本實用新型涉及電感器技術領域，尤其涉及環(huán)形立繞式電感器，以及該電感器中使用的導線及使用該電感器的電子裝置。

背景技術：

現(xiàn)有電感器中，越來越多的電感器使用橫截面為矩形的扁平導線繞設于電感磁芯上的設計取代使用圓形導線的設計，以改善電感的特性、并同時提高導線形成的繞組線圈和空氣接觸的散熱面積，圖1示出現(xiàn)有技術采用的橫截面為矩形的扁平導線的示意圖，圖2示出采用圖1所示的導線繞制成線圈的電感器10的示意圖，圖3示出圖2所示的電感器10的剖示圖?？梢钥闯?，導線12按照延伸方向圍繞環(huán)形磁芯15進行彎曲繞線，線圈的匝與匝間按照扁平導線的寬度d1方向進行圓弧扇形排列。如果環(huán)形磁芯15尺寸及導線12的截面尺寸確定，電感器10中能夠繞制的最大匝數(shù)也就限定了。如圖3所示，導線12在環(huán)形磁芯15內(nèi)部靠近環(huán)形磁芯的中心，形成一個按照導線12寬度d1構成的半徑為r的近似圓弧。其繞組匝數(shù)N、導線10的寬度d1及圓弧半徑r滿足下列關系：N≤2πr/d1。

為了盡可能地得到大電流下的高電感量，需要增大導線截面積，如果增大導線12寬度d1，將降低磁芯內(nèi)能夠繞制的最大匝數(shù)。而由于構成電感器的電感量與線圈匝數(shù)N的平方成正比，因此如果能夠在環(huán)形磁芯尺寸確定的情況下，盡可能多地提高繞線的匝數(shù)已經(jīng)成為業(yè)界亟需解決的課題。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，有必要提供一種能夠提高電感器繞線匝數(shù)的導線及應用該導線的電感器及電子裝置。

本實用新型的實施例提供一種導線，為扁線形狀，所述導線的橫截面包括寬度不相等的頂邊及底邊，且所述導線的左右兩側(cè)邊由所述底邊向頂邊漸漸縮合，所述導線外涂覆有絕緣層。

作為一種優(yōu)選方案，所述導線的橫截面為梯形。

作為一種優(yōu)選方案，所述導線的橫截面為等腰梯形。

作為一種優(yōu)選方案，所述等腰梯形的底角的范圍為85至89度。

作為一種優(yōu)選方案，所述頂邊至底邊的距離為7.5～8毫米，所述底邊的寬度為1～1.2毫米，所述頂邊的寬度為0.45～0.6毫米。

作為一種優(yōu)選方案，所述導線的橫截面的底邊向頂邊以微弧曲線漸漸縮合。

作為一種優(yōu)選方案，所述微弧曲線為向?qū)Ь€外突出的弧線，或所述微弧曲線為向?qū)Ь€內(nèi)陷的弧線。

本實用新型的實施例提供一種電感器，包括：

環(huán)形磁芯；

線圈，所述線圈由如上任一項所述的導線圍繞所述環(huán)形磁芯立繞形成。

作為一種優(yōu)選方案，所述線圈由兩條橫截面的面積不同的導線并排繞制形成，所述兩條導線的高度不相等，高度較高的導線相鄰兩匝的頂面之間接觸，高度較矮的導線繞置于高度較高導線相鄰的兩匝之間。

本實用新型的實施例提供一種電子裝置，包括如上所述的電感器。

本實用新型實施例中，可以在保持導線的橫截面積基本不變的情況下，對導線的外部形狀進行改進，可提升環(huán)形磁芯內(nèi)可繞制線圈的 匝數(shù)，或在匝數(shù)不變的情況下可增大導線的橫截面積以得到高電感量。

附圖說明

附圖中：

圖1示出現(xiàn)有技術采用的橫截面為矩形的扁平導線的示意圖；

圖2示出采用圖1所示的導線的電感器的示意圖；

圖3示出圖2所示的電感器的橫截面；

圖4示出本實用新型第一實施例的電感器的立體分解圖；

圖5示出本實用新型第一實施例的導線的示意圖；

圖6示出實用新型第一實施例的電感器的部分橫截面的示意圖；

圖7示出本實用新型第二實施例的導線的示意圖；

圖8示出本實用新型第三實施例的導線的示意圖；

圖9為本實用新型第二實施例的電感器的橫截面的示意圖；

圖10為本實用新型第二實施例的電感器的線圈的示意圖；

圖11為本實用新型電子裝置的電路示意圖；

圖12為本實用新型第三實施例的電感器的立體分解圖。

主要元件符號說明

如下具體實施方式將結合上述附圖進一步說明本實用新型。

具體實施方式

下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍?？梢岳斫?，附圖僅提供參考與說明用，并非用來對本實用新型加以限制。附圖中顯示的尺寸僅僅是為便于清晰描述，而并不限定比例關系。

