CN114068153A - 低轮廓高电流耦合绕组电磁部件 - Google Patents

Abstract

用于在电路板上实现的多相电力电路的低轮廓表面安装电磁部件，包括磁芯结构和至少一个双绕组装置，该双绕组装置包括不同厚度的绕组，但每个绕组都包括跨越磁芯结构线性延伸的细长平面主绕组部分。细长平面主绕组部分中的一个覆盖另一个，并且当绕组保持彼此磁耦合时，分隔器元件将细长平面主绕组部分分开。

Description

低轮廓高电流耦合绕组电磁部件

技术领域

本发明的领域总地涉及电磁部件，并且更特别地涉及用于电路板应用的具有多个磁耦合线圈绕组的表面安装电磁部件。

背景技术

已知诸如电感器和变压器的电磁部件，其包括磁芯和在磁芯中限定线圈或绕组的一个或多个导体。在这样的部件中，流过该部件中的一个或多个线圈或绕组的电流根据众所周知的电磁原理生成磁场，在电力分配系统中该磁场可以与磁芯结合利用，以实现期望目的。在电感器部件中，一个或多个磁场可以有效地用于在磁芯中存储能量，从磁芯中释放能量并调节电压输出。在变压器部件中，在第一线圈或绕组中流动的电流可以在第二线圈或绕组中感应电流，以升高或降低电压输入，并调节电压输出。在一些情况下，电磁部件可以结合变压器和电感器部件的功能，并且在多相电力系统中，导体可以彼此磁耦合以在电力分配系统中产生其他期望的效果和优点。

对于某些应用而言，为产生期望的结果，这样的部件的构造可能过于复杂和昂贵。因此需要改进。

附图说明

参考以下附图描述了非限制性和非穷举性的实施例，其中，除非另外指明，否则各个附图中的相似附图标记指代相似的部件。

图1是包括多个磁耦合绕组的表面安装电磁部件组件的第一示例性实施例的顶部透视图。

图2是图1所示的表面安装电磁部件组件的分解图。

图3是图1和图2所示的表面安装电磁部件组件的顶视图。

图4是图1至3所示的表面安装电磁部件组件的端部正视图。

图5是包括多个磁耦合绕组的表面安装电磁部件组件的第二示例性实施例的顶部透视图。

图6是图5所示的表面安装电磁部件组件的分解图。

图7是图5和图6所示的表面安装电磁部件组件的顶视图。

图8是图5至7所示的表面安装电磁部件组件的端部正视图。

图9是包括多个磁耦合绕组的表面安装电磁部件组件的第三示例性实施例的顶部透视图。

图10是图9所示的表面安装电磁部件组件的分解图。

图11是图9和图10所示的表面安装电磁部件组件的顶视图。

图12是图9至11所示的表面安装电磁部件组件的端部正视图。

图13是包括多个磁耦合绕组的表面安装电磁部件组件的第四示例性实施例的顶部透视图。

图14是图13所示的表面安装电磁部件组件的分解图。

图15是图13和图14所示的表面安装电磁部件组件的顶视图。

图16是图13至15所示的表面安装电磁部件组件的端部正视图。

具体实施方式

鉴于产业趋向于越来越小的电磁部件，现在要求电磁部件制造商提供不包括性能属性的较小部件。这种较小的电磁部件可以以增加的部件密度安装在电路板上。然而，对于某些涉及更高功率、更高电流电路的应用而言，很难以经济的方式满足对越来越小的部件的需求。在电路板上实现的某些多相电力应用给产业带来了额外的挑战，以减小的封装尺寸为较小的部件提供期望的性能。

例如，在包括在以快速波动的电流达到高水平运行的服务器的数据中心应用中，期望在电路板上实现多相变压器-电感器电压调节器(TLVR)模块。已知TLVR模块包括磁耦合绕组以提供期望的调节电压输出，但是在不影响性能考量的情况下，以较小的尺寸制造往往是复杂且昂贵的。同样已知使用磁耦合绕组的多相电压调节器模块(VRM)电路板部件，该绕组在各种电力系统应用中提供期望的性能，但在不影响性能考量的情况下以较小的尺寸制造同样是复杂和昂贵的。对于高压和低压电路板电力系统应用来说，多相变压器部件也是已知的，在不影响性能考量的情况下，以较小的尺寸制造也很复杂且昂贵。

已知在多相电路板应用中使用电磁部件，例如上述电磁部件，其期望地包括集成在公共芯结构中的多个磁耦合绕组，相对于各自在单独的磁芯结构中具有单个绕组的分立部件，该电磁部件减小了部件的尺寸。然而，这种类型的现有电磁部件在某些方面是不利的，并且需要改进，特别是对于其中期望以节省成本的方式进一步减小封装尺寸的相对高电流、高功率的多相电力系统而言。

下文描述了改进的电磁部件组件的实施例，这些实施例可以以较低的成本和期望的封装尺寸来制造，同时为上述应用提供可接受的耦合绕组性能。这至少部分地经由多个相对低成本、简单成形且易于制造的模块化部件部分来实现，这些模块化部件部分可以以不同的组合进行混合和匹配以从少量的模块化部分中提供多种不同的电磁部件。还提供了具有不同工艺和厚度的不同绕组的、独特的、节省空间的双绕组装置，其以某种方式定向在磁芯结构中，以便于相对于常规电磁部件构造减少电路板的部件的轮廓。方法方面将在以下描述中部分显而易见，并且部分地明确讨论。

图1-4示出了低轮廓表面安装电磁部件组件100的第一示例性实施例的各种视图。图1以透视图示出了电磁部件组件100。图2是电磁部件组件100的分解图。图3是电磁部件组件100的顶视图，以及图4是电磁部件组件100的端视图。

电磁部件组件100通常包括电路板50、磁芯结构102和位于磁芯结构102内的节省空间的双绕组装置150。

所示示例中的磁芯结构102由围绕双绕组装置150组装的第一和第二磁芯件104、106制成。如图所示组装时，磁芯件104、106的组合限定了较大的磁芯结构102，其包括多个大致正交的侧壁，这些侧壁赋予整体矩形或盒状的形状和外观。在所示示例中，磁芯结构102的盒状形状具有沿着第一维度轴(例如笛卡尔坐标系的x轴)测量的总长度L、沿着垂直于第一维度轴的第二维度轴(例如笛卡尔坐标系的y轴)测量的宽度W、以及沿着垂直于第一和第二维度轴延伸的第三维度轴(例如笛卡尔坐标系的z轴)测量的高度H。如图所示，高度维度H远小于长度维度L且略小于宽度维度W。

磁芯结构102的长度、宽度和高度维度的维度比例被选择以在仍然实现使用中部件的足够性能的同时尽可能减小高度维度H以产生所谓的低轮廓部件。在更高功率、更高电流的电路中，随着高度维度H的减小，维度L(以及可能W也)增大，以容纳能够在更高电流的电路中执行的更大的线圈绕组。这种低轮廓部件构造与替代的电磁部件构造形成对比，其中，芯结构有利于增加的高度维度H，以实现L维度和W维度的减小，从而实现在x,y平面中的电路板50的平面上的较小的占用面积或占据面积。低轮廓部件可以实现在z维度上的较小的电路板组件和/或有助于在z维度上减小的空间中的堆叠的电路板，而占用面积小的部件增加x,y平面上的电路板上的部件密度，或有助于减小x和y维度上的电路板尺寸。

在预期的实施例中，磁芯结构102可以由模块化磁芯件104、106组装而成，模块化磁芯件104、106各自利用已知的软磁性颗粒材料和诸如模制颗粒状磁性颗粒的已知技术来制造以产生期望的形状。用于制造磁芯件的软磁性粉末颗粒可以包括铁氧体颗粒、铁(Fe)颗粒、铁硅铝(Fe--Si--Al)颗粒、MPP(Ni--Mo--Fe)颗粒、HighFlux(Ni--Fe)颗粒、Megaflux(Fe--Si合金)颗粒、铁基无定形粉末颗粒、钴基无定形粉末颗粒和本领域已知的其他合适材料。在某些情况下，可以用绝缘材料涂覆磁性粉末颗粒，使得磁芯件可以具有本领域技术人员所熟悉的所谓的分布间隙特性并且以已知方式制造。模块化磁芯件104、106可以由相同或不同的磁性材料制成，并且这样可以根据需要具有相同或不同的磁性。

在图1-4的示例中，模块化磁芯件104、106被成形为在与x,y平面平行的平面中在双绕组装置150的任一侧上布置的分立且不同的磁芯件。磁芯件104、106中的每一个限定了磁芯结构102的总体高度H的约50％或1/2，同时具有相等的长度和宽度维度L和W。在所示的装置中，芯件106限定了整个顶壁108并且芯件104限定了磁芯结构102的整个底壁110。在本说明书的上下文中，磁芯结构102的“底”壁110与电路板50的x,y平面相邻定位，以及“顶”壁位于离电路板50的x,y平面的距离H处。

每个芯件104、106限定了相对的纵向侧壁112、114的一部分，该部分将磁芯结构102中的顶壁108和底壁110互连。每个芯件104、106也限定了相对的横向侧壁116、118的一部分，该部分将磁芯结构102中的顶壁108和底壁110互连。在所示的示例中，每个芯件104限定了当组装在完成的部件100中时完成的磁芯结构102的整个纵向侧壁112、114和横向侧壁116、118的大约1/2。

