一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電抗器，尤其涉及一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著智慧城市、三網(wǎng)融合、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用，通信、IT、汽車(chē)、家電、消費(fèi)電子、新能源等市場(chǎng)的擴(kuò)張，給變壓器行業(yè)帶來(lái)了龐大的市場(chǎng)需求。與其同時(shí)，伴隨著電感變壓器技術(shù)以輕量、高效、高密度、片式化等為發(fā)展目標(biāo)，高頻、低損耗、小尺寸和低價(jià)位的電感變壓器將占有大量市場(chǎng)。
[0003]在傳統(tǒng)的電感變壓器制造行業(yè)里，如何選擇電感變壓器的核心組件部分-磁芯，是電感變壓器設(shè)計(jì)要點(diǎn)之一。磁芯的選擇，將直接影響電感或變壓器的使用性能、可靠性及壽命等。目前比較常見(jiàn)的磁芯有RM型、E型、PQ型、EP型以及環(huán)形等。RM型磁芯利于散熱和大尺寸的引線引出，但屏蔽效果較差；E型磁芯，制造成本低，繞制和組裝簡(jiǎn)便，缺點(diǎn)就是不能提供自我屏蔽；而環(huán)形磁芯，與其他各種磁芯相比，費(fèi)用最低，且屏蔽效果也好，但空間利用率低。由此可見(jiàn)，利用現(xiàn)有磁性制造高效、低損耗、可靠性良好的電感變壓器顯然是無(wú)法實(shí)現(xiàn)的，并且現(xiàn)有的電抗器結(jié)構(gòu)導(dǎo)致其線圈制造與組員自動(dòng)化程度低，生產(chǎn)工序復(fù)雜，更無(wú)法做到小型化。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]鑒于上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，該電抗器通過(guò)各位置采用不同的材料形成復(fù)合磁路，有效地降低磁漏及渦流損耗，并具有良好的散熱性。
[0005]本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下:
[0006]一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，包括內(nèi)磁芯，及位于所述內(nèi)磁芯表面的繞組，一用于收容所述內(nèi)磁芯及繞組的外磁芯，所述外磁芯采用導(dǎo)熱絕緣材料制備。
[0007]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述外磁芯為上下開(kāi)口的筒型結(jié)構(gòu)。
[0008]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述外磁芯與所述內(nèi)磁芯之間填充有金屬合金粉末。
[0009]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述內(nèi)磁芯兩端部分別設(shè)有與所述內(nèi)磁芯端面相適配的磁環(huán)，所述磁環(huán)與所述外磁芯構(gòu)成封閉的磁路。
[0010]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述磁環(huán)套接在所述內(nèi)磁芯端部。
[0011]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述磁環(huán)采用磁導(dǎo)率高于所述內(nèi)磁芯的材料制備。
[0012]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述磁環(huán)底面外緣通過(guò)點(diǎn)膠與所述內(nèi)磁芯固定連接。
[0013]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述內(nèi)磁芯呈圓柱型，所述外磁芯為薄壁圓筒型。
[0014]所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其中，所述磁環(huán)邊緣與所述外磁芯內(nèi)壁之間設(shè)有用于所述繞組接線通過(guò)的空隙，所述空隙通過(guò)金屬合金粉末填充。
[0015]本實(shí)用新型給出的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，通過(guò)內(nèi)磁芯及繞組收容于薄壁筒型的外磁芯內(nèi)部，使繞組處于內(nèi)外磁芯的包裹之中，有效地降低了漏磁，同時(shí)增加單位空間內(nèi)的電感值，實(shí)現(xiàn)電抗器的小型化；外磁芯采用導(dǎo)熱系數(shù)高的絕緣材料同時(shí)作為散熱器來(lái)降低繞組內(nèi)部溫度；內(nèi)磁芯與外磁芯之間的空隙采用合金金屬粉末填充，使得內(nèi)外磁芯之間氣隙均勻化，達(dá)到降低漏磁與渦流損耗的目的，同時(shí)將繞組產(chǎn)生的熱量傳遞給外磁芯，從而起到輔助散熱的效果；電抗器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不依賴(lài)手工操作，適合工業(yè)化的量化生產(chǎn)，可以提高生產(chǎn)效率的同時(shí)又降低了成本。
