在智能電子設(shè)備發(fā)展過程中，無源組件的技術(shù)進(jìn)展起到了至關(guān)重要的作用。市場上主流電子設(shè)備，如智能手機(jī)、可穿戴設(shè)備、IoT和所有其他小型系統(tǒng)中，無源組件占據(jù)了其主板總面積的70%，占總組件量近 90%。電感作為主要的無源器件之一，被廣泛用于電源應(yīng)用，包括直流-直流轉(zhuǎn)換器、電壓調(diào)壓器模塊和負(fù)載點（POL）轉(zhuǎn)換器以及無線/無線電通信設(shè)備當(dāng)中。[1]
當(dāng)前研究的焦點問題在于，如何有效減少電感占用體積、提高空間利用率、增加系統(tǒng)集成度。工業(yè)上常用的磁芯電感采用非晶軟磁材料，如FINEMET（FeCoNbBCu）、CoNbZr、CoNiFe、CoNiMn、CoNiWP、CoFeZr、CoZrTa[2]等，工業(yè)上通常使用以上Fe、Co、Ni基合金帶材或粉料制備軟磁磁芯。此類磁芯電感具有相對磁導(dǎo)率μr高、矯頑力Hc低、飽和磁化強度Ms高等優(yōu)點[3]。典型磁芯電感結(jié)構(gòu)類型有環(huán)型、CC 型和 EE 型等，如圖1所示。
但傳統(tǒng)磁芯電感的結(jié)構(gòu)存在繞線困難、漏磁較大、結(jié)構(gòu)靈活性差等問題[4]，難以滿足多樣化的應(yīng)用場景需求。對于多用途高適應(yīng)性的需求，目前主要采用柔性集成電感，其中最具有代表性的集成電感技術(shù)為薄膜電感，可以制作足夠高電感值和品質(zhì)因數(shù)的小型空心電感器[5]。但同時，薄膜技術(shù)也存在著工藝復(fù)雜度較高，電感值難以提高等問題。
本研究通過對現(xiàn)有磁芯電感結(jié)構(gòu)的優(yōu)化，設(shè)計了一種可變形磁芯。通過結(jié)構(gòu)上的調(diào)整和模塊化處理，解決了三種典型結(jié)構(gòu)存在的問題，拓展了磁芯電感在變化空間中的應(yīng)用，滿足了電子元器件小型化、輕量化的需求，實現(xiàn)了較高的空間利用率。此外，針對目前部分集成電感產(chǎn)品的折疊變形功能，本設(shè)計也在一定程度上減少了應(yīng)力帶來的磁損耗，提高形變狀態(tài)下工作時的電感值，實現(xiàn)了集成電感產(chǎn)品功能多樣化。
