复合电感应器的制作方法

文档序号:7214791阅读:290来源:国知局
专利名称:复合电感应器的制作方法
技术领域
本发明涉及一种电感器,尤其是一种由两组线圈构成的复合电感器。
背景技术
在现有的电感应器中,在两个磁芯中均配合的装入线圈,装配固定之后即成为一个复合 电感器,该电感器的空间利用率高,所以得到广泛的应用,但由于该类电感器大多通过改变 线圈的匝数或者在磁芯上设置气隙的手段调整电感值,调整的范围较窄,采用的手段也比较 麻烦,为产品的系列化设计带来了一定的限制;在另一方面,为了满足复合电感器多元化应
用的需要,日本专利特开2003-224013号公报中公开了一种在两个磁芯之间加入一个片状磁 芯,通过改变片状磁芯的成分或成分之间的比例来调整片状磁芯的磁导率,以此调节该感应 器的额外电感的技术,但通过改变片状磁芯的成分或成分之间的比例来调整额外电感,调整 的成本高,调节不方便。

发明内容
为了解决现有技术存在的调节额外电感成本高、调节不方便的问题,本发明提供了一种
复合电感器,包括
两个相对设置的磁芯,其由一平面以及凸出于所述平面的侧壁以及位于所述侧壁之间
的凸出于所述平面的中足构成;
线圈,缠绕在所述磁芯的中足上;
片状磁芯,设置在所述两个磁芯之间;
在所述片状磁芯上、对应于所述侧壁围成的空间设有缺口。
两个磁芯相对设置,其中足上分别缠绕有线圈Wl和W2,在磁芯之间设置有片状磁芯。 当线圈Wl通电后会产生主磁通Ol,由于片状磁芯的存在,主磁通Ol会分为两部分, 一部 分是通过片状磁芯产生的漏磁通O 1L,另一部分则是耦合第二线圈W2后产生的互感磁通M12; 同理,第二线圈W2通电之后产生主磁通①2,主磁通Ol也会分离出两部分磁通,漏磁通① 2L以及耦合第一线圈Wl后而产生的互感磁通M21 。此时,我们把通过片状磁芯的漏磁通O 1U 。2L产生的电感值表示为L1和L2,通过耦合线圈产生的磁通M12、 M21产生的电感值表示为 M12和M21,那么将有对应于线圈Wl产生的电感LW1=L1+M12,对应于线圈W2产生的电感LW2=L2+M21。从有关关系式可以看出线圈Wl、 W2通过片状磁芯产生的电感值Ll、 L2成为构 成由线圈产生的电感值的一部分,该部分的数值变化将直接影响总电感值的变化。
以下再分别以不同的使用情况进一步说明片状磁芯在本发明中所起的调整作用
若第一线圈W1与W2之间为并联连接且巻数相同,此时可以作为共模扼流线圈使用,根 据电感并联的关系,并联后的电感值Lab=(Ll+M12) (L2+M21)/(L1+M12+L2+M21),由于Wl、 W2 的巻数相同,所以感应出来的电感值应该有M12=M21=M, L1=L2=L,故上述关系式简化为 Lab=(L+M)/2;
若第一线圈W1与W2之间为串联连接且巻数相同,则可以作为差模扼流线圈使用,由于 此时线圈W1、 W2的极性相反,所以此时线圈的互感磁通产生的电感值均为负值,根据电感串 联的关系,串联后的电感值1^^(L1-M12) + (L2-M21),由于Wl、 W2的巻数相同,所以感应出 来的电感值应该有M21-M12二M, L1=L2=L,故上述关系式简化为Lab=2 (L-M)。
从上述两简化的公式可以看出,由于片状磁芯的存在,在串联或者并联的场合下其配合 线圈产生的电感值L都成为线圈产生的总电感值的一部分,因此改变该片状磁芯的磁导率就 可以实现调整电感值的功能。
本发明主要是通过在片状磁芯上设置的缺口的大小来改变磁导率,从而实现调整电感值 的功能的。片状磁芯的缺口越大片状磁芯的磁导率就越小,由线圈通过片状磁芯生成的电感 值就越小,也就是总的电感值就越小。反之,则总的电感值就越大。
根据上述原理结合实际的应用需要,本发明主要采用了以下优选方案
1. 所述片状磁芯的投影面积小于所述磁芯平面的面积,大于所述磁芯侧壁的投影面积;
2. 每个所述磁芯上,所述磁芯侧壁为至少两个,该至少两个侧壁位于所述磁芯平面两侧 且相互断开。
3. 所述磁芯侧壁构成连续的半包围形状;
4. 所述磁芯侧壁构成连续的全包围形状;
5. 所述磁芯的侧壁呈U形,其圆弧部分半径为r2,所述磁芯的中足的截面为圆形,其 圆心和所述磁芯侧壁的圆弧的圆心相同,半径为rl,所述片状磁芯的缺口为U形, 其圆弧部分和所述磁芯侧壁的圆弧部分的距离g的范围为
<formula>see original document page 4</formula>
通过上述的技术方案,本发明提供了一种和现有技术相比具有成本低、适用范围广、能 方便调节电感值的复合电感器。


