一種罐型磁芯、制作方法及使用該磁芯的變壓器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種組合式罐型磁芯，適用于電感器和變壓器。
【背景技術(shù)】
[0002]罐型磁芯具有良好的EMI的屏蔽效果，廣泛應(yīng)用于對(duì)屏蔽要求較高的電子設(shè)備上，如非接觸式充電裝置；但是一般認(rèn)為由于它的形狀不利于散熱，因此不適于應(yīng)用于大功率變壓器電感器。隨著汽車電子行業(yè)的不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車被重新拉回人們的視線，解決電動(dòng)汽車充電問題是目前新能源汽車研究領(lǐng)域的一大重要研究課題。將非接觸式充電裝置應(yīng)用于電動(dòng)汽車充電將使人們印象中傳統(tǒng)意義上的非接觸式充電裝置發(fā)生顛覆性的改變，這其中包括伴隨器件功率等級(jí)增加的器件尺寸的成倍增加。
[0003]然而，目前市場(chǎng)上的罐型磁芯壓制設(shè)備一般適用于壓制尺寸小于10mm的磁芯，主要應(yīng)用在傳統(tǒng)電子設(shè)備如筆記本電腦等的充電部件上。大功率無論使用單一鐵氧體材料還是金屬軟磁材料，加工大尺寸的罐型磁芯都有很高的難度，對(duì)壓力和模具要求都很高，無法進(jìn)行一次壓鑄成型。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，確有必要提供一種具有改良結(jié)構(gòu)的罐型磁芯，以克服現(xiàn)有技術(shù)中的所述缺陷。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種組合式罐型磁芯，并提供了該磁芯的制作方法，適用于大尺寸罐型磁芯制作，簡(jiǎn)化工藝，降低制造成本。
[0006]一種罐型磁芯，具有中心柱，用于纏繞線圈，以及磁罐，用于容納線圈，其特征在于，所述中心柱與磁罐為一體成型或獨(dú)立成型，所述罐型磁芯為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直。
[0007]進(jìn)一步地，所述拼接部分形成拼接縫由所述中心軸線延伸至所述罐型磁芯邊緣。
[0008]更進(jìn)一步，所述罐型磁芯的磁罐呈圓桶狀，所述拼接縫沿所述罐型磁芯的半徑方向。
[0009]其中，所述拼接部分之間通過粘接固定。
[0010]或者，所述拼接部分之間通過設(shè)置于磁罐外邊緣的緊固件固定。
[0011 ] 又或者，所述磁罐外部設(shè)置有金屬屏蔽安裝罩。
[0012]—種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，其特征在于，所述磁芯使用上述任意一項(xiàng)所述的罐型磁芯。
[0013]一種罐型磁芯的制作方法，包括如下步驟:將鐵氧體粉進(jìn)行一次球磨、預(yù)燒、二次球磨、壓鑄成型、燒結(jié)，其特征在于，還包括所述磁芯燒結(jié)后拼接的步驟。還可以包括所述拼接后粘貼的步驟。
[0014]—種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，其特征在于，所述磁芯使用上述的制造方法制成。
【附圖說明】
[0015]圖1是罐型磁芯裝配線圈后磁場(chǎng)示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明所涉及的罐型磁芯的實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的罐型磁芯分解結(jié)構(gòu)圖。
[0018]I是磁罐，2是中心柱，3是線圈，4是磁感線，5是拼接縫，6是出線孔，
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面，參照形成本說明書的一部分的附圖來更詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。在所有附圖中對(duì)同一或類似的部分附加同一參照標(biāo)記并省略說明。，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0020]本發(fā)明提供一種罐型磁芯，具有中心柱，用于纏繞線圈，以及磁罐，用于容納線圈，中心柱與磁罐可以是一體成型或者獨(dú)立成型后組合而成。其中所述中心柱及磁罐分別為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直。