需要說明的是，當一個組件被認為是“連接”另一個組件，它可以是直接連接到另一個組件或者可能同時存在居中組件。除非另有定義，本文所使用的所有的技術和科學術語與屬于本實用新型的技術領域的技術人員通常理解的含義相同。本文中在本實用新型的說明書中所使用的術語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本實用新型。

請參考圖4，是本實用新型第一實施例的電感器50的示意圖，所述電感器50包括環(huán)形磁芯60及線圈70，所示環(huán)形磁芯60為圓環(huán)形，所述環(huán)形磁芯60包括第一磁芯段62及第二磁芯段64。所述線圈70為采用如圖5所示的導線40繞制形成。

請參考圖5，圖5示出本實用新型第一實施例的導線的示意圖，所述導線40為扁線形狀，其由電導材料如銅制成，其他一些實施例中，所述導線40也可由鐵磁性材料制成。所述導線40的外周涂覆有絕緣層，使導線40形成漆包線的結構。本實施方式中，所述導線40 的橫截面呈等腰梯形。請一并參閱圖4，將所述導線40繞制成線圈70時，采用立繞的形式，即梯形的下底形成線圈70的內(nèi)壁，梯形的上底形成線圈70的外壁，所述線圈70的內(nèi)壁尺寸與環(huán)形磁芯60的尺寸相適配。本實施方式中，所述等腰梯形的底角A的范圍為85至89度。

請請一并參考圖6，將所述等腰梯形的上底的寬度記為d2，下底的寬度記為d1，梯形的高記為h。環(huán)形磁芯60的內(nèi)圓半徑記為R，如果所述電感器50的線圈70采用單層繞組又以密繞(繞制時導線一圈挨一圈)的形式繞制，所述環(huán)形磁芯60內(nèi)最多能夠容置的繞組匝數(shù)N滿足以下公式:N≤2π(R-h)/d2。將線圈70按匝數(shù)N繞制完成后套設于其中一磁芯段如第一磁芯段62后，將第一磁芯段62與第二磁芯段64用黏膠黏結固定成閉合磁環(huán)，即所述第一磁芯段62與所述第二磁芯段64之間設有粘合層，再將所述線圈70中的每一匝均勻排布于所述環(huán)形磁芯60上，梯形的下底緊貼環(huán)形磁芯60，即制成所述電感器50。

相比現(xiàn)有技術中采用橫截面為矩形(寬度為d1)的導線繞制的線圈，梯形上底的寬度d2小于下底的寬度d1，環(huán)形磁芯60內(nèi)可繞制的匝數(shù)N有顯著提升，環(huán)形磁芯60的內(nèi)徑越大可繞制線圈的匝數(shù)提升越多。如圖6和圖2相比，匝數(shù)提高了6匝，因為構成電感器的電感量與線圈匝數(shù)N的平方成正比，圖6所示的電感器的電感量顯著提升到了圖2所示電感器電感量的140％。依據(jù)本實用新型所示的應用，對于原本線圈匝數(shù)就非常少的電感器來講，效果更為顯著。

當然，采用本實用新型實施例所示的電感器，相較于現(xiàn)有技術，如果在線圈匝數(shù)不變的情況下，可以增大導線的厚度，即增大底邊的寬度d1以增大導線的橫截面積，亦可提高電感器的電感量。

本實施方式中，所述環(huán)形磁芯60為圓環(huán)形，其他實施方式中， 環(huán)形磁芯60還可為跑道形，而且所述環(huán)形磁芯60包括的磁芯段的數(shù)量也可根據(jù)設計需要調(diào)整。所述環(huán)形磁芯60可以由硅鋼、非晶態(tài)金屬、納米晶合金，或任何其它合適材料制成。

圖7示出本實用新型第二實施例的導線42的示意圖，本實施方式與圖5所示導線的橫截面的形狀不同。具體于本實施方式中，所述導線42具有寬度不相等的頂面420及底面422，所述導線的底面422以向?qū)Ь€外突出的微弧曲面漸漸向?qū)Ь€的頂面420縮合，形成如圖7所示的導線形狀。