芯件104包括形成在其上表面122中的细长的笔直且线性的、纵向延伸的通道120，该通道120相对于大致平坦和平面的底壁110以相对于磁芯件104的纵向侧112、114的均匀间隔的关系延伸。通道120在x方向上沿轴向或纵向在芯件104的整个长度L上延伸，并且在纵向侧112、114之间在芯件104的y方向或宽度方向上大致居中。这样，通道120在纵向侧112、114之间的平行于底表面110的平面中轴向延伸，并且是开放的并且可从每个横向侧边缘116、118进入。此外，通道120在深度上延伸在z方向上的芯件104的高度维度的大约一半，并且在y方向上延伸芯件104的宽度维度W的1/2以上。通道120在x和y方向上的比例在x，y平面中赋予芯件104的均匀的U形横截面。这样，芯件104有时被称为U形芯。在使用中，底壁110与电路板接触延伸，或者与图1中的电路板50的x，y平面稍微间隔开但大致平行地延伸。

芯件106中的顶壁108是大致平坦的和平面的。下壁122与顶壁108相对，并且在芯件106中也是大致平坦的和平面的。芯件在x,y平面中具有芯件106的均匀的矩形横截面。这样，芯件106有时被称为I形芯。

双绕组装置150包括第一导电绕组152、第二导电绕组154和分隔器元件156。第一导电绕组152和第二导电绕组154使用本领域技术人员熟悉的已知导电材料(例如金属或金属合金)彼此分开地制造。第一绕组152和第二绕组154在z方向上由分隔器元件156彼此间隔开，但彼此仍然足够接近，以将磁芯结构102内部的绕组152、154磁耦合。

第一绕组152由相对较厚的细长导体制成，该导体例如可以由较大且大致为平面的导电材料件切割或冲压成轴向细长条带并随后向平面外弯曲成所示的几何形状，该几何形状包括在x,y平面中水平延伸的细长的平面主绕组部分158和垂直于平面主绕组部分158延伸的竖直延伸的腿160、162。主绕组部分158在y方向上比腿160、162宽，以使得腿160、162从主绕组部分158的一个纵向侧164悬垂，而不是从另一纵向侧166悬垂。这样，绕组152沿x轴不对称，并且具有腿160、162延伸的x，z平面中的倒U形的横截面以及腿160、162不延伸的细长矩形横截面。在宽度维度W上，主绕组部分158比组装的部件420中的芯件104中的通道120的宽度小一点。绕组152具有低轮廓构造，因为在z方向上延伸的腿160、162的轴向长度比在x方向上的细长的平面主绕组部分158的轴向长度小得多，这样，腿160、162的高度比细长的平面主绕组部分158的长度小得多。绕组152的低轮廓在部件100的z方向或高度维度上也低于磁芯件104的轮廓。

与第一绕组152相反，第二绕组154由相对薄且平坦的导电材料片冲压而成，然后该导电材料片向平面外弯曲成所示的几何形状，该几何形状包括在x,y平面中水平延伸的较大的平面主绕组部分168和垂直于平面主绕组部分168延伸的竖直延伸的腿170、172。主绕组部分168在y方向上比腿170、172宽，以使得腿170、172从主绕组部分168的一个纵向侧176悬垂，而不是从另一纵向侧174悬垂。绕组154的腿170、172相对于绕组152的腿160、162相反，以使得当绕组152、154被组装时，平面部分158覆盖平面部分168，但是腿160、162不覆盖腿170、172，因为它们从双绕组装置150的不同纵向侧延伸。相反，腿160、162和腿170、172在磁芯结构102的相对侧116、118上彼此横向偏移，如图1-3和图4所示。

绕组154与绕组152一样，沿x轴不对称，并且具有腿170、172延伸的x，z平面中的倒U形的横截面以及腿170、172不延伸的细长矩形横截面。在宽度维度W上，主绕组部分168比组装的部件100中的芯件104中的通道120的宽度小一点。绕组154具有低轮廓构造，因为腿170、172的轴向长度比细长的平面主绕组部分168的轴向长度小得多。而且，绕组154的腿170、172在z方向上比绕组152的腿160、162短，以使得绕组154具有比绕组152低的轮廓。