[0021]進(jìn)一步參照附圖2，為本發(fā)明罐型磁芯的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的罐型磁芯適合應(yīng)用于大型電感器或變壓器，尤其是高功率非接觸式充電系統(tǒng)中。本實(shí)施例中罐型磁芯具有中心柱2和磁罐1，分別用于纏繞和容納線圈3，作為變壓器使用時(shí)兩罐型磁芯進(jìn)行非接觸式相對(duì)，分別作為初級(jí)磁芯和次級(jí)磁芯，其內(nèi)部分別為初級(jí)線圈和次級(jí)線圈。當(dāng)初級(jí)線圈中有交變電流通過時(shí)，初級(jí)線圈和次級(jí)線圈之間產(chǎn)生交替變化的磁束(即磁感線4)，由此在次級(jí)線圈產(chǎn)生隨磁束(即磁感線4)變化的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，通過次級(jí)線圈端子對(duì)外輸出交變電流。其中，磁束(即磁感線4)的方向參照?qǐng)D1。在本發(fā)明中，所述中心柱及磁罐分別為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直。具體地，參照?qǐng)D2中的外形為圓形的磁芯結(jié)構(gòu)，根據(jù)本發(fā)明的思想，線圈繞中心柱纏繞在磁芯內(nèi)形成線圈環(huán)形結(jié)構(gòu)，而磁芯拼接縫沿線圈環(huán)形結(jié)構(gòu)的半徑延伸。本發(fā)明中磁芯外形不局限于圓形，磁芯的形狀不影響本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)施。
[0022]使用拼接結(jié)構(gòu)主要是為了解決大功率級(jí)磁芯在尺寸上無法在現(xiàn)有工藝條件下一次成型，而將磁芯分割成現(xiàn)有工藝能夠接受的部分，加工成型后進(jìn)行拼接組裝，形成大尺寸磁芯，滿足技術(shù)需要。理論上講，磁芯可以分割成任意形狀和尺寸進(jìn)行加工，但是為了開模和加工方便，設(shè)置成關(guān)于磁罐中心軸線對(duì)稱的拼接塊更有利于提高制造效率和降低制造成本。其中，上述的中心軸線是指將罐型磁芯的旋轉(zhuǎn)中心軸線。
[0023]優(yōu)選地，本發(fā)明傾向于圖2所示的第一實(shí)施例結(jié)構(gòu):罐型磁芯的磁罐呈圓桶狀，中心柱位于圓桶狀中心與圓桶具有同一中心軸線，所述拼接部分形成拼接縫由所述中心軸線延伸至所述罐型磁芯邊緣。參照?qǐng)D2，實(shí)際使用時(shí)，線圈纏繞于磁芯中心柱上，使整個(gè)線圈置于磁罐內(nèi)，在線圈通交變電流時(shí)，將在線圈周圍產(chǎn)生沿線圈導(dǎo)線徑向方向的磁場(chǎng)，其磁場(chǎng)沿磁罐的內(nèi)壁傳遞，如果內(nèi)壁出現(xiàn)切割磁感線方向的斷裂，磁感線將無法繼續(xù)向前，導(dǎo)致磁場(chǎng)不連續(xù)，形成漏磁，在電氣領(lǐng)域，漏磁的危險(xiǎn)是眾所周知的。而采用本發(fā)明實(shí)施例一的拼接結(jié)構(gòu)，使拼接塊的拼接縫沿罐型磁芯的中心軸線向邊緣延伸，在罐型磁芯外緣為圓形時(shí)，拼接塊的拼接縫沿罐型磁芯的半徑方向，實(shí)際使用時(shí)拼接縫方向與磁感線方向相同，不影響原磁場(chǎng)，不會(huì)形成漏磁，提高變壓器的電氣性能。
[0024]作為本發(fā)明罐型磁芯的另一種實(shí)施方式。罐型磁芯的磁罐呈空心長(zhǎng)方殼體狀，中心柱位于長(zhǎng)方殼體中心，罐型磁芯與中心柱的截面呈“日”形，線圈繞于中心柱之上，所述拼接部分形成拼接縫沿長(zhǎng)方殼體與中心柱平行，線圈纏繞于中心柱上，與拼接縫垂直。
[0025]對(duì)于罐型磁芯的成型，各拼接塊之間可以通過粘接固定。可以利用環(huán)氧樹脂膠等將拼接塊進(jìn)行粘接，減少用于固定的配件，簡(jiǎn)化裝置。
