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磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器的制作方法

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專利名稱::磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器的制作方法磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器
背景技術(shù)
:薄斷面感應(yīng)器通常規(guī)定為斷面小于約10mm的感應(yīng)器,其今天以鐵氧體的形式存在,該鐵氧體具有獨(dú)特的幾何結(jié)構(gòu)和圍繞纏繞的線圈的壓制的鐵粉?;阼F氧體的薄斷面感應(yīng)器在相對(duì)小的電流水平具有固有的磁飽和限制。當(dāng)發(fā)生磁飽和時(shí),電感值顯著降低。壓制的鐵感應(yīng)器比鐵氧體感應(yīng)器容許大得多的輸入電流,但是具有在高頻(諸如高于100kHz的頻率)產(chǎn)生高的磁心損耗的限制。所需的是在高頻提供電感的、容許大輸入電流的有效構(gòu)件。
發(fā)明內(nèi)容因此,本發(fā)明的主要目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是改進(jìn)該技術(shù)的狀況。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是提供感應(yīng)器,其在薄的封裝中在大紋波電流(>5A)和高頻率OlOOkHz)時(shí)具有較低的磁心損耗,并且還具有鐵粉的高飽和電流性能。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是使用粘接劑膜厚度來(lái)調(diào)整電感特性。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是使用分?jǐn)倢?dǎo)體幾何結(jié)構(gòu),其將磁通量細(xì)分,從而降低了磁性材料的薄的截面中的磁通密度。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是使用高飽和磁性材料的層來(lái)從低飽和磁性材料的層引導(dǎo)DC感應(yīng)的磁通,增加了電感和飽和電流能力,并且還由此通過(guò)使用低飽和鐵氧體材料來(lái)提供較低的高頻損耗。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是使用薄粘接劑膜來(lái)設(shè)定部件的電感水平并將鐵磁板與儀器結(jié)合到一起。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是容許使用多個(gè)導(dǎo)體環(huán)來(lái)限定電感和/或增大飽和電流。本發(fā)明的另一目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)是提高感應(yīng)器在保持電感的同時(shí)有效地處理更大的DC的能力。本發(fā)明的這些和/或其它目的、特征、或優(yōu)點(diǎn)中的一個(gè)或多個(gè)將從本發(fā)明的下述描述變得明顯。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器。所述感應(yīng)器包括具有第一端和相對(duì)的第二端的感應(yīng)器主體;以及延伸穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的導(dǎo)體。所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此分?jǐn)傆闪鬟^(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量并降低了磁通密度。所述導(dǎo)體的第一和第二部分圍繞所述第一端的部分巻繞以設(shè)置第一和第二接觸墊,且所述導(dǎo)體的第三部分圍繞所述第二端的部分巻繞以設(shè)置第三接觸墊。所述感應(yīng)器主體可以由第一鐵磁板和第二鐵磁板形成。替代地,所述感應(yīng)器主體可以由單元件磁心制造,該單元件磁心或者在通道之間具有狹縫,或者在感應(yīng)器的每個(gè)側(cè)面和對(duì)應(yīng)的通道之間具有狹縫。替代地,所述感應(yīng)器可以由壓制的磁粉形成。根據(jù)本發(fā)明的一方面,提供了一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器。所述感應(yīng)器包括第一鐵磁板和第二鐵磁板。在所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間具有導(dǎo)體,所述導(dǎo)體具有穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此分?jǐn)傆闪鬟^(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量并降低了磁通密度。在所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間可以有粘接劑膜,所述粘接劑膜的厚度用于限定所述感應(yīng)器的電感特性。