绕组152、154相当简单地成形，并且因此可以以相对较低的成本来制造。磁芯件104、106同样相当简单地成形并且可以以低成本制造。绕组152、154还可以被预先制造为单独的元件，用于与所描述的模块化磁芯件组装。即，绕组152、154可以预先形成为如图所示的形状，以便稍后与磁芯件组装。每个绕组152、154在磁芯结构102中限定了少于一整匝，因此，与磁芯结构中更大且更复杂的多匝绕组相比，其制造复杂度较低并且更容易组装在磁芯结构中。

分隔器元件156可以由磁性或非磁性材料制成，以在绕组152和154之间实现期望量的磁耦合。分隔器元件156被形成为在x,z平面中具有均匀倒U形横截面的对称元件。分隔器元件156具有水平延伸的大的平面主部分178和从主部分178的端部悬垂并且垂直于平面主部分178的竖直腿180、182。在组装的部件100中，分隔器元件的主部分178直接位于芯件104中的通道120内、第一绕组152的主绕组部分158和第二绕组154的主绕组部分168之间并与它们接触。分隔器元件156还具有低轮廓，因为腿180、182的轴向长度比细长的平面主绕组部分178的轴向长度小得多。此外，分隔器元件156的腿180、182在z方向上比绕组152的腿160、162短，并且也比绕组154的腿170、172短，以使得在部件100的最终组装中，分隔器元件156的腿180、182不像绕组152、154的腿如图1和4所示那样延伸至部件100的底壁110。

在所示的示例中，第二绕组154、分隔器元件156和第一绕组152具有相同的宽度，但是在x方向上相对于彼此具有增加的长度，以使得它们可以在芯件104上以重叠的关系彼此容纳并且在部件100的组件中结合在一起。在部件的组装中，第二绕组154的主绕组部分168被放置在芯件104的通道120中，而腿170、172在芯件104的端部116、118上延伸，腿170、172偏离芯件104的中心，以使得它们比纵向侧壁114更靠近纵向侧壁112。如图3最佳所示，腿170、172从端壁116、118突出第一量。该第一量大约等于用于制造第二绕组154的导体的厚度。绕组154被结合到磁芯件104的通道以将其固定在适当的位置。

在绕组154就位的情况下，分隔器元件156被容纳在第二绕组154和芯件104上方。分隔器元件156的主部分178直接覆盖通道120中的主绕组部分168，并且分隔器元件156的腿180、182在腿上延伸，以使得在磁芯结构102的每一侧116、118上，在组件中，分隔器元件的腿180、182在第二绕组154的腿170、172的外部延伸，并且第二绕组154的腿170、172在分隔器元件的腿180、182的内部。分隔器元件的腿180、182从端壁116、118突出大于第一量的第二量，如图3所示。第二量大约等于用于制造第二绕组154的导体的厚度与分隔器元件156的厚度的总和。分隔器元件156结合到绕组154以将其固定在适当的位置。

在绕组154和分隔器元件156就位的情况下，第一绕组152被容纳在芯件104的通道120中的分隔器元件156上方。第一绕组152的主部分158在通道120中直接覆盖分隔器元件156的主部分178，并且第一绕组152的腿160、162在分隔器元件156的腿180、182上延伸。这样，在磁芯结构102的每一侧116、118上，在组件中，绕组的腿160、162在分隔器的腿180、182的外部延伸，并且分隔器的腿180、182在绕组的腿160、162的内部。绕组152的腿160、162从端壁116、118突出大于第二量的第三量，如图3所示。第三量大约等于用于制造第二绕组154的导体的厚度、分隔器元件156的厚度以及用于制造第一绕组152的导体的厚度的总和。绕组152被结合到分隔器元件156，以将其固定在适当的位置。

尽管如上所述，双绕组装置150通过单独施加绕组154、分隔器元件156和绕组152顺序地组装在磁芯件上，但是双绕组装置150可以可替代地被单独地组装并插入到磁芯件104上并与其结合，作为先前完成的子组件。通过将磁芯件106安装在双绕组装置150和磁芯件104上并将其结合就位来完成部件100。与具有两个相同厚度的绕组的实施例相比，具有相对于绕组152的减小的厚度的绕组154进一步降低了轮廓，同时主部分158、168提供了相对较大的横截面积以在绕组152、154被期望地磁耦合的情况下能够处理更高电流、更高功率的应用并且性能良好。分隔器元件156的厚度可以改变以根据需要增加或减小磁耦合的程度，同时防止绕组152、154的短路。

当双绕组装置150完全组装时，第一绕组152的腿160、162偏离芯件104的中心延伸，并且比磁芯结构102的纵向侧壁112更靠近纵向侧壁114，如图2和3所示。然而，分隔器元件的腿180、182基本上位于端壁116和118的中心，并且与纵向侧壁112、114均匀间隔。第二绕组154的腿170、172偏离中心并且比纵向侧壁114更靠近纵向侧壁112延伸。在z方向上，第一绕组152的腿160、162和腿170、172延伸到底壁110，其中可以根据已知技术将它们表面安装至电路板50。

