。鐵芯固定在骨架中，骨架上密繞有繞組，其內(nèi)部套有鐵芯，每層繞組于骨架的四個(gè)折角處存在四個(gè)轉(zhuǎn)折角，多層繞組四個(gè)轉(zhuǎn)折角處的每兩層繞組之間均設(shè)置有一個(gè)L形的墊片將繞組層隔開。鐵芯柱外的骨架四面沒有墊片，層間只有空氣絕緣。
[0036]其中:所述鐵芯:其形狀包括但不限于E型或U型，材料包括但不限于鐵氧體；
[0037]所述骨架:其形狀依據(jù)鐵芯形狀選擇，材料包括但不限于阻燃PP，阻燃PBT及阻燃尼龍；
[0038]所述繞組:材料包括但不限于銅，形狀包括但不限于導(dǎo)線或銅箔。
[0039]所述墊片:材料包括但不限于PCV(聚氯乙烯)或者電木。
[0040]如圖3所示，電感器結(jié)構(gòu)包括鐵芯31、骨架32、繞組33及墊片34，其中:
[0041]所述鐵芯:如圖4所示，鐵芯包括心柱41和鐵軛42。
[0042]所述骨架:如圖5所示，骨架包括骨架主體51，主體上有過線槽52，骨架底部有金屬針腳53。作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述墊片內(nèi)外兩側(cè)面與繞組導(dǎo)線的接觸線處開設(shè)有凹槽。方便導(dǎo)線繞制。
[0043]所述繞組:如圖6所示，并排的，非疊放的繞組稱為一層繞組。圖中以雙層繞組作為示例，可推廣到多層繞組。底層繞組61與外層繞組62的間距為墊片厚度a。
[0044]所述墊片:如圖7所示，墊片71為L形結(jié)構(gòu)，長度等于骨架能夠繞制繞組導(dǎo)線部分窗口的長度。墊片L形的兩側(cè)面的寬度相等，且為繞組導(dǎo)線直徑的3?7倍均可。墊片的厚度為2-4_均可。能滿足較低的寄生電容，體積又不會太大。
[0045]進(jìn)一步的，所述降低寄生電容的電感器，主要包括電感器組合方式、繞組繞制方式。
[0046]所述電感器組合方式如圖8所示，其特征在于:1.鐵芯81固定在骨架82中；2.骨架上繞有繞組83，其內(nèi)部套有鐵芯；3.每層繞組于骨架的四個(gè)折角處存在四個(gè)轉(zhuǎn)折角，所述多層繞組四個(gè)轉(zhuǎn)折角處的每兩層繞組之間均設(shè)置有一個(gè)L形的墊片84將繞組層隔開；4.鐵芯81四面沒有墊片，層間為空氣絕緣。
[0047]所述繞組繞制方式如圖9所示，1.同層繞組緊密繞制2.多層繞組中相鄰層的繞組電流方向相反；3.底層繞組91繞制在骨架92上；4.底層繞組與外層繞組93之間有墊片94 ；5.墊片上繞有外層繞組。
[0048]本設(shè)計(jì)降低寄生電容的原理為:由電容定義式C= ε S/(4 Jikd)，可知要降低電容的容值，有幾個(gè)方法，一是減小電容極板的有效面積S，二是減小電容極板間的絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)ε，三是增加極板間距d。
[0049]針對于電感器繞組間寄生電容來說:
[0050]1.減小有效面積S。繞組間寄生電容的有效面積受到繞組匝數(shù)，繞組線徑的影響。因此可以通過減小繞組匝數(shù)，選擇直徑小的導(dǎo)線等方式，然而，由于對電感器感值及其電流定額的限制，匝數(shù)和線徑難以減小，因此通過減小有效面積的方式降低寄生電容比較困難。
[0051]2.減小電容極板間的絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)ε。一般的多層電感器，由于層間緊密繞制，因此繞組間的絕緣介質(zhì)可以認(rèn)為是導(dǎo)線的絕緣表層，一般為聚酰亞胺絕緣帶，其相對介電常數(shù)\為3.9。在本設(shè)計(jì)中，通過在繞組層間采用墊片的方式使不同層的繞組間增加了絕緣介質(zhì)空氣。由于空氣的相對介電常數(shù)\為1，其良好的絕緣性有效降低了電容極板間的絕緣介質(zhì)的介電常數(shù)。即使是在墊片處，由于墊片材料采用PVC(聚氯乙烯)材質(zhì)，其相對介電常數(shù)％為3，(墊片材料采用電木，其相對介電常數(shù)ε 1^為5.5)，也小于一般導(dǎo)線的絕緣表層的相對介電常數(shù)，因此有效降低了電感器的寄生電容。