本發(fā)明的另一實(shí)施例增加了高飽和鐵磁片的使用。第一片部分置于所述第一鐵磁板上,且第二片部分置于所述第二鐵磁板上。優(yōu)選地,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一和第二鐵磁板的磁導(dǎo)率要高的磁導(dǎo)率,使得DC感應(yīng)的磁通量被從所述鐵磁板分流并流過(guò)所述片。本發(fā)明的另一方面提供了一種制造磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的方法。所述方法包括設(shè)置具有第一端和相對(duì)的第二端的感應(yīng)器主體;以及安置導(dǎo)體,所述導(dǎo)體延伸穿過(guò)所述感應(yīng)器,并形成穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此分?jǐn)傆闪鬟^(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量并降低了磁通密度。所述方法還可以包括圍繞所述第一端的部分來(lái)巻繞從所述感應(yīng)器主體的所述第一端延伸的所述導(dǎo)體的第一和第二部分,以形成第一9接觸墊和第二接觸墊。所述方法還可以包括圍繞所述第二端的部分巻繞所述導(dǎo)體的第三部分,以形成第三接觸墊,所述第三部分從所述感應(yīng)器主體的第二端延伸。所述感應(yīng)器主體可以包括第一鐵磁板和第二鐵磁板。所述感應(yīng)器主體可以包括單元件磁心。在所述感應(yīng)器主體是單元件磁心的地方,所述方法還可以包括在所述感應(yīng)器主體的中間部分、在分開(kāi)的通道的兩個(gè)之間切割單個(gè)狹縫,或在第一通道和所述感應(yīng)器主體的第一側(cè)面之間切割第一狹縫以及在第二通道和所述感應(yīng)器主體的第二側(cè)面之間切割第二狹縫。所述感應(yīng)器主體可以還可以是壓制的磁粉感應(yīng)器。根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了一種制造磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的方法。所述方法包括設(shè)置第一鐵磁板和第二鐵磁板;以及將導(dǎo)體置于所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間,由此形成穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此分?jǐn)傆闪鬟^(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量并降低了磁通密度。所述方法還可以包括在所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間使用粘接劑膜來(lái)連接所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板,所述粘接劑膜的厚度用于限定所述感應(yīng)器的電感特性。所述鐵磁板中的至少一個(gè)可以具有溝槽,所述導(dǎo)體安置于所述溝槽內(nèi)。所述方法還可以包括在所述第一鐵磁板上施加第一片部分和在所述第二鐵磁板上施加第二片部分,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板的磁導(dǎo)率要高的磁導(dǎo)率,使得在所述感應(yīng)器的操作中,DC感應(yīng)的磁通量被通過(guò)所述片從所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板分流走。圖1是沒(méi)有磁通引導(dǎo)的現(xiàn)有技術(shù)感應(yīng)器的橫截面;圖2是本發(fā)明的磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的橫截面;圖3是本發(fā)明的具有分開(kāi)的鐵磁板的、磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖4是雙環(huán)導(dǎo)體感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖5是用于單環(huán)導(dǎo)體感應(yīng)器中的鐵磁板的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖6是本發(fā)明的薄斷面、大電流感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖7是薄斷面、大電流感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖;圖8是磁通引導(dǎo)的DC分流感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的橫截面;圖9是磁通引導(dǎo)的DC分流感應(yīng)器的完成的組件;圖10是示例制造根據(jù)本發(fā)明的感應(yīng)器的一種方法的流程圖;圖11是示出本發(fā)明的不存在導(dǎo)體的、側(cè)面有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖12是示出本發(fā)明的存在導(dǎo)體的