作為電感部件的磁芯中的插件的板狀漏磁結(jié)構(gòu)、具有板狀漏磁結(jié)構(gòu)的磁芯以及電感部件的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及作為電感部件的磁芯中的插件的板狀漏磁結(jié)構(gòu)、具有板狀漏磁結(jié)構(gòu)的磁芯以及電感部件。本發(fā)明尤其涉及扼流器以及變壓器，它們具有插入其中的板狀漏磁結(jié)構(gòu)，用于方便的調(diào)整漏磁路徑引導(dǎo)，以及用于獲得高的可調(diào)漏電感值。
【背景技術(shù)】
[0002]電感部件構(gòu)造為具有磁芯的扼流器以及變壓器。通常，電感部件的磁芯由鐵磁材料(例如鐵粉末或者鐵氧體)制成，起到引導(dǎo)磁場的作用，同時(shí)改善繞組之間的磁耦合以及各繞組的匝之間的磁耦合。繞組在該情況下由導(dǎo)電材料(例如銅或者鋁)形成，并且具有扁平線、圓線、編織線或者薄膜線(film wire)的形狀。
[0003]平滑扼流器代表了電感部件的具體例子，其用來降低直流與疊加紋波電流的余波。使用平滑扼流器例如用于電壓轉(zhuǎn)換器，或者通常用于不期望電流波動的部件。
[0004]但是，在各種應(yīng)用情況下，電感部件的磁耦合的限制期望僅在有限程度上。在變壓器中，例如，特定程度的漏電感通常是期望的，作為短路情況下的電流限制。例如，電流補(bǔ)償扼流器中的差模干擾由預(yù)定的漏電感抑制。在當(dāng)前的倍頻電路中，例如，平滑扼流器被配置為具有漏磁路徑的耦合電感器。所以，在許多情況下通常的做法是當(dāng)設(shè)計(jì)電感部件時(shí)采取措施，降低了磁耦合以及增加漏電感。
[0005]用于增加漏電感的簡單選擇是通過將繞組間隔開并且通過將它們交織到最小可能程度來降低繞組之間的磁耦合。然而，這一措施有助于獲得僅非常小的有限度的漏電感的增加。此外，為了進(jìn)一步增加漏電感，磁導(dǎo)率〈I的材料制成的離散漏磁路徑被引入到繞組之間的磁芯。在許多情況下，氣隙并入漏磁路徑中，以便防止過多的磁流通過漏磁路徑，從而使漏電感被有效地限制。在已知的E型芯構(gòu)造中，例如，通過圍繞外支腿設(shè)置繞組以及通過在中央支腿和/或外支腿中設(shè)置氣隙來調(diào)節(jié)主電感和漏電感。但是，這些已知的磁芯具有的缺點(diǎn)在于，由于磁芯中形成了氣隙，所以它們具有差的機(jī)械性能，并且當(dāng)經(jīng)受機(jī)械載荷時(shí)很容易損壞。此外，為了調(diào)節(jié)所需的漏電感值，經(jīng)常需要為相應(yīng)的磁芯選擇大尺寸，從而相應(yīng)產(chǎn)生的電感元件仍然需要非常大的安裝空間。
[0006]在其它已知的電感元件中，常規(guī)來說，漏磁元件布置作為中心支腿和外支腿之間的單獨(dú)的芯段，其中，漏電感是由中心支腿、外支腿和漏磁段之間形成的氣隙來確定的。但是，在這種情況下，已經(jīng)表明的是，氣隙僅具有差的均勻調(diào)節(jié)能力，并且相應(yīng)制造的部件非常早地進(jìn)入飽和，而漏電感慢慢減小。這對于很多應(yīng)用是不能接受的。由于這些磁芯中不可避免的氣隙中的容差，故批量生產(chǎn)難以控制。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]從上述的傳統(tǒng)的磁芯和電感部件出發(fā)，因此需要一種磁芯和電感部件，其中，可以非常精確地且可重復(fù)地調(diào)節(jié)漏電感。同時(shí)，相應(yīng)的磁芯適于批量生產(chǎn)。
[0008]根據(jù)本發(fā)明，上述問題可通過板狀漏磁結(jié)構(gòu)來解決，其作為用于電感部件的磁芯中的插件，沿其厚度方向，板狀漏磁結(jié)構(gòu)由至少一個(gè)間隔件穿過，間隔件具有非常低的磁導(dǎo)率(不同于漏磁結(jié)構(gòu)的其他材料)。
[0009]在本公開的第一方案中，板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以設(shè)置成作為用于電感部件的磁芯中的插件。在此處的實(shí)施例中，板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以包括:第一漏磁結(jié)構(gòu)部和第二漏磁結(jié)構(gòu)部，它們均由第一材料形成；以及第一間隔件，由與第一材料不同的第二材料形成，該第二材料可以具有較低的磁導(dǎo)率。該第一間隔件可以將第一漏磁結(jié)構(gòu)部與第二漏磁結(jié)構(gòu)部分開，并且可沿著其厚度方向穿過漏磁結(jié)構(gòu)。板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以提供漏磁路徑，可以插入電感元件的磁芯，從而允許非常精確地且可重復(fù)地調(diào)節(jié)漏電感，而不會降低要生產(chǎn)的磁芯的機(jī)械屬性和/或磁屬性。板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步易于調(diào)整，甚至在后續(xù)生產(chǎn)處理期間，從而允許基于預(yù)定設(shè)計(jì)來調(diào)節(jié)漏磁結(jié)構(gòu)的期望的漏電感值和/或期望的幾何尺寸。