如图4所示，双绕组装置150完全组装在通道120中，并在宽度维度上居中，绕组152、154和分隔器元件156的纵向侧在磁芯件的通道120中垂直对准。由于双绕组装置150的宽度略小于通道120的宽度，因此物理气隙190在双绕组装置150与通道120的侧面之间以及还在双绕组装置150的上边缘与芯件106之间延伸。在完成的磁芯结构102中，除了双绕组组件中的腿之外，双绕组装置150的其余部分包含在芯件104中，并被芯件106覆盖并由芯件106保护。然而，在横向侧壁116、118上的双绕组装置150的端部在壁116、118上的组装部件100中暴露。

电路板50被配置有多相电源电路，有时被称为线路侧电路，包括以已知方式设置在电路板平面上的导电迹线(未示出)。在图1所示的示例中，线路侧电路提供两相电力，并且在预期的实施例中，第一导电迹线对应于多相电源电路的第一相，以及第二导电迹线对应于多相电源电路的第二相。依次地，部件100的绕组152、154经由设置在磁芯结构102的侧面116上的各个绕组的腿的表面安装而连接到第一和第二导电迹线。电路迹线也包括在电路板50上，以当在磁芯结构102的侧面118上的双绕组装置150中设置的腿被表面安装到负载侧电路迹线时，建立到电路板50上的导电绕组152、154下游的负载侧电路118的电连接。

尽管已经描述了两相电力系统，但是如在包括额外的双绕组装置150的以下实施例中的一些中所示，可以可替代地提供在多相电源电路中的更多的相。即，如下所述，部件可以可替代地以模块化形式配置以用于四相、六相或八相电力系统。模块化概念通常是可扩展的，以适应任意数量的绕组和相应的电力相。

应当理解，也可以根据需要在电路板50上提供一个以上的电磁部件100。其他类型的电路部件同样可以连接到电路板50，以完成例如电路板50上的功率调节器电路和/或功率转换器电路。多相电力应用(例如多相变压器-电感器电压调节器(TLVR)电路、电压调节器模块(VRM)电路和多相变压器电路)可受益于部件100中的耦合绕组，以减小电力分配系统的尺寸、复杂性和开销。由于TLVR和VRM电路通常是已知的，并且在本领域技术人员的能力范围内，因此认为无需进一步描述该电路。

图5至8是低轮廓表面安装电磁部件组件200的第二示例性实施例的各种视图，该低轮廓表面安装电磁部件组件200可以在电路板50上另外地或代替上述部件100使用。

部件200与部件100相似，但是省略了部件100中的模块化磁性件106，取而代之的是部件200中的另一模块化磁芯件104。因此，虽然部件100具有一个U形芯件104和一个I形芯件106，但部件200具有两个U形芯件104，它们共同限定了较大的磁芯结构102。

如图8所示，双绕组装置150被容纳在部件200中的两个U形芯件104之间，其中双绕组装置150的一部分被容纳在每个磁芯件104的通道120中。即，在组装部件200中，双绕组装置150的下部被容纳并位于下部磁芯件104的下部通道120中，并且双绕组装置140的上部被容纳并位于上部芯件104的上部通道120中。部件200中每个芯件104的通道120的深度比部件100中的芯件104的通道的深度浅，因为每个通道仅需要容纳双绕组装置150的一部分，并且当安装到电路板50时，部件200的总高度维度H相对于部件100减小了一些。因为双绕组装置150在每个芯件104的通道120中共享，所以部件200的低轮廓略小于或低于部件100的低轮廓。在其他方面，部件100和200的益处是相似的。

图9至12是低轮廓表面安装电磁部件组件300的第三示例性实施例的各种视图，该低轮廓表面安装电磁部件组件300可以在电路板50上另外地或代替上述部件100或200使用。

部件300是部件100的两倍宽版本，其中相对于部件100中的芯件104，模块化磁芯件304在宽度维度上扩大，并且两个通道120形成在芯件304的上表面上，而不是一个。这样，虽然部件100包括U形芯件104，但是部件300包括双U形芯，其容纳两个双绕组装置150而不是一个。第一双绕组装置150容纳在芯件304的一个通道120中，以及第二双绕组装置150容纳在芯件304的另一个通道120中。扩大的芯件306覆盖容纳在相应通道120中的双绕组装置150。芯件306是部件100中的I形芯件106的扩大版本，该I形芯件106覆盖芯件304和在其上容纳的双绕组装置150。这样，双绕组装置150完全容纳在芯件304中。双绕组装置150都不容纳在芯件306中。

