本實(shí)用新型涉及一種大電流電感器件。
背景技術(shù):
隨著現(xiàn)代信息技術(shù)及智能硬件的飛速發(fā)展,電感作為被動(dòng)元器件也被廣泛的應(yīng)用。特別隨著大數(shù)據(jù)時(shí)代的到來,大量數(shù)據(jù)的處理對(duì)CPU/數(shù)據(jù)處理芯片提出更高的要求,其電感順應(yīng)趨勢(shì),要求小型化、低電阻、大電流。傳統(tǒng)的大電流電感在薄型化、表面貼裝方面存在一定的缺陷。
在電感的生產(chǎn)過程中,鐵氧體磁芯作為主要原材料,其在機(jī)械強(qiáng)度方面相對(duì)其他金屬材料較差,特別是應(yīng)用在薄型電感時(shí),其缺陷體現(xiàn)的較為明顯。在已知的電感線圈中,專利文獻(xiàn)1:US6356179B1公開了一種電感元件,另外專利文獻(xiàn)2:CN 104051128 A公開了一種高性能大電流功率電感器。
專利文獻(xiàn)1公開的電感元件,其采用的帶狀導(dǎo)體在制造過程折彎時(shí),不可避免的在折彎部位產(chǎn)生應(yīng)力,當(dāng)帶狀導(dǎo)體較薄時(shí),導(dǎo)體易被損壞造成器件性能大幅下降或失效。當(dāng)然可通過增加截面來克服該問題,但同時(shí)會(huì)帶來更難以折彎的導(dǎo)體增加了磁芯在不破裂制造該器件的難度,同時(shí)因?qū)w表面經(jīng)過一定處理,其表層容易出現(xiàn)斷裂點(diǎn),特別是在使用鍍錫銅線時(shí),表層銅線漏出導(dǎo)致銅線銹蝕。同時(shí),更粗的帶狀導(dǎo)體在折彎后產(chǎn)生一定的高度且粗導(dǎo)體折彎后難以形成平坦的表面,最終在表面貼裝后造成機(jī)械性能的下降和電器回路斷開的風(fēng)險(xiǎn)。以上所采用的導(dǎo)體底端面積受制于磁芯通孔尺寸,焊接面積相對(duì)較小。
專利文獻(xiàn)2公開的高性能大電流功率電感器,其采用組合式的導(dǎo)電繞組。其第一端子和第二端子在組合時(shí),需要將端子插入另一端子預(yù)留的開口中,增加的產(chǎn)品定位難度,當(dāng)端子較薄時(shí),因端子強(qiáng)度問題,在制造過程中產(chǎn)品流動(dòng),不可避免的端子部產(chǎn)生松脫變形。當(dāng)然可通過增加截面積來客服該問題,但同時(shí)會(huì)帶來在磁芯增加更深的凹槽來安放端子,該部分犧牲了在固定尺寸磁性器件的特性。同時(shí)因端子具有一定厚度,在磁芯底部和側(cè)面預(yù)留了安裝端子的空間,不可避免的降低了磁芯的橫截面積,整體降低了器件的特性。
同時(shí),現(xiàn)有技術(shù)大部分采用組裝形磁芯,采用兩個(gè)磁芯和一個(gè)導(dǎo)體端子,其電感值通過控制氣隙來調(diào)整,其制造工藝較為復(fù)雜,現(xiàn)行通過控制氣隙的方式主要有:
1.采用膠水填充一定尺寸的球狀物質(zhì)來控制,其精度難以控制;
2.采用一定厚度的樹脂片或其他片狀材料來填充,通過膠水黏合。
以上的兩種方案在實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的L精度上難度較大,且使用折彎的金屬端子作為導(dǎo)體,存在以上專利文獻(xiàn)類似的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種便于表面貼裝,容易實(shí)現(xiàn)電感值的精度控制,易于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)的大電流電感器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:
一種大電流電感部件,包括鐵氧體磁芯和設(shè)置在所述鐵氧體磁芯的兩端上的電極,所述鐵氧體磁芯具有貫穿所述鐵氧體磁芯的兩端的通孔,所述通孔內(nèi)裝入導(dǎo)體,所述導(dǎo)體的兩端分別與所述鐵氧體磁芯的兩端上的電極電連接。
進(jìn)一步地:
所述鐵氧體磁芯和所述導(dǎo)體為長(zhǎng)條形。
所述鐵氧體磁芯具有多個(gè)通孔,所述導(dǎo)體為對(duì)應(yīng)地裝入所述多個(gè)通孔內(nèi)的多根導(dǎo)體,所述鐵氧體磁芯的兩端上對(duì)應(yīng)于每根導(dǎo)體分別設(shè)置有一對(duì)電極,各對(duì)電極在所述鐵氧體磁芯上具有間隔距離。
所述電極緊鄰所述通孔的兩端處分布,與所述導(dǎo)體的兩端直接連接。
所述鐵氧體磁芯上開設(shè)有對(duì)齊所述通孔而延伸的縫隙,所述縫隙從所述鐵氧體磁芯的外表面貫通到所述通孔。
所述鐵氧體磁芯為矩形截面磁芯,具有上下表面、兩個(gè)側(cè)面和兩個(gè)端面,所述縫隙開設(shè)在所述鐵氧體磁芯的上表面或下表面。