圖8示出本實用新型第三實施例的導線44的示意圖，本實施方式與圖5所示導線的橫截面的形狀不同。具體于本實施方式中，所述導線44具有寬度不相等的頂面440及底面442，所述導線的底面442以向?qū)Ь€內(nèi)凹陷的微弧曲面漸漸向?qū)Ь€的頂面440縮合，形成如圖8所示的導線形狀。

本領域的技術人員可以理解，導線兩側(cè)的形狀可以是對稱的，也可以是不對稱的，例如，導線的橫截面還可以為不等腰梯形，也可以導線一側(cè)面為外突的微弧曲面，另一側(cè)面為平面或內(nèi)凹的微弧曲面，這取決于電感器的設計需求。依據(jù)本實用新型的設計構思，將導線橫截面進行不同于圓形或方形的設計，所述導線包括寬度不相等的頂面及底面，且所述導線的左右兩側(cè)由所述底面向頂面漸漸縮合。這樣的導線繞制成線圈后，于環(huán)形磁芯內(nèi)所能繞制的匝數(shù)得到顯著提升或在匝數(shù)不變的情況下可增大導線的橫截面積，以盡可能地得到電感器在大電流下的高電感量。

而且，導線的扁型結構特別適用于頻繁彎曲的場合，不扭結，折疊整齊，尤其適用于繞制電感器或電機的線圈。本實用新型對導線的橫截面的形狀做了不同的設計，其對導線的拉伸或切削工藝的水平要求很高，比如需考慮拉線模具的制作，模具的孔型設計、對金屬線材 施加的拉力大小、拉制速度、潤滑劑的選用等各種條件配合才能制出本實用新型所示的導線40、42、44。本實用新型各實施例所示的導線40、42、44，其根據(jù)設計需要可設置成不同尺寸，如所述頂面至底面的距離(于圖5中所示的導線40，即為梯形的高h)可為7.5～8毫米，所述底面的寬度(于圖5中所示的導線40，即梯形的底邊寬度d1)為1～1.2毫米，所述頂面的寬度(于圖5中所示的導線40，即梯形的頂邊寬度d2)為0.45～0.6毫米。

本實用新型的其他實施例中，電感器50中線圈的數(shù)量不限于一個，可以同一個環(huán)形磁芯上繞制兩個或多個線圈，各個線圈可以進行并聯(lián)或串聯(lián)的連接組合，以形成單一電感或耦合電感。

請參考圖9，為本實用新型第二實施方式的電感器90的橫截面的示意圖，本實施方式中，所述電感器包括兩個線圈92、94，該兩個線圈92、94分別由兩條形狀如圖4所示的導線40并排繞制形成，繞制線圈92、94的兩條導線的橫截面的面積不同，兩條導線40的高度亦不相同，繞制成線圈92、94后，如圖10所示，線圈92、94的外周壁形成高低起伏形狀，將如圖10所示的線圈92、94套設至環(huán)形環(huán)形磁芯60上制成電感器90時，如圖9所示，可以看出，高度較高的導線相鄰兩匝的頂面之間接觸，以在環(huán)形磁芯60內(nèi)部繞制最多的匝數(shù)，高度較矮的導線設置于高度較高導線相鄰的兩匝之間，以充分利用環(huán)形磁芯60的環(huán)壁繞制更多的匝數(shù)?？梢钥闯霰緦嵤┓绞街?，環(huán)形磁芯60上可繞制的線圈的匝數(shù)又有了顯著的提升。

請參考圖11，示出一電子裝置160，如電源裝置，包括如圖9所示的電感器90，所述電感器90安裝于該電子裝置160內(nèi)用于對輸入的電源進行濾波處理。電子裝置160工作時，根據(jù)電子裝置中對電感器90的設計需求，線圈92和94分別接收不同的輸入信號In1、In2，并對輸入信號In1、In2進行處理產(chǎn)生對應的輸出信號Out1、Out2。 在線圈92、94中流過不同大小的電流，比如在橫截面面積較大的導線繞制的線圈92中流過小電流，在橫截面面積較小的導線繞制的線圈94中流過大電流。利用電感的特性，即利用感應電動勢對電流改變的抵御作用，應用所述電感器90在很大程度上避免了電源裝置160中的電源線與電源線之間產(chǎn)生的磁場進行相互干擾，避免了電源線磁場與地磁場之間相互干擾，從而保證了電源裝置160中電流的穩(wěn)定性。當然，電感器在電子裝置中還可以起到振蕩、延遲、陷波等作用，具體應用時，可根據(jù)設計需要確定電感器90中兩個線圈與電路中其他元件的連接關系。

