專利名稱：功能材料復合結構磁芯的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種磁性器件，特別是一種功能材料復合結構磁芯。
背景技術：
目前在電力電子和通訊等領域中所用磁性器件大多是單一磁性材料所做成，如鐵氧體、鐵粉芯、坡莫合金、非晶材料、微晶材料、硅鋼等軟磁材料，也有用兩種不同磁性材料制成片狀疊摞在一起做成磁芯的。無論是單一材料的還是兩種不同磁性材料疊摞在一起的磁芯，都不能有效發(fā)揮多種材料的綜合性能。如高磁導率的鐵氧體和鎳鋅高頻鐵氧體的飽和磁感強度不高，導磁率較低，溫度穩(wěn)定性一般，居里點較低，但使用頻率范圍寬，高達兆赫級，應力敏感性小，價格便宜；鐵粉芯導磁率低，應力敏感性小，飽和磁感強度較高，價格也便宜；硅鋼低頻交直流特性俱佳，應力敏感性小，價格便宜；坡莫合金具有優(yōu)異的低頻、中頻的綜合軟磁性能，但價格高，應力敏感性強；非晶及微晶合金軟磁性材料具有較優(yōu)異的低頻、中頻軟磁特性，但應力敏感性較強，價格較高。各種單一材料的性能總是有利有弊，如要使它們的優(yōu)點互補，就需要將其組合使用，通過組合結構的變化達到B-H磁滯回線形狀變化，從而引起相應的電磁特性參數(shù)變化，獲得連續(xù)或突變的電磁特性，以適應不斷發(fā)展的電力電子和通訊技術的各種要求。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術問題是，針對現(xiàn)有技術的上述不足，而提供一種用一種或多種磁性材料制作的功能材料復合結構磁芯，通過簡單的結構變化實現(xiàn)多種用途。
本實用新型的上述技術問題是由如下技術方案來實現(xiàn)的。
一種功能材料復合結構磁芯，主要是由磁性材料構成的具有規(guī)則幾何形狀的磁芯，包括一含有槽腔的具有通孔的盒，內(nèi)置磁芯裝于該盒體的槽腔內(nèi)；其特征是該槽腔內(nèi)設有多個隔層，隔層分隔槽腔成多個連通的環(huán)槽；該環(huán)槽內(nèi)分別裝有多個內(nèi)置磁芯。
除上述必要技術特征外，在具體實施過程中，還可補充如下技術內(nèi)容該含有槽腔的具有通孔的盒是截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒，該管狀環(huán)型盒是圓環(huán)型或長圓環(huán)型或矩環(huán)型，所說通孔即環(huán)的中心孔。
該含有槽腔的具有通孔的盒是雙層壁的類球體，該類球體上設有連通內(nèi)外層壁的通孔，通孔的孔壁和內(nèi)外層壁之間構成相互連通的槽腔，上述多個隔層是呈同心球壁設置。
該截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒是由一U形環(huán)槽狀盒體及蓋合于該U形環(huán)槽狀盒體的U形開口上的環(huán)狀盒蓋所組成。
該矩形管狀截面的環(huán)狀盒是由一U形環(huán)槽狀盒體及一U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋所組成，該U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋扣合于該U形環(huán)槽狀盒體上。
裝于該多個環(huán)槽內(nèi)的多個內(nèi)置磁芯是一層或多層由不同磁性材料或相同磁性材料所構成。
該盒體及盒蓋是由高導磁鐵氧體或功率鐵氧體或鐵粉芯制成；該內(nèi)置磁芯是由高導磁鐵氧體、功率鐵氧體、鐵粉芯、坡莫合金、非晶磁性材料、微晶磁性材料制成。
含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有絕緣層，內(nèi)置磁芯與槽腔之間設有絕緣層。
各內(nèi)置磁芯上下設有磁性或絕緣墊圈。
內(nèi)置磁芯上設有開口，于開口處設有等寬的磁性或絕緣墊片。
本實用新型的優(yōu)點在于應用頻段展寬、應用溫度范圍擴大、電磁兼容特性擴大、電磁特性的持續(xù)穩(wěn)恒與突變更能滿足電子技術的要求；功率變送信號感應傳遞、噪波控制等方面顯示出綜合優(yōu)異性能及對應匹配特性，只需要簡單的變換結構，比如，換蓋或內(nèi)置磁芯，即可實現(xiàn)不同的性能要求，這在現(xiàn)有技術中是難以做到的。
以下結合附圖及具體實施例對本實用新型作進一步詳細說明
圖1是圓環(huán)形盒式磁芯結構的主視示意圖。
圖2是圓環(huán)形盒式磁芯結構的俯視剖視示意圖。
圖3是矩環(huán)形盒式磁芯結構的主視示意圖。
圖4是矩環(huán)形盒式磁芯結構的俯視剖視示意圖。
圖5是長圓環(huán)形盒式磁芯結構的主視示意圖。
圖6是長圓環(huán)形盒式磁芯結構的俯視剖視示意圖。
具體實施方式
