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包括錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體的共模扼流圈的制作方法

文檔序號:12724486閱讀:578來源:國知局
包括錳鋅鐵氧體和鎳鋅鐵氧體的共模扼流圈的制作方法與工藝

本公開總體上涉及包括錳鋅(MnZn)鐵氧體和鎳鋅(NiZn)鐵氧體的共模扼流圈。



背景技術(shù):

本部分提供了不一定是現(xiàn)有技術(shù)的與本公開相關(guān)的背景信息。

扼流圈一般在電子電路中用于阻擋超過所需范圍的信號頻率,同時允許DC或低頻信號通過。因此,采用扼流圈防止電磁干擾(EMI)干擾各種電子裝置。

扼流圈通常是通過磁芯提供的,穿過或者繞磁芯設(shè)置了導(dǎo)體或繞組。鐵氧體材料一般被用作許多扼流圈的芯材料,因為例如鐵氧體具有敏感的磁-頻率關(guān)系。



技術(shù)實現(xiàn)要素:

本部分提供了本公開的總體概要,并非是其整個范圍或其所有特征的全面公開。

根據(jù)本公開的各種方面,示例性實施方式公開了包括錳鋅(MnZn)鐵氧體和鎳鋅(NiZn)鐵氧體的共模扼流圈。在示例性實施方式中,共模扼流圈的芯總體上包括錳鋅鐵氧體部分和鎳鋅鐵氧體部分。第一繞組和第二繞組可圍繞芯的相應(yīng)的第一部分和第二部分設(shè)置。第一繞組和第二繞組還可延伸穿過芯的開口。間隔件可設(shè)置在第一繞組和第二繞組之間、芯的開口內(nèi)。底座可聯(lián)接到和/或支承第一繞組和第二繞組。

所述芯可包括20重量百分比至80重量百分比的錳鋅鐵氧體和80重量百分比至20重量百分比的鎳鋅鐵氧體。例如,所述芯可包括80重量百分比的錳鋅鐵氧體和20重量百分比的鎳鋅鐵氧體。或者,例如,所述芯可包括20重量百分比的錳鋅鐵氧體和80重量百分比的鎳鋅鐵氧體。又如,所述芯可包括50重量百分比的錳鋅鐵氧體和50重量百分比的鎳鋅鐵氧體。

所述錳鋅鐵氧體部分可根據(jù)實際阻抗和電感要求具有在1000至15000范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率。所述鎳鋅鐵氧體部分可具有在100至2000范圍內(nèi)的磁導(dǎo)率。例如,所述錳 鋅鐵氧體部分可具有2300、5000、7000或10000的磁導(dǎo)率。另外,例如,所述鎳鋅鐵氧體部分可具有100、650或800的磁導(dǎo)率。

所述共模扼流圈可被構(gòu)造成從1兆赫至10兆赫能以至少600歐姆的阻抗進行操作。

所述錳鋅鐵氧體部分可包括具有貫穿其中的第一開口的錳鋅鐵氧體環(huán)狀芯。所述鎳鋅鐵氧體部分可包括具有貫穿其中的第二開口的鎳鋅鐵氧體環(huán)狀芯。相應(yīng)的所述錳鋅鐵氧體環(huán)狀芯和所述鎳鋅鐵氧體環(huán)狀芯的所述第一開口和所述第二開口可彼此對準(zhǔn),以協(xié)作地限定穿過所述芯的開口。所述鎳鋅鐵氧體環(huán)狀芯可聯(lián)接到所述錳鋅鐵氧體環(huán)狀芯和/或由所述錳鋅鐵氧體環(huán)狀芯支承。所述錳鋅鐵氧體環(huán)狀芯可具有與所述鎳鋅鐵氧體環(huán)狀芯的內(nèi)徑和外徑分別相等的內(nèi)徑和外徑。

所述第一繞組和所述第二繞組可分別沿著所述芯的所述第一部分和所述第二部分的外表面和內(nèi)表面設(shè)置。所述芯的所述第一部分和所述第二部分以及所述第一繞組和所述第二繞組可沿著所述芯的所述開口的相反側(cè)分隔開。所述第一繞組和所述第二繞組可繞所述芯的相應(yīng)的所述第一部分和所述第二部分相對于彼此對稱地設(shè)置。所述第一繞組和所述第二繞組的部分可延伸穿過所述底座中的開口。

