本發(fā)明涉及電力電子線路中的環(huán)形共模電感線圈生產(chǎn)作業(yè)領(lǐng)域，具體涉及一種新型繞法的emi共模電感及其繞制方法。

背景技術(shù)：

emi共模電感是在鐵氧體磁環(huán)上分別繞兩組線，繞法一般有c型繞法、z型繞法、蝶形繞法三種，其中運用最多、emi效果最好的為蝶形繞法，一般占市場比例的70％以上。

當(dāng)電感元器件工作在高頻狀態(tài)下，分布電容對電感元器件的工作狀態(tài)將產(chǎn)生非常大的影響，如引起波形產(chǎn)生振蕩、emc變差、電感元器件發(fā)熱等，從而對其性能產(chǎn)生很大影響。其中，電感元器件的寄生參數(shù)主要是漏感和分布電容。

發(fā)明人研究發(fā)現(xiàn)，設(shè)計者在設(shè)計電感元器件時，往往只對電感元器件的漏感加以重視。然而，在高壓小功率場合，電感元器件的分布電容對電感元器件的運行特性及效率會有很大影響，不可忽視。尤其過往因以蝶形繞法來克服分布電容的影響，現(xiàn)在因需以自動化生產(chǎn)而有施行的難度時,如何分析分布電容的影響因數(shù),并通過降低分布電容的影響,且能以自動化生產(chǎn)的手段來實施就顯得相當(dāng)重要。

分布電容主要分為4個部分：繞組匝間電容、層間電容、繞組電容、雜散電容，因電感元器件設(shè)計的需求在降低分布電容的幾項參數(shù)中，例如：加大線距(使用三層絕緣線)、交叉繞法(環(huán)型無此考量)、層間絕緣材料使用(環(huán)型無此考量)變得不可得，唯有從繞線的變化來降低分布電容的影響，發(fā)揮電感元器件應(yīng)有的功能。

現(xiàn)有技術(shù)中關(guān)于共模電感的繞線方法的報道如下：

專利cn104299770a公開了一種環(huán)形共模電感的十字鐘式繞線方法，其在非晶或鐵氧體等環(huán)形磁芯的兩邊分別繞制相同組數(shù)的繞組，一組繞組一端預(yù)留出一定的長度，從6點繞到12點鋪底，再回繞到9點，再從9點回繞到12點，另一邊從6點繞到9點，再回繞到6點；另外一組繞組一端預(yù)留出同樣的長度，從6點繞到12點鋪底，再回繞到3點，再從3點繞到12點，另外一邊從6點繞到3點，再回繞到6點。

盡管一般蝶型繞法可以滿足環(huán)形共模電感的電磁干擾要求，但是多層蝶形繞法要求蝶形美觀，易出現(xiàn)繞線偏、收口小、繞線亂、塌線等不良現(xiàn)象，同時不能實現(xiàn)自動化繞線，且對工作人員的技術(shù)要求較多，否則無法保證emi效果，一般新員工需要2-3個月才能熟練掌握繞線技能，期間造成大量材料浪費，從而增加成本。受限于中間分線的起繞方式及繞線分布方式，無法使用機器實現(xiàn)蝶形繞線，隨著人工成本的逐年增加，成本壓力越來越大。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提供一種抗電磁干擾能力強、工作人員技能要求低、成本低、能夠通過自動化繞線實現(xiàn)的一種新型繞法的emi共模電感及其繞制方法。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供技術(shù)方案如下：

本發(fā)明提供一種新型繞法的emi共模電感，包括環(huán)形磁芯和在所述環(huán)形磁芯兩側(cè)對稱位置繞制的兩個繞組及四個引線端，每個繞組均為多段繞組，每段繞組的繞制層數(shù)均為多層；每個繞組的2個引線端分別位于繞組的兩端，其中一個引線端位于繞組最內(nèi)層，另一個引線端位于繞組最外層。