如圖1、2、3、4、5、6所示，本實用新型所提供的一種功能材料復合結構磁芯，主要是由磁性材料構成的具有規(guī)則幾何形狀的磁芯，其中一含有槽腔的具有通孔的盒，內(nèi)置磁芯3裝于該盒的槽腔內(nèi)；其特征是該槽腔內(nèi)設有多個隔層5，隔層5分隔槽腔成多個連通的環(huán)槽；該環(huán)槽內(nèi)分別裝有多個內(nèi)置磁芯3。
該含有槽腔的具有通孔的盒是截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒，該管狀環(huán)型盒是圓環(huán)型(如圖1、2所示)、或長圓環(huán)型(如圖3、4所示)、或矩環(huán)型(如圖5、6所示)，所說通孔即環(huán)的中心孔。
該含有槽腔的具有通孔的盒也可以是雙層壁的類球體，該類球體上設有連通內(nèi)外層壁的通孔，通孔的孔壁和內(nèi)外層壁之間構成相互連通的槽腔，上述多個隔層是呈同心球壁設置。
該截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒是由一U形環(huán)槽狀盒體1及蓋合于該U形環(huán)槽狀盒體1的U形開口上的環(huán)狀盒蓋2所組成。
該矩形管狀截面的環(huán)狀盒是由一U形環(huán)槽狀盒體1及一U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋2’所組成，該U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋2’扣合于該U形環(huán)槽狀盒體1上。
裝于該多個環(huán)槽內(nèi)的多個內(nèi)置磁芯3是一層或多層由不同磁性材料或相同磁性材料所構成。
該含有槽腔的具有通孔的盒，其中的盒體1及盒蓋2、2’是由高導磁鐵氧體或功率鐵氧體或鐵粉芯制成；該內(nèi)置磁芯3是由高導磁鐵氧體或功率鐵氧體或鐵粉芯或坡莫合金或非晶磁性材料或微晶磁性材料或硅鋼制成。
含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有絕緣層4，內(nèi)置磁芯3與槽腔之間設有絕緣層4’。
各內(nèi)置磁芯3上下設有磁性材料或絕緣材料的墊圈7。
內(nèi)置磁芯3上設有開口，于開口處設有等寬的磁性材料或絕緣材料的墊片6。
下面列舉本實用新型的具體應用實例，以便對本實用新型有進一步了解。
實施例1如圖1、2所示用本實用新型技術采用高磁導率鐵氧體TL5初始磁導率50000做功能材料復合磁芯的環(huán)形盒體1和盒蓋2，外徑Φ34mm，內(nèi)徑Φ18，環(huán)盒壁厚2mm，盒高9mm，蓋厚4mm，用厚0.5mm尼龍66環(huán)形套筒4做絕緣層，用超微晶(納米晶)初始磁導率＞5000做內(nèi)置磁芯3，繞制成共模電感，內(nèi)置磁芯上、下磁絕緣材料墊圈7，應用于EMI抗干擾濾波器，也可用于制造功率校正器。
實施例2如圖3、4所示用功率鐵氧體TP4初始磁導率2500做復合磁芯的矩形環(huán)盒盒體1和盒蓋2，矩形邊長84×54mm環(huán)內(nèi)孔邊長60×30mm，盒高20mm，蓋厚5mm，矩形環(huán)盒中有矩形環(huán)狀坡莫合金磁芯3，磁芯厚度3.6mm，在矩形盒體的外壁和內(nèi)孔壁上有一層ABS貼片絕緣層4，厚度為0.2mm，將外形尺寸相同的盒蓋扣在盒體上功率變壓器的磁芯就制成了。
實施例3如圖5、6所示用鐵粉芯做長圓環(huán)形的環(huán)盒體1、環(huán)盒蓋2，在環(huán)盒槽的中間有一圈同心長圓形隔層槽壁5，厚度為1mm，固著在其上，隔層槽壁深度與槽深相同，在兩個長圓形環(huán)槽內(nèi)分別裝有超微晶和非晶磁性材料做磁芯，長圓環(huán)盒內(nèi)環(huán)半徑R20mm，外環(huán)半徑R49mm，中心距50mm；盒高25mm，盒蓋厚25mm，同上對扣成完整盒。用于DC輸出抗流器磁芯，其中非晶磁性材料長圓形磁芯，可以是閉合環(huán)，也可以如圖開口加入墊片6。
本實用新型在用于EMI的共模電磁感磁芯時，過去單一使用高磁導率鐵氧體，雖然低頻段100KHz以下，初始磁導率高達15000，但遠比超微晶內(nèi)置磁芯的初始磁導率60000-120000低的多，低頻降噪濾波效果也較后者差的多，而超微晶內(nèi)置磁芯，在高頻段100KHz至500KHz或以上初始磁導率卻降到幾百幾千高斯/奧斯特，而這一頻段鐵氧體磁芯初始磁導率卻能維持在5000左右，這樣將兩種軟磁材料組合于復合結構中繞制成共模電感應于EMI抗干擾濾波器就可以在500KHz范圍內(nèi)，有效提高干擾濾波器的插入損耗，增強降噪濾波效果，同時這種復合結構克服了超微晶軟磁材料應力敏感性強的弱點，且復合磁芯的價格不高，有市場應用的廣闊前景，此種磁芯也可用于制造功率校正器。