包括两组双绕组装置150的部件300可以在电路板上使用，并且可以通过电路板上的线路和负载侧电路迹线连接到四相电力系统。当然，在进一步的实施例中，该部件可以设置有额外的通道120和双绕组装置以容纳六相或八相电力系统。该部件通常是可扩展的以包括任意数量的双绕组装置150，以满足特定应用的需求，同时仍可经济地制造并同时满足性能标准。

图13至16是低轮廓表面安装电磁部件组件400的第四示例性实施例的各种视图，该低轮廓表面安装电磁部件组件400可以在电路板50上另外地或代替上述部件100、200或300使用。

部件400是部件200的两倍宽版本，其中，相对于部件200中的芯件104，芯件304在宽度维度上扩大，并且在每个芯件304中形成两个通道120而不是一个。这样，虽然部件200包括一对U形芯件104，但是部件400包括一对双U形的芯件304，其容纳两个双绕组装置150而不是一个。第一双绕组装置150被容纳在芯件304的一对对准的通道120中的一个中，并且第二双绕组装置150被容纳在芯件304中的一对对准的通道120中的另一个中。因为双绕组装置在每个芯件304的通道120中共享，所以部件400的高度H可以比部件300进一步减小一点。

包括两组双绕组装置150的部件400可以在电路板50上使用，并且可以连接到四相电力系统。当然，该部件可以设置有额外的通道120和双绕组装置以容纳六相或八相电力系统。该部件通常是可扩展的以包括任意数量的双绕组装置150，以满足特定应用的需求，同时仍可经济地制造。

现在认为，已就所公开的示例性实施例充分地示出了所公开的发明构思的益处和优点。

已经公开了用于在电路板上实现的多相电力电路的低轮廓表面安装电磁部件。电磁部件包括磁芯结构和磁芯结构中的至少一个双绕组装置，该磁芯结构包括顶壁、底壁、将顶壁和底壁互连的第一对相对侧壁、以及将第一对侧壁与顶壁和底壁互连的第二对相对侧壁，至少一个双绕组装置被配置为表面安装到电路板上的多相电力电路，其中底壁邻近电路板的平面。所述至少一个双绕组装置包括：由具有第一厚度的细长导体制成的第一绕组，所述第一绕组包括第一细长平面主绕组部分，所述第一细长平面主绕组部分在平行于所述底壁并与所述底壁间隔开的平面中线性地延伸并且完全跨越磁芯结构延伸；由具有小于第一厚度的第二厚度的导体制成的第二绕组，该第二绕组包括第二细长平面主绕组部分，该第二细长平面主绕组部分在平行于该第一绕组的第一细长平面主绕组部分的平面并与之间隔开的平面中线性延伸，并完全跨越磁芯结构延伸；其中，第一细长平面主绕组部分和第二细长平面主绕组部分中的一个在磁芯结构中覆盖另一个，并且其中第一绕组和第二绕组彼此磁耦合；以及分隔器元件，在磁芯结构内部将第一细长平面主绕组部分和第二细长平面主绕组部分分开。

可选地，第一绕组的细长平面主绕组部分可以包括第一端部、第二端部以及将第一端部和第二端部互连的第一纵向侧和第二纵向侧；以及所述第一绕组还可以包括第一腿和第二腿，所述第一腿和第二腿各自从所述细长平面主绕组部分的相应的第一端部和第二端部延伸并且垂直于所述细长平面主绕组部分的平面，其中，所述细长平面主绕组部分比第一腿和第二腿宽，使得第一腿和第二腿从第一纵向侧而不是第二纵向侧悬垂。

第二绕组的细长平面主绕组部分同样可以可选地包括第一端部、第二端部以及将第一端部和第二端部互连的第一纵向侧和第二纵向侧；以及所述第二绕组还可以包括第一腿和第二腿，所述第一腿和第二腿各自从所述细长平面主绕组部分的相应的第一端部和第二端部延伸并且垂直于所述细长平面主绕组部分的平面，其中，所述细长平面主绕组部分比第一腿和第二腿宽，使得第一腿和第二腿从第一纵向侧而不是第二纵向侧悬垂。

第一绕组的第一腿和第二腿可以在磁芯结构中偏离中心，并且第二绕组的第一腿和第二腿也可以在磁芯结构中偏离中心。第一绕组的第一腿和第二腿可以在第一对或第二对相对侧壁中的每对上与第一腿和第二腿间隔开。第一绕组和第二绕组中的第一腿和第二腿中的每一个可以从磁芯结构突出不同的量。分隔器元件可以从磁芯结构突出，并且将第一绕组和第二绕组的第一腿和第二腿分开。