、側(cè)面有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖13是本發(fā)明的側(cè)面有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的正視圖;圖14是本發(fā)明的不存在導(dǎo)體的、中心有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖15是本發(fā)明的存在導(dǎo)體的、中心有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖16是本發(fā)明的中心有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的正視圖;圖17是本發(fā)明的不存在導(dǎo)體的、壓制的磁粉實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例的透視圖18是本發(fā)明的存在導(dǎo)體的、壓制的磁粉實(shí)施例的一個(gè)實(shí)施例的透視圖19是示例本發(fā)明的方法學(xué)的一個(gè)實(shí)施例的圖示。具體實(shí)施例方式本發(fā)明包括高效、薄斷面、大電流感應(yīng)器。在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中,兩個(gè)鐵磁板由薄的粘接劑膜分開(kāi)。粘接劑膜優(yōu)選地由一層固體B階環(huán)氧樹(shù)脂組成,該層的制造厚度是嚴(yán)格受控的。薄的粘接劑膜的替代形式具有諸如玻璃纖維或KAPTON(聚酰亞胺)膠帶的固體強(qiáng)化物。使用粘接劑膜在元件的效果中起雙重作用。選擇粘接劑的厚度,以提高或降低部件的電感。小的粘接劑膜厚度產(chǎn)生具有大電感水平的感應(yīng)器。厚的粘接劑膜減小部件的電感并提高對(duì)大輸入電流的磁飽和阻抗。從而,能夠選擇粘接劑膜的厚度,以調(diào)整的部件的電感來(lái)用于特定應(yīng)用。粘接劑的第二作用是將部件永久地結(jié)合到一起,由此使得組件對(duì)機(jī)械負(fù)載是魯棒的。鐵磁板能夠由任何軟磁材料制造,軟磁材料諸如是鐵氧體、鉬坡莫合金(MPP)、鐵硅鋁合金、鐵鎳或鐵粉。優(yōu)選的材料是鐵氧體,因?yàn)槠湓诟哳l具有低的磁心損耗并且是前述材料中最便宜的?,F(xiàn)有技術(shù)告訴我們,能夠?qū)蝹€(gè)銅帶放置在兩個(gè)鐵氧體部件之間以制作感應(yīng)器。雖然這在制作低值、高頻感應(yīng)器中是有效的,但是它限制了感應(yīng)器能夠沒(méi)有飽和地處理的輸入電流的量。飽和的主要原因來(lái)自由銅感應(yīng)的所有磁通量流過(guò)窄的橫截面區(qū)域的事實(shí)。圖1示例單銅帶感應(yīng)器中的磁通圖。圖1中,感應(yīng)器10具有第一鐵磁板12和第二鐵磁板14。在第一鐵磁板12和第二鐵磁板14之間具有間隔16。由通過(guò)單銅帶導(dǎo)體18的電流感應(yīng)的磁通量在每個(gè)板12、14之間分?jǐn)?。使用?biāo)號(hào)示出了輸入電流20,以表示電流是流入頁(yè)面里面。箭頭22、24、26、28表示由通過(guò)導(dǎo)體18的電流20感應(yīng)的磁通量的方向。需要注意,由銅導(dǎo)體18中的電流感應(yīng)的所有磁通量流過(guò)窄的橫截面22、26區(qū)域,由此成為飽和的主要原因。本發(fā)明使用技術(shù)來(lái)引導(dǎo)由施加的電流產(chǎn)生的磁通量通過(guò)兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域并因此降低任何一個(gè)橫截面區(qū)域中的磁場(chǎng)密度。圖2示例磁通量流過(guò)本發(fā)明的感應(yīng)器30的一個(gè)實(shí)施例的鐵磁心材料的方式。如圖2中所示,導(dǎo)體29是類(lèi)似U的形狀,并且在第一鐵磁板12和第二鐵磁板14之間。U形導(dǎo)體29具有第一通道32和第二通道34。輸入電流36示為指向頁(yè)面里面并且輸出電流40示為從頁(yè)面出來(lái)。箭頭50、52、54、以及56用于示出感應(yīng)的磁通。以此方式引導(dǎo)磁通量顯著地增加了能夠施加于感應(yīng)器的電流的量。由通過(guò)導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量被迫在感應(yīng)器30的每一半中分?jǐn)偂w因于此引導(dǎo),磁性水平從而是單個(gè)銅帶的一半。能夠?qū)?shù)個(gè)導(dǎo)體環(huán)放入感應(yīng)器中,以進(jìn)一步降低通過(guò)任何一個(gè)橫截面區(qū)域的磁通量密度。不管是使用單個(gè)還是多個(gè)環(huán),導(dǎo)體和板的幾何結(jié)構(gòu)是經(jīng)選擇的,以便合適地引導(dǎo)磁通。圖3示例本發(fā)明的另一實(shí)施例。這里兩個(gè)鐵磁板56、58以由薄粘接劑膜(未示出)的厚度設(shè)定的距離組合到一起。在一個(gè)板58中具體化的是通道53,導(dǎo)體51放置于通道53中。圖3中示出了單環(huán)導(dǎo)體感應(yīng)器50,然而,本發(fā)明還可使用多個(gè)導(dǎo)體環(huán)感應(yīng)器。