一种集成差模的共模电感器及电源的制作方法

本实用新型涉及电子技术领域，尤其涉及一种集成差模的共模电感器及电源。

背景技术：

现有电源滤波器产品及以及其他电源输入端内置的滤波器线路中，都需要由共模滤波电感，差模滤波电感，x电容，y电容等元件组成的emi滤波线路。其中的共模滤波电感分为以下几种：

(1)由圆环形的高磁导率磁芯，加两组对称的绕组组成共模滤波电感；该电感生产时需要每一匝穿过磁环内孔并拉紧，生产一致性差，并且会对导线绝缘层造成磨擦破损风险，影响产品可靠性。

(2)由两只“e”型或者“u”型的镜面高磁导率磁芯，匹配对应安装尺寸的骨架，在骨架上绕上两组对称线圈组成共模滤波电感；该电感需要两只“e”型或者“u”型磁芯配对安装，并且磁芯组装接合面需要高度平整，多层带材带来较大的绕组匝间寄生电容问题，会对高频信号产生通路，与滤波器设计用来滤除高频信号干扰初衷相违背，并且由于磁芯外框为“ee”或者“ei”组合结构，生产时磁芯接口不平整或者有杂质夹入会对产品一致性和可靠性产生很大影响。

其中的差模滤波电感分为以下几种：

(1)由圆环形的抗饱和材料磁芯(如铁粉芯，铁硅铝粉芯等材质)，加单绕组组成差模滤波电感。

(2)由圆柱形或工字型抗饱和材料磁芯加单绕组组成差模滤波电感。

上述的共模滤波电感与差模滤波电感生产一致性差，其制作成本高，且随着发展，电源滤波器产品要求内部器件尽可能集成或简化。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种改进的集成差模的共模电感器及电源。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种集成差模的共模电感器，包括一体成型的外框、以及第一线圈和第二线圈，所述外框包括并排相互平行设置、并分别供所述第一线圈和所述第二线圈绕制于其上的第一磁柱以及第二磁柱；

连接所述第一磁柱以及所述第二磁柱的第三磁柱与第四磁柱；

所述第一磁柱、所述第二磁柱、所述第三磁柱与所述第四磁柱为相同导磁材料制成的一体化结构；

所述外框还包括

设置在所述第一磁柱与所述第二磁柱之间、并与二者相互平行且间距相等的磁桥；

所述磁桥的两端分别与所述第三磁柱和第四磁柱相接，中间位置设置有缺口以形成气隙。

优选地，所述第一线圈与所述第二线圈的材料相同且绕线匝数相等。

优选地，所述第一线圈与所述第二线圈的材料均为漆包铜线、漆包铝线、扁平铜线或扁平铝线中的一种。

优选地，所述第三磁柱与所述第四磁柱相互平行且不绕制线圈。

优选地，所述第一磁柱、所述第二磁柱、所述第三磁柱与所述第四磁柱为矩形平板结构、圆柱形平板结构或椭圆形平板结构中的一种。

优选地，所述磁桥与所述外框为一体化结构。

优选地，所述磁桥的材质为μ≥10000的高磁导率软磁铁氧体。

优选地，所述第三磁柱以及所述第四磁柱面向所述外框内部一侧设置有供所述磁桥卡入的定位槽；

所述磁桥包括用于卡入所述定位槽的限位板，以及连接在两所述限位板之间的磁桥主体。

优选地，所述外框与所述磁桥的表面覆盖有绝缘层。

一种电源，包括上述的集成差模的共模电感器，以及用于供所述集成差模的共模电感器安装固定的骨架。

实施本实用新型具有以下有益效果：本实用新型的集成差模的共模电感器及电源，可在共模滤波电感内集成差模滤波电感，在电路设计中大大降低元器件成本，节省空间，降低整体生产成本，提高产品一致性和可靠性，第一磁柱与第二磁柱配合第一线圈与第二线圈绕制，可以使用机器自动化生产，产量较传统人工穿线绕制方式得到极大提升。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型集成差模的共模电感器的结构示意图；

图2是本实用新型集成差模的共模电感器的正面结构示意图；

图3是本实用新型集成差模的共模电感器的俯视图；

图4是本实用新型集成差模的共模电感器的另一结构示意图；

图5是基础的emi滤波电路原理图；

图6是图5滤波效果简化的电路原理图；

图7是本实用新型集成差模的共模电感器的共模滤波示意图；

图8是本实用新型集成差模的共模电感器的差模滤波示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。以下描述中，需要理解的是，“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“纵”、“横”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“头”、“尾”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系、以特定的方位构造和操作，仅是为了便于描述本技术方案，而不是指示所指的装置或元件必须具有特定的方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。