每個(gè)電極從所述鐵氧體磁芯的對(duì)應(yīng)端面L形彎折延伸到所述鐵氧體磁芯的上表面和/或下表面上,形成兩面或三面電極結(jié)構(gòu)。
所述電極還從所述鐵氧體磁芯的端面L形彎折延伸到所述鐵氧體磁芯的兩個(gè)側(cè)面中的至少一個(gè)面上,形成三面或四面或五面電極結(jié)構(gòu)。
所述鐵氧體磁芯為矩形截面的長(zhǎng)條形磁芯,所述通孔為矩形截面的通孔,所述導(dǎo)體為矩形截面的長(zhǎng)條形導(dǎo)體。
所述導(dǎo)體的兩端通過焊錫與所述鐵氧體磁芯的兩端上的電極連接形成整體。
本實(shí)用新型的有益效果:
本實(shí)用新型提供的大電流電感部件,容易實(shí)現(xiàn)電感值的精度控制,制造起來簡(jiǎn)單,且便于后續(xù)SMT貼裝,易于實(shí)現(xiàn)批量化生產(chǎn)。
附圖說明
圖1是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的正面立體圖。
圖2是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的反面立體圖。
圖3是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的剖面圖。
圖4是本實(shí)用新型的實(shí)施例的矩形磁芯示意圖。
圖5是本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種兩面金屬電極形狀示意圖。
圖6是本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種三面金屬電極形狀示意圖。
圖7是本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種四面金屬電極形狀示意圖。
圖8是本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種五面金屬電極形狀示意圖。
圖9是本實(shí)用新型的實(shí)施例的導(dǎo)體與磁芯的組裝圖示意圖。
圖10是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的雙電感排正面立體圖。
圖11是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的雙電感排反面立體圖。
圖12是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的三電感排正面立體圖。
圖13是本實(shí)用新型的實(shí)施例的電感器件的三電感排反面立體圖。
具體實(shí)施方式
以下對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施方式作詳細(xì)說明。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)的是,下述說明僅僅是示例性的,而不是為了限制本實(shí)用新型的范圍及其應(yīng)用。
參閱圖1,在一種實(shí)施例中,一種大電流電感部件,包括鐵氧體磁芯100和設(shè)置在所述鐵氧體磁芯100的兩端上的電極105,所述鐵氧體磁芯100具有貫穿所述鐵氧體磁芯100的兩端的通孔106,所述通孔106內(nèi)裝入導(dǎo)體104,所述導(dǎo)體104的兩端分別與所述鐵氧體磁芯100的兩端上的電極105電連接。這種結(jié)構(gòu)的電感部件中,導(dǎo)體104和磁芯兩端電極105連接形成整體,制造簡(jiǎn)單且便于后續(xù)SMT貼裝。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100和所述導(dǎo)體104為長(zhǎng)條形。導(dǎo)體104為長(zhǎng)條形設(shè)計(jì),工藝中無(wú)需折彎,對(duì)磁芯無(wú)明顯作用力。
在一些實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100具有單個(gè)通孔106,所述導(dǎo)體104為一根裝入所述通孔106內(nèi)的導(dǎo)體104。