例如,電流輸入左導(dǎo)體52,流過(guò)元件,并從右導(dǎo)體54輸出。使用拇指指向電流方向的右手定則產(chǎn)生磁通量。右手12定則顯示環(huán)的內(nèi)部具有向下流入下鐵磁板56并輸出環(huán)外進(jìn)入上鐵磁板58的磁通量。如能夠看見(jiàn)的,總磁通量在上58和下56板中以二的因子降低。歸因于導(dǎo)體51的延伸的長(zhǎng)度和幾何結(jié)構(gòu),增大了部件50的電感。如圖4中所示,感應(yīng)器60能夠包括導(dǎo)體64,導(dǎo)體64具有置于鐵磁板60上的多環(huán)幾何結(jié)構(gòu)。利用多環(huán)幾何結(jié)構(gòu),提高了電感和磁飽和處理能力,因?yàn)榇嬖诙鄠€(gè)磁通量路徑。圖5、6和7描繪用于在電路板上實(shí)施的感應(yīng)器70和卯的一個(gè)實(shí)施例。第一鐵磁板70示出為具有頂部部分78和底部部分84。溝槽74和76切入鐵磁板70中。如圖5中最佳地所示的,溝槽74和76從鐵磁板70的第一側(cè)面80延伸至板70的相對(duì)的第二側(cè)面82。還示出了鐵磁板70的相對(duì)的第三和第四側(cè)面78、72。導(dǎo)體86具有第一段92和第二段88,并且如圖7中所示,導(dǎo)體86圍繞第二鐵磁板94彎曲,以形成三個(gè)焊接表面93、95、97。兩個(gè)導(dǎo)體端子93、95用于施加電力給感應(yīng)器90。較寬的端子97用于焊接元件90至電路板上的不導(dǎo)電的地方,以提供支撐。本發(fā)明設(shè)想使用多種方法學(xué)來(lái)構(gòu)造感應(yīng)器。為了構(gòu)造磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器,感應(yīng)器的一個(gè)側(cè)面由TAKFerrite制造的錳-鋅制成并放置在夾具(fixture)中。附加的鐵氧體元件放在夾具中,以由此產(chǎn)生用于制造新元件及至150個(gè)或更多部件的大陣列的能力。銅導(dǎo)體的帶設(shè)置在放置的鐵氧體元件的頂部,成形的導(dǎo)體部分裝配到元件的溝槽中。諸如Dupont的PYRALUXBondply的膜粘接劑放置在導(dǎo)體和鐵氧體元件之上。第二感應(yīng)器元件用于組件中。其是由TAKFerrite制造的錳-鋅鐵氧體。多個(gè)鐵氧體元件放置在第二夾具中。對(duì)每個(gè)鐵氧體元件進(jìn)行精確定位,使得其與另一夾具的第一鐵氧體元件相匹配。包含兩個(gè)鐵氧體元件、導(dǎo)體和膜粘接劑的兩個(gè)夾具匹配到一起。將負(fù)載施加到夾具組件,以在每個(gè)部件上產(chǎn)生50-200psi的匹配壓力。將組件加熱至大約160-200攝氏度直至1小時(shí),以活化粘接劑中的固化劑并將元件粘接到一起。激光、剪截機(jī)或刀從陣列切除多余的粘接劑并且將部件號(hào)印到每個(gè)感應(yīng)器部件上。去除導(dǎo)體/感應(yīng)器部件組件的帶并將其饋入機(jī)器以形成圍繞部件的導(dǎo)體。然后對(duì)部件進(jìn)行性能測(cè)試并進(jìn)行封裝,以備發(fā)貨。當(dāng)然,本發(fā)明設(shè)想了此過(guò)程中的變形,其可以適合用于特定的感應(yīng)器或可以適合特定的制造環(huán)境。DC分流感應(yīng)器根據(jù)本發(fā)明的另一實(shí)施例,提供了磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器的DC分流感應(yīng)器變形。磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器提高了感應(yīng)器有效地處理更大DC的能力,同時(shí)維持了電感。非常高效、薄斷面、大電流的感應(yīng)器包括經(jīng)由薄膜粘接劑間隔開(kāi)的兩個(gè)諸如鐵氧體的低飽和(基體)材料的板,如圖8和圖9中所示。穿過(guò)磁性板放置厚的導(dǎo)體帶,優(yōu)選地厚銅帶,由此產(chǎn)生低DC阻抗。將諸如硅鐵的高飽和片放置在低飽和磁性板頂上和下面。傳統(tǒng)智慧認(rèn)為增加這些板會(huì)顯著降低性能,因?yàn)楦唢柡筒牧弦话惴浅?dǎo)電并且僅能夠在10kHz以下以非常薄的形式操作。此設(shè)計(jì)實(shí)際上使用此特定性質(zhì)來(lái)增強(qiáng)性能。在圖8中,示出了感應(yīng)器200,其具有第一鐵氧體片208和第二鐵氧體片210。鐵氧體片能夠由具有高飽和性質(zhì)的任何軟磁材料制造,諸如鐵鈷、純鐵、碳鋼、硅鐵或鎳鐵合金。優(yōu)選的材料是硅鐵,因?yàn)槠涫菍?dǎo)電的(<500微歐姆厘米),具有高的導(dǎo)磁率(>4000)、高的磁飽和(>16000高斯),并且一般比替代物便宜?,F(xiàn)有技術(shù)顯示能夠?qū)蝹€(gè)銅帶放置在兩個(gè)鐵氧體部件之間來(lái)制作感應(yīng)器的。雖然這在制作低值、高頻感應(yīng)器中是有效的,但是它限制了感應(yīng)器能夠沒(méi)有飽和地處理的輸入電流的量。飽和的主要原因來(lái)自由施加的電流感應(yīng)的所有磁通量流過(guò)鐵氧體板的窄的橫截面區(qū)域的事實(shí)。使用的鐵氧體片208、210具有高磁飽和特性和鐵磁板基體材料202、206的相對(duì)磁導(dǎo)率的至少兩倍的相對(duì)磁導(dǎo)率。