根據(jù)本文中提供的描述,其它可應(yīng)用領(lǐng)域?qū)⒆兊们宄1景l(fā)明內(nèi)容中的描述和具體示例旨在只是出于例證目的,而非旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

這里描述的附圖只是出于例證所選擇實施方式而非所有可能實現(xiàn)方式的目的,并非旨在限制本公開的范圍。

圖1是根據(jù)示例性實施方式的包括80重量%的錳鋅(MnZn)鐵氧體和20重量%的鎳鋅(NiZn)鐵氧體的芯的共模扼流圈的透視圖;

圖2是圖1中示出的共模扼流圈的底視圖;

圖3是根據(jù)另一個示例性實施方式的包括50重量%的MnZn鐵氧體和50重量%的NiZn鐵氧體的芯的共模扼流圈的透視圖;

圖4是根據(jù)另一個示例性實施方式的包括20重量%的MnZn鐵氧體和80重量%的NiZn鐵氧體的芯的共模扼流圈的透視圖;

圖5A、5B、5C、5D是針對根據(jù)圖1中示出的示例性實施方式的具有80重量% 的MnZn鐵氧體和20重量%的NiZn鐵氧體并且對于MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體具有不同磁導(dǎo)率的芯的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖;

圖6A、6B、6C、6D是針對根據(jù)圖3中示出的示例性實施方式的具有50重量%的MnZn鐵氧體和50重量%的NiZn鐵氧體并且對于MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體具有不同磁導(dǎo)率的芯的共模扼流圈的計算機模擬的包括(Z、R、X)阻抗(單位都是歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系曲線的圖線的示例性線狀圖,其中,樣本原型;

圖7A、7B、7C、7D是針對根據(jù)圖4中示出的示例性實施方式的具有20重量%的MnZn鐵氧體和80重量%的NiZn鐵氧體并且對于MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體具有不同磁導(dǎo)率的芯的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖,其中,樣本原型。

在附圖的多個視圖中,對應(yīng)的參考標(biāo)號始終指示對應(yīng)的部件。

具體實施方式

現(xiàn)在,將參照附圖更充分地描述示例實施方式。

減小電路板的表面積會需要更高的組件堆積密度,這樣會增加較高頻率下的噪聲。此外,一些工業(yè)設(shè)備的電磁兼容(EMC)要求必須滿足與居住環(huán)境和非居住環(huán)境關(guān)聯(lián)的標(biāo)準(zhǔn)。傳統(tǒng)的繞線式共模扼流圈從1MHz至10MHz具有非常窄區(qū)間(band)的阻抗,并且不能夠具有高阻抗水平。本發(fā)明人認(rèn)識到在高密度電力應(yīng)用等中需要從1MHz至10MHz具有寬區(qū)間的高阻抗范圍(諸如,至少600歐姆的阻抗)的共模扼流圈。

在認(rèn)識到以上內(nèi)容之后,本發(fā)明人開發(fā)出并且在此公開了包括錳鋅(MnZn)鐵氧體和鎳鋅(NiZn)鐵氧體的共模扼流圈的示例性實施方式。MnZn鐵氧體可具有高磁導(dǎo)率(μ),在低頻(例如,1MHz等)下產(chǎn)生高阻抗。NiZn鐵氧體可在高頻(例如,10MHz等)下提供高阻抗。MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體的組合因此可使共模扼流圈能夠具有諸如圖5A-7D中示出的寬區(qū)間的高阻抗范圍。