【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器較佳實(shí)施例的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]本實(shí)用新型提供一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及效果更加清楚、明確，以下對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0018]本實(shí)用新型提供的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，如圖1所示，包括圓柱形內(nèi)磁芯1，內(nèi)磁芯I表面的繞組2，以及收容內(nèi)磁芯I及繞組2的外磁芯3。磁芯3采用導(dǎo)熱絕緣材料制備的薄壁筒型結(jié)構(gòu)，其兩端各設(shè)有一開(kāi)口。
[0019]較佳的，外磁芯3優(yōu)選的設(shè)置為薄壁圓筒形，且外磁芯3選用導(dǎo)熱性能好的絕緣材料制備，例如:鐵基非晶FeSiB材料，內(nèi)磁芯I設(shè)置成實(shí)心圓柱形。采用圓筒或圓柱結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)，及保持了其物理結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，也不會(huì)損傷材料的電氣性能。內(nèi)磁芯I和外磁芯3也可以采用合金金屬粉芯、鐵氧體、片狀的硅鋼和非晶類(lèi)材料中的一種或多種制備。
[0020]由于外磁芯3將內(nèi)磁芯I及繞組2包裹在其內(nèi)部，形成一個(gè)密閉的磁場(chǎng)空間，對(duì)電抗器周?chē)拇艌?chǎng)起到一個(gè)自身的屏蔽作用，有效地降低漏磁，在電抗器通過(guò)的電流頻率相同的情況下，單位空間內(nèi)可以獲得更大的電感值，有利于電抗器的小型化。此外，外磁芯3采用導(dǎo)熱系數(shù)較高的絕緣材料制備，能夠高效的將繞組2產(chǎn)生的熱量導(dǎo)出，同時(shí)作為散熱器，提高電抗器的散熱效果。
[0021]進(jìn)一步地，內(nèi)磁芯I的兩端部各設(shè)有一磁環(huán)4，該磁環(huán)4中心位置設(shè)置有孔5，孔5的內(nèi)徑小于內(nèi)磁芯I的直徑，磁環(huán)4的外徑小于外磁芯3開(kāi)口的內(nèi)徑。這樣，由外磁芯3及上下兩個(gè)磁環(huán)4就構(gòu)成了一個(gè)相對(duì)封閉的磁場(chǎng)，使得內(nèi)磁芯I及繞組2整體包裹在外磁芯3及兩個(gè)磁環(huán)4組成的密閉磁場(chǎng)空間內(nèi)，最大限度的降低了電抗器的磁漏。當(dāng)然，在本實(shí)用新型其他實(shí)施例中，孔5的內(nèi)徑也可以設(shè)置成與內(nèi)磁芯I的直徑相適配，使得磁環(huán)4沿軸向套接在內(nèi)磁芯I的端部。為了使電抗器整體的有效磁導(dǎo)率更高，磁環(huán)4采用磁導(dǎo)率大于內(nèi)磁芯I及外磁芯3的磁性絕緣材料，例如采用鎳鋅鐵氧體等高磁導(dǎo)率的材料，也可以采用合金金屬粉芯或片狀的硅鋼和非晶類(lèi)材料。
[0022]較佳的，磁環(huán)4可通過(guò)點(diǎn)膠處理與內(nèi)磁芯I的端面相固定，可在磁環(huán)4與內(nèi)磁芯I相對(duì)的端面上間隔的點(diǎn)膠，然后貼附在內(nèi)磁芯I的端面上，固膠后，磁環(huán)4與內(nèi)磁芯I之間就存在了一定厚度的凝膠，使得磁環(huán)4與繞組2及內(nèi)磁芯I之間存在一段空間作為氣隙，從而延遲電抗器達(dá)到磁飽和，提高電抗器的負(fù)載電流，同時(shí)降低電抗器的渦流損耗。
[0023]進(jìn)一步地，在內(nèi)磁芯I及繞組2與外磁芯3之間的空間內(nèi)填入磁粉或絕緣物質(zhì)，再經(jīng)特定方式進(jìn)行加固，例如灌封技術(shù)加固。本實(shí)施例中，優(yōu)選的填充金屬合金粉末，再經(jīng)灌封完成加固。合金金屬粉末使得內(nèi)外磁芯之間均勻氣隙化，達(dá)到降低漏磁與渦流損耗的目的。而合金金屬粉末作為的熱的良導(dǎo)體，能夠很好的將繞組2產(chǎn)生的熱量傳遞到外磁芯3，從而起到輔助散熱的效果。，在填充金屬合金粉末之前，還需要將繞組2的引線通過(guò)磁環(huán)4外緣與孔5內(nèi)壁之間的空隙引出，然后再進(jìn)行填充加固。
[0024]本實(shí)施例給出的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其生產(chǎn)流程是這樣實(shí)現(xiàn)的:首先通過(guò)自動(dòng)打線機(jī)制造出規(guī)定腳位的繞組2 ;其次，將繞組2套在內(nèi)磁芯I上，并在內(nèi)磁芯I兩端各設(shè)置一個(gè)磁環(huán)4形成密封結(jié)構(gòu)；然后，將磁環(huán)4、內(nèi)磁芯I以及繞組2組合后放入外磁芯3內(nèi)形成一個(gè)整體的電感器，并將繞組2接線端引至外磁芯之外，最后在外磁芯3內(nèi)各間隙部份填入磁粉或絕緣物質(zhì)進(jìn)行加固。
[0025]當(dāng)然，繞組2也可以采用其他形式制備，例如在陶瓷等絕緣材料表面采用LTCC技術(shù)印刷的疊層片式結(jié)構(gