專利名稱：具有減小的直流電流飽和度的電力電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于感應(yīng)器，更具體地，關(guān)于電力電感器，其具有磁芯材料，且在高操作頻率和高直流電流下操作時(shí)，其飽和水平降低。
背景技術(shù)：
感應(yīng)器是電路元件，其基于磁場(chǎng)工作。磁場(chǎng)源是運(yùn)動(dòng)的電荷或電流。如果電流隨時(shí)間而變化，則其產(chǎn)生的磁場(chǎng)也隨時(shí)間而變化。隨時(shí)間變化的磁場(chǎng)在任何通過(guò)磁場(chǎng)連接的導(dǎo)體中感生出電壓。如果電流是常數(shù)，那么跨過(guò)理想導(dǎo)體的電壓是零。因此，導(dǎo)體對(duì)恒定或直流電流而言就象一個(gè)短路。在感應(yīng)器中，電壓是由下式給出的v＝L(di)/(dt)因此，在電感器中沒(méi)有瞬間的電流變化。
感應(yīng)器可用于各種電路中。電力電感器接收相對(duì)高的直流(DC)電流，例如，達(dá)100安培的電流，并且許多電流是在高工作頻率下工作。例如并參照?qǐng)D1，電力電感器200可以用在DC/DC轉(zhuǎn)換器24內(nèi)，此轉(zhuǎn)換器通常采用逆變流和/或整流將DC從一個(gè)電壓轉(zhuǎn)換到另一個(gè)電壓。
參照?qǐng)D2，電力電感器20通常包括一匝或多匝導(dǎo)體30，導(dǎo)體30通過(guò)磁芯材料34。例如，磁芯材料34可以一個(gè)方型的外截面36和一個(gè)方型的中空腔38，其貫通整個(gè)磁芯材料34。導(dǎo)體30通過(guò)中空腔。相對(duì)高的直流電流流經(jīng)導(dǎo)體30，趨于使磁芯材料34達(dá)到飽和，這降低了電力電感器20的性能，并且此裝置收編在此以供參考。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的電力電感器(power inductor)包括第一磁芯，其具有第一和第二末端，并且，其包括鐵氧體珠狀磁芯(ferrite bead core)材料；一個(gè)空腔(cavity)，其在第一磁芯中，從第一末端延伸至第二末端；一個(gè)槽型氣隙(slotted air gap)，其在第一磁芯中，從第一末端延伸到第二末端；第二磁芯，其位于槽型氣隙內(nèi)和附近至少一個(gè)位置。
在其它特征中，一個(gè)包括電力電感器的系統(tǒng)還包括一個(gè)直流一直流轉(zhuǎn)換器(DC/DC Converter)，其與電力電感器耦合。
仍在其它特征中，一個(gè)導(dǎo)體通過(guò)空腔，其中槽型氣隙在平行于此導(dǎo)體的方向上，布置在第一磁芯內(nèi)。第二磁芯磁導(dǎo)率比第一磁芯的低。第二磁芯包括一種軟磁材料。該軟磁材料包括一種粉末金屬。此第一磁芯和第二磁芯至少在兩正交平面內(nèi)是自鎖的(self-locking)。此第二磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，此鐵氧體珠狀磁芯材料具有分布的間隙(distributed gap)，從而降低此第二磁芯的磁導(dǎo)率。磁通量流過(guò)電力電感器中的磁通路(magnetic path)，并且其中第二磁芯不超過(guò)磁通路的30％。磁通量流過(guò)電力電感器中的磁通路，并且其中此第二磁芯不超過(guò)磁通路的20％。
仍在其它特征中，用粘合劑和帶子至少一種方法將此第一和第二磁芯連接在一起。
一種電力電感器包括第一磁芯，此第一磁芯具有第一和第二末端。第一磁芯包括一種鐵氧體珠狀材料。第二磁芯具有比第一磁芯低的磁導(dǎo)率。第一和第二磁芯被布置以使磁通量流過(guò)磁通路，磁通路包括第一和第二磁芯。
在其它特征中，一種系統(tǒng)包括電力電感器，和直流一直流轉(zhuǎn)換器，其與電力電感器耦合。
在其它特征中，該第一磁芯包括一個(gè)空腔和一個(gè)氣隙。該第二磁芯有一種軟磁材料組成。該軟磁材料包括一種粉末金屬。該第一磁芯和該第二磁芯在至少兩個(gè)正交平面內(nèi)是自鎖的。該第二磁芯包括鐵氧體珠狀材料，其具有分布的間隙，這些分布的間隙降低該第二磁芯的磁導(dǎo)率。該第二磁芯不超過(guò)磁通路的30％。該第二磁芯不超過(guò)磁通路的20％。第一磁芯的相對(duì)壁相鄰于槽型氣隙是“V”形的。該第二磁芯是“T”形的，且沿該第一磁芯的內(nèi)壁延伸。該第二磁芯是“H”形的，且部分地沿第一磁芯的內(nèi)、外壁延伸。
本發(fā)明其它可應(yīng)用的領(lǐng)域?qū)南旅嫣峁┑脑敿?xì)說(shuō)明中明顯看出。應(yīng)該理解，詳細(xì)說(shuō)明和具體實(shí)施例在揭示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的同時(shí)，其目的僅用于說(shuō)明本發(fā)明，而非限制本發(fā)明的范圍。


從詳細(xì)說(shuō)明和附圖可更充分地理解本發(fā)明，其中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)在直流一直流轉(zhuǎn)換器中實(shí)施的電力電感器功能性的方框圖和示意電氣布局圖；圖2顯示圖1中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電力電感器的透視圖；圖3顯示圖1和圖2中根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的電力電感器的剖視圖；圖4顯示根據(jù)本發(fā)明具有槽型氣隙的電力電感器的透視圖，該槽型氣隙布置在磁芯材料中；圖5是圖4中的電力電感器的剖視圖；圖6A和圖6B顯示可替換實(shí)施例的剖視圖，該實(shí)施例具有渦流減少材料，其被臨近槽型氣隙布置；圖7顯示可替換實(shí)施例的剖視圖，該實(shí)施例具有位于槽型氣隙與導(dǎo)體之上的額外的空間；圖8是具有多個(gè)空腔的磁芯的剖視圖，其中每個(gè)空腔都具有一個(gè)槽型氣隙；圖9A和圖9B是圖8的剖視圖，其中具有渦流減少材料，其被臨近一個(gè)或兩個(gè)槽型氣隙布置；圖10A顯示槽型氣隙的可替換側(cè)位置的剖視圖；圖10B顯示槽型氣隙的可替換側(cè)位置的剖視圖；圖11A和11B是具有多個(gè)空腔的磁芯的剖視圖，其中每個(gè)空腔具有一個(gè)側(cè)槽型氣隙；圖12是具有多個(gè)空腔和一個(gè)中央槽型氣隙的磁芯的剖視圖；圖13是具有多個(gè)空腔和一個(gè)更寬的中央槽型氣隙的磁芯的剖視圖；圖14是一個(gè)磁芯的剖視圖，該磁芯具有多個(gè)空腔，一個(gè)中央槽型氣隙，和一個(gè)具有較低磁導(dǎo)率的布置在相鄰導(dǎo)體之間的材料；