在示例性實施方式中,共模扼流圈包括錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯(廣義地,錳鋅鐵氧體部分)和鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯(廣義地,鎳鋅鐵氧體部分)。MnZn鐵氧體環(huán)狀芯或部分在重量上可以是基于兩個環(huán)狀芯或鐵氧體部分的總重量的20% 至80%。NiZn鐵氧體環(huán)狀芯在重量上可以是基于兩個環(huán)狀芯或鐵氧體部分的總重量的80%至20%。例如,共模扼流圈的示例性實施方式(例如,圖1中的100等)包括基于芯的總重量具有80重量%的MnZn鐵氧體和具有20重量%的NiZn鐵氧體的芯。共模扼流圈的另一個示例性實施方式(例如,圖3中的200等)包括基于芯的總重量具有50重量%的MnZn鐵氧體和具有50重量%的NiZn鐵氧體的芯。共模扼流圈的其它示例性實施方式(例如,圖4中的300等)包括基于芯的總重量具有20重量%的MnZn鐵氧體和具有80重量%的NiZn鐵氧體的芯。

MnZn鐵氧體可具有相對高的磁導(dǎo)率(μ),在低頻下產(chǎn)生高阻抗。NiZn鐵氧體可具有相對低的磁導(dǎo)率(μ),在較高頻率下提供高阻抗。舉例來說,MnZn鐵氧體的磁導(dǎo)率可根據(jù)實際阻抗和電感要求而變化并且在大約1000至15000(例如,2300、5000、7000、10000等)的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。另外,舉例來說,NiZn鐵氧體的磁導(dǎo)率也可根據(jù)實際阻抗和電感要求而變化并且在大約100至2000(例如,100、650、800、1500等)的范圍內(nèi)進行調(diào)節(jié)。在示例性實施方式中,MnZn鐵氧體可具有4800千克每立方米(kg/m3)的密度,NiZn鐵氧體可具有5100kg/m3的密度。

下表包括在示例性實施方式中可用于錳鋅(MnZn)鐵氧體和鎳鋅(NiZn)鐵氧體的示例材料成分。

如上表所示,MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體的磁導(dǎo)率和材料成分可變化。例如,具有磁導(dǎo)率100的NiZn鐵氧體可包括46-50重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),12-16重量%的氧化鋅(ZnO),30-34重量%的氧化鎳(NiO),4-8重量%的氧化銅(CuO)。具有磁導(dǎo)率650的NiZn鐵氧體可包括47-51重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),28-31重量%的氧化鋅(ZnO),15-19重量%的氧化鎳(NiO),2-6重量%的氧化銅(CuO)。具有磁導(dǎo)率800的NiZn鐵氧體可包括48-51重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),27-31重 量%的氧化鋅(ZnO),13-17重量%的氧化鎳(NiO),4-8重量%的氧化銅(CuO)。具有磁導(dǎo)率1500的NiZn鐵氧體可包括48-51重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),30-33重量%的氧化鋅(ZnO),11-14重量%的氧化鎳(NiO),4-8重量%的氧化銅(CuO)。

如上表進一步所示,具有磁導(dǎo)率2300的MnZn鐵氧體可包括50-53重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),13.5-15重量%的氧化鋅(ZnO),32-35重量%的氧化錳(II)(MnO)。具有磁導(dǎo)率5000的MnZn鐵氧體可包括51-54重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),18-22重量%的氧化鋅(ZnO),26-29重量%的氧化錳(II)(MnO)。具有磁導(dǎo)率7000的MnZn鐵氧體可包括50-54重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),20-24重量%的氧化鋅(ZnO),24-27重量%的氧化錳(II)(MnO)。具有磁導(dǎo)率10000的MnZn鐵氧體可包括50-53重量%的氧化鐵(III)(Fe2O3),20-24重量%的氧化鋅(ZnO),25-28重量%的氧化錳(II)(MnO)。

有利地,本文中公開的共模扼流圈的示例性實施方式可提供優(yōu)于其它傳統(tǒng)共模扼流圈的增強的性能。例如,包括MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體的共模扼流圈的示例性實施方式相比于傳統(tǒng)共模扼流圈可提供以下特征中的一個或更多個(但不一定是任一個或全部):諸如,更廣的頻帶、更高的頻率、高密度電源應(yīng)用中的高阻抗等。在示例性實施方式中,線圈可不被封裝,未封裝的線圈可允許電流密度能高達(dá)12安培每平方毫米(A/mm2)。