[0026]本發(fā)明的罐型磁芯也可以通過設(shè)置于磁罐外邊緣的緊固件固定，如在磁罐外部設(shè)置堅(jiān)固條，進(jìn)行機(jī)構(gòu)固定。
[0027]在一種實(shí)施例中，所述磁罐外部設(shè)置有金屬屏蔽安裝罩。具體地，該安裝罩可以設(shè)置成內(nèi)徑稍小于磁罐外徑，以擠壓等方式將拼接磁罐固定在安裝罩內(nèi)，起到固定和屏蔽的作用。
[0028]本發(fā)明還提供一種罐型磁芯的制作方法，包括如下步驟:將鐵氧體粉進(jìn)行一次球磨、置入烤箱預(yù)燒、二次球磨、壓鑄成型、燒結(jié)，然后還包括所述磁芯燒結(jié)后拼接的步驟，進(jìn)一步還包括所述拼接后粘貼的步驟。
[0029]—種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，其中磁芯使用罐型磁芯，并且該罐型磁芯由中心柱和磁罐構(gòu)成，其中線圈纏繞于中心柱上，磁罐呈圓桶狀，為拼接結(jié)構(gòu)，其拼接縫沿圓桶半徑方向，拼接塊之間通過粘接或者固定件固定。
[0030]另外，一種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，磁芯制造方法包括將鐵氧體粉進(jìn)行一次球磨、置入烤箱預(yù)燒、二次球磨、壓鑄成型、燒結(jié)，然后還包括所述磁芯燒結(jié)后拼接的步驟，進(jìn)一步還包括所述拼接后粘貼的步驟。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種罐型磁芯，具有中心柱，用于纏繞線圈，以及磁罐，用于容納線圈，其特征在于，所述罐型磁芯為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分形成拼接縫由所述中心軸線延伸至所述罐型磁芯邊緣。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的罐型磁芯，其特征在于，所述罐型磁芯的磁罐呈圓桶狀，所述拼接縫沿所述罐型磁芯的半徑方向。4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分之間通過粘接固定。5.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分之間通過設(shè)置于磁罐外邊緣的緊固件固定。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述磁罐外部設(shè)置有金屬屏蔽安裝罩。7.一種罐型磁芯的制作方法，包括如下步驟:將鐵氧體粉進(jìn)行一次球磨、預(yù)燒、二次球磨、壓鑄成型、燒結(jié)，其特征在于，還包括所述磁芯燒結(jié)后拼接的步驟。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的罐型磁芯的制作方法，其特征在于，包括所述拼接后粘貼的步驟。9.一種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，其特征在于，所述磁芯使用如權(quán)利要求1?6任意一項(xiàng)所述的罐型磁芯。10.一種變壓器，具有初級(jí)線圈和次級(jí)線圈，所述初級(jí)線圈和次級(jí)線圈分別纏繞于磁芯內(nèi)，其特征在于，所述磁芯使用如權(quán)利要求7或8所述的制造方法制成。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種罐型磁芯，具有中心柱，用于纏繞線圈，以及磁罐，用于容納線圈，其特征在于，罐型磁芯為拼接結(jié)構(gòu)，所述拼接結(jié)構(gòu)所形成的拼接縫與所述線圈纏繞方向垂直。本發(fā)明還提供了該磁芯的制作方法，適用于大尺寸罐型磁芯制作，簡(jiǎn)化工藝，降低制造成本。
【IPC分類】H01F27/24, H01F27/26, H01F41/02
【公開號(hào)】CN105070478
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510532653
【發(fā)明人】寧國(guó)寶, 賈海江, 蔣平, 張成家
【申請(qǐng)人】天津市松正電動(dòng)汽車技術(shù)股份有限公司
【公開日】2015年11月18日
【申請(qǐng)日】2015年8月27日