圖15是具有多個(gè)空腔和一個(gè)中央槽型氣隙的磁芯的剖視圖；圖16是具有槽型氣隙和一個(gè)或多個(gè)絕緣導(dǎo)體的磁芯材料的剖視圖；圖17是“C”形磁芯材料和渦流減少材料的剖視圖；圖18是“C”形磁芯材料和具有匹配的凸起(projection)的渦流減少材料的剖視圖；圖19是具有多個(gè)空腔的“C”形磁芯材料和渦流減少材料的剖視圖；圖20是“C”形第一磁芯和第二磁芯的剖視圖，該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，該第二磁芯臨近氣隙；圖21是“C”形第一磁芯和第二磁芯的剖視圖，該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，而該第二磁芯位于氣隙內(nèi)；圖22是“U”形第一磁芯和第二磁芯的剖視圖，該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，該第二磁芯臨近氣隙；圖23分別說(shuō)明“C”形第一磁芯和“T”形第二磁芯的剖視圖，其中該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料；圖24說(shuō)明“C”形第一磁芯和自鎖的“H”形第二磁芯的剖視圖，其中該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，而該第二磁芯位于氣隙內(nèi)；圖25是“C”形第一磁芯和自鎖的第二磁芯的剖視圖，其中該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，而該第二磁芯位于氣隙內(nèi)；圖26顯示“O”形第一磁芯和第二磁芯，其中該第一磁芯包括鐵氧體珠狀材料，而第二磁芯位于氣隙內(nèi)；圖27和圖28顯示“O”形第一磁芯和自鎖的第二磁芯，其中該第一磁芯包括鐵氧體珠狀磁芯材料，而該第二磁芯位于氣隙內(nèi)；圖29顯示第二磁芯，其包括鐵氧體珠狀磁芯材料，其具有分布的間隙，該間隙降低第二磁芯的磁導(dǎo)率；以及圖30顯示第一和第二磁芯，它們通過(guò)帶子連接在一起。
圖31顯示電力電感器的磁芯材料的透視圖，該磁芯材料具有一個(gè)或多個(gè)布置在該磁芯材料至少一側(cè)的凹口(notches)；圖32是圖31中電力電感器的剖視圖，其包括一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體，這些導(dǎo)體貫穿磁芯材料的內(nèi)腔且位于凹口內(nèi)；
圖33是圖32中的電力電感器的側(cè)剖視圖(side cross-sectionalview)，其顯示導(dǎo)體的末端沿磁芯材料的外側(cè)開(kāi)始和結(jié)束；圖34是圖32和圖33中電力電感器的功能性方框圖和電氣布局示意圖，該電力電感器應(yīng)用于直流/直流轉(zhuǎn)換器的示例中；圖35是電力電感器的仰視剖視圖(bottom cross-sectional view)，其包括單個(gè)導(dǎo)體，該導(dǎo)體多次穿過(guò)內(nèi)腔且位于每個(gè)凹口中；圖36是圖35中的電力電感器的功能性方框圖和電氣布局示意圖，該電力電感器應(yīng)用于直流/直流轉(zhuǎn)換器的示例中；圖37是圖33中的電力電感器的側(cè)視圖，該電力電感器表面安裝在印制電路板上；圖38是圖33中的電力電感器的側(cè)視圖，其以鷗翅式構(gòu)型表面安裝在印制電路板上；圖39是圖33中的電力電感器的側(cè)視圖，其連接到印制電路板的電鍍通孔上；圖40說(shuō)明應(yīng)用到具有直導(dǎo)體的電力電感器的同名端標(biāo)記(dotconvention)；圖41說(shuō)明連接到圖40中電力電感器的芯片；圖42說(shuō)明用于具有兩個(gè)導(dǎo)體的電力電感器所期望的同名端標(biāo)記；圖43說(shuō)明具有交叉導(dǎo)體的電力電感器；圖44說(shuō)明連到圖43中的電力電感器的芯片；圖45是由絕緣材料分開(kāi)的第一和第二引線框?qū)w(lead frameconductors)的側(cè)剖視圖；圖46A和46B分別為第一和第二引線框?qū)w的平面圖；圖46C是跨接導(dǎo)體的平面圖；圖47A是包括第一引線框和絕緣材料的第一疊層(laminate)的側(cè)視圖；圖47B是圖47A的第一疊層在從絕緣材料一側(cè)向第一引線框的方向的沖壓；圖48A是第二引線框的側(cè)剖視圖；圖48B說(shuō)明第二引線框的沖壓；
圖49說(shuō)明第一疊層固定到第二引線框上形成第二疊層；圖50A和50B分別說(shuō)明引線框的第一和第二陣列；以及圖51A-51C顯示可替換的引線框陣列。
具體實(shí)施例方式
下面的優(yōu)選實(shí)施例的描述在本質(zhì)上只是示例性的，并且絕不是為了限制本發(fā)明及其應(yīng)用或使用。為了清楚起見(jiàn)，圖中相同的元件用相同的標(biāo)號(hào)標(biāo)記。
現(xiàn)參考圖4，電力電感器50包括導(dǎo)體54，其通過(guò)磁芯材料58。例如，磁芯材料58可以具有正方形外橫截面60和正方形內(nèi)空腔64，該空腔延長(zhǎng)磁芯材料的長(zhǎng)度。導(dǎo)體54也可具有正方形橫截面。既然正方形外橫截面60，正方形內(nèi)空腔64，以及導(dǎo)體54已示出，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白也可采用其它的形狀。正方形外橫截面60的橫截面，正方形內(nèi)空腔64，和導(dǎo)體54不必形狀相同。導(dǎo)體54沿空腔64的一側(cè)通過(guò)內(nèi)空腔64。流過(guò)導(dǎo)體30的相對(duì)高水平的直流電流易引起磁芯材料34飽和，這降低電力電感器和/或并入到其中的器件的性能。
根據(jù)本發(fā)明，磁芯材料58包括槽型氣隙70，其長(zhǎng)度方向沿磁芯材料58方向延伸。該槽型氣隙70沿平行于導(dǎo)體54的方向延伸。對(duì)于給定的直流電流水平，該槽型氣隙70降低磁芯材料58中飽和的可能性。
現(xiàn)參考圖5，磁通量80-1和80-2(總稱為磁通量80)由槽型氣隙70產(chǎn)生。磁通量80-2向?qū)w54凸出，并且減少導(dǎo)體54中的渦流。在優(yōu)選實(shí)施例中，在導(dǎo)體54和槽型氣隙70的底部之間限定一個(gè)足夠的距離“D”，以充分地減少磁通量。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，距離D和流過(guò)導(dǎo)體的電流、由槽型氣隙70限定的寬度“W”，以及導(dǎo)體54中感生的所需的最大可接受渦流有關(guān)。