現(xiàn)在,參照附圖,圖1示出實施本公開的一個或更多個方面的共模扼流圈100的示例性實施方式。如圖1中所示,共模扼流圈100包括錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯或環(huán)形構(gòu)件104和鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯或環(huán)形構(gòu)件108。

在這個示例性實施方式中,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104基于兩個環(huán)狀芯104、108的總組合重量的大約80重量百分比。NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108基于兩個環(huán)狀芯的總組合重量的大約20重量百分比。換句話講,共模扼流圈100包括重量是NiZn鐵氧體四倍的MnZn鐵氧體。替代實施方式可具有不同重量比的MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體。

在這個示例性實施方式中,NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108堆疊在MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104的頂部或上方。因此,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104可被稱為下環(huán)狀芯,NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108也可被稱為上環(huán)狀芯。另選地,其它示例性實施方式可將方向顛倒,使得MnZn鐵氧體環(huán)狀芯在NiZn鐵氧體環(huán)狀芯的頂部或上方。

MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108可諸如通過粘合劑等彼此附接。例如,可在MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108之間使用環(huán)氧樹 脂和/或膠帶,用于將MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104附接到NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108。組合后的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108在本文中還可被統(tǒng)稱為共模扼流圈100的主體或芯(例如,圓柱形主體或芯等)。

在這個示例性實施方式中,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108總體上是圓形、環(huán)形和環(huán)狀的。MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108分別包括貫穿其中的第一開口和第二開口(例如,敞開或中空的中間部分、中心開口等),第一開口和第二開口彼此對準(zhǔn),協(xié)作地限定延伸通過組合后的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108的開口112(例如,通道等)。另選地,其它示例性實施方式可被不同地構(gòu)造成諸如具有不同形狀的MnZn鐵氧體芯和NiZn鐵氧體芯(例如,非圓形、矩形、三角形、橢圓形等)等。

MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108可具有相等的內(nèi)徑(例如,15毫米等)和外徑(例如,25毫米等)。在這個示例中,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104的高度(例如,8毫米等)可比NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108的高度(例如,2毫米等)大(例如,是其4倍大)。堆疊的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108的組合高度可以是大約10毫米。另選地,其它示例性實施方式可被不同地構(gòu)造成諸如使MnZn鐵氧體環(huán)狀芯104和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯108中的任一個或二者具有更大或更小的尺寸等。

繼續(xù)參照圖1,共模扼流圈100還包括第一繞組116和第二繞組120。第一繞組116和第二繞組120繞組合后的MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的相應(yīng)的第一部分118和第二部分122設(shè)置或者纏繞。第一繞組116和第二繞組120可沿著組合后的MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的分別的第一部分118和第二部分122的外表面和內(nèi)表面設(shè)置。第一繞組116和第二繞組120可延伸穿過開口112。組合后的MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的第一部分118和第二部分122可沿著開口112的相反側(cè)分隔開。同樣地,第一繞組116和第二繞組120可沿著開口112的相反側(cè)分隔開。

在這個示例性實施方式中,第一繞組116和第二繞組120繞(例如,纏繞八次等)組合后的MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的相應(yīng)的第一部分118和第二部分122相對于彼此對稱地設(shè)置。舉例來說,第一繞組116和第二繞組120可包括帶有介電涂層或絕緣涂層的導(dǎo)電線。例如,第一繞組116和第二繞組120可包括漆包銅線。 另選地,其它實施方式可被不同地構(gòu)造成例如使繞組用其它材料制成,具有比八個多或少的線圈或匝,具有不同大小等。

間隔件124設(shè)置在通過組合后的MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的對準(zhǔn)的敞開或中空的中間部分協(xié)作地限定并且穿過對準(zhǔn)的敞開或中空的中間部分的開口112內(nèi)。間隔件124被設(shè)置成在MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的對應(yīng)的相反側(cè)部分之間延伸,使得第一繞組116和第二繞組120位于間隔件124的相反側(cè)。間隔件124可由諸如FR4復(fù)合材料、塑料、硅酮等介電材料制成。間隔件124可被構(gòu)造成能操作用于幫助維持和確保繞組之間的間隙(clearance)。間隔件124可諸如通過粘合劑(例如,環(huán)氧樹脂、膠帶等)聯(lián)接到MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108。另選地,間隔件124可被構(gòu)造成(例如,被確定大小、成形等)使得間隔件124借助間隔件124與MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108的側(cè)部分之間的摩擦或過盈配合而固定就位。