進(jìn)一步的，每段繞組的繞制層數(shù)均為奇數(shù)層。

優(yōu)選的，每段繞組的繞制層數(shù)為3層、5層或7層。

進(jìn)一步的，所述多段繞組的段數(shù)為5段以上，即可以為5、6、7、8、9……n段。

優(yōu)選的，每段繞組中相鄰兩層線圈的繞制方向相反。

進(jìn)一步的，每個繞組中相鄰兩段繞組的繞制方向相同。

進(jìn)一步的，兩個繞組的位于繞組最內(nèi)層的引線端在所述環(huán)形磁芯上位置相對。

本發(fā)明還提供一種上述新型繞法的emi共模電感多段繞組的繞制方法，包括：首先導(dǎo)線的一端預(yù)留出一定的長度并固定，作為一個引線端；另一端朝一個方向沿環(huán)形磁芯繞線一定圈數(shù)，再反方向繞制相同的圈數(shù)，然后再順時針繞制相同的圈數(shù)，形成一段繞組；然后緊鄰所述的一段繞組重復(fù)多段繞線。

本發(fā)明提供了一種新型繞法的emi共模電感及其繞制方法，具有以下有益效果：

1)本發(fā)明通過兩段式、三段式、四段式、五段式繞法等多段式繞法繞制的emi共模電感區(qū)別于傳統(tǒng)蝶形繞法，這種特殊的繞線方法，改變了銅線的分布，有效的大大減小了分布電容和雜散電容，其emi效果達(dá)到甚至優(yōu)于蝶形繞法得到的共模電感；

2)本發(fā)明通過固定導(dǎo)線一段繞制共模電感，通過一段繞線，繞制方法簡單，對工作人員要求較低，學(xué)習(xí)周期短，可更快參與生產(chǎn)，從而節(jié)約成本；

3)本發(fā)明通過一端入線，可實現(xiàn)自動化繞線，得到的產(chǎn)品性能大大優(yōu)于人員操作，同時提升了生產(chǎn)效率，降低了制程難度，用現(xiàn)有和改良后的技術(shù)生產(chǎn)同一款產(chǎn)品，每生產(chǎn)1pcs產(chǎn)品繞線工序可以節(jié)省大約85％的工時，平均每天大約可以提高60％的整體生產(chǎn)效率；

4)本發(fā)明是蝶形繞法的基礎(chǔ)上，在保證不低于甚至優(yōu)于蝶形繞法可達(dá)到的抗emi效果的前提下的一種可實現(xiàn)自動化的新型繞法emi電感。由產(chǎn)品的一端入線，適當(dāng)采用多段式繞法，達(dá)到所需求的抗emi效果。實現(xiàn)自動化繞線，有效提高生產(chǎn)效率，大大節(jié)約人力，降低不良率，降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)客戶與供應(yīng)商共贏。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中蝶形繞法示意圖；

圖2是本發(fā)明的新型繞法的emi共模電感五段繞法示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中蝶形繞法共模電感的emi曲線；

圖4是本發(fā)明五段繞法繞制的emi共模電感的emi曲線。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明提供一種新型繞法的emi共模電感，如圖2所示，包括環(huán)形磁芯1和在環(huán)形磁芯1兩側(cè)對稱位置繞制的兩個繞組3、5及四個引線端2、4、6和7，每個繞組3或5均為多段繞組31、32、33、34和35，每段繞組的繞制層數(shù)均為多層；每個繞組的2個引線端分別位于繞組的兩端，其中一個引線端位于繞組最內(nèi)層2(或7)，另一個引線端位于繞組最外層4(或6)。

發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，固定一端進(jìn)行繞線，可以實現(xiàn)自動化繞線，但是形成的共模電感的抗電磁干擾能力無法達(dá)到環(huán)形共模電感的電磁干擾要求。本發(fā)明是蝶形繞法的基礎(chǔ)上，在保證不低于甚至優(yōu)于蝶形繞法可達(dá)到的抗emi效果的前提下的一種可實現(xiàn)自動化的新型繞法emi電感。由產(chǎn)品的一端入線，適當(dāng)采用兩段式、三段式、四段式、五段式繞法等多段式繞法，達(dá)到所需求的抗emi效果。實現(xiàn)自動化繞線，有效提高生產(chǎn)效率，大大節(jié)約人力，降低不良率，降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)客戶與供應(yīng)商共贏。

