具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本申请作进一步的详细描述。特别指出的是，以下实施例仅用于说明本申请，但不对本申请的范围进行限定。同样的，以下实施例仅为本申请的部分实施例而非全部实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本申请保护的范围。

在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

请参照图1，图1是本申请实施例提供的充电装置的截面示意图。本申请提供一种充电装置1000。具体地，该充电装置1000可以为移动电话或智能电话(例如，基于iPhoneTM，基于Android TM的电话)，便携式游戏设备(例如Nintendo DS TM，PlayStationPortable TM，Gameboy Advance TM，iPhone TM)、膝上型电脑、PDA、便携式互联网设备、音乐播放器以及数据存储设备等电子设备充电。

所述充电装置1000可包括变压器100和壳体200，所述壳体200具有容置空间201，所述所述容置空间201用于收容所述变压器100。所述壳体200的材质可以是塑胶、陶瓷、玻璃等绝缘材料，用于对所述变压器100等结构进行隔离保护。

图2是现有技术中充电装置中变压器的截面示意图。

现有技术中，变压器600采用铁氧体譬如锰锌铁氧体制成，由于锰锌铁氧体的磁饱磁通密度一般只有0.5T，在高磁场激励下(大的交变电流)，锰锌铁氧体的磁饱磁通密度就容易饱和。一旦发生磁饱和，对充电装置的危害性极大，轻则使元器件过热，重则会损坏元器件。

需要说明的是，本申请中的术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

以EI型磁导柱变压器600为例，变压器600包括第一磁体601、第二磁体602和PCB603，第一磁体601呈“E”形，第二磁体602呈“I”形(故可称之为第二磁性板602)，PCB603内设有第一线圈和第二线圈。第一磁体601包括一体成型的第一磁性板6011和第一磁性柱6012、第二磁性柱6013和第三磁性柱6014，其中第一磁性柱6012、第二磁性柱6013和第三磁性柱6014依次并排排列并间隙设置，第二磁性柱6013位于第一磁性柱6012的中间。第一磁性柱6012、第二磁性柱6013和第三磁性柱6014远离第一磁性板6011的一端抵靠于第二磁性板602上，其中第一磁性柱6012、第一磁性板6011、第二磁性柱6013和第二磁性板602形成第一闭合磁路，第三磁性柱6014、第一磁性板6011、第二磁性柱6013与第二磁性板602形成第二闭合磁路，也即第一闭合磁路与第二闭合磁路共用第二磁性柱6013。第一线圈、第二线圈穿设于第二磁性柱6013上并位于第一磁性柱6012与第三磁性柱6014之间，第一线圈可连通交流电以产生电磁场，第二线圈可在电磁场的作用下产生感应电流。具体地，第一线圈的输入电压为U1，第二线圈匝数为N1；第二线圈的感应电压为U2，第二线圈22匝数为N2；其中，第一线圈12与第二线圈22之间存在以下关系：U1/N1＝U2/N2，即U1＝U2*N1/N2。其中，第一线圈22的交流电的频率范围100KHz-200MHz。

可以理解地，当第一磁性板6011或第二磁性板6012的磁场面积(也即磁场范围内垂直于磁场方向的平面面积)小于第一磁性柱的截面面积时，变压器600的磁通量取决于所述第一磁性板6011、第二磁性板6012的磁场面积两者中的最小值，也即变压器600的饱和磁通量受所述第一磁性板6011、第二磁性板6012的磁通量两者中的最小值控制。

当变压器600磁通量饱和时，第一线圈的电感量明显降低，以至于第一线圈的直流电阻(铜阻)和内部功率开关管金氧半场效晶体管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor,MOSFET)的功耗迅速增加，导致第一线圈电流急剧增大，有可能单端反激式开关电源(TOPSwitch)内部的限流电路还来不及保护，MOSFET就已经损坏。变压器600发生磁饱和故障时主要表现在：一、变压器600很烫，TOPSwitch芯片过热；二、当负载加重时输出电压迅速跌落，达不到设计输出功率。

为防止变压器600的磁路饱和，第二磁性柱6013远离第一磁性板6011的一端与第二磁性板602间隙设置，也即第二磁性柱6013远离第一磁性板6011的一端与第二磁性板602存在间隙6021。由于空气间隙具有线性的磁阻且空气间隙的磁阻比较大，而锰锌铁氧体的磁阻很小且锰锌铁氧体具有饱和的非饱和线性特征，第二磁性柱6013远离第一磁性板6011的一端与第二磁性板602间隙设置，进而可防止磁路饱和。但是如此设计，一方面使得第一线圈与第二线圈的转化效率变低，浪费电能，另一方面反而增加了变压器600的尺寸。鉴于此，实有必要提出一种新的变压器100。