MnZn鐵氧體芯104和間隔件124可聯(lián)接到底座128和/或由底座128支承。例如,包括MnZn鐵氧體芯104和NiZn鐵氧體芯108、第一繞組116和第二繞組120和間隔件124的組件可設(shè)置在底座128上。組件在底座128上的定位還可包括將相應(yīng)的第一繞組116和第二繞組120的部分132、136定位到底座128中的開口或孔中。在圖2中還示出底座128和第一繞組116和第二繞組120的部分132、136。

相應(yīng)的第一繞組116和第二繞組120的部分132、136可諸如通過粘合劑等聯(lián)接到底座128。例如,可使用環(huán)氧樹脂將部分132、136附接或附連到底座128。

圖3示出實施本公開的一個或更多個方面的共模扼流圈200的另一個示例性實施方式。如圖3中所示,共模扼流圈200包括錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯204和鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯208。在這個示例性實施方式中,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯204和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯208均包括基于兩個環(huán)狀芯204、208的總組合重量的大約50重量百分比。換句話講,共模扼流圈200包括重量等量的MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體。

因此,共模扼流圈200包括重量比與圖1中示出的共模扼流圈100的重量比不同的MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體。除了重量比不同外,共模扼流圈200可包括與共模扼流圈100的對應(yīng)特征類似或相同的特征。例如,共模扼流圈200包括可與共模扼流圈100的第一繞組116、120、間隔件124和底座128類似或相同的第一繞組216、220、間隔件224和底座228。

圖4示出實施本公開的一個或更多個方面的共模扼流圈300的另一個示例性實施方式。如圖4中所示,共模扼流圈300包括錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯304和鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯308。在這個示例性實施方式中,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯304包括基于兩個環(huán)狀芯304、308的總組合重量的大約20重量百分比。NiZn鐵氧體環(huán)狀芯308包括基于兩個環(huán)狀芯的總組合重量的大約80重量百分比。換句話講,共模扼流圈100包括重量是MnZn鐵氧體四倍的NiZn鐵氧體。

因此,共模扼流圈300包括重量比與圖1中示出的共模扼流圈100的重量比不同的MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體。除了重量比不同外,共模扼流圈300可包括與共模扼流圈100的對應(yīng)特征類似或相同的特征。例如,共模扼流圈300包括可與共模扼流圈100的第一繞組116、120、間隔件124和底座128類似或相同的第一繞組316、320、間隔件324和底座328。

圖5A-7D包括針對根據(jù)示例性實施方式的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖。為了進行計算機模擬,MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯具有25毫米相等外徑、15毫米相等內(nèi)徑和10毫米組合總高度。

更具體地,圖5A、5B、5C、5D是針對根據(jù)圖1中示出的示例性實施方式100的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖。為了進行計算機模擬,錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯在重量上是基于環(huán)狀芯總重量的80%。鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯在重量上是基于兩個環(huán)狀芯總重量的20%。針對MnZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:2300(圖5A)、5000(圖5B)、7000(圖5C)、10000(圖5D),以及針對NiZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:100、650、800。

如圖5A、5B、5C、5D示出的,包括具有80重量%的MnZn鐵氧體和20重量%的NiZn鐵氧體的芯的共模扼流圈具有寬區(qū)間的高阻抗范圍。例如,圖5D示出包括磁導(dǎo)率是10000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650或800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約2200歐姆的阻抗。圖5C示出包括磁導(dǎo)率是7000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約1000歐姆的阻抗。圖5B示出包括磁導(dǎo)率是5000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、 650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約2400歐姆的阻抗。圖5A示出包括磁導(dǎo)率是2300的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約3400歐姆的阻抗。

