導接端212與第一磁性組件20的繞線基座200的第 一延伸部2004上鄰近的接腳2006電性連接(如圖5所示)。
請再參閱圖3並配合圖5，其中圖5為圖3所示的整合式磁性組件組裝完成示意圖，在組裝第一磁性組件20時，第一磁性組件20的初級繞組201 和次級繞組202可重疊地設置於繞線基座200的繞線部2005上，舉例而言， 在本實施例中，可利用三明治繞法(sandwichwinding)將初級繞組201預設圈 數的一半先行纏繞於繞線基座200的繞線部2005上，而次級繞組202再對 應於初級繞組201包覆於初級繞組201上，最後再於次級繞組202外纏繞初 級繞組201剩餘的圈數，以利用初級繞組201將次級繞組202夾設於其間， 至於初級繞組201和次級繞組202之間是以絕緣介質205，例如絕緣膠帶， 使彼此絕緣分離。當初級繞組201、次級繞組202繞設完成後，初級繞組201 的導線可預留一端部2010，例如出線端，利用端部2010與第二磁性組件 21相組配，至於初級繞組201和次級繞組202的其餘端部則可利用纏繞或焊 接等方式設置於第一磁性組件20其繞線基座200的第一延伸部2004的對應 接腳2006上，以完成初級繞組201和次級繞組202的配置。而本發明圖3 最外層的初級繞組201截斷部分，清楚圖示初級繞組201和次級繞組202之 間的關係。
至於本實施例的第一磁性組件20的磁芯組203可為EE鐵芯組，但不以 此為限，其主要包括第一磁芯部2031和第二磁芯部2032，其中第一磁芯部 2031的形狀可與第一磁性組件20的繞線基座200的貫穿通道2003形狀相 符，且第一磁芯部2031的外徑約小於等於貫穿通道2003，由此可將磁芯組 203的第一磁芯部2031穿設並容置於繞線基座200的貫穿通道2003中，使 第一磁芯部2031為初級繞組201和次級繞組202所包覆，而此時第二磁芯 部2032則部分環繞於繞線基座200的外圍以套設在初級繞組201和次級繞 組202上，完成第一磁性組件20的組裝。
請再參閱圖3並配合圖5，當第二磁性組件21欲與第一磁性組件20整 合為整合式磁性組件2時，將第二磁性組件21容置於第一磁性組件20的容 置槽204中，並將第二磁性組件21的導接端212通過凹槽2009的引導，而 與鄰近的第一磁性組件20的接腳2006利用如纏繞或焊接等方式形成電性連 接，又由於第二磁性組件21的中央孔洞211對應於第一磁性組件20繞線基 座200的第一延伸部2004上的第一貫穿部2007和第二貫穿部2008，因此第 一磁性組件20的初級繞組201所預留的端部2010便可依序穿過第二貫穿部 2008、第二磁性組件21的中央孔洞211和第一貫穿部2007而相對於繞線基座200的第一延伸部2004凸出，以組成如本發明圖5所示的整合式磁性組 件2。當然，在一些實施例中，還可選擇性地利用黏著介質(未圖示)將第二 磁性組件21黏著於第一磁性組件20的容置槽204中，以避免第二磁性組件 21自容置槽204中脫離。
請再參閱圖5並配合圖2，組裝完成的整合式磁性組件2主要利用第一 磁性組件20的繞線基座200的第一延伸部2004上的接腳2006通過焊料22 設置於系統電路板3的預設位置上，由此第一磁性組件20的初級繞組201、 次級繞組202與接腳2006相連的端部及第二磁性組件21與接腳2006相連 的導接端212便可進一歩與系統電路板3形成電性連接，至於第一磁性組件 20的初級繞組201相對於第一延伸部2004凸出的端部2010則可利用焊料 22直接焊接於系統電路板3的預設位置上，與系統電路板3電性連接。由此 當第一磁性組件20的初級繞組201接收系統電路板3所供應的電源時，次 級繞組202便可因電磁感應作用而產生感應電壓輸出至負載(未圖示)，至於 第二磁性組件21則可通過第一磁性組件20的初級繞組201的端部2010穿 過其中央孔洞211而利用電磁感應檢測第一磁性組件20的電流。
由此可知，本發明利用第一磁性組件20所設置的容置槽204容置第二 磁性組件21，不僅可將第一、第二磁性組件20、 21加以整合，以避免第二 磁性組件21因獨立配置於系統電路板3上而佔用系統電路板3的空間，還 可使第一磁性組件20的初級繞組201的端部2010直接穿過第二磁性組件21 的中央孔洞211而與系統電路板3電性連接，以改善現有變壓器10和電流 感應器11的導線112之間必須利用系統電路板1的布局線路電性連接所造 成的種種不便(如圖1所示)，使應用整合式磁性組件2的系統電路板3可提 高其空間利用率，並減少可能產生的電流損耗。
當然，本發明並不限於上述實施形式，請參閱圖6，其為本發明第二較 佳實施例的整合式磁性組件的結構示意圖。如圖所示，整合式磁性組件4包 括第一磁性組件40及第二磁性組件41 ，其中第一磁性組件40及第二磁性組 件41分別為變壓器及例如比流器等電流感應器，但不以此為限，且第二磁 性組件41與本發明圖3所示的第二磁性組件21相同，亦為由導線410纏繞 磁芯所構成的結構，且具有一中央孔洞(未圖示)和兩導接端412。至於第一 磁性組件40具有初級繞組401、次級繞組402、磁芯組403以及容置槽404，且本實施例的第一磁性組件40同樣包括一繞線基座400，固然繞線基座400 的外型與本發明圖4所示的第一較佳實施例的繞線基座200有些許差異，但 繞線基座400的結構實質上與本發明圖4所示的繞線基座200相似，亦具有 本體、設置於本體兩相對側的側壁4002、貫穿本體及側壁4002的貫穿通道 4003、由側壁4002向下延伸設置的第一延伸部4004、由本體和側壁4002 所共同定義的繞線部4005、以及由第一延伸部4004底面延伸而出的接腳 4006等結構，而第一磁性組件40的初級繞組401、次級繞組402亦為導線， 且初級繞組401、次級繞組402、繞線基座400和磁芯組403彼此之間的配 置關皆與本發明第一較佳實施例相同，由此不再贅述。
只有在本實施例中，第一磁性組件40的繞線基座400還設有第二延伸 部4000，其相對於第一延伸部4004地由側壁4002朝遠離第一延伸部4004 的方向延伸而出，而本實施例的第一磁性組件40的容置槽404設置於繞線 基座400的第二延伸部4000中，換言之，相較於本發明第二圖及圖5的第 一較佳實施例，本實施例的第二磁性組件41通過設置於第一磁性組件40繞 線基座400上的第二延伸部4000的容置槽404承託而相對設置於第一磁性 組件40上，又由於本實施例的繞線基座400的兩個第二延伸部4000上皆可 設置容置槽404，由此第二磁性組件41可依系統電路板(未圖示)的配置而選 擇其設置位置。至於第一磁性組件40的繞線基座400的第二延伸部4000除 了可在其兩相對側設置對應於第二磁性組件41的中央孔洞的第一貫穿部 4007及第二貫穿部4008夕卜，亦可增設多個第三貫穿部4009，在本實施例中， 第一貫穿部4007和第二貫穿部4008亦分別為與容置槽404連通的圓形穿孔 及缺口，其結構、用途皆與本發明圖4所示的對應結構相同，而第三貫穿部 4009亦與容置槽404連通，且數量以兩個為佳，其分別設置於第一貫穿部 4007的兩側且形狀與第二貫穿部4008相同，為延伸至第二延伸部4000頂部 邊緣的缺口，但不以此為限，以配合第二磁性組件41的導接端412。
請再參閱圖6，本實施例的整合式磁性組件4的第二磁性組件41可容置 於位於第一磁性組件40繞線基座400的第二延伸部4000的容置槽404中， 且第二磁性組件41的導接端412穿過第三貫穿部4009並部分容置於其中， 以利用第三貫穿部4009固定導接端412的位置，並通過第三貫穿部4009的 引導使導接端412可順勢與系統電路板(未圖示)電性連接。而由於第二磁性組件41的中央孔洞對應於第二延伸部4000的第一貫穿部4007和第二貫穿 部4008，因此裝配完成的第一磁性組件40亦可利用其初級繞組401的端部 4010依序穿過繞線基座400的第二延伸部4000的第二貫穿部4008、第二磁 性組件41的中央孔洞和第一貫穿部4007，進而直接與系統電路板(未圖示) 電性連接，而整合式磁性組件4同樣通過接腳4006設置於系統電路板(未圖 示)上而與系統電路板結構連接及電性連接，至於第一、第二磁性組件40、 41彼此間的細節關皆與本發明圖3及圖5所示的第一較佳實施例相同，由此 不再贅述。由此可知，即便本實施例將容置槽404改設於第一磁性組件40 的繞線基座400的第二延伸部4000中，仍可利用容置槽404容置第二磁性 組件41而節省系統電路板的使用空間，且由於第一磁性組件40的初級繞組 401的端部4010可直接穿過第二磁性組件41的中央孔洞而與系統電路板電 性連接，因此亦能避免電能的損耗。
請參閱圖7，其為本發明第三較佳實施例的整合式磁性組件的分解示意 圖。如圖所示，整合式磁性組件5包括第一磁性組件50及第二磁性組件51， 其中第二磁性組件51可為比流器等電流感應器，其導線510、中央孔洞511 及導接端512等的配置皆與前述的實施例相同，故不贅述；而第一磁性組件 50可為變壓器，但不以此為限。在本實施例中，第一磁性組件50包括初級 繞組50K次級繞組502、磁芯組503和容置槽504等部份，此外，第一磁 性組件50還可包括一繞線基座500，而繞線基座500同樣具有本體、位於本 體兩相對側的側壁5002以及貫穿本體、側壁5002的貫穿信道5003等結構， 其彼此間的關係與本發明的圖4、圖6所示的第一、第二較佳實施例相同， 但本實施例的繞線基座500不具有第一延伸部及第二延伸部，且繞線基座500 還增設了多個隔板5004，隔板5004設置於本體上並介於兩側壁5002之間， 利用隔板5004、側壁5002和本體共同定義出繞線部5005,至於多個隔板5004 之間則定義出容置部5006，其部分與貫穿通道5003相連通，以容置部分的 次級繞組502。在本實施例中，初級繞組501為具有至少一端部5010的導線， 其可繞設於第一磁性組件50的繞線基座500的繞線部5005上，至於次級繞 組502可為多個導電片，例如三個導電片，每一導電片由兩導電層，例如 銅片，之間夾設一絕緣層而製成，但不以此為限，且每一導電片主要可包括 導電本體5021和由導電本體5021延伸 出的導電接腳5022，其中導電本體5021的外型配合繞線基座500的剖面，且具有一對應於繞線基座500的貫穿 通道5003的孔洞5023。
請再參閱圖7，在本實施例中，第一磁性組件50的容置槽504設置於繞 線基座500的側壁5002上，並平行於繞線基座的本體軸向而由側壁5002延 伸而出，容置槽504的外型可為半橢圓形的槽體結構，其容積大致與第二磁 性組件51相符，以配合第二磁性組件51，但容置槽504的形狀實無所設限， 凡任何可用以容置第二磁性組件51的結構，例如矩形、圓形槽體，皆可 作為容置槽504，且容置槽504及繞線基座500以一體成型為佳。此外，容 置槽504還包括第一貫穿部5041和至少一第二貫穿部5042，第一貫穿部5041 和第二貫穿部5042皆可為設置在容置槽504的底面的圓形穿孔，且第一、 第二貫穿部5041、 5042皆與容置槽504相連通，又第一貫穿部5041還對應 於第二磁性組件51的中央孔洞511，而第二貫穿部5042的數目則可為一個， 但不以此為限，使第一磁性組件50的初級繞組501的端部5010和第二磁性 組件51的其中一導接端512可分別穿設於第一貫穿部5041、第二貫穿部5042 中。當然，在一些實施例中，亦可在容置槽504上設置兩個第二貫穿部5042， 使第二磁性組件51的兩個導接端512皆可穿過第二貫穿部5042而與系統電 路板(未圖示)相連。
請再參閱圖7，在組裝第一磁性組件50時，可將次級繞組502對應於初 級繞組501交錯設置，換言之，在本實施例中，將初級繞組501的導線纏繞 於繞線基座500的繞線部5005上，並將次級繞組502最外側的兩導電片分 設於繞線基座500的兩相對側，使其導電本體5021緊鄰於繞線基座500的 側壁5002，而次級繞組502位於中間的導電片其導電本體5021則容置於繞 線基座500的容置部5006中，且由於次級繞組502的每一導電片的孔洞5023 對應於繞線基座500的貫穿通道5003，因此磁芯組503便可利用其第一磁芯 部5031穿設於繞線基座500的貫穿通道5003和次級繞組502的孔洞5023 中，使第一磁芯部5031為初級繞組501和次級繞組502所包覆，此時磁芯 組503的第二磁芯部5032則套覆於初級繞組501和次級繞組502的外圍， 組成第一磁性組件50。
而當第二磁性組件51欲與第一磁性組件50組裝成整合式磁性組件5時， 同樣將第二磁性組件51容置於設置在第一磁性組件50繞線基座500的側壁5002的容置槽504中，由於第二磁性組件51的中央孔洞511對應於容置槽 504的第一貫穿部5041，因此第一磁性組件50的初級繞組501的端部5010 可依序穿過第二磁性組件51的中央孔洞511和容置槽504的第一貫穿部 5041而直接與系統電路板(未圖示)的預設位置電性連接，至於第二磁性組件 51的其中一個導接端512亦可由第二貫穿部5042穿過容置槽504以與系統 電路板電性連接；而整合式磁性組件5則利用其第一磁性組件50的次級繞 組502相對於繞線基座500凸出的導電接腳5022設置於系統電路板上，且 第一磁性組件50的初級繞組501的另一端部(未圖示)和第二磁性組件51未 穿設於容置槽504的第二貫穿部5042的導接端512亦可直接焊接於系統電 路板的預設位置上，使整合式磁性組件5與系統電路板(未圖示)形成電性連 接，因此當第一磁性組件50的初級繞組501接收由系統電路板輸入的電流 時，次級繞組502可因此產生感應電流而輸出至負載(未圖示)，至於第二磁 性組件51則可通過初級繞組501的端部5010穿過其中央孔洞511而檢測其 電流。
通過上述第一至第三較佳實施例的說明可知，本發明可通過於第一磁性 組件的繞線基座上設置容置槽來容置第二磁性組件，將第一、第二磁性組件 整合為單一的整合式磁性組件，使系統電路板的空間利用更有效率，且由於 第一磁性組件的初級繞組的端部直接穿過第二磁性組件的中央孔洞而與系 統電路板電性連接，故可避免電能損耗，而不論容置槽設置於第一磁性組件 的繞線基座的第一延伸部(如圖5所示)、第二延伸部(如圖6所示)或側壁(如 圖7所示)，其皆可達成相同效果且不影響本發明的實施。
請參閱圖8，其為本發明第四較佳實施例的整合式磁性組件的結構示意 圖，如圖所示，本實施例中的整合式磁性組件6亦包括第一磁性組件60及 第二磁性組件61，其中第一磁性組件60可為變壓器，其結構實質上與本發 明圖7所示的第一磁性組件50的結構相似，亦具有初級繞組601、次級繞組 602、磁芯組603、容置槽604以及繞線基座600等結構，其中初級繞組601、 次級繞組602、磁芯組603和繞線基座600彼此之間的配置方式與本發明圖 7所示的第三較佳實施例完全相同，由此不再贅述；而繞線基座600結構亦 與圖7的繞線基座500相仿，但在本實施例中，第一磁性組件60還包括套 蓋605，而容置槽604並非由第一磁性組件60的繞線基座600的側壁6002
16延伸而出，而是設置於套蓋605上，套蓋605由絕緣材質所構成，例如塑 料，其可包括第一側面6051、第二側面6052和由第一、第二側面6051、 6052 延伸而出的延伸肋6053，通過延伸肋6053與磁芯組603相互卡合而將套蓋 605套設於磁芯組603上(如圖9所示)，使整合式磁性組件6可通過套蓋605 的設置而與鄰近且具有較大壓差的電子組件(未圖示)保持電器安全性。
請再參閱圖8，容置槽604可由套蓋605的第一側面6051延伸而出，但 不以此為限，在一些實施例中亦可視需求將容置槽604設置於套蓋605的第 二側面6052上，且容置槽604及套蓋605以一體成型為佳。容置槽604可 包括第一貫穿部6041和至少一第二貫穿部6042，而容置槽604及其第一、 第二貫穿部6041、 6042的作用、結構皆與本發明圖7所示的第三實施例中 的容置槽504完全相同，由此不再贅述。當第二磁性組件61欲與第一磁性 組件60整合時，可將第二磁性組件61容置於第一磁性組件60位於套蓋605 上的容置槽604中，使第二磁性組件61的中央孔洞611對應於容置槽604 的第一貫穿部6041，因此第一磁性組件60的初級繞組601的端部6010便可 依序穿過第二磁性組件61的中央孔洞611和容置槽604的第一貫穿部6041 ， 而第二磁性組件61的其中一導接端612亦可穿過第二貫穿部6042並部分容 置於第二貫穿部6042中，以利用第二貫穿部6042固定該導接端612的位置， 如此便可將第一、第二磁性組件60、 61通過套蓋605和容置槽604而加以 整合為單一的整合式磁性組件6(如圖9所示)。