現(xiàn)參考圖6A和圖6B，渦流減少材料84可臨近槽型氣隙70布置。渦流減少材料具有比磁芯材料更低并且比空氣更高的磁導(dǎo)率。結(jié)果是，流過(guò)材料84的磁通量比流過(guò)空氣的磁通量更高。例如，磁絕緣材料84可以是軟磁，粉末金屬，或任何其它合適的材料。在圖6A中，渦流減少材料84延伸跨過(guò)槽型氣隙70的底部。
在圖6B中，渦流減少材料84’延伸跨過(guò)槽型氣隙的外開(kāi)口。因?yàn)闇u流減少材料84’有比磁芯材料更低且比空氣更高的磁導(dǎo)率，流過(guò)渦流減少材料的磁通量比流過(guò)空氣的磁通量更低。因此，槽型氣隙產(chǎn)生的磁通量到達(dá)導(dǎo)體的較少。
例如，渦流減少材料84的相對(duì)磁導(dǎo)率為9，而氣隙中的空氣的相對(duì)磁導(dǎo)率為1。結(jié)果是，約90％的磁通量流過(guò)材料84，并且約10％的磁通量流過(guò)空氣。結(jié)果是，到達(dá)導(dǎo)體的磁通量顯著減少，這減少了導(dǎo)體中感生的渦流?？梢岳斫猓部墒褂镁哂衅渌艑?dǎo)率的材料?，F(xiàn)參考圖7，在槽型氣隙底部和導(dǎo)體54頂部間的距離“D2”也可以增加以減少導(dǎo)體54中感生的渦流大小。
現(xiàn)參考圖8，電力電感器100包括磁芯材料104，其形成第一和第二空腔108和110。第一和第二導(dǎo)體112和114被分別布置在第一和第二空腔108和110中。第一和第二槽型氣隙120和122被布置在磁芯材料104的一側(cè)，該側(cè)分別跨過(guò)導(dǎo)體112和114。第一和第二槽型氣隙120和122減少磁芯材料104的飽和度。在一個(gè)實(shí)施例中，互耦系數(shù)M約為0.5。
現(xiàn)參考圖9A和9B，渦流減少材料被臨近一個(gè)或多個(gè)槽型氣隙120和/或122布置，以便減少槽型氣隙產(chǎn)生的磁通量，這樣可減少感生渦流。在圖9A中，渦流減少材料84臨近槽型氣隙120的底部開(kāi)口處。在圖9B中，渦流減少材料臨近兩個(gè)槽型氣隙120和122的頂部開(kāi)口處。如可理解的那樣，渦流減少材料可臨近一個(gè)或兩個(gè)槽型氣隙處。磁芯材料的“T”形中央部分123將第一和第二空腔108和110分開(kāi)。
槽型氣隙可位于其它各種不同位置。例如，參考圖10A，槽型氣隙70’可被布置在磁芯材料58的一側(cè)。槽型氣隙70’的底部邊緣優(yōu)選布置在導(dǎo)體54的頂表面，但不是必須布置在此處。如所看到的那樣，磁通量向內(nèi)輻射。由于槽型氣隙70’被布置在導(dǎo)體54的上方，磁通量的影響減小。如可被理解的那樣，渦流減少材料可臨近槽型氣隙70’布置，以進(jìn)一步減少如圖6A和/或6B所示的磁通量。在圖10B中，渦流減少材料84’臨近槽型氣隙70’的外開(kāi)口。渦流減少材料84也可設(shè)置在磁芯材料58的內(nèi)側(cè)。
現(xiàn)參考圖11A和11B，電力電感器123包括磁芯材料124，其形成第一和第二空腔126和128，這兩個(gè)空腔是由中央部分129分開(kāi)的。第一和第二導(dǎo)體130和132被分別布置在第一和第二空腔126和128中，且臨近一側(cè)。第一和第二槽型氣隙138和140布置在磁芯材料相對(duì)側(cè)，分別臨近導(dǎo)體130和132的一側(cè)。槽型氣隙138和/或140可和磁芯材料124的內(nèi)邊緣141對(duì)齊，如圖11B所示或與內(nèi)邊緣141隔開(kāi)，如圖11A所示。如可理解的那樣，渦流減少材料可用于進(jìn)一步減少?gòu)囊粋€(gè)或兩個(gè)槽型氣隙發(fā)出的磁通量，如圖6A和/或6B所示。
現(xiàn)參考圖12和13，電力電感器142包括磁芯材料144，其形成第一和第二相聯(lián)的空腔146和148。第一和第二導(dǎo)體150和152分別布置在第一和第二空腔146和148中。磁芯材料144的凸出部分(projection)154在導(dǎo)體150和152之間，從磁芯材料的底側(cè)向上延伸。凸出部分154部分地但非完全地朝頂側(cè)延伸。在優(yōu)選實(shí)施例中，凸出部分154的凸出長(zhǎng)度大于導(dǎo)體150和154的高度。如可理解的那樣，凸出部分154還可由磁導(dǎo)率比磁芯低但比空氣高的材料制成，如圖14中155所示?？商鎿Q地，凸出部分和磁芯材料都可如圖15所示的那樣去除。在此實(shí)施例中，互耦系數(shù)M近似等于1。
在圖12中，槽型氣隙156被布置在磁芯材料144內(nèi)，凸出部分154之上的位置。槽型氣隙156的寬度W1小于凸出部分154的寬度W2。在圖13中，槽型氣隙156’被布置在磁芯材料內(nèi)，凸出部分154之上的位置。槽型氣隙156的寬度W3大于或等于凸出部分154的寬度W2。如可被理解的那樣，渦流減少材料可用于進(jìn)一步減少?gòu)牟坌蜌庀?56和/或156’中發(fā)出的磁通量，如圖6A和/或6B所示。在圖12-14的某些實(shí)施例中，互耦系數(shù)M約為1。
現(xiàn)在參考圖16，圖16顯示電力電感器170，其包括磁芯材料172，該磁芯材料172形成一個(gè)空腔174。槽型氣隙175在磁芯材料172的一側(cè)形成。一個(gè)或多個(gè)絕緣導(dǎo)體176和178穿過(guò)空腔174。該絕緣導(dǎo)體176和178包括外部層182，其環(huán)繞內(nèi)部導(dǎo)體184。該外部層182的磁導(dǎo)率比空氣的磁導(dǎo)率大，且比磁芯材料的磁導(dǎo)率低。外部層182顯著地減少槽型氣隙產(chǎn)生的磁通量和渦流，否則如果沒(méi)有外部層的話，渦流將在導(dǎo)體184中感生。
現(xiàn)參考圖17，電力電感器180包括導(dǎo)體184和“C”形磁芯材料188，其形成空腔190。槽型氣隙192位于磁芯材料188的一側(cè)。導(dǎo)體184穿過(guò)空腔190。渦流減少材料84’跨過(guò)槽型氣隙192。在圖18中，渦流減少材料84’包括凸起(projection)194，其延伸進(jìn)槽型氣隙，且其和開(kāi)口匹配，該開(kāi)口由槽型氣隙192形成。
現(xiàn)參考圖19，電力電感器200包括磁芯材料，其形成第一和第二空腔206和208。第一和第二導(dǎo)體210和212分別穿過(guò)第一和第二空腔206和208。中央部分218位于第一和第二空腔之間。如可理解的那樣，中央部分218可由磁芯材料和/或渦流減少材料制成?？商鎿Q地，導(dǎo)體可包括一個(gè)外部層。
導(dǎo)體可由銅制成，雖然金，鋁和/或其它低電阻的合適導(dǎo)電材料可以使用。磁芯材料可以是鐵氧體，雖然可以用其它高磁導(dǎo)率和高電阻磁芯材料。如此處使用的，鐵氧體是指幾種磁性物質(zhì)中的任何一種，這些磁性物質(zhì)包括氧化鐵和一種或幾種金屬，如錳，鎳和/或鋅的氧化物。如果采用鐵氧體，槽型氣隙可用金剛石刀片或其它合適的技術(shù)切割。