圖6A、6B、6C、6D是針對根據(jù)圖3中示出的示例性實施方式200的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖。為了進行計算機模擬,錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯和鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯在重量上均基于兩個環(huán)狀芯總重量的50%。針對MnZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:2300、5000、7000、10000,以及針對NiZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:100、650、800。

如圖6A、6B、6C、6D示出的,包括具有50重量%的MnZn鐵氧體和50重量%的NiZn鐵氧體的芯的共模扼流圈具有寬區(qū)間的高阻抗范圍。例如,圖6D示出包括磁導(dǎo)率是10000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650或800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約1600歐姆的阻抗。圖6C示出包括磁導(dǎo)率是7000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約900歐姆的阻抗。圖6B示出包括磁導(dǎo)率是5000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約1500歐姆的阻抗。圖6A示出包括磁導(dǎo)率是2300的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約2200歐姆的阻抗。

圖7A、7B、7C、7D是針對根據(jù)圖4中示出的示例性實施方式300的共模扼流圈的計算機模擬的(Z、R、X)阻抗(單位:歐姆)與頻率(單位:兆赫)的關(guān)系的示例性線狀圖。為了進行計算機模擬,錳鋅(MnZn)鐵氧體環(huán)狀芯在重量上是基于環(huán)狀芯總重量的20%。鎳鋅(NiZn)鐵氧體環(huán)狀芯在重量上是基于兩個環(huán)狀芯總重量的80%。針對MnZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:2300、5000、7000、10000,以及針對NiZn鐵氧體使用不同磁導(dǎo)率:100、650、800。

如圖7A、7B、7C、7D示出的,包括具有20重量%的MnZn鐵氧體和80重量%的NiZn鐵氧體的芯的共模扼流圈具有寬區(qū)間的高阻抗范圍。例如,圖7D示出包括 磁導(dǎo)率是10000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650或800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約1000歐姆的阻抗。圖7C示出包括磁導(dǎo)率是7000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約600歐姆的阻抗。圖7B示出包括磁導(dǎo)率是5000的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約600歐姆的阻抗。圖7A示出包括磁導(dǎo)率是2300的MnZn鐵氧體和磁導(dǎo)率是100、650和800的NiZn鐵氧體的三個示例中的每個分別在1MHz至10MHz的頻率范圍內(nèi)具有至少大約800歐姆的阻抗。

圖5A-7D只是出于例證的目的而非限制的目的提供的。因為阻抗受匝數(shù)和重量比影響,所以對于不同的示例性實施方式而言,阻抗可變化,有所不同。因此,其它示例性實施方式可不同地構(gòu)造并且具有與圖5A-7D中示出的阻抗不同的阻抗。例如,其它示例性實施方式可具有不同重量比的MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體、不同的磁導(dǎo)率、不同數(shù)量的匝或線圈(例如,沿著組合后的MnZn鐵氧體芯和NiZn鐵氧體芯兩側(cè)中的每側(cè)的多于或少于八個的線圈或匝數(shù)等)、更大或更小的環(huán)狀芯(例如,組合后的總高度大于或小于10毫米、外徑大于或小于25毫米、內(nèi)徑大于或小于15毫米等)等。

另外,公開了與共模扼流圈相關(guān)的示例性方法。在示例性實施方式中,制造共模扼流圈的方法通常包括諸如通過燒結(jié)等獨立地形成MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯。MnZn鐵氧體環(huán)狀芯可被涂覆有例如環(huán)氧樹脂涂層等。被涂覆的MnZn環(huán)狀芯和NiZn環(huán)狀芯可在必要時經(jīng)過處理,使得各環(huán)狀芯具有相同的外徑和相同的內(nèi)徑。MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體在燃燒后將具有不同收縮率,使得兩種不同工具用于MnZn鐵氧體和NiZn鐵氧體,從而MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯在燃燒后的尺寸將實質(zhì)相同。在處理期間,將相應(yīng)地控制壓制條件和燃燒溫度分布圖(firing profile)。