作为另外的选择，磁芯结构具有相对于电路板的长度维度、宽度维度和高度维度；并且高度维度可以基本上小于宽度维度和长度维度之一。磁芯结构可以包括第一磁芯件和第二磁芯件，第一磁芯件和第二磁芯件中的至少一个可以形成有通道以容纳至少一个双绕组装置的第一和第二细长平面主绕组部分中的至少一个。第一磁芯件和第二磁芯件均可以形成有通道，以容纳至少一个双绕组装置的第一和第二细长平面主绕组部分中的至少一个，或者第一磁芯件和第二磁芯件中的一个可以是平坦的和平面的芯件。

第一磁芯件和第二磁芯件中的一个还可以可选地形成有第一通道和第二通道，其中，至少一个双绕组装置包括容纳在第一通道中的第一双绕组装置和容纳在第二通道中的第二双绕组装置。第一磁芯件和第二磁芯件均形成有第一通道和第二通道，其中至少一个双绕组装置包括容纳在第一磁芯件和第二磁芯件中的每一个的第一通道中的第一双绕组装置、以及容纳在第一磁芯件和第二磁芯件中的每一个的第二通道中的第二双绕组装置。

分隔器元件可以可选地包括主平面部分以及从主平面部分的相应端部垂直延伸的第一腿和第二腿。第一绕组和第二绕组中的每一个可以包括第一腿和第二腿，第一腿和第二腿从细长平面主绕组部分的相应端部延伸并且垂直于细长平面主绕组部分的平面。分隔器的第一腿和第二腿可以比第一绕组和第二绕组的第一腿和第二腿中的每一个宽。第一绕组和第二绕组中的一个的第一腿和第二腿在分隔器的相应的第一腿和第二腿的外部延伸。第一绕组和第二绕组中的一个的第一腿和第二腿可以在分隔器的相应的第一腿和第二腿的内部延伸。分隔器可以具有第一轴向长度，该第一轴向长度大于第一绕组和第二绕组中的一个的轴向长度并且小于第一绕组和第二绕组中的另一个的轴向长度。

物理气隙可以可选地在双绕组装置的一部分与磁芯结构之间延伸。第一细长平面主绕组部分、第二细长平面主绕组部分和分隔器可以具有相等的宽度并且在电磁部件中彼此对准。

该书面描述使用示例来公开包括最佳模式的本发明，并且还使本领域任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何装置或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求书限定，并且可以包括本领域技术人员想到的其他示例。如果这样的其他示例具有与权利要求的字面语言没有不同的结构元件，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元件，则意图将这些其他示例包括在权利要求的范围内。

Claims (20)

1.一种用于在电路板上实现的多相电力电路的低轮廓表面安装电磁部件，所述电磁部件包括：

磁芯结构，其包括顶壁、底壁、将所述顶壁和所述底壁互连的第一对相对侧壁、以及将第一对侧壁与所述顶壁和所述底壁互连的第二对相对侧壁；以及

所述磁芯结构中的至少一个双绕组装置，其被配置为表面安装到所述电路板上的多相电力电路，其中所述底壁邻近所述电路板的平面，其中所述至少一个双绕组装置包括：

由具有第一厚度的细长导体制成的第一绕组，所述第一绕组包括第一细长平面主绕组部分，所述第一细长平面主绕组部分在平行于所述底壁并与所述底壁间隔开的平面中线性地延伸并且完全跨越所述磁芯结构延伸；

由具有小于所述第一厚度的第二厚度的导体制成的第二绕组，所述第二绕组包括第二细长平面主绕组部分，所述第二细长平面主绕组部分在平行于所述第一绕组的第一细长平面主绕组部分的平面并与之间隔开的平面中线性延伸，并完全跨越所述磁芯结构延伸；

其中，所述第一细长平面主绕组部分和所述第二细长平面主绕组部分中的一个在所述磁芯结构中覆盖另一个，以及其中所述第一绕组和所述第二绕组彼此磁耦合；以及

分隔器元件，其在所述磁芯结构内部将所述第一细长平面主绕组部分和所述第二细长平面主绕组部分分开。

2.根据权利要求1所述的电磁部件，其中，所述第一绕组的细长平面主绕组部分包括第一端部、第二端部、以及将所述第一端部和所述第二端部互连的第一纵向侧和第二纵向侧；以及

所述第一绕组还包括第一腿和第二腿，所述第一腿和所述第二腿各自从所述细长平面主绕组部分的相应的第一端部和第二端部延伸并且垂直于所述细长平面主绕组部分的平面，其中，所述细长平面主绕组部分比所述第一腿和所述第二腿宽，使得所述第一腿和所述第二腿从所述第一纵向侧而不是所述第二纵向侧悬垂。