雖然某些所示的電力電感器只有一道繞組，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白可以使用更多的繞組。雖然某些實(shí)施例僅示出具有一個(gè)或兩個(gè)空腔的磁芯材料，其中每個(gè)空腔有一個(gè)或兩個(gè)導(dǎo)體，在每個(gè)空腔中可以有更多的導(dǎo)體，和/或采用更多的空腔和導(dǎo)體，而并不偏離本發(fā)明的精神和范圍。雖然感應(yīng)器橫截面的形狀顯示是正方形，但其它合適的現(xiàn)狀，如矩形，圓形，卵形，橢圓形和類似形狀也可考慮。
按照本發(fā)明實(shí)施例的電力電感器優(yōu)選具有處理100安培(A)的直流電流的容量，并且電感為500nH或更小。例如，通常使用50nH的電感。雖然本發(fā)明結(jié)合直流一直流轉(zhuǎn)換器進(jìn)行了說(shuō)明，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白電力電感器可用于其它更廣泛的應(yīng)用中。
現(xiàn)參考圖20，電力電感器250包括“C”形第一磁芯252，其形成空腔253。雖然在圖20-28中沒(méi)有示出導(dǎo)體，所述技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)體穿過(guò)第一磁芯的中央，如圖示及上面的說(shuō)明。第一磁芯252優(yōu)選由鐵氧體珠狀磁芯材料制造，且形成氣隙254。第二磁芯258被連接到第一磁芯252的至少一個(gè)表面，臨近氣隙254的位置。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。磁通量260穿過(guò)第一和第二磁芯252和258，如虛線所示。
現(xiàn)參考圖21，電力電感器270包括“C”形第一磁芯272，其由鐵氧體珠狀材料制成。第一磁芯272形成空腔273和氣隙274。第二磁芯276位于氣隙274內(nèi)。在某些實(shí)施例中，第二磁芯的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。磁通量278分別穿過(guò)第一和第二磁芯272和276，如虛線所示。
現(xiàn)參考圖22，電力電感器280包括“U”形第一磁芯282，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯282形成空腔283和氣隙284。第二磁芯286位于氣隙284內(nèi)。磁通量288分別穿過(guò)第一和第二磁芯282和286，如虛線所示。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖23，電力電感器290包括“C”形第一磁芯292，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯292形成空腔293和氣隙294。第二磁芯296位于氣隙294內(nèi)。在一個(gè)實(shí)施例中，第二磁芯296伸進(jìn)氣隙294內(nèi)，且一般具有“T”形橫截面。第二磁芯296沿第一磁芯290的內(nèi)表面297-1和297-2臨近氣隙304延伸。磁通量298分別穿過(guò)第一和第二磁芯292和296，如虛線所示。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖24，電力電感器300包括“C”形第一磁芯302，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯302形成空腔303和氣隙304。第二磁芯306位于氣隙304內(nèi)。第二磁芯306延伸進(jìn)氣隙304內(nèi)，并且伸到氣隙304的外部，一般具有“H”形橫截面。第二磁芯306沿第一磁芯302的內(nèi)表面307-1和307-2以及外表面309-1和309-2臨近氣隙304延伸。磁通量308分別穿過(guò)第一和第二磁芯302和306，如虛線所示。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖25，電力電感器320包括“C”形第一磁芯322，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯322形成空腔323和氣隙324。第二磁芯326位于氣隙324內(nèi)。磁通量328分別穿過(guò)第一和第二磁芯322和326，如虛線所示。第一磁芯322和第二磁芯326是自鎖的。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖26，電力電感器340包括“O”形第一磁芯342，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯342形成空腔343和氣隙344。第二磁芯346位于氣隙344內(nèi)。磁通量348分別穿過(guò)第一和第二磁芯342和346，如虛線所示。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖27，電力電感器360包括“O”形第一磁芯362，其由鐵氧體珠狀磁心材料制成。第一磁芯362形成空腔363和氣隙364。氣隙364由相對(duì)的“V”形壁365部分地形成。第二磁芯366位于氣隙364內(nèi)。磁通量368分別穿過(guò)第一和第二磁芯362和366，如虛線所示。第一磁芯362和第二磁芯366是自鎖的。換句話說(shuō)，第一磁芯和第二磁芯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)局限在至少兩個(gè)正交平面內(nèi)。雖然采用“V”形壁365，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白也可以采用提供自鎖特征的其它形狀。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
現(xiàn)參考圖28，電力電感器380包括“O”形第一磁芯382，其由鐵氧體珠狀磁芯材料制成。第一磁芯382形成空腔383和氣隙384。第二磁芯386位于氣隙384內(nèi)且一般為“H”形的。磁通量388分別穿過(guò)第一和第二磁芯382和386，如虛線所示。第一磁芯382和第二磁芯386是自鎖的。換句話說(shuō)，第一磁芯和第二磁芯的相對(duì)運(yùn)動(dòng)局限在至少兩個(gè)正交平面內(nèi)。雖然第二磁芯是“H”形的，所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白也可采用提供自鎖特征的其它形狀。在某些實(shí)施例中，第二磁芯258的磁導(dǎo)率比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低。