MnZn鐵氧體芯和NiZn鐵氧體芯可被組合。例如,NiZn鐵氧體芯可堆疊在MnZn鐵氧體芯的頂部上,或反之亦然。MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯可通過環(huán)氧樹脂、膠帶等彼此附接。

可繞組合后的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯添加或纏繞兩個繞組(例 如,經(jīng)由機器等)。例如,這兩個繞組可繞組合后的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯的相反部分相對于彼此對稱地設(shè)置(例如,纏繞八次等),這些相反部分利用通過組合后的MnZn鐵氧體環(huán)狀芯和NiZn鐵氧體環(huán)狀芯限定的開口彼此分開和間隔開。

在這兩個繞組之間可設(shè)置間隔件。用于繞組的線上的介電涂層可被去除或剝離線的部分。線的裸露部分或暴露部分可被焊接,例如,包括99.3%的錫(Sn)和0.7%的銅(Cu)的錫/銅合金(Sn99.3/Cu0.7),包括96.5%的錫(Sn)、3%的銀(Ag)和0.5%的銅(Cu)的錫/銀/銅合金(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)等。

繞組可被組裝到底座。例如,繞組、環(huán)狀芯和間隔件可相對于底座設(shè)置,使得線圈或繞組的一些部分插入底座中的開口。可將繞組的一些部分聯(lián)接到底座。例如,可通過環(huán)氧樹脂等將繞組的一些部分固定到底座。

本公開的示例性共模扼流圈可適于安裝在電路板上的表面。DC-DC轉(zhuǎn)換器可包括根據(jù)本公開的一個或更多個方面的共模扼流圈。

提供示例實施方式,使得本公開將是透徹的,并且將把范圍充分傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。闡述眾多具體細(xì)節(jié)(諸如,具體組件、裝置和方法的示例)以提供對本公開的實施方式的透徹理解。本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該清楚,不需要采用具體細(xì)節(jié),示例實施方式可按許多不同形式實施,并且沒有實施方式應(yīng)當(dāng)被理解為限制本公開的范圍。在一些示例實施方式中,沒有詳細(xì)描述熟知的工藝、熟知的器件結(jié)構(gòu)和熟知的技術(shù)。另外,提供可用本公開的一個或更多個示例性實施方式實現(xiàn)的優(yōu)點和改進只是出于例證的目的,并不限制本公開的范圍,因為本文中公開的示例性實施方式可提供以上提到優(yōu)點中的全部或沒有提供以上提到的優(yōu)點且仍然落入本公開的范圍內(nèi)。

本文中公開的具體尺寸、具體材料和/或具體形狀本質(zhì)是示例,并沒有限制本公開的范圍。本文中公開的給定參數(shù)的特定值和特定值范圍沒有排除可用于本文中公開的一個或更多個示例中的其它值和值范圍。此外,設(shè)想到,本文中所述的具體參數(shù)的任何兩個特定值可限定可適于給定參數(shù)的值范圍的端點(即,給定參數(shù)的第一值和第二值的公開可被解釋為公開了第一值和第二值之間的任何值也可被用于給定參數(shù))。例如,如果在本文中例示參數(shù)X具有值A(chǔ)并且還例示參數(shù)X具有值Z,則設(shè)想到,參數(shù)X可具有從大約A至大約Z的值的范圍。類似地,設(shè)想到,參數(shù)的值的兩個或更多個范圍的公開(無論這些范圍嵌套、重疊或不同)包括可使用公開范圍的端點要 求保護的值的范圍的所有可能組合。例如,如果本文中例示參數(shù)X具有范圍在1-10或2-9或3-8內(nèi)的值,則還設(shè)想到,參數(shù)X可具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的其它范圍的值。

本文中使用的術(shù)語只是出于描述特定示例實施方式的目的,而不旨在成為限制。如本文中使用的,單數(shù)形式“一”、“一個”和“這個”可旨在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文另外清楚指示。術(shù)語“包括”、“包含”和“具有”是包括性的,因此指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件,但不排除存在或附加一個或多個其它特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或其組。本文中描述的方法步驟、過程和操作將不被理解為一定需要其按討論或例證的特定次序執(zhí)行,除非明確識別為執(zhí)行的次序。還要理解,可采用另外或替代的步驟。