请参照图3，图3是图1所示的充电装置中变压器的截面示意图。申请实施例提供一种变压器100，可包括第一磁性板10、第二磁性板20和磁导柱30。第一磁性板10与第二磁性板20间隔设置，磁导柱30位于第一磁性板10与第二磁性板20之间，且磁导柱30的两端分别连接于第一磁性板10与第二磁性板20。第一磁性板10的饱和磁通密度大于磁导柱30的饱和磁通密度，或第二磁性板20的饱和磁通密度大于磁导柱30的饱和磁通密度，再或者第一磁性板10、第二磁性板20的饱和磁通密度均大于磁导柱30的饱和磁通密度。也即，第一磁性板10、第二磁性板20中的至少一个的饱和磁通密度大于磁导柱30的饱和磁通密度。

可以理解地，第一磁性板10、第二磁性板20与磁性组成闭合回路，譬如EI型磁芯变压器100或UI型磁性变压器100。

请一并参照图4和图5，图4是图3所示的沿A-A方向的截面示意图，图5是图3所示的沿B-B方向的截面示意图。

本实施例中，磁导柱30可包括第一磁柱31、第二磁柱32和第三磁柱33，第一磁柱31、第二磁柱32和第三磁柱33并排排列且间隙设置，一磁柱、第二磁柱32和第三磁柱33的两端分别连接于第一磁性板10、第二磁性板20。其中第一磁柱31、第一磁性板10、第二磁柱32和第二磁性板20形成第一闭合磁路301，第三磁柱33、第一磁性板10、第二磁柱32与第二磁性板20形成第二闭合磁路302，也即第一闭合磁路301与第二闭合磁路302共用第二磁柱32。假设第一磁柱31的横截面(也即平行于第一磁性板10的截面面积)面积为S1，第二磁柱32的横截面面积为S2，第三磁柱33的横截面面积为S3，则S1+S3＝S2。假设第一磁性板10的纵截面(也即沿第一磁柱31长度方向的截面)面积为A1，第二磁性板20的纵截面面积为A2，则A1＝A2＝S2，由Φ＝BS(其中Φ磁通量，B为磁通量密度(又称磁场强度)，S为磁场范围内垂直于磁场方向的平面面积)可知，第二磁柱32的磁通量分别等于第一磁性板10的磁通量、第二磁性板20的磁通量，且第二磁柱32的磁通量还等于第一磁柱31、第二磁柱32的磁通量之和。也即，在磁通量不变的情况下，通过提高第一磁性板10和/或第二磁性板20的饱和磁通密度，进而减小第一磁性板10的纵截面面积S1和/或第二磁性板20的纵截面面积S2，以实现减小第一磁性板10和/或第二磁性板20的厚度、缩小变压器100尺寸的目的。

可选地，第一磁性板10、第二磁性板20两者中的至少一个的材质为金属软磁粉芯，磁导柱30的材质为铁氧体磁性材料。其中金属软磁粉芯是金属或合金软磁材料制成的粉末，通过特殊的工艺生产出来的一种磁芯，其饱和磁通量远大于铁氧体磁性材料。金属软磁粉芯可包括但不限于FeNi金属粉芯、FeSiAl金属粉芯、FeSCr金属粉芯，表1为FeNi金属粉芯、FeSiAl金属粉芯、FeSCr金属粉芯与锰锌铁氧体的磁场饱和强度、磁导率的数据对比。

表1：FeNi金属粉芯、FeSiAl金属粉芯、FeSCr金属粉芯与锰锌铁氧体的磁场饱和强度、磁导率的数据对比。

由Φ＝BS可知，在磁通量一致的情况下，金属软磁粉芯的饱和磁通密度Bs远大于锰锌铁氧体的饱和磁通密度，也即采用金属软磁粉芯的第一磁性板10和/或第二磁性板20的磁场范围内垂直于磁场方向的平面面积远小于采用锰锌铁氧体的第一磁性板10和/或第二磁性板20的磁场范围内垂直于磁场方向的平面面积，在第一磁性板10和/或第二磁性板20固定磁性柱的表面尺寸不变的情况下，采用金属软磁粉芯的第一磁性板10和/或第二磁性板20的厚度远小于采用锰锌铁氧体的第一磁性板10和/或第二磁性板20，也即通过提高第一磁性板10和/或第二磁性板20的饱和磁通密度，进而减小第一磁性板10的纵截面面积S1和/或第二磁性板20的纵截面面积S2，以实现减小第一磁性板10和/或第二磁性板20的厚度、缩小变压器100尺寸的目的。