在一個(gè)實(shí)施例中，鐵氧體珠狀磁芯材料形成的第一磁芯是從鐵氧體珠狀磁芯材料的固體塊上用如金剛石刀具切下的?？商鎿Q地，鐵氧體珠狀磁芯材料可被模注成需要的形狀然后焙燒。如果需要，模注和焙燒的材料然后被切割。其它組合和/或模注、焙燒和/或切割的順序?qū)λ鶎偌夹g(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言是顯然的。第二磁芯可用相似的技術(shù)制造。
第一磁芯和/或第二磁芯中的一個(gè)或兩個(gè)匹配表面在連接之前可用傳統(tǒng)技術(shù)拋光。第一和第二磁芯可用任何合適的方法連接到一起。例如，粘合劑，粘合膠帶，和/或任何其它連接方法可用于將第一磁芯連接到第二磁芯上以形成一個(gè)復(fù)合結(jié)構(gòu)。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該理解也可采用其它的機(jī)械固定方法。
第二磁芯的磁導(dǎo)率優(yōu)選用比鐵氧體珠狀磁芯材料的磁導(dǎo)率低的材料制造。在優(yōu)選實(shí)施例中，第二磁芯材料形成不超過(guò)30％的磁通路。在更多優(yōu)選實(shí)施例中，第二磁芯材料形成不超過(guò)20％的磁通路。例如，第一磁芯的磁導(dǎo)率約為2000，而第二磁芯材料的磁導(dǎo)率約為20。分別根據(jù)穿過(guò)第一和第二磁芯的磁通路的長(zhǎng)度，通過(guò)電力電感器的磁通路的組合磁導(dǎo)率約為200。在一個(gè)實(shí)施例中，第二磁芯是用鐵粉制成的。雖然鐵粉的損耗相對(duì)較高，但是鐵粉可以承載大磁化電流。
現(xiàn)參考圖29，在其它實(shí)施例中，第二磁芯用鐵氧體珠狀磁芯材料420形成，其具有分布的間隙424。這些間隙可填充有空氣，和/或其它氣體，液體或固體。換句話說(shuō)，分布在第二磁芯材料中的間隙和/或氣泡降低第二磁芯材料的磁導(dǎo)率。第二磁芯可以用類似于上面描述的制造第一磁芯的方式制造。如可理解的那樣，第二磁芯材料可為其它形狀。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員也應(yīng)理解，結(jié)合圖20-30說(shuō)明的第一和第二磁芯可用于結(jié)合圖1-19說(shuō)明的實(shí)施例中。
現(xiàn)參考圖30，帶子450可分別被用于固定第一和第二磁芯252和258。帶子的相對(duì)端可用連接器454連接到一起，或直接連接到一起。帶子450可由合適的材料如金屬或非金屬材料制成。
現(xiàn)參考圖31，電力電感器520包括凹口522，其被布置在磁芯材料524內(nèi)。例如，磁芯材料524可分別包括第一，第二，第三和第四凹口522-1，522-2，522-3和522-4(總稱為凹口522)。凹口522被布置在磁芯材料524內(nèi)，在磁芯材料524的內(nèi)空腔526和外側(cè)528之間。第一和第二凹口522-1和522-2分別被布置在磁芯材料524的第一末端530，且向內(nèi)凸出。第三和第四凹口522-3和522-4分別被布置在磁芯材料524的第二末端532，也向內(nèi)凸出。
雖然圖31中的凹口522是以矩形示出的，所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)明白凹口522可以是任何適合的形狀，包括圓形，卵形，橢圓形和臺(tái)階形的。在示例性實(shí)施例中，凹口522是在燒結(jié)之前模注成型的時(shí)候模注到磁芯材料524中的。此方法避免在模注之后形成凹口522額外的步驟，這減少了時(shí)間和成本。如果需要，凹口522也可以被切割和/或在模注和燒結(jié)之后形成。雖然圖31中示出兩對(duì)凹口，一個(gè)凹口，一對(duì)凹口和/或更多對(duì)的凹口也可使用。雖然凹口522是沿磁芯材料524的一側(cè)示出的，一個(gè)或多個(gè)凹口522可形成于磁芯材料524的一側(cè)或多側(cè)。而且，凹口522可在磁芯材料524的一個(gè)末端的一側(cè)形成，且另一個(gè)凹口522可在磁芯材料524的另一個(gè)末端的另一側(cè)形成。
現(xiàn)參考圖32和33，第一和第二導(dǎo)體534和536分別沿內(nèi)空腔526的底部通過(guò)內(nèi)空腔526，且被凹口522接收。例如，凹口522可分別控制第一和第二導(dǎo)體534和536的位置。第一導(dǎo)體534分別由第一和第三凹口522-1和522-3接收，且第二導(dǎo)體536分別由第二和第四凹口522-2和522-4接收。凹口522優(yōu)選分別保持第一和第二導(dǎo)體534和536，這防止第一導(dǎo)體534和第二導(dǎo)體536接觸并且避免短路。在這種情形下，無(wú)須對(duì)導(dǎo)體絕緣以將第一導(dǎo)體534與第二導(dǎo)體536絕緣開(kāi)來(lái)。因此，這個(gè)方法避免當(dāng)產(chǎn)生連接時(shí)，從絕緣的導(dǎo)體末端除去絕緣的額外的步驟，這減少了時(shí)間和成本。然而，如果需要可使用絕緣。
雖然沒(méi)有在圖31-33中示出，電力電感器520可包括一個(gè)或多個(gè)槽型氣隙，這些氣隙被布置在磁芯材料524中。例如，一個(gè)或多個(gè)槽型氣隙可從磁芯材料525的第一末端530延伸至第二末端532，如圖4所示。電力電感器520也可包括渦流減少材料，其被布置在臨近槽型氣隙的內(nèi)開(kāi)口和/或外開(kāi)口處，如圖6A和6B所示。槽型氣隙可被布置在磁芯材料524的頂上和/或磁芯材料524的一側(cè)，如圖10A和10B所示。
第二空腔可被布置在磁芯材料524內(nèi)，而磁芯材料524的中央部分可被布置在內(nèi)空腔526和第二空腔之間。在這種情形下，第一導(dǎo)體534可穿過(guò)內(nèi)空腔526，而第二導(dǎo)體536可穿過(guò)第二空腔。第一和第二導(dǎo)體534和536分別可包括外絕緣層，如圖16所示。磁芯材料524也可包括鐵氧體珠狀磁芯材料。圖31-39中的電力電感器也可具有圖1-30所示的其它特征。
現(xiàn)參考圖34，第一和第二導(dǎo)體534和536分別可形成耦合的電感器電路544。在一個(gè)實(shí)施例中，互耦系數(shù)近似等于1。在另一個(gè)實(shí)施例中，電力電感器520應(yīng)用于直流-直流轉(zhuǎn)換器546。該直流-直流轉(zhuǎn)換器546使用電力電感器520以將直流電流從一個(gè)電壓變換為另一個(gè)電壓。