采用本實用新型電感器的實施方式，可以在保持導線的橫截面積基本不變的情況下，對導線的外部形狀進行改進，可提升環(huán)形磁芯內(nèi)可繞制線圈的匝數(shù)，或在匝數(shù)不變的情況下可增大導線的橫截面積以得到高電感量。而且電感器相鄰匝之間為線接觸，使線圈繞組中形成的寄生電容為所有匝數(shù)的串聯(lián)，改善電感器的EMC效果。尤其使用兩條導線并排繞制的形式時，環(huán)形磁芯內(nèi)可繞制的匝數(shù)更是顯著提升，而且線圈采用單層立繞的結構，增大了導線和空氣的接觸面積，利于電感器的散熱，也消除了線圈內(nèi)的高頻臨近效應，減小了電感的損耗。

請參照圖12，為本實用新型第三實施例的電感器100的分解圖，所述電感器100包括環(huán)形磁芯110、線圈150，所述環(huán)形磁芯110包括第一磁芯段120及第二磁芯段130，所述第一磁芯段120具有兩端面122及124，所述第二磁芯段130具有兩端面132及134。制作該電感器100時，先用模具制作出完整閉合的環(huán)形磁芯110；再以激光或刀具沿環(huán)形磁芯100的一直徑進行滑槽并形成能夠掰斷的徑向縫隙；沿該徑向縫隙將該環(huán)形磁芯110掰斷，以獲得該第一磁芯段120及第二磁芯段130。所述第一磁芯段120的端面122與所述第二磁芯 段130的端面132對應，所述第一磁芯段120的端面124與所述第二磁芯段130的端面134對應。從圖12中可以看出，端面122及端面132上緣被激光或刀具切割處為平直的邊緣即呈直線狀，由于是通過掰斷環(huán)形磁芯110形成，端面122、132、124、134的表面形成凸凹不平的形狀，如在端面122上設有凸起，在端面132上相應的位置處即設有凹陷。而且，端面122及端面132的下緣及兩側(cè)緣由于掰開時的用力不同和制作環(huán)形磁性110時材料的密度不均的關系至少有一邊緣為非直線型邊緣。

由于所述第一磁芯段120及第二磁芯段130是通過掰斷的方式形成的，所述端面122、124、132、134上見不到電鋸切割磁芯產(chǎn)生的磁芯材料粉末，避免了使用電鋸切割方式造成的磁芯材料的損耗。而且，當將線圈150套設于其中一磁芯段上重新將第一磁芯段120和第二磁芯段130通過黏膠粘合合成環(huán)形磁芯110時，兩個對應的端面由于凸凹平面的匹配，配合時彼此之間不會發(fā)生相對位移，使環(huán)形磁芯110的內(nèi)外壁形成標準的圓柱面，減少了漏磁。所述黏膠形成粘合層設置于兩端面122與132之間，及端面124及134之間。粘合層140與粘合的兩個端面的形狀相適應，也為凸凹不平面。兩個對應的端面為凸凹不平面還可增加第一磁芯段120和第二磁芯段130之間的接合面積，提高第一磁芯段120和第二磁芯段130之間的粘結力，使結合后的環(huán)形磁芯110更加牢固穩(wěn)定。所述線圈150可由如本實用新型實施例所述的導線40、42、44或其他現(xiàn)有的導線繞制。

采用本實用新型的環(huán)形磁芯的制作方法，磁芯材料的損耗少，第一磁芯段120和第二磁芯段130合成完整環(huán)形磁芯時的匹配度高，拼裝方便，形成的電感器的漏磁率小。

本實用新型中，術語“第一”、“第二”僅用于描述的目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性。需要理解的是，術語“頂”、“底”等指 示的方位或位置關系為基于附圖所示的方位或位置關系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或單元必須具有特定的方向、以特定的方位構造和操作，因此，不能理解為對實用新型的限制。

在本說明書的描述中，術語“一些實施例”、“具體于本實施例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或?qū)嵗?。而且，描述的具體特征、結構、材料或特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。