其中，金属软磁粉芯由金属磁性粉体(1～50um)进行喷雾造粒和表面处理，并通过高吨位压机进行模压成型，固含量95～99％。铁氧体磁性材料由经固相反应形成铁氧体的金属氧化物或碳酸盐或其他化合物,在混合均匀之后,经球磨、干燥后压成特定的形状，在大约1000℃的温度下进行预烧后，再一次充分研磨和混合，加入适量的粘合剂，压成所要求的形状或者作为塑性物质挤压成管状、棒状或条状。然后在1200～1400℃温度下烧结成型。

请继续参照图3，在一个具体地实施例中，第一磁性板10的材质为金属软磁粉芯，磁导柱30的材质为铁氧体磁性材料，第二磁性板20的材质为铁氧体磁性材料。进一步地，第二磁性板20与磁导柱30的材质均为铁氧体磁性材料并一体成型，以减小第二磁性板20与磁导柱30之间的连接结构。此时，变压器100为EI型磁性变压器100，如此设计，既能够缩小变压器100的尺寸，又能够使变压器100的结构简单，可靠性更好。

请参照图6，图6是图3所示的变压器一个变形的截面示意图。在又一个具体实施例中，第二磁性板20的材质为金属软磁粉芯，磁导柱30的材质为铁氧体磁性材料，第一磁性板10的材质为铁氧体磁性材料。进一步地，第一磁性板10与磁导柱30的材质均为铁氧体磁性材料并一体成型，以减小第一磁性板10与磁导柱30之间的连接结构。此时，变压器100为EI型磁性变压器100，如此设计，既能够缩小变压器100的尺寸，又能够使变压器100的结构简单，可靠性更好。

请参照图7，图7是图3所示的变压器又一个变形的截面示意图。在还一个具体实施例中，第一磁性板10和第二磁性板20的材质均为金属软磁粉芯，磁导柱30的材质为铁氧体磁性材料。如此设计，可充分减小变压器100的厚度，缩小变压器100的尺寸。

请继续参照图3，可选地，变压器100还可包括磁性胶层40，磁性胶层40位于磁导柱30(第一磁柱31、第二磁柱32和第三磁柱33)与第一磁性板10和/或磁导柱30与第二磁性板20之间，用于粘接磁导柱30与第一磁性板10和/或粘接磁导柱30与第二磁性板20。磁性胶层40的饱和磁通密度可为0.7T，磁导率为5-30之间，磁性胶层40的饱和磁通密度远大于磁导柱30的饱和磁通密度，也即磁性胶层40的平面尺寸可不大于磁导柱30的饱和磁通密度，即可维持磁导柱30的磁通量不变，进而确保变压器100磁通量的一致性。

请参照图6，在一个具体实施例中，第二磁性板20与磁导柱30一体成型，磁导柱30远离第二磁性板20的一端通过磁性胶层40与第一磁性板10粘接固定，既能够提高第一磁性板10与磁导柱30之间的磁感量，又能够实现第一磁性板10与磁导柱30的固定连接。

请参照图7，在又一个具体实施例中，第一磁性板10与磁导柱30一体成型，磁导柱30远离第一磁性板10的一端通过磁性胶层40与第二磁性板20粘接固定，既能够提升第二磁性板20与磁导柱30之间的磁感量，又能够实现第二磁性板20与磁导柱30的固定连接。

请继续参照图3，再还一个具体实施例中，第一磁性板10、磁导柱30与第二磁性板20分别独立设置，磁导柱30的两端通过磁性胶层40分别与第一磁性板10、第二磁性板20粘接固定，既能够提升第一磁性板10、第二磁性板20与磁导柱30之间的磁感量，又能够实现第一磁性板10、第二磁性板20与磁导柱30的固定连接。