現(xiàn)參考圖35，顯示了電力電感器520仰視剖視圖，其包括單個(gè)導(dǎo)體554，該導(dǎo)體兩次穿過(guò)內(nèi)空腔526且由每個(gè)凹口522接收。在示例性實(shí)施例中，導(dǎo)體554的第一末端556沿磁芯材料524的外側(cè)528開(kāi)始，且由第二凹口522-2接收。導(dǎo)體544從第二凹口522-2沿內(nèi)空腔526的底部穿過(guò)內(nèi)空腔526，且被第四凹口522-4接收。導(dǎo)體554從第四凹口522-4沿磁芯材料524的外側(cè)528布局，且由第一凹口522-1接收。導(dǎo)體554從第一凹口522-1沿內(nèi)空腔526的底部穿過(guò)內(nèi)空腔526，且由第三凹口522-3接收。
導(dǎo)體554從第三凹口522-3繼續(xù)延伸，且導(dǎo)體554的第二末端558沿磁芯材料524的外側(cè)528終止。因此，圖35中的導(dǎo)體554穿過(guò)磁芯材料524的內(nèi)空腔526至少兩次，且由每個(gè)凹口522接收。導(dǎo)體554可由磁芯材料524中額外的凹口522接收，以增加導(dǎo)體554穿過(guò)內(nèi)空腔526的次數(shù)。
現(xiàn)參考圖36，導(dǎo)體554可形成耦合的電感器電路566。在一個(gè)實(shí)施例中，電力電感器520可應(yīng)用于直流-直流轉(zhuǎn)換器568。
現(xiàn)參考圖37-38，電力電感器是表面安裝于印制電路板570上。在圖39中，電力電感器固定在印制電路板570的電鍍通孔(PTHs)上。在圖37-39中，使用類似如圖32和33中的附圖標(biāo)記。在一個(gè)示例性實(shí)施例中，并參考圖37，第一和第二導(dǎo)體534和536的第一和第二末端分別沿磁芯材料524的外側(cè)528開(kāi)始并終止。這允許電力電感器520被表面安裝在印制電路板570上。例如，第一和第二導(dǎo)體534和536的第一和第二末端分別可固定在印制電路板570的焊墊(solder pad)572上。
可替換地，同時(shí)參考圖38，第一和第二導(dǎo)體534和536的第一和第二末端分別可延伸超出磁芯材料524的外側(cè)528。在這種情形下，電力電感器520可通過(guò)將第一和第二導(dǎo)體534和536的第一和第二末端以鷗翅式構(gòu)型574分別固定到焊墊572上，從而表面安裝在印制電路板570上。
現(xiàn)參考圖39，第一和第二導(dǎo)體534和536的第一末端和/或第二末端可分別延伸并固定到印制電路板570的電鍍通孔(PTHs)576上。
現(xiàn)參考圖40和41，同名端標(biāo)記被應(yīng)用到圖40中的電力電感器600上，其分別包括第一和第二導(dǎo)體602和604。為了如圖41所示的那樣連接芯片610，印制電路板(PCB)跡線(traces)612-1，612-2和612-3(總稱為PCB跡線612)有時(shí)也被采用。如從圖41中所看到的那樣，PCB跡線612提供的繞線沒(méi)有被適當(dāng)?shù)鼐?。不均衡地繞線易于減少互耦系數(shù)和/或增加由于高頻時(shí)的趨膚效應(yīng)(skin effect)引起的損失。
現(xiàn)參考圖42，43和44，包括第一和第二導(dǎo)體622和624的用于電力電感器620的所期望的同名端標(biāo)記被示出。在圖43中，第一和第二導(dǎo)體622和624分別交叉以允許對(duì)芯片改進(jìn)的連接。在圖41中，PCB跡線630-1，630-2和630-3(總稱為PCB跡線630)被用于連接導(dǎo)體622和624至電力電感器620。PCB跡線630比圖41中的更短且更均衡，這使互耦系數(shù)更接近于1，且減少由于高頻時(shí)的趨膚效應(yīng)引起的損失。
現(xiàn)參考圖45-46，根據(jù)本發(fā)明的交叉的導(dǎo)體結(jié)構(gòu)640被示出。在圖45中，交叉的導(dǎo)體640的側(cè)剖視圖被示出，其分別包括第一和第二引線框644和646，它們由絕緣材料648分開(kāi)。在圖46A和46B中，第一和第二引線框644和646的平面圖被分別示出。第一引線框644包括端子(terminal)650-1和650-3，其從主體654延伸。第二引線框646包括端子656-1和656-2，它們從主體658延伸。雖然一般地“Z”形構(gòu)型被示出用于引線框644和646，其它形狀也可使用。在圖46C中，示出組裝跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)640的平面圖。
用于制造跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)640的幾個(gè)示例性方法將于下面說(shuō)明。開(kāi)始可沖壓第一和第二引線框644和646。絕緣材料648隨后被定位在其間?？商鎿Q地，絕緣材料可被施加，噴涂，涂覆和/或應(yīng)用到引線框上。例如，一種合適的絕緣材料包括琺瑯，其易于以控制的方式施加。
可替換地，第一和第二引線框644和646和絕緣材料648可固定到一起然后被沖壓。第一引線框644(在第一側(cè))從第一側(cè)向第二側(cè)被近似沖壓到疊層厚度的二分之一，以限定第一引線框644的形狀和端子。第二引線框646(在第二側(cè))從第二側(cè)向第一側(cè)被近似沖壓到疊層厚度的二分之一，以限定第二引線框646的形狀和端子。
現(xiàn)參考圖47A-49，顯示了構(gòu)造的可替換的方法。在沖壓之前原始固定第一引線框644至絕緣材料648上。第一引線框644和絕緣材料648在圖47B所指示的方向上沖壓，以便沖壓變形(如果有)發(fā)生在遠(yuǎn)離第二引線框(在組裝之后)的方向上，以減少短路的可能。換句話說(shuō)，對(duì)絕緣側(cè)向第一引線框644沖壓。相似地，第二引線框646在適當(dāng)?shù)姆较蛏媳粵_壓以減少短路的可能。第二引線框的沖壓側(cè)被布置在與絕緣材料接觸處。第一和第二引線框的沖壓變形(如果有)是指向外的?，F(xiàn)參考圖49，第一引線框644和絕緣材料648和第二引線框646彼此臨近布置以形成疊層。
圖50A說(shuō)明第一引線框陣列700包括第一引線框644-1，644-2，……和644-N，其中N＞1。在圖50B中，第二引線框陣列704包括第二引線框646-1，646-2，…和646-N。如可理解的那樣，引線框陣列700和704可替換地包括交替的第一和第二引線框，它們偏移一個(gè)位置。絕緣材料648可分別固定到第一和/或第二引線框陣列700和704，和/或固定至一個(gè)引線框?？商鎿Q地，一種絕緣材料可被施加，噴涂和/或涂覆到一個(gè)和/或兩個(gè)引線框的一個(gè)或多個(gè)表面。接頭部分(tab portions)710-1，710-2，710-3和710-4(總稱為接頭部分710)可分別用于固定端子或單個(gè)引線框的其它部分至輸送帶(feedstrips)712-1，712-2，712-3和712-4(總稱為輸送帶712)。