3.根据权利要求2所述的电磁部件，其中，所述第二绕组的细长平面主绕组部分包括第一端部、第二端部、以及将所述第一端部和所述第二端部互连的第一纵向侧和第二纵向侧；以及

所述第二绕组还包括第一腿和第二腿，所述第一腿和所述第二腿各自从所述细长平面主绕组部分的相应的第一端部和第二端部延伸并且垂直于所述细长平面主绕组部分的平面，其中，所述细长平面主绕组部分比所述第一腿和所述第二腿宽，使得所述第一腿和所述第二腿从所述第一纵向侧而不是所述第二纵向侧悬垂。

4.根据权利要求3所述的电磁部件，其中，所述第一绕组的第一腿和第二腿在所述磁芯结构中偏离中心，以及其中所述第二绕组的第一腿和第二腿在所述磁芯结构中偏离中心，以及其中所述第一绕组的第一腿和第二腿在第一对或第二对相对侧壁中的每对上与所述第一腿和所述第二腿间隔开。

5.根据权利要求4所述的电磁部件，其中，所述第一绕组和所述第二绕组中的第一腿和第二腿中的每一个分别从所述磁芯结构突出不同的量。

6.根据权利要求5所述的电磁部件，其中，所述分隔器元件从所述磁芯结构突出，并且将所述第一绕组和所述第二绕组的第一腿和第二腿分开。

7.根据权利要求1所述的电磁部件，

其中，所述磁芯结构具有相对于所述电路板的长度维度、宽度维度和高度维度；以及

其中，所述高度维度基本上小于所述宽度维度和所述长度维度之一。

8.根据权利要求7所述的电磁部件，其中，所述磁芯结构包括第一磁芯件和第二磁芯件，所述第一磁芯件和所述第二磁芯件中的至少一个形成有通道以容纳所述至少一个双绕组装置的第一和第二细长平面主绕组部分中的至少一个。

9.根据权利要求8所述的电磁部件，其中，所述第一磁芯件和所述第二磁芯件均形成有通道，以容纳所述至少一个双绕组装置的第一和第二细长平面主绕组部分中的至少一个。

10.根据权利要求8所述的电磁部件，其中，所述第一磁芯件和所述第二磁芯件中的一个是平坦的和平面的芯件。

11.根据权利要求8所述的电磁部件，其中，所述第一磁芯件和所述第二磁芯件中的一个形成有第一通道和第二通道，其中，所述至少一个双绕组装置包括容纳在所述第一通道中的第一双绕组装置和容纳在所述第二通道中的第二双绕组装置。

12.根据权利要求11所述的电磁部件，其中，所述第一磁芯件和所述第二磁芯件均形成有第一通道和第二通道，其中所述至少一个双绕组装置包括容纳在所述第一磁芯件和所述第二磁芯件中的每一个的第一通道中的第一双绕组装置、以及容纳在所述第一磁芯件和所述第二磁芯件中的每一个的第二通道中的第二双绕组装置。

13.根据权利要求1所述的电磁部件，其中，所述分隔器元件包括主平面部分以及从所述主平面部分的相应端部垂直延伸的第一腿和第二腿。

14.根据权利要求13所述的电磁部件，其中，所述第一绕组和所述第二绕组中的每一个还包括第一腿和第二腿，所述第一腿和所述第二腿从所述细长平面主绕组部分的相应端部延伸并且垂直于所述细长平面主绕组部分的平面。

15.根据权利要求13所述的电磁部件，其中，所述分隔器元件的第一腿和第二腿比所述第一绕组和所述第二绕组的第一腿和第二腿中的每一个宽。

16.根据权利要求13所述的电磁部件，其中，所述第一绕组和所述第二绕组中的一个的第一腿和第二腿在分隔器的相应的第一腿和第二腿的外部延伸。

17.根据权利要求13所述的电磁部件，其中，所述第一绕组和所述第二绕组中的一个的第一腿和第二腿在分隔器的相应的第一腿和第二腿的内部延伸。

18.根据权利要求13所述的电磁部件，其中，分隔器具有第一轴向长度，所述第一轴向长度大于所述第一绕组和所述第二绕组中的一个的轴向长度并且小于所述第一绕组和所述第二绕组中的另一个的轴向长度。

19.根据权利要求1所述的电磁部件，其中，物理气隙在所述双绕组装置的一部分与所述磁芯结构之间延伸。

20.根据权利要求1所述的电磁部件，其中，所述第一细长平面主绕组部分、所述第二细长平面主绕组部分和分隔器具有相等的宽度并且在所述电磁部件中彼此对准。

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