还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。当一个元件被称为在另一元件“上”或“下”时，该元件能够“直接地”或“间接地”位于另一元件之上，或者也可能存在一个或更多个居间元件。术语“第一”、“第二”、“第三”等仅是为了便于描述本技术方案，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”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。

一同参阅图1-图3，是本实用新型的一种集成差模的共模电感器，其包括一体成型的外框、以及第一线圈11和第二线圈21，外框包括并排相互平行设置、并分别供第一线圈11和第二线圈21绕制于其上的第一磁柱1以及第二磁柱2，连接第一磁柱1以及第二磁柱2的第三磁柱3与第四磁柱4，第一磁柱1、第二磁柱2、第三磁柱3与第四磁柱4为相同导磁材料制成的一体化结构。

该外框还包括设置在第一磁柱1与第二磁柱2之间、并与二者相互平行且间距相等的磁桥5，该磁桥5的两端分别与第三磁柱3和第四磁柱4相接，中间位置设置有缺口以形成气隙。

由于外框一体成型，解决了以往磁柱拼接导致的对接不平整，容易混入杂质等问题。该磁桥设置有缺口，以抗饱和，以避免大量电感涌入时，因为饱和而失去滤波作用。

在本实施例中，该第一线圈11与第二线圈21的材料相同且绕线匝数相等。

该第一线圈11与第二线圈21的材料均为漆包铜线、漆包铝线、扁平铜线或扁平铝线中的一种。在本实施例中，采用扁平线材，可以理解的，可以根据实际需求采用不同规格的线材。

进一步的，第三磁柱3与第四磁柱4相互平行且不绕制线圈。

在本实施例中，第一磁柱1、第二磁柱2、第三磁柱3与第四磁柱4为矩形平板结构、圆柱形平板结构或椭圆形平板结构中的一种。

可以理解的，第一磁柱1、第二磁柱2、第三磁柱3与第四磁柱4可以为相同一种结构，在一些实施例中，也可以是第一磁柱1和第二磁柱2为相同一种结构，第三磁柱3与第四磁柱4为相同的另一种结构。可以理解的，其外形以及尺寸可以进行选择，以适应不同功率等级应用需求，这里不做具体的限定。

进一步的，磁桥5与外框为一体化结构。可以理解的，可以开发相应的模具，使得磁桥5与外框为一体化成型，且磁桥5与外框采用不同材质，在本实施例中，该磁桥5的材质为μ≥10000的高磁导率软磁铁氧体，当然，也可以根据实际需要采用不同磁导率以及材质，这里不做具体限定。

参阅图4，在一些实施例中，第三磁柱3以及第四磁柱4面向4外框内部一侧设置有供磁桥5卡入的定位槽，磁桥5包括用于卡入定位槽的限位板51，以及连接在两限位板51之间的磁桥主体52，该磁桥主体52也设置有缺口以形成气隙。在实际生产过程中，组装好限位板51后，用胶水将其固定在外框上。该缺口的大小可以根据实际需求进行设置。

进一步的，所述外框与所述磁桥5的表面覆盖有绝缘层。

在本实施例中，还公开一种电源，其包括上述的集成差模的共模电感器，以及用于供集成差模的共模电感器安装固定的骨架100，该骨架100可以设计成立式或者卧式，以适应不同设计空间需求。

参阅图5，为基础的emi滤波电路原理图，由cx1，cx2，cy1，ccy2，l1，l2，l3组成，其中l1由一种结构共模滤波电感完成，l2，l3由一种差模电感完成。由于滤波器需要滤除线路中的共模干扰和差模干扰，想要达到理想的滤波效果则两种电感必不可少。

参阅图6，为等效图5滤波效果的简化电路结构，把图5滤波器中l1，l2，l3简化为只有l1，其中la和lb为本实用新型的集成差模的共模电感器中的差模电感。

参阅图7，在线路有正常负载电流流过时，电流在两个绕组中产生反向磁场而互相抵消，对正常负载电流无影响，当线路中有共模干扰注入时，由于共模电流的同相性，会在第一线圈11与第二线圈12产生同相磁场而增大电感的感抗，从而对共模电流产生很大的衰减效果。

参阅图8，当线路有差模干扰电流注入时，由于磁桥5的存在，会使第一线圈11与第二线圈12内产生的磁场不平衡，差模电流产生的磁通由单边绕组发出，经由磁桥5形成回路，使差模磁场经单边线圈形成的差模电感分量对差模干扰电流产生衰减效果。

本实用新型的集成差模的共模电感器及电源，可在共模滤波电感内集成差模滤波电感，在电路设计中大大降低元器件成本，节省空间，降低整体生产成本，提高产品一致性和可靠性，第一磁柱与第二磁柱配合第一线圈与第二线圈绕制，可以使用机器自动化生产，产量较传统人工穿线绕制方式得到极大提升。

可以理解的，以上实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围；因此，凡跟本实用新型权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。