引線框，端子和接頭部分的形狀是在沖壓過(guò)程中形成的。在一個(gè)實(shí)施例中，沖壓是在將引線框和絕緣材料組合到一起之前執(zhí)行的。輸送帶712可選擇地包括孔713，用于接收驅(qū)動(dòng)輪(未示出)的定位銷(positioning pins)。引線框附近可選擇如標(biāo)記714指示的彼此間隔開(kāi)，和/或具有接頭部分。
現(xiàn)參考圖51A-51C，額外的接頭部分720-1和720-2，可去除地連接到附近引線框。此外，所示引線框包括絕緣材料728，其被施加，噴涂和/或涂覆到一個(gè)和/或兩個(gè)引線框的一個(gè)或多個(gè)表面?？商鎿Q地，絕緣材料648可被使用。在示例性實(shí)施例中，面對(duì)引線框的表面涂覆有絕緣材料。例如，絕緣材料可以是琺瑯。
除了此處所述的方法，第一和第二引線框陣列和絕緣材料可被布置到一起，且然后被從兩邊沖壓到其厚度的二分之一，以形成引線框陣列的形狀?？商鎿Q地，絕緣材料可以被施加到一個(gè)或兩個(gè)引線框陣列，然后沖壓，再在一個(gè)方向上組裝，這防止沖壓變形引起如上所述的短路。而且，其它的變化對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見(jiàn)的。
所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員可以從前面的說(shuō)明中理解本發(fā)明的精神可以用不同的方式實(shí)施。因此，雖然本發(fā)明是結(jié)合其中特定的示例進(jìn)行說(shuō)明的，本發(fā)明真正的范疇不應(yīng)該被局限于這些示例，因?yàn)樵诹私饬吮景l(fā)明的附圖，說(shuō)明書和權(quán)利要求后，對(duì)所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，可進(jìn)行其它的修改，這是顯而易見(jiàn)的。
權(quán)利要求
1.一種電力電感器，其包括第一磁芯材料，其具有第一和第二末端；內(nèi)空腔，其在所述第一磁芯材料中，所述內(nèi)空腔從所述第一末端延伸到所述第二末端；第一凹口，其在所述第一磁芯材料中，所述第一凹口從所述第一末端和第二末端中的一個(gè)末端向內(nèi)朝所述內(nèi)空腔凸出；和第一導(dǎo)體，其穿過(guò)所述內(nèi)空腔且被所述第一凹口接收。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器，進(jìn)一步包括第二凹口，其被布置在所述第一磁芯材料中，其從所述第一和第二末端中的另一個(gè)末端向內(nèi)朝所述內(nèi)空腔凸出，其中所述第一導(dǎo)體由所述第二凹口接收。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括第三凹口，其被布置在所述第一磁芯材料中，其從所述第一和第二末端中所述的一個(gè)末端向內(nèi)朝所述內(nèi)空腔凸出；以及第四凹口，其被布置在所述第一磁芯材料中，其從所述第一和第二末端中所述的另一個(gè)末端向內(nèi)朝所述內(nèi)空腔凸出。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括第二導(dǎo)體，該導(dǎo)體穿過(guò)所述內(nèi)空腔，且由所述第三和第四凹口接收。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力電感器，其中所述第一導(dǎo)體穿過(guò)所述內(nèi)空腔至少兩次，并且被所述第三和第四凹口接收。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括2n+1個(gè)額外的凹口，其被布置在所述第一磁芯材料內(nèi)，這些凹口向內(nèi)朝所述內(nèi)空腔凸出，其中所述第一導(dǎo)體由所述2n+1個(gè)額外的凹口接收，并且所述第一導(dǎo)體穿過(guò)所述內(nèi)空腔n+1次。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括槽型氣隙，該槽型氣隙在所述磁芯材料內(nèi)，其從所述第一末端延伸到所述第二末端。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括渦流減少材料，該渦流減少材料被布置在至少臨近所述槽型氣隙的內(nèi)開(kāi)口和所述槽型氣隙的外開(kāi)口中的一個(gè)開(kāi)口處，所述內(nèi)開(kāi)口在所述內(nèi)空腔內(nèi)，其在所述槽型氣隙和所述第一導(dǎo)體之間，其中所述渦流減少材料的磁導(dǎo)率比所述磁芯材料低。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括第二凹口，其被布置在所述第一磁芯材料內(nèi)，該磁芯材料從所述第一和第二末端中的一個(gè)向內(nèi)凸出；以及第二導(dǎo)體，其穿過(guò)所述內(nèi)空腔，并且被所述第二凹口接收。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電力電感器，其進(jìn)一步包括所述第一磁芯材料的凸出部分，該凸出部分從所述第一磁芯材料的第一側(cè)向外延伸，并且在所述第一和第二導(dǎo)體之間。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的電力電感器，其中所述渦流減少材料具有低磁導(dǎo)率。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電力電感器，其中所述渦流減少材料包括軟磁材料。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的電力電感器，其中所述軟磁材料包括粉末金屬。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器，其中所述第一磁芯材料的橫截面形狀為正方形，圓形，矩形，橢圓形和卵形中的一種。
15.一種直流—直流轉(zhuǎn)換器包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器。
16.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括印制電路板，其中所述第一導(dǎo)體的第一末端沿所述第一磁芯材料的外側(cè)開(kāi)始，而所述第一導(dǎo)體的第二末端沿所述第一磁芯材料的外側(cè)終止，并且其中所述第一導(dǎo)體的所述第一和第二末端表面安裝在所述印制電路板上。
17.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括印制電路板，其中所述第一導(dǎo)體的第一末端和第二末端從所述第一磁芯材料向外凸出，并且其中所述第一導(dǎo)體的所述第一和第二末端以鷗翅式構(gòu)型表面安裝于所述印制電路板。