至於組裝完成的整合式磁性 組件6可利用其第一磁性組件60的次級繞組602的導電接腳6022設置於系 統電路板3的預設位置上，以與系統電路板3結構連接和電性連接，而第一 磁性組件60的初級繞組601的端部6010和第二磁性組件61穿過第二貫穿 部6042的導接端612則可下拉而直接與系統電路板3電性連接，又第一磁 性組件60的初級繞組601的另一端部(未圖示)和第二磁性組件61的未穿設 於第二貫穿部6042的另一導接端612亦可直接與系統電路板3電性連接， 將整合式磁性組件6設置於系統電路板3上(如圖9所示)。
由上述說明可知，本發明容置第二磁性組件的容置槽並不限於設置在第 一磁性組件的繞線基座上(如圖5至圖7所示)，亦可如圖8所示，將容置槽 604設置於套蓋605上，其同樣可達到整合第一、第二磁性組件60、 61的目 的，由此應可理解，當本發明的概念應用於不具繞線基座的第一磁性組件時，亦可通過於套蓋上設置容置槽而將第一、第二磁性組件加以整合，不但可由 此提升系統電路板的空間利用率，亦可避免現有利用系統電路板的布局線路 連接第一、第二磁性組件而造成的電能損耗。再者，當整合式磁性組件設置 於系統電路板上時，還可通過套蓋的設置而確保整合式磁性組件與鄰近的其 它電子組件保持適當的電器安全性。
綜上所述，本發明主要在第一磁性組件的繞線基座上未利用的空間或在 第一磁性組件的套蓋上設置容置槽，並以容置槽容置第二磁性組件，進而將 第一、第二磁性組件加以整合為整合式磁性組件，由於第二磁性組件設置於 第一磁性組件上，因此不會佔據系統電路板的空間，由此可提升系統電路板 的空間利用率，使系統電路板可符合小型化的發展趨勢，且有利於縮小電子 設備的整體體積。
此外，由於整合式磁性組件的第一磁性組件的初級繞組其端部可直接穿 過第二磁性組件的中央孔洞並與系統電路板電性連接，不但可簡化組裝過 程，還可避免現有技術中因通過系統電路板的布局線路連接變壓器和穿過電 流感應器的中央孔洞的導線所造成的不便及可能產生的電能損耗，使整合式 磁性組件的效率得以提升。
再者，由於本發明第一磁性組件的容置槽可依需求設置於第一磁性組件 的繞線基座或套蓋上，因此可配合系統電路板的其它電子組件的擺設而靈活 地配置，使系統電路板的設計更有彈性，其此皆為現有技術所無法達成，由 此本發明的整合式磁性組件極具產業的價值。
縱使本發明已由上述的實施例詳細敘述而可由熟悉本技藝的人士任施 匠思而為諸般修飾，然皆不脫如附權利要求所欲保護的範圍。
權利要求
1.一種整合式磁性組件，其設置於一系統電路板上，該整合式磁性組件包括一第一磁性組件，其包括一初級繞組，其具有至少一端部；一次級繞組，其對應於該初級繞組設置；一磁芯組，其套設於該初級繞組及該次級繞組上且部分為該初級繞組及該次級繞組所包覆；以及一容置槽；以及一第二磁性組件，其具有一中央孔洞及多個導接端，該第二磁性組件容置於該第一磁性組件的該容置槽中並利用該導接端與該系統電路板電性連接，而該第一磁性組件的該初級繞組的該端部穿過該第二磁性組件的該中央孔洞並與該系統電路板電性連接。
2. 如權利要求1所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件還具有一 繞線基座，該繞線基座包括一本體，該本體的兩相對側分別具有一側壁；以及 一貫穿通道，其貫穿該側壁及該本體，容置該磁芯組的一部分。
3. 如權利要求2所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該繞線 基座的該本體及該側壁共同定義出一繞線部，而該初級繞組及該次級繞組為 導線，其設置於該繞線部上。
4. 如權利要求2所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該繞線 基座還包括一第一延伸部，其由該側壁延伸而出且設有多個接腳，使該整合 式磁性組件通過該接腳設置於該系統電路板上。