在一些實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100具有多個(gè)通孔106,所述導(dǎo)體104為對(duì)應(yīng)地裝入所述多個(gè)通孔106內(nèi)的多根導(dǎo)體104,所述鐵氧體磁芯100的兩端上對(duì)應(yīng)于每根導(dǎo)體104分別設(shè)置有一對(duì)電極105,各對(duì)電極105在所述鐵氧體磁芯100上具有間隔距離。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述電極105緊鄰所述通孔106的兩端處分布,與所述導(dǎo)體104的兩端直接連接。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100上開設(shè)有對(duì)齊所述通孔106而延伸的縫隙103,所述縫隙103從所述鐵氧體磁芯100的外表面貫通到所述通孔106。通過調(diào)整縫隙103的尺寸可精確控制電感值和產(chǎn)品耐電流能力。
在更優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100為矩形截面磁芯,具有上下表面、兩個(gè)側(cè)面和兩個(gè)端面,所述縫隙開設(shè)在所述鐵氧體磁芯100的上表面或下表面。
電極105除了形成于鐵氧體磁芯100的端面之外,還可延伸到鐵氧體磁芯100的其他面上(例如,如圖1所示的面101上)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,每個(gè)電極105從所述鐵氧體磁芯100的對(duì)應(yīng)端面L形彎折延伸到所述鐵氧體磁芯100的上表面和/或下表面上(例如,如圖2所示的延伸部分102),形成兩面或三面電極105結(jié)構(gòu)。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述電極105還從所述鐵氧體磁芯100的端面L形彎折延伸到所述鐵氧體磁芯100的兩個(gè)側(cè)面中的至少一個(gè)面上,形成三面或四面或五面電極105結(jié)構(gòu)。
電極105在磁芯兩端,表面平整,便于表面貼裝。電極105采用L形,在表面貼裝后,磁芯側(cè)面爬錫,增加了與基板之間強(qiáng)度。增加電極105面積,增加了表面貼裝的面積,增加了與基板之間的強(qiáng)度。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述鐵氧體磁芯100為矩形截面的長(zhǎng)條形磁芯,所述通孔106為矩形截面的通孔106,所述導(dǎo)體104為矩形截面的長(zhǎng)條形導(dǎo)體104。
在優(yōu)選的實(shí)施例中,所述導(dǎo)體104的兩端通過焊錫與所述鐵氧體磁芯100的兩端上的電極105連接形成整體。
以下結(jié)合附圖進(jìn)一步描述本實(shí)用新型的具體實(shí)施例的特征。
參照?qǐng)D1至圖6進(jìn)行說明。圖1和圖3為產(chǎn)品整體示意圖,該電感器件包含通孔106矩形磁芯如圖4,通過切割形成貫通縫隙103,其縫隙寬度通過調(diào)整切割刀片尺寸。磁芯一般為鐵氧體材料,但不限于此,亦可使用鐵硅鋁、鈹莫合金等材料。
另外,在磁芯兩端通過粘銀、燒結(jié)和電鍍形成L形金屬電極105,電極與磁芯形成一個(gè)整體,其中L形金屬電極形狀可為圖5至圖8中的任意一種。
如圖9所示,將一定長(zhǎng)度長(zhǎng)條形的導(dǎo)體104置入磁芯通孔106中,通過焊錫將導(dǎo)體104兩端與電極105相連。制作時(shí),可以將磁芯兩端金屬電極粘取少量助焊劑,將金屬電極105浸入融化的錫液中并提出錫液,將導(dǎo)體104和電極105相連形成功率電感器件。另外,也可以在磁芯兩端粘取錫膏,通過回流焊將導(dǎo)體與金屬電極相連,形成功率電感器件。
其他實(shí)施例
參見圖10至圖13,對(duì)其他實(shí)施例進(jìn)行舉例說明。圖10和圖11為雙電感產(chǎn)品整體示意圖,該電感器件包含兩孔矩形磁芯,在每一個(gè)通孔位置切割形成縫隙103。其電極通過實(shí)施例1同樣方法,形成表面貼裝金屬電極。將多段一定長(zhǎng)度長(zhǎng)條形導(dǎo)體置入磁芯通孔中,通過浸錫等方式將導(dǎo)體與磁芯相連,形成雙電感排??赏ㄟ^制作多孔磁芯,形成圖12和圖13所示的三電感排以及更多電感排。
以上內(nèi)容是結(jié)合具體/優(yōu)選的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說明,不能認(rèn)定本實(shí)用新型的具體實(shí)施只局限于這些說明。對(duì)于本實(shí)用新型所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說,在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下,其還可以對(duì)這些已描述的實(shí)施方式做出若干替代或變型,而這些替代或變型方式都應(yīng)當(dāng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。