進(jìn)一步的，每段繞組的繞制層數(shù)均為奇數(shù)層；優(yōu)選的，每段繞組的繞制層數(shù)為3層、5層或7層；奇數(shù)層繞制減少了繞完每段后進(jìn)行下一段繞制過程中導(dǎo)線的浪費、繞線亂等問題的出現(xiàn)。

進(jìn)一步的，每個繞組的段數(shù)為5段以上，在達(dá)到所需的emi效果的前提下，節(jié)約材料。

優(yōu)選的，每段繞組中相鄰兩層線圈的繞制方向相反，避免導(dǎo)線浪費、繞線亂等問題。

進(jìn)一步的，為了有更好的抗電磁干擾能力，相鄰兩段繞組的繞制方向相同；兩個繞組的位于繞組最內(nèi)層的引線端2(或7)在環(huán)形磁芯上位置相對。

對現(xiàn)有蝶形繞法制備的共模電感及本發(fā)明得到的新型繞法的emi共模電感進(jìn)行漏感阻抗和電磁干擾測試，漏感阻抗測試結(jié)果見表1，電磁干擾測試見圖3-4。

表1

由上表可知，相同測試條件下，本發(fā)明的多段繞法的emi共模電感漏感阻抗數(shù)值不低于甚至優(yōu)于現(xiàn)有技術(shù)中蝶形繞法制備的共模電感；由圖3-4可知本發(fā)明的新型繞法的emi共模電感優(yōu)于蝶形繞法制備的共模電感的emi效果。雖然行業(yè)內(nèi)要求在0db即可滿足emi需求，但為了產(chǎn)品有更好的競爭力，一般要求emi效果要小于-6db，直觀來說，在一定范圍之內(nèi)，即產(chǎn)品emi曲線距離-6db的標(biāo)示線即下限曲線越遠(yuǎn)越好，此時僅需比較emi曲線上最靠近下限曲線的點，即圖中標(biāo)出的2、3、4、5、6等點，通過比較蝶形繞法和多段式繞法emi曲線圖中各點的位置，多段式繞法的emi效果優(yōu)于蝶形繞法。

本發(fā)明還提供一種上述新型繞法的emi共模電感多段繞組的繞制方法，首先導(dǎo)線的一端預(yù)留出一定的長度并固定，作為一個引線端；另一端朝一個方向沿環(huán)形磁芯繞線一定圈數(shù)，再反方向繞制相同的圈數(shù)，然后再順時針繞制相同的圈數(shù)，形成一段繞組；然后緊鄰所述的一段繞組重復(fù)多段繞線。設(shè)備操作人員將設(shè)定好的多段式繞線方式輸入繞線設(shè)備控制端，調(diào)試好參數(shù)即可實現(xiàn)自動化繞線，再經(jīng)由后段組裝隔板、點膠、烘烤、組裝底座、測試、打點等一系列工序，完成多段式繞法的emi共模電感。本方案在生產(chǎn)工藝上與現(xiàn)有技術(shù)相比較，實現(xiàn)進(jìn)一步改進(jìn)；后期生產(chǎn)工藝步驟類似，在繞線階段，直接導(dǎo)入自動化生產(chǎn)，完成整個電感的自動化生產(chǎn)。一端繞線實現(xiàn)了自動化繞線，機器的穩(wěn)定性和一致性大大優(yōu)于人員操作，可有效減少繞線偏、收口小、繞線亂、塌線等不良現(xiàn)象，從而減少不必要的重工和報廢；生產(chǎn)效率得到提升，采用多段式繞法，可推廣和實現(xiàn)自動化，極大地提高了生產(chǎn)效率，降低了制程難度。

本發(fā)明是蝶形繞法的基礎(chǔ)上，在保證不低于甚至優(yōu)于蝶形繞法可達(dá)到的抗emi效果的前提下的一種可實現(xiàn)自動化的新型繞法emi電感。由產(chǎn)品的一端入線，適當(dāng)采用兩段式、三段式、四段式、五段式繞法等多段式繞法，達(dá)到所需求的抗emi效果。實現(xiàn)自動化繞線，有效提高生產(chǎn)效率，大大節(jié)約人力，降低不良率，降低產(chǎn)品成本，實現(xiàn)客戶與供應(yīng)商共贏。

以上是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。