18.一種包括根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力電感器的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括印制電路板，其中所述第一導(dǎo)體的第一和第二末端從所述第一磁芯材料向外凸出，并且其中所述第一導(dǎo)體的所述第一和第二末端中的至少一個(gè)由所述印制電路板電鍍通孔接收。
19.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力電感器，進(jìn)一步包括第二磁芯材料，其至少位于一個(gè)所述槽型氣隙內(nèi)和附近，其中所述第一磁芯材料包括鐵氧體珠狀磁芯材料。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的電力電感器，其中所述第二磁芯材料包括鐵氧體珠狀材料，其具有分布的間隙，這些間隙降低所述第二磁芯材料的磁導(dǎo)率。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的電力電感器，其中所述分布的間隙包括分布的空氣間隙。
22.一種電力電感器，其包括第一磁芯材料，其具有第一和第二末端；內(nèi)空腔，其被布置在所述第一磁芯材料內(nèi)，該內(nèi)空腔從所述第一末端延伸到所述第二末端；以及跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)，其包括第一引線框，其穿過(guò)所述內(nèi)空腔，并且其具有第一端子和第二端子；第二引線框，其穿過(guò)所述內(nèi)空腔，并且其具有第一端子和第二端子，其中所述第一引線框的所述第一和第二端子位于所述內(nèi)空腔的第一對(duì)角線的相對(duì)的角落處，并且所述第二引線框的所述第一和第二端子位于所述空腔的第二對(duì)角線的相對(duì)的角落處；以及絕緣材料，其位于所述第一和第二引線框之間。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力電感器，其中所述第一和第二引線框是由銅沖壓成的。
24.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力電感器，其中所述第一和第二引線框和所述絕緣材料彼此臨近布置，其中所述導(dǎo)體跨接結(jié)構(gòu)具有一定的厚度，第一側(cè)和第二側(cè)，并且其中所述導(dǎo)體跨接結(jié)構(gòu)在組裝的時(shí)候，從所述第一側(cè)和從所述第二側(cè)沖壓近似為所述厚度的二分之一的距離。
25.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力電感器，其中所述第一引線框和所述絕緣材料是彼此臨近布置的，并且在從所述絕緣材料向所述第一引線框的方向上沖壓，并且其中所述第二引線框是沖壓在它們的一側(cè)上的。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的電力電感器，其中所述第二引線框的所述一側(cè)和所述絕緣材料接觸。
27.根據(jù)權(quán)利要求22所述的電力電感器，進(jìn)一步包括粘合劑，其用于固定所述絕緣材料到所述第一引線框和/或所述第二引線框中的至少一個(gè)上。
28.一種包括權(quán)利要求22所述的電力電感器的系統(tǒng)，其進(jìn)一步包括芯片，其中所述第一引線框的所述第一端子與所述第二引線框的第二端子通信，并且所述第一引線框的所述第二端子和所述第二引線框的所述第一端子與所述芯片通信。
29.一種用于電力電感器的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，其包括第一引線框陣列，所述第一引線框陣列包括第一輸送帶；第一引線框，其包括第一和第二端子；以及第一接頭部分，其可釋放地連接所述第一引線框至所述第一輸送帶。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括第二引線框，所述第二引線框陣列包括第二輸送帶；第二引線框，其包括第一和第二端子；以及第二接頭部分，其可釋放地連接所述第二引線框至所述第二輸送帶。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步包括絕緣材料，該絕緣材料被布置在所述第一和第二引線框陣列的至少一個(gè)上。
32.根據(jù)權(quán)利要求31所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二輸送帶將每個(gè)所述第一引線框逐個(gè)與每個(gè)所述第二引線框?qū)R。
33.根據(jù)權(quán)利要求31所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，其中所述第一和第二引線框及所述絕緣材料形成跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，其中每個(gè)所述第一引線框的第一和第二端子位于所述跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)第一對(duì)角線的相對(duì)的角落處，并且所述第二引線框的所述第一和第二端子位于所述跨接導(dǎo)體結(jié)構(gòu)的第二對(duì)角線的相對(duì)的角落處。
35.根據(jù)權(quán)利要求30所述的導(dǎo)電性跨接結(jié)構(gòu)，進(jìn)一步包括第三接頭部分，其可釋放地連接所述第一引線框中的相鄰引線框；以及第四接頭部分，其可釋放地連接所述第二引線框中的相鄰引線框。
全文摘要
一種電力電感器，其包括第一磁芯材料，該第一磁芯材料具有第一和第二末端。內(nèi)空腔被布置在該第一磁芯材料中，其從第一末端延伸至第二末端。第一和第二凹口被布置在第一磁芯材料中，其從第一和第二末端中的一個(gè)向內(nèi)朝內(nèi)空腔凸出。第三和第四凹口被布置在第一磁芯材料中，其從第一和第二末端中的另一個(gè)向內(nèi)朝內(nèi)空腔凸出。第一導(dǎo)體穿過(guò)內(nèi)空腔，且被第一和第三凹口接收。第二導(dǎo)體穿過(guò)內(nèi)空腔，且被第二和第四凹口接收。第一導(dǎo)體可選擇地穿過(guò)內(nèi)空腔至少兩次，且被第一，第二，第三和第四凹口接收。
文檔編號(hào)H01F27/28GK1637969SQ20041007416
公開(kāi)日2005年7月13日 申請(qǐng)日期2004年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
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