[0052]3.增加極板間距d。一般的多層電感器，由于層間緊密繞制，因此層間繞組間距可以認(rèn)為是導(dǎo)線絕緣層的厚度，一般為0.2_。而在本設(shè)計(jì)中，通過在繞組層間采用墊片的方式使不同層的繞組間距增加，墊片厚度a的典型值取為3_，相比一般的多層電感器，繞組層間間距增加了 15倍，因此極大的降低了電感器的寄生電容。
[0053]可見，采用本設(shè)計(jì)的降低電感器寄生電容的設(shè)計(jì)方法，可以有效降低電感器的寄生電容。
[0054]本說明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。
[0055]綜上所述，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0056](I)電感器繞組層間采用墊片隔開，可有效增加繞組間距，減小層間電容；
[0057](2)僅在折角處采用墊片，其余部分為空氣絕緣，最大程度降低絕緣材料的介電常數(shù)，減小層間電容；
[0058](3)降低寄生電容的方案簡單，成本低。
[0059]以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種降低寄生電容的多層電感器，包括鐵芯、骨架、繞制于骨架上的多層繞組，每層繞組于骨架的四個(gè)折角處存在四個(gè)轉(zhuǎn)折角，其特征在于，所述多層繞組四個(gè)轉(zhuǎn)折角處的每兩層繞組之間均設(shè)置有一個(gè)L形的墊片將繞組層隔開。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低寄生電容的多層電感器，其特征在于，所述墊片的材料包括但不限于PVC或者電木。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低寄生電容的多層電感器，其特征在于，所述墊片的長度等于骨架能夠繞制繞組導(dǎo)線部分窗口的長度。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低寄生電容的多層電感器，其特征在于，所述墊片L形的兩側(cè)面的寬度相等，且為繞組導(dǎo)線直徑的3?7倍。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低寄生電容的多層電感器，其特征在于，所述墊片的厚度為2-4mm。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低寄生電容的多層電感器，其特征在于，所述骨架上設(shè)置有過線槽，所述墊片內(nèi)外兩側(cè)面與繞組導(dǎo)線的接觸線處開設(shè)有凹槽。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種降低寄生電容的多層電感器，屬于電氣設(shè)備及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域。多層電感器，包括鐵芯、骨架、繞制于骨架上的多層繞組，每層繞組于骨架的四個(gè)折角處存在四個(gè)轉(zhuǎn)折角，其特征在于，所述多層繞組四個(gè)轉(zhuǎn)折角處的每兩層繞組之間均設(shè)置有一個(gè)L形的墊片將繞組層隔開，鐵芯四面無墊片，繞于其上的繞組層間為空氣絕緣。與現(xiàn)有多層電感器設(shè)計(jì)方法相比，增大了層間間距，減小了絕緣層介電常數(shù)，可有效降低電感器的層間寄生電容，提高電感器的高頻性能。
【IPC分類】H01F17/00, H01F27/30
【公開號】CN105225807
【申請?zhí)枴緾N201510674148
【發(fā)明人】馬策宇, 秦海鴻, 徐華娟
【申請人】南京航空航天大學(xué)
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年10月16日