图l是发明实施例一的外形图2是图1中去掉一侧的磁芯之后的结构图3是图2的侧视图4是图1的分解示意图5是图4中两个磁芯结构图6是图4中两个线圈结构图7是图4中所示线圈的并联连接图(图中的圆点表示极性);
图8是本发明中磁通示意图9是图4中所示线圈的串联连接图(图中的圆点表示极性);
图10是本发明实施例二的分解示意图11是本发明实施例三的分解示意附图标记说明
1、磁芯,2、线圈,3、片状磁芯,4、缺口, 5、中足,6、侧壁,7、圆弧,8、线圈引线口。
具体实施例方式
实施例一-
请参见图4, 一种复合电感应器,包括线圈2、片状磁芯3、两个相对设置的磁芯l (两 个相对设置的磁芯1均为EP磁芯);每一个磁芯1由一平面以及凸出且垂直于所述平面的侧 壁6以及位于侧壁6之间的凸出且垂直于所述平面的中足5构成;线圈2 (其结构见图6)缠 绕在磁芯1的中足5上,片状磁芯3设置在所述两个磁芯l之间;在片状磁芯3上、对应于 侧壁6围成的空间设有缺口 4。
片状磁芯3上设有缺口 4后,沿垂直于所述平面方向,片状磁芯3的投影面积小于磁芯 1平面的面积,大于磁芯1的侧壁6的投影面积,本实施例进一步结构是
磁芯1的侧壁呈U形,其圆弧部分半径为r2,所述磁芯1的中足5的截面为圆形,其圆 心和所述磁芯1侧壁6的圆弧的圆心相同,半径为rl,所述片状磁芯3的缺口为U形(见图 2),其圆弧7部分和所述磁芯1侧壁6的圆弧部分的距离g的范围为
<formula>see original document page 6</formula>
在片状磁芯3的材质和磁芯1的材质相同的情况下,如果片状磁芯3的面积基本等于磁 芯l的投影面积的话,根据大量的实践,由片状磁芯3产生的电感量几乎为总电感的一半, 因此当我们仅仅是希望用片状磁芯3作为微小调节使用时,就要在一定的范围内取值。基本 上片状磁芯3的有效部分阻挡到中足5的话片状磁芯3产生的电感就会比较大,起不到微小 调节的作用。而如果片状磁芯3的有效部分刚好和磁芯1周围的围起来的部分的面积相等的 话,其效果就等于是加厚了磁芯1,虽然改变了电感值但却不能产生额外的电感。基本上片 状磁芯3的面积和磁芯1的周围部分的面积越接近,产生的额外电感就越不明显。因此将距 离g限定在上述范围,是在现有工艺公差可以保证的情况下,能较好的发挥该额外电感的调 节功能。
在使用本实施例时,两个磁芯1内的两个线圈2之间可并联连接(请见图7);两个线圈 2之间还可为串联连接(请见图9)。
实施例二
请参见图IO,本实施例与实施例一的不同之处在于每个磁芯l上,磁芯侧壁6为两个 (本实施例中,所述磁芯侧壁还可为两个以上),两个磁芯侧壁5分别位于磁芯平面两侧且相 互断开。其原理与实施例一相同,此处不再赘述。
实施例三
请参见图ll,本实施例与实施例一的不同之处在于所述磁芯侧壁6构成连续的全包围 形状,此时,在磁芯1的侧壁6上设有线圈引线口 8以方便线圈2的两端伸出。其原理与实 施例一相同,此处不再赘述。
以上实施例是对本发明可以实施方式的具体说明,并非用来限制本专利的保护范围。不 管磁芯1的形状,只要是通过在磁芯1间设置片状磁芯3,并通过改变在片状磁芯3上设置 的缺口 4的大小来调节电感值的技术手段,都不能逸脱本发明保护的范围。
权利要求
1. 一种复合电感应器,包括两个相对设置的磁芯,其由一平面以及凸出于所述平面的侧壁以及位于所述侧壁之间的凸出于所述平面的中足构成;线圈,缠绕在所述磁芯的中足上;片状磁芯,设置在所述两个磁芯之间;其特征在于在所述片状磁芯上、对应于所述侧壁围成的空间设有缺口。
2、 如权利要求l所述的复合电感器,其特征在于沿垂直于所述平面方向,所述片状磁 芯的投影面积小于所述磁芯平面的面积,大于所述磁芯侧壁的投影面积。
3、 如权利要求2所述的复合电感器,其特征在于每个所述磁芯上,所述磁芯侧壁为至 少两个,该至少两个侧壁相互断开。
4、 如权利要求2所述的复合电感器,其特征在于所述磁芯侧壁构成连续的半包围形状。
5、 如权利要求2所述的复合电感器,其特征在于所述磁芯侧壁构成连续的全包围形状。
6、 如权利要求4所述的复合电感器,其特征在于所述磁芯的侧壁呈U形,其圆弧部分半径为r2,所述磁芯的中足的截面为圆形,其圆心和所述磁芯侧壁的圆弧的圆心相同, 半径为rl,所述片状磁芯的缺口为U形,其圆弧部分和所述磁芯侧壁的圆弧部分的距离g的范围为<formula>formula see original document page 2</formula>
全文摘要
本发明公开了一种复合电感应器,包括线圈、片状磁芯、两个相对设置的磁芯;每一个磁芯由一平面以及凸出于所述平面的侧壁以及位于侧壁之间的凸出于所述平面的中足构成;线圈缠绕在磁芯的中足上,片状磁芯设置在两个磁芯之间;在片状磁芯上、对应于侧壁围成的空间设有缺口。本发明可以通过调整片状磁芯的缺口大小来调整该复合电感应器的电感,该复合电感应器调整方便、适用范围广。
文档编号H01F17/04GK101206949SQ20061016756
公开日2008年6月25日 申请日期2006年12月19日 优先权日2006年12月19日
发明者朱红霞, 艳 林 申请人:胜美达电机(香港)有限公司
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