[0010]在示例性的實(shí)施例中，第一間隔件可以具有中空柱形構(gòu)造，這使得漏磁結(jié)構(gòu)有利地能夠插入具有芯支腿的磁芯中，該磁芯具有圓形截面和/或圓形整體構(gòu)造，例如罐芯以及杯芯。
[0011]在另一示例性的實(shí)施例中，漏磁結(jié)構(gòu)可以具有柱形構(gòu)造。漏磁結(jié)構(gòu)因而可以特別合適作為罐芯以及杯芯中的插件。
[0012]在另一示例性的實(shí)施例中，漏磁結(jié)構(gòu)可以進(jìn)一步包括由第二材料形成的第二間隔件和由第一材料形成的第三漏磁結(jié)構(gòu)部。第二間隔件可以將第三漏磁結(jié)構(gòu)部與第二漏磁結(jié)構(gòu)部分開，并且可沿著其厚度方向穿過漏磁結(jié)構(gòu)。因而，可以產(chǎn)生有利的漏磁結(jié)構(gòu)，使用在由E型芯和/或C型芯形成的磁芯中。
[0013]在另一示例性的實(shí)施例中，漏磁結(jié)構(gòu)部的間隔可以小于沿著其厚度方向限定的漏磁結(jié)構(gòu)的厚度。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識到的是，板狀主體的沿其厚度方向的厚度通?？梢岳斫鉃槁┐沤Y(jié)構(gòu)橫向于其大面積表面的尺寸，如以下將描述的。對應(yīng)的間隔可以有效限制漏磁結(jié)構(gòu)的漏電感。
[0014]在另一示例性的實(shí)施例中，第一材料可以包括鐵氧體材料，第二材料可以包括陶瓷材料或者塑料材料。相應(yīng)的漏磁結(jié)構(gòu)可以具有有利的磁屬性，同時(shí)可易于生產(chǎn)。
[0015]在另一示例性的實(shí)施例中，間隔件可以燒結(jié)至漏磁結(jié)構(gòu)中。因而，可以提供機(jī)械穩(wěn)定的漏磁結(jié)構(gòu)，具有能容易地預(yù)先確定的機(jī)械屬性以及磁屬性，還可以在后續(xù)生產(chǎn)階段期間輕易地調(diào)整。
[0016]在本公開的第二方案中，可以提供磁芯。在此處的實(shí)施例中，磁芯可以包括具有第一芯支腿的第一芯段和具有第二芯支腿的第二芯段。磁芯可以進(jìn)一步包括根據(jù)第一方案的板狀漏磁結(jié)構(gòu)。板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以布置于第一芯段和第二芯段之間，使得每個(gè)芯段擱置在漏磁結(jié)構(gòu)的支承表面上。在板狀漏磁結(jié)構(gòu)的支承表面中，第一芯支腿可以覆蓋由暴露的第一材料形成的第一表面段。在相對的支承表面中，第二芯支腿可以覆蓋由暴露的第一材料形成的第二表面段。因而，可以提供非常緊湊的部件，其漏電感可以在很大程度上恒定并且僅在后來降低。
[0017]在示例性的實(shí)施例中，第一芯段可以進(jìn)一步包括第三芯支腿，除了第一芯支腿之夕卜，第三芯支腿覆蓋由暴露的第一材料形成的第三表面段。第三表面段可以通過由暴露的第二材料形成的表面段與第一表面段分開。結(jié)果，具有間隙的漏磁路徑可以容易地設(shè)置在第一芯支腿和第三芯支腿之間，因?yàn)榈谝恍局群偷谌局瓤梢跃鶖R置在由間隔件隔開的漏磁段上。因此，有利的漏磁路徑引導(dǎo)件可以設(shè)置在兩個(gè)芯支腿之間。
[0018]在另一示例性的實(shí)施例中，第二芯段可以進(jìn)一步包括第四芯支腿，除了第二芯支腿之外，第四芯支腿覆蓋由暴露的第一材料形成的第四表面段。第四表面段可以通過由暴露的第二材料形成的表面段與第二表面段分開。結(jié)果，具有間隙的漏磁路徑可以容易地設(shè)置在第二芯支腿和第四芯支腿之間，因?yàn)榈诙局群偷谒男局瓤梢跃鶖R置在由間隔件隔開的漏磁段上。因此，有利的漏磁路徑引導(dǎo)件可以設(shè)置在兩個(gè)芯支腿之間。
[0019]在另一示例性的實(shí)施例中，磁芯可以構(gòu)造為罐芯或者杯芯，并且板狀擴(kuò)散器是柱形的。因而，可以提供具有有利漏磁路徑的罐芯或者杯芯。
[0020]在另一示例性的實(shí)施例中，磁芯可以具有雙E型、雙C型或者E-C型的芯構(gòu)造，并且板狀漏磁結(jié)構(gòu)可以具有兩個(gè)間隔件。因而，可以設(shè)置有利的漏磁路徑引導(dǎo)件，其中，同時(shí)，可以為很多芯構(gòu)造提供強(qiáng)的機(jī)械穩(wěn)定性。
[0021 ] 在另一示例性的實(shí)施例中，在磁芯中的漏磁結(jié)構(gòu)可以布置于由第一芯支腿和第二芯支腿形成的氣隙中。這可以允許進(jìn)一步緊湊的設(shè)計(jì)。
[0022]在本公開的第三方案中，