本发明属于电力电子，具体涉及一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构及其应用。
背景技术：
1、应用于电力电子设备中的pcb变压器和电感绕组，主要用于实现电能的转换和传输。传统的变压器和电感器通常采用绕线式结构，但随着电子设备的小型化和高频化，传统结构的缺陷逐渐显现：在高频工作时，绕线线圈因为涡流效应损耗增大，效率降低；散热性能较差，影响设备稳定性；绕线式电感器的漏感较大，容易影响其他电子元件的正常工作。
2、随着半导体宽禁带器件的快速发展，磁性元件进一步向高频化、小型化、轻量化方向发展，印刷电路板上的平面绕组有着更大的应用前景。平面铺铜绕组结构紧凑，功率密度高；其制造技术可控性高，产品一致性强；铺铜散热性能好，同时可以减少地线阻抗，提高器件抗干扰能力；另外平面绕组的磁集成技术便于提高系统的整体效率和功率密度。因此，平面铺铜绕组的pcb变压器和电感广泛应用于电源管理、无线充电和高频通信等领域。
3、尽管平面绕组结构有着以上优点，但也存在一些缺陷与不足。首先，平面电感和变压器由于设计和制作工艺的限制，窗口利用率较低，更多的空间被绝缘材料和其他非导电材料占据，不利于系统效率的提高；同时，多层结构的pcb电感器会产生较大的寄生电容，在高频应用中尤为明显；另外，在高频应用中，集肤效应和邻近效应导致平面导体中的电流密度分布不均匀，进而导致导体交流阻抗增大，降低系统的整体效率。
4、因此，针对高频应用中平面绕组的高损耗问题，需提出效果更加优异的pcb绕组结构来解决现有技术存在的问题。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构及其应用，解决平面绕组高损耗的问题。本发明通过将平面绕组的导体设计为立式结构，使导体内部在高频应用时具有更均匀的电流密度，从而降低其交流损耗。
2、为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
3、本发明提供一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，包括pcb基板，pcb基板开槽设置磁芯，磁芯设有腔体，在磁芯腔体内的pcb基板上设置若干个窄槽，在若干个窄槽的两个侧壁均设置立式绕组，立式绕组之间通过平面绕组连接。
4、作为本发明的进一步改进，所述窄槽的数量根据在磁芯腔体所需绕组的圈数确定，每两圈绕组设置一个窄槽，并在窄槽的两个侧壁设置立式绕组。
5、作为本发明的进一步改进，所述立式绕组采用铜导体，铜导体采用覆铜或贴片铜箔的工艺设置在窄槽的侧壁。
6、作为本发明的进一步改进，所述磁芯根据磁芯参数和实际应用，选择ei型或ee型的磁芯，磁芯参数包括磁芯有效截面积、窗口截面积和气隙长度。
7、其中l为电感值，n为匝数，ae为磁芯截面积，im为器件中电流峰值，bm为饱和磁通密度，la为气隙长度，u0为。
8、作为本发明的进一步改进，所述磁芯有效截面积、气隙长度和窗口截面积根据l=u0n2ae/la、bm=u0nim/la和aw=ni/kcj计算；
9、其中，l为电感值，u0为真空磁导率，n为匝数，ae为磁芯截面积，la为气隙长度，bm为饱和磁通密度，im为器件中电流峰值，aw为窗口截面积，i为电流有效值，kc为绕组填充系数，j为电流密度。
10、作为本发明的进一步改进，所述磁芯采用铁氧体磁芯。
11、作为本发明的进一步改进，窄槽形状为n变形，n≥4。
12、作为本发明的进一步改进，所述窄槽宽度大于等于1.2mm。
13、作为本发明的进一步改进，所述平面绕组采用贴片铜箔的工艺。
14、本发明还提供了一种超薄电源的pcb电感，包括上述的可降低交流损耗的立式pcb绕组结构。
15、与现有技术相比，本发明的有益效果在于：
16、本发明提出了一种新型的立式pcb绕组结构，通过改变导体间的排列方式，来改善高频时的导体内部电流密度分布情况，从而降低了集肤效应和邻近效应对于器件阻抗的影响，进而实现了低损耗、高效率的pcb绕组设计。本发明提供立式pcb绕组结构将部分绕组设计为立式绕组结构，提高空间利用率；与平面绕组相比具有更低的esr损耗；与利兹线相比具有更高的电流与功率密度。
17、本发明设计的立式pcb绕组结构可应用于超薄电源所需的pcb变压器和电感，易于与其他电子元件集成在一起，形成紧凑、高效的电源系统，能够有效提高超薄电源的性能。
1.一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，包括pcb基板，pcb基板开槽设置磁芯，磁芯设有腔体，在磁芯腔体内的pcb基板上设置若干个窄槽，在若干个窄槽的两个侧壁均设置立式绕组，立式绕组之间通过平面绕组连接。
2.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述窄槽的数量根据在磁芯腔体所需绕组的圈数确定，每两圈绕组设置一个窄槽，并在窄槽的两个侧壁设置立式绕组。
3.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，立式绕组采用铜导体，铜导体通过覆铜或贴片铜箔的工艺设置在窄槽的侧壁。
4.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述磁芯根据磁芯参数和实际应用，选择ei型或ee型的磁芯，磁芯参数包括磁芯有效截面积、窗口截面积和气隙长度。
5.根据权利要求4所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述磁芯有效截面积、气隙长度和窗口截面积根据l=u0n2ae/la、bm=u0nim/la和aw=ni/kcj计算；
6.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述磁芯采用铁氧体磁芯。
7.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述窄槽形状为n变形，n≥4。
8.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述窄槽宽度大于等于1.2mm。
9.根据权利要求1所述的一种可降低交流损耗的立式pcb绕组结构，其特征在于，所述平面绕组采用贴片铜箔的工艺。
10.一种超薄电源的pcb电感，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的可降低交流损耗的立式pcb绕组结构。