高磁導(dǎo)率吸引由導(dǎo)體252中的DC引起的磁通量流過(guò)片而不是基體材料。有效地,DC感應(yīng)的磁通量被從低飽和基體材料分流走了。片材料的性質(zhì)防止時(shí)間變量(諧波,〉lkHz)感應(yīng)的磁通量通過(guò)它。原因是表面感應(yīng)了強(qiáng)的渦流并且有效地防止了磁通量滲透到材料里。諧波磁通量于是主要限于低飽和基體材料,而DC產(chǎn)生的磁通量流過(guò)鐵氧體片。許多應(yīng)用在如DC的感應(yīng)器中具有峰值電流的70%或更多,且剩下的30%歸因于諧波波動(dòng)。具有比基體材料的磁通量承載容量大高達(dá)10倍的磁通量載容量的片材料顯著地降低了基體中的DC感應(yīng)的磁通量。此性質(zhì)容許磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器比現(xiàn)有技術(shù)感應(yīng)器承載大的多的DC。此設(shè)計(jì)的另一重要特征是感應(yīng)器的DC阻抗極低,并且可以比類(lèi)似大小的現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)小高達(dá)10倍。在優(yōu)選實(shí)施例中,該設(shè)計(jì)所使用的片材料的相對(duì)磁導(dǎo)率比基體磁導(dǎo)率的約5至數(shù)百倍要大。片材料磁導(dǎo)率越高,越多DC感應(yīng)的磁通量被從低飽和基體材料帶走。如果片材料不導(dǎo)電,則能夠有效地使用它。不導(dǎo)電片材料的性能幾乎同樣好,但是電感值不如導(dǎo)電片那么恒定。導(dǎo)電片防止了諧波磁通量耦合到高磁導(dǎo)率材料中,并且從而穩(wěn)定了DC輸入范圍上的電感值。磁通量,在鐵磁材料中導(dǎo)體里面的區(qū)域內(nèi)流動(dòng),并且耦合到一起以增大電感,并且然后經(jīng)由返回路徑分?jǐn)?,增加了部件的磁飽和。有效地,磁通耦合到一起并且被去耦,這尚未在迄今為止的任何已知的感應(yīng)器中實(shí)現(xiàn)。執(zhí)行有限元建模,以比較DC分流感應(yīng)器相對(duì)于相同大小的標(biāo)準(zhǔn)感應(yīng)器的性能。以下表格概括了該結(jié)果。<table>tableseeoriginaldocumentpage15</column></row><table>根據(jù)本發(fā)明的另一方面,提供了用于制造具有DC分路的磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器的方法,該感應(yīng)器諸如是圖8和圖9中所示的感應(yīng)器200。為了制造具有DC分路的磁通引導(dǎo)的、大電流感應(yīng)器,將具有薄層粘接劑的諸如硅鐵的高磁導(dǎo)率、高飽和材料的薄片放入夾具中,如圖10的步驟300中所示。接下來(lái),在步驟302中,將由TAKFerrite制造的錳-鋅鐵氧體放置在高飽和材料的頂部上。在步驟303中,將導(dǎo)體252放置在鐵氧體板上。在步驟304中,將諸如Dupont的PYRALUXBondply的粘接劑膜205放置在導(dǎo)體和鐵氧體元件之上。在步驟306中,將具有非常薄層的粘接劑的諸如硅鐵的高磁導(dǎo)率、高飽和材料的薄片放入第二夾具中。可能的片材料的其它范例包括鐵、鈷、鋼等。片材料是導(dǎo)電的,優(yōu)選地小于500微歐姆/米的阻抗。第二鐵氧體元件用于組件中,如步驟308中所示。優(yōu)選地,其是由TAKFerrite制造的錳-鋅鐵氧體。多個(gè)鐵氧體元件放置在第二夾具中高飽和材料的頂部上。在步驟310中,將含有兩個(gè)高飽和和鐵氧體元件、導(dǎo)體和膜粘接劑的兩個(gè)夾具匹配到一起。將在每個(gè)部件上產(chǎn)生50-200psi匹配壓力的負(fù)載施加于夾具組件。在步驟312中,將組件加熱至約160-200攝氏度高達(dá)1小時(shí),以活化粘接劑中的固化劑并將元件粘接在一起。在步驟314中,去除多余的粘接劑和導(dǎo)體。激光、剪截機(jī)或刀從陣列切除多余的粘接劑并且將部件號(hào)印到每個(gè)感應(yīng)器部件上。通過(guò)將導(dǎo)體部件組件的帶饋入去除多余銅并圍繞部件彎曲導(dǎo)體的機(jī)器中,去除導(dǎo)體部件組件的帶。對(duì)部件進(jìn)行性能測(cè)試并進(jìn)行封裝,以備發(fā)貨。圖11至圖15中公開(kāi)了本發(fā)明的另外的實(shí)施例。圖11是示出本法明的側(cè)面有缺口的感應(yīng)器的一個(gè)實(shí)施例的透視圖。圖11的感應(yīng)器400由單元件磁心制造。以與兩片磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器相同的方式引導(dǎo)磁通量。兩個(gè)狹縫408、410切入感應(yīng)器的側(cè)邊以引入間隙,間隙規(guī)定部件的電感。圖ll示出了用于導(dǎo)體的開(kāi)口,導(dǎo)體具有第一部分404和第二部分406,它們穿過(guò)該部件放置。導(dǎo)體于是優(yōu)選地圍繞部件彎曲,以形成電接觸墊。這在圖12中示出了,其中存在接觸墊414、416和418。圖13示例側(cè)邊有缺口的感應(yīng)器400的正視圖。導(dǎo)體的第一部分404與導(dǎo)體的第二部分406間隔開(kāi)。第一狹縫408貫穿感應(yīng)器400的側(cè)面,直至導(dǎo)體的第一部分404。第二狹縫410貫穿感應(yīng)器402的側(cè)面,直至導(dǎo)體的第一部分406。圖14至圖16中示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。示出了設(shè)備500,其具有單元件磁心502。穿過(guò)該部件放置具有部分504和506的導(dǎo)體并將其圍繞該部件彎曲以在磁心502的上表面510的任一側(cè)面上形成電接觸墊514、516、518。以與兩片磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器相同的方式引導(dǎo)磁通量。單個(gè)狹縫508切入感應(yīng)器的中間以引入間隙,間隙規(guī)定部件的電感。在圖16中,示出了正視圖。需要注意,間隙存在于每個(gè)導(dǎo)體部分504、506之間。圖17和圖18示出了本發(fā)明的另一實(shí)施例。通過(guò)在具有腿604和606的U形導(dǎo)體之上澆灌顆粒磁粉來(lái)制造部件600。壓縮力將粉末壓緊成磁性16固體。圍繞部件彎曲導(dǎo)體614以形成電接觸墊610、612、以及614。以與兩片磁通引導(dǎo)的感應(yīng)器相同的方式引導(dǎo)磁通量。壓制的磁粉包含粒子之間的分布的間隙,其有效地起規(guī)定部件電感的間隙的作用。圖19示例本發(fā)明的方法學(xué)的一個(gè)實(shí)施例。在步驟700中,設(shè)置感應(yīng)器主體??梢允褂玫谝缓偷诙F磁板來(lái)形成感應(yīng)器主體。感應(yīng)器可以是單元件磁心。感應(yīng)器主體可以由壓制的磁粉形成。在步驟702中,安置導(dǎo)體,使得其穿過(guò)感應(yīng)器主體延伸。在步驟704中,圍繞感應(yīng)器主體的相對(duì)的端巻繞導(dǎo)體的部分,以形成接觸墊。應(yīng)當(dāng)理解,在感應(yīng)器為單元件磁心的地方,一個(gè)或更多狹縫切入穿過(guò)感應(yīng)器主體,如先前所述。從而,明顯地,本發(fā)明提供改善的感應(yīng)器和制造該感應(yīng)器的方法。本發(fā)明設(shè)想了在使用的材料類(lèi)型、應(yīng)用的制造技術(shù)中的許多變形以及其它變形,這些變形在本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)。權(quán)利要求1、一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,包括具有第一端和相對(duì)的第二端的感應(yīng)器主體;延伸穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的導(dǎo)體,所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度。2、如權(quán)利要求l所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述導(dǎo)體的第一和第二部分圍繞所述第一端的部分巻繞以設(shè)置第一和第二接觸墊,且所述導(dǎo)體的第三部分圍繞所述第二端的部分巻繞以設(shè)置第三接觸墊。3、如權(quán)利要求l所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述感應(yīng)器主體由第一鐵磁板和第二鐵磁位置、所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的所述導(dǎo)體形成。4、如權(quán)利要求l所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述感應(yīng)器主體由單元件磁心制造。5、如權(quán)利要求4所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,還包括所述感應(yīng)器主體中的狹縫。6、如權(quán)利要求5所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述狹縫是所述多個(gè)通道的兩個(gè)之間的位置。7、如權(quán)利要求4所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,還包括所述感應(yīng)器主體中的第一狹縫和第二狹縫,其中,所述第一狹縫在所述多個(gè)通道的第一個(gè)和所述感應(yīng)器主體的第一側(cè)面之間,且所述第二狹縫在所述多個(gè)通道的第二個(gè)和所述感應(yīng)器主體的相對(duì)的第二側(cè)面之間。8、如權(quán)利要求1所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述感應(yīng)器包括壓制的磁粉。9、一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,包括第一鐵磁板;第二鐵磁板;所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的導(dǎo)體,所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述鐵磁板的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度。10、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,還包括所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的粘接劑膜,所述粘接劑膜的厚度用于限定所述感應(yīng)器的電感特性。11、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,還包括置于所述第一鐵磁板上的第一片部分和置于所述第二鐵磁板上的第二片部分,并且其中,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板的磁導(dǎo)率更高的磁導(dǎo)率,使得DC感應(yīng)的磁通量被從所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板引走。12、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一和所述第二鐵磁板中的每一個(gè)由鐵氧體構(gòu)成。13、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的斷面小于約IO毫米。14、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板中的至少一個(gè)還包括溝槽,所述導(dǎo)體安置于所述溝槽內(nèi)。15、如權(quán)利要求9所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述導(dǎo)體是可焊接的。16、一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,包括第一鐵磁板;第二鐵磁板;所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的導(dǎo)體,所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度;以及所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的粘接劑膜,所述粘接劑膜的厚度用于限定所述感應(yīng)器的電感特性。17、如權(quán)利要求16所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,還包括置于所述第一鐵磁板上的第一片部分和置于所述第二鐵磁板上的第二片部分,并且其中,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板的磁導(dǎo)率更高的磁導(dǎo)率,使得DC感應(yīng)的磁通量被從所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板分流走。18、如權(quán)利要求16所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一和所述第二鐵磁板中的每一個(gè)由鐵氧體構(gòu)成。19、如權(quán)利要求16所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的斷面小于約6毫米。20、如權(quán)利要求16所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板中的至少一個(gè)還包括溝槽,所述導(dǎo)體位置在所述溝槽內(nèi)。21、如權(quán)利要求16所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述導(dǎo)體是可焊接的。22、一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,包括第一鐵磁板;第二鐵磁板;所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間的導(dǎo)體,所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度;以及置于所述第一鐵磁板上的第一片部分和置于所述第二鐵磁板上的第二片部分,并且其中,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板的磁導(dǎo)率更高的磁導(dǎo)率,使得DC感應(yīng)的磁通量被從所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板分流走。23、如權(quán)利要求22所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一和所述第二鐵磁板中的每一個(gè)由鐵氧體構(gòu)成。24、如權(quán)利要求22所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的斷面小于約6毫米。25、如權(quán)利要求22所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板中的至少一個(gè)還包括溝槽,所述導(dǎo)體位置在所述溝槽內(nèi)。26、如權(quán)利要求22所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述導(dǎo)體是可焊接的。