5. 如權利要求4所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該容置 槽設置於該繞線基座的該第一延伸部中，且該第一延伸部還包括一第一貫穿部及一第二貫穿部，其對應於該第二磁性組件的該中央孔洞 設置並與該容置槽相連通，使該初級繞組的該端部穿過該第二貫穿部、該中 央孔洞及該第一貫穿部而與該統電路板電性連接；以及多個凹槽，其設置於該容置槽的邊緣，引導該第二磁性組件的該導接端與鄰近的該第一磁性組件的該接腳電性連接。
6. 如權利要求4所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該繞線基座還包括一第二延伸部，其相對於該第一延伸部由該側壁延伸而出，而該容置槽設置於該第二延伸部中，且該第二延伸部還包括一第一貫穿部及一第二貫穿部，其對應於該第二磁性組件的該中央孔洞 設置並與該容置槽相連通，使該初級繞組的該端部穿過該第二貫穿部、該中 央孔洞及該第一貫穿部而與該系統電路板電性連接；以及多個第三貫穿部，其與該容置槽相連通，而該第二磁性組件的該導接端部分容置於該第三貫穿部中。
7. 如權利要求2所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該繞線 基座還包括多個隔板，其設置於該本體上並與該側壁及該本體共同定義出一 繞線部，而該多個隔板之間定義出一容置部，該容置部部分與該貫穿通道相連通。
8. 如權利要求7所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該初級 繞組為導線，其設置於該繞線基座的該繞線部上，而該次級繞組為多個導電 片，其設置於該繞線基座的兩相對側及該容置部中，使該整合式磁性組件通 過該次級繞組設置於該系統電路板上。
9. 如權利要求7所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件的該容置 槽設置於該繞線基座的該側壁上，且該容置槽還包括一第一貫穿部，其對應於該第二磁性組件的該中央孔洞，使該初級繞組 的該端部穿過該中央孔洞及該第一貫穿部而與該系統電路板電性連接；以及至少一第二貫穿部，其中該第二磁性組件的該導接端部分穿過該第二貫 穿部而與該系統電路板電性連接。
10. 如權利要求1所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件還包括 一套蓋，該套蓋套設於該磁芯組上，而該容置槽設置於該套蓋上，且該容置槽還包括--第一貫穿部，其對應於該第二磁性組件的該中央孔洞，使該初級繞組 的該端部穿過該中央孔洞及該第一貫穿部而與該系統電路板電性連接；以及至少一第二貫穿部，其中該第二磁性組件的該導接端部分穿過該第二貫 穿部而與該系統電路板電性連接。
11. 如權利要求2所述的整合式磁性組件，其中該磁芯組包括一第一磁 芯部及一第二磁芯部，該第一磁芯部穿設於該第一磁性組件的該繞線基座的 該貫穿通道中，而該第二磁芯部則套設於該初級繞組及該次級繞組上。
12. 如權利要求1所述的整合式磁性組件，其中該第一磁性組件為一變 壓器，而該第二磁性組件為一電流感應器。
全文摘要
本發明為一種整合式磁性組件，其設置於系統電路板上，整合式磁性組件包括第一磁性組件及第二磁性組件，其中第一磁性組件包括初級繞組，其具有至少一端部；次級繞組，其對應於初級繞組設置；磁芯組，其套設於初級繞組及次級繞組上且部分為初級繞組及次級繞組所包覆；以及容置槽；而第二磁性組件具有中央孔洞及多個導接端，其容置於第一磁性組件的容置槽中並利用導接端與系統電路板電性連接，而第一磁性組件的初級繞組的端部穿過第二磁性組件的中央孔洞並與系統電路板電性連接。
文檔編號H01F27/00GK101615496SQ20081012866
公開日2009年12月30日 申請日期2008年6月23日 優先權日2008年6月23日
發明者廖高材, 鄧經憲 申請人:臺達電子工業股份有限公司