用鐵氧體復合結構，套裝超微晶，非晶，坡莫合金內(nèi)置磁芯制造功率變壓器在適應冷卻條件下，于不同頻段及場強下輸出功率維持恒定。
用作輸出電感時，鐵氧體，鐵粉芯，微晶化非晶內(nèi)置磁芯復合結構磁芯在DC偏流時會產(chǎn)生很大的電感應變化，引致在低電流量比最大電流量時，電感量多出10-40倍以上，這一特征對于制造交換電源供應的DC輸出抗流器很有用，這類元件在極低負載時及一些EMI用途上維持持續(xù)操作。
本實用新型功能材料復合結構磁芯，結構簡單，簡便的更改結構，就可實現(xiàn)不同的性能要求，可利用多種磁性材料的特異性，形成綜合軟磁性能優(yōu)異，電磁兼容性強的復合元件、電磁特性的持續(xù)穩(wěn)恒與突變更能滿足電子技術的要求，有著廣泛的應用價值，和廣闊的市場前景。
權利要求1.一種功能材料復合結構磁芯，主要是由磁性材料構成的具有規(guī)則幾何形狀的磁芯，包括一含有槽腔的具有通孔的盒，內(nèi)置磁芯裝于該盒的槽腔內(nèi)；其特征是該槽腔內(nèi)設有多個隔層，隔層分隔槽腔成多個連通的環(huán)槽；該環(huán)槽內(nèi)分別裝有多個內(nèi)置磁芯。
2.根據(jù)權利要求1所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是該含有槽腔的具有通孔的盒是截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒，該管狀環(huán)型盒是圓環(huán)型或長圓環(huán)型或矩環(huán)型，所說通孔即環(huán)的中心孔。
3.根據(jù)權利要求1所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是該含有槽腔的具有通孔的盒是雙層壁的類球體，該類球體上設有連通內(nèi)外層壁的通孔，通孔的孔壁和內(nèi)外層壁之間構成相互連通的槽腔，上述多個隔層是呈同心球壁設置。
4.根據(jù)權利要求2所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是該截面為矩形槽腔的管狀環(huán)型盒是由一U形環(huán)槽狀盒體及蓋合于該U形環(huán)槽狀盒體的U形開口上的環(huán)狀盒蓋所組成。
5.根據(jù)權利要求2所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是該矩形管狀截面的環(huán)狀盒是由一U形環(huán)槽狀盒體及一U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋所組成，該U形環(huán)槽狀的環(huán)狀盒蓋扣合于該U形環(huán)槽狀盒體上。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是裝于該多個環(huán)槽內(nèi)的多個內(nèi)置磁芯是一層或多層由不同磁性材料或相同磁性材料所構成。
7.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是該盒體及其上所扣合的盒蓋是由高導磁鐵氧體或功率鐵氧體或鐵粉芯制成；該內(nèi)置磁芯是由高導磁鐵氧體、功率鐵氧體、鐵粉芯、坡莫合金、非晶磁性材料、微晶磁性材料及硅鋼制成。
8.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有絕緣層，內(nèi)置磁芯與槽腔之間設有絕緣層。
9.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是各內(nèi)置磁芯上下設有磁性或絕緣墊圈。
10.根據(jù)權利要求1或2或3或4所述的功能材料復合結構磁芯，其特征是內(nèi)置磁芯上設有開口，于開口處設有等寬的磁性或絕緣墊片。
專利摘要一種功能材料復合結構磁芯,主要是由磁性材料構成的具有規(guī)則幾何形狀的磁芯,包括:一含有槽腔的具有通孔的盒,內(nèi)置磁芯裝于該盒的槽腔內(nèi);其特征是:該槽腔內(nèi)設有多個隔層,隔層分隔槽腔成多個連通的環(huán)槽;該環(huán)槽內(nèi)分別裝有多個內(nèi)置磁芯。優(yōu)點是:應用頻段寬、應用溫度范圍大、電磁兼容特性擴大、電磁特性的持續(xù)穩(wěn)恒與突變更能滿足電子技術的要求;功率變送信號感應傳遞、噪波控制等方面顯示出綜合優(yōu)異性能及對應匹配特性,只需要簡單的變換結構,比如,換蓋或內(nèi)置磁芯,即可實現(xiàn)不同的性能要求,這在現(xiàn)有技術中是難以做到的。
文檔編號H01F3/00GK2505959SQ01227200
公開日2002年8月14日 申請日期2001年6月18日 優(yōu)先權日2001年6月18日
發(fā)明者趙強 申請人:趙強