其中，磁性胶层40的材质可以为环氧树脂、聚氨酯和有机硅树脂中的至少一种与磁性材料粉末的混合，其中环氧树脂、聚氨酯和有机硅树脂用于保证磁性胶层40的粘性，磁性材料粉末用于提高磁性胶层40的磁性。其中，磁性材料粉末可以是铁氧体粉末、金属软磁粉、非晶粉中的一种或多种，在此不做具体限制。

请参照图8，图8是图3所示的变压器一个实施例的截面示意图。变压器100还可包括磁保护层50，磁保护层50具有容置腔51，第一磁性板10、第二磁性板20与磁环收容于容置腔51中并分别贴合于容置腔51的内壁，用于隔离包裹第一磁性板10、第二磁性板20和磁导柱30，减小变压器100的漏磁和电磁干扰。

可选地，磁保护层50的材质为塑料与磁性材料粉末的混合，塑胶用于确保磁保护层50的可塑性，以使磁保护层50能够贴附于第一磁性板10、磁导柱30和第二磁性板20的表面，磁性材料粉末用于提高磁性胶层40的磁性。其中磁保护层50的饱和磁通密度可为0.7T，磁导率为10-50之间。

表2：现有技术与本申请三个实施例的对比示意图。

由表2可知，在电感量不变的情况下，第一磁性板10或者第二磁性板20中的至少一者的材质采用饱和磁通密度大于磁导柱30的饱和磁通密度的材质，具体地为FeNi金属粉芯、FeSiAl金属粉芯、FeSCr金属粉芯一种或多种，可明显的减小变压器100的总厚度。

请参照图9至图11，图9是本申请实施例提供的有一个变压器的截面示意图，图10是图9所示的沿C-C方向的截面示意图，图11是图9所示的沿D-D方向的截面示意图。

在另一个实施例中，磁导柱30可包括间隙设置的第一磁柱34和第二磁柱35，第一磁柱34与第二磁柱35的一端可与第一磁性板10抵靠连接，第一磁柱34与第二磁柱35的一端可与第二磁性板20抵靠连接。第一磁性板10与第一磁柱34、第二磁性板20以及第二磁柱35围成第三闭合磁路303。假设第一磁柱34的横截面(也即平行于第一磁性板10的截面面积)面积为Q1，第二磁柱35的横截面面积为Q2，若是第一磁柱34的磁通量等于第二磁柱35的磁通量，则Q1＝Q2。假设第一磁性板10的纵截面(也即沿第一磁柱34长度方向的截面)面积为D1，第二磁性板20的纵截面面积为D2，则D1＝D2＝Q1＝Q2，由Φ＝BS可知，第一磁柱34、第二磁柱35的磁通量分别等于第一磁性板10的磁通量、第二磁性板20的磁通量也即，在磁通量不变的情况下，通过提高第一磁性板10和/或第二磁性板20的饱和磁通密度，进而减小第一磁性板10纵截面面积D1和/或第二磁性板20的纵截面面积D2，以实现减小第一磁性板10和/或第二磁性板20的厚度、缩小变压器100尺寸的目的。

请参照图12，图12是图9所示的变压器一个变形的截面示意图。可选地，磁导柱30(第一磁柱34和第二磁柱35)可与第一磁性板10的材质均为金属软磁粉芯并一体成型，第二磁性板20的材质为铁氧体磁性材料。此时，变压器100为UI型磁性变压器100，如此设计，既能够缩小变压器100的尺寸，又能够使变压器100的结构简单，可靠性更好。

请参照图13，图13是图9所示的变压器又一个变形的截面示意图。可选地，磁导柱30与第二磁性板20的材质均为金属软磁粉芯并一体成型，第一磁性板10的材质为铁氧体磁性材料。此时，变压器100为UI型磁性变压器100，如此设计，既能够缩小变压器100的尺寸，又能够使变压器100的结构简单，可靠性更好。

请继续参照图9，可选地，第一磁性板10和第二磁性板20的材质均为金属软磁粉芯，磁导柱30的材质为铁氧体磁性材料。如此设计，可充分减小变压器100的厚度，缩小变压器100的尺寸。

本申请实施例提供的变压器100，通过使第一磁性板10、第二磁性板20两者中的至少一个的饱和磁通密度大于磁导柱30的饱和磁通密度，进而减小第一磁性板10和/或第二磁性板20纵截面面积，以实现减小第一磁性板10和/或第二磁性板20的厚度、缩小变压器100尺寸的目的。

以上所述仅为本申请的部分实施例，并非因此限制本申请的保护范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效装置或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。