27、如權(quán)利要求22所述的磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器,其中,所述片部分具有小于500微歐姆每米的阻抗。28、一種制造磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的方法,包括設(shè)置具有第一端和相對(duì)的第二端的感應(yīng)器主體;安置導(dǎo)體,所述導(dǎo)體延伸穿過(guò)所述感應(yīng)器主體并形成穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度。29、如權(quán)利要求28所述的方法,還包括圍繞所述感應(yīng)器主體的所述第一端的部分來(lái)巻繞從所述第一端延伸的所述導(dǎo)體的第一和第二部分,以形成第一接觸墊和第二接觸墊。30、如權(quán)利要求29所述的方法,還包括圍繞所述感應(yīng)器主體的所述第二端的部分巻繞所述導(dǎo)體的第三部分,以形成第三接觸墊,所述第三部分從所述第二端延伸。31、如權(quán)利要求28所述的方法,其中,設(shè)置感應(yīng)器主體的步驟包括設(shè)置第一鐵磁板和第二鐵磁板。32、如權(quán)利要求28所述的方法,其中,設(shè)置感應(yīng)器主體的步驟包括設(shè)置單元件磁心。33、如權(quán)利要求32所述的方法,還包括在所述感應(yīng)器主體的中間部分、在所述分開(kāi)的通道的兩個(gè)之間切割出單個(gè)狹縫。34、如權(quán)利要求32所述的方法面,還包括在第一通道和所述感應(yīng)器主體的第一側(cè)面之間切割出第一狹縫,以及在第二通道和所述感應(yīng)器主體的第二側(cè)面之間切割出第二狹縫。35、如權(quán)利要求29所述的方法,其中,設(shè)置感應(yīng)器主體的步驟包括設(shè)置壓制的磁粉感應(yīng)器主體。36、一種制造磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的方法,包括設(shè)置第一鐵磁板和第二鐵磁板;將導(dǎo)體置于所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間,由此形成穿過(guò)所述感應(yīng)器的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流感應(yīng)的磁通量導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度。37、如權(quán)利要求36所述的方法,還包括在所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板之間使用粘接劑膜來(lái)連接所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板,所述粘接劑膜的厚度用于通過(guò)設(shè)定所述板之間的距離來(lái)限定所述感應(yīng)器的電感特性。38、如權(quán)利要求36所述的方法,其中,所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板中的至少一個(gè)包括溝槽,所述導(dǎo)體安置于所述溝槽內(nèi)。39、如權(quán)利要求36所述的方法,還包括在所述第一鐵磁板上施加第一片部分和在所述第二鐵磁板上施加第二片部分,所述第一片部分和所述第二片部分各具有比所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板的磁導(dǎo)率更高的磁導(dǎo)率,使得在所述感應(yīng)器的操作中,DC感應(yīng)的磁通量被從所述第一鐵磁板和所述第二鐵磁板分流走。40、如權(quán)利要求36所述的方法,其中,所述導(dǎo)體是可焊接的。全文摘要一種磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器(30),包括具有第一端和相對(duì)的第二端的感應(yīng)器主體(12、14);以及延伸穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的導(dǎo)體(32、34)。所述導(dǎo)體包括穿過(guò)所述感應(yīng)器主體的橫截面區(qū)域的多個(gè)分開(kāi)的通道,由此將由流過(guò)所述導(dǎo)體的電流(36、40)感應(yīng)的磁通量(50、52、54、56)導(dǎo)引到兩個(gè)或更多個(gè)橫截面區(qū)域中并降低了給定的單個(gè)區(qū)域的磁通密度。感應(yīng)器主體可以由第一鐵磁板(12)和第二鐵磁板(14)形成。感應(yīng)器可以由單元件磁心形成并具有一個(gè)或多個(gè)狹縫(16)用于規(guī)定電感。感應(yīng)器可以由磁粉形成。提供了一種用于制造磁通引導(dǎo)的大電流感應(yīng)器的方法。文檔編號(hào)H01F17/06GK101467222SQ200680054707公開(kāi)日2009年6月24日申請(qǐng)日期2006年8月18日優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日發(fā)明者J·J·霍夫曼,T·T·漢森申請(qǐng)人:韋沙戴爾電子公司
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