當(dāng)元件或?qū)颖环Q為“在”另一個元件或?qū)印吧稀?,“嚙合到”、“連接到”或“結(jié)合到”另一個元件或?qū)訒r,它可直接在另一個元件或?qū)由?,嚙合、連接或結(jié)合到另一個元件或?qū)?,或者可存在中間元件或?qū)印O啾戎?,?dāng)元件被稱為“直接在”另一個元件或?qū)印吧稀保爸苯訃Ш系健?、“直接連接到”或“直接結(jié)合到”另一個元件或?qū)訒r,可不存在中間元件或?qū)?。用于描述這些元件之間關(guān)系的其它詞語應(yīng)該以類似形式進行解釋(例如,“在…之間”與“直接在…之間”、“與…相鄰”與“直接與…相鄰”等)。如本文中使用的,術(shù)語“和/或”包括一個或更多個相關(guān)所列項的任何和全部組合。

術(shù)語“大約”當(dāng)應(yīng)用于值時指示計算或測量允許值略有一定的不精確(一定地接近精確的值;大致或合理地接近該值;幾乎)。如果出于某個原因,因“大約”造成的不精確沒有另外在本領(lǐng)域中理解為其具有這個普通的含義,則本文中使用的“大約”指示可源自測量或使用這些參數(shù)的普通方法的至少變形形式。例如,術(shù)語“大體”、“大約”和“大致”可在本文中用于表示在制造公差內(nèi)?;蛘?,例如,本文中使用的術(shù)語“大約”當(dāng)修飾本發(fā)明的成分或反應(yīng)物的量或被采用時是指例如當(dāng)在真實世界中制成濃縮物或溶液時使用的典型測量和操縱過程而出現(xiàn)的數(shù)值量的變化,該變化可能由于這些過程中的疏忽錯誤、由于制成組分或執(zhí)行方法所采用的成分的制造、源或純度的差異等等。術(shù)語“大約”還涵蓋由于因特定初始混合物造成的組分的不同均衡條件而不同的量。無論是否由術(shù)語“大約”修飾,權(quán)利要求書都包括數(shù)量的等同物。

盡管術(shù)語“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各種元件、組件、區(qū)域、層和/或部分,但這些元件、組件、區(qū)域、層和/或部分不應(yīng)該受這些術(shù)語限制。 這些術(shù)語可只用于將一個元件、組件、區(qū)域、層或部分與另一個區(qū)域、層或部分區(qū)分開。諸如“第一”、“第二”和其它數(shù)值術(shù)語的術(shù)語當(dāng)在本文中使用時不暗示順序或次序,除非上下文清楚指明。因此,在不脫離示例實施方式的教導(dǎo)的情況下,以下討論的第一元件、組件、區(qū)域、層或部分可被稱為第二元件、組件、區(qū)域、層或部分。

為了便于描述,諸如“內(nèi)”、“外”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空間相對術(shù)語可在本文中用于方便描述如圖中所示的一個元件或特征與其它元件或特征的關(guān)系。除了附圖中描繪的方位之外,空間相對術(shù)語可旨在還涵蓋裝置在使用或操作時的不同方位。例如,如果附圖中的裝置被翻轉(zhuǎn),則被描述為在其它元件或特征“下部”或“下面”的元件隨后將被定向為在其它元件或特征“上方”。因此,示例術(shù)語“下部”可涵蓋上方和下方這兩個方位。裝置可被另外定位(旋轉(zhuǎn)90度或按其它方位)并且相應(yīng)解釋本文中使用的空間相對描述符。

提供以上對實施方式的描述是出于例證和描述的目的。這不旨在是排他性的或者限制本公開。個體元件、預(yù)期或所述使用、特定實施方式的特征總體上不限于該特定實施方式,而是,在可應(yīng)用的情況下是可互換的并且可用于所選擇的實施方式,即使沒有具體示出或描述。這還可按許多方式來變化。這些變化將不被視為脫離本公開,所有這些修改形式旨在被包括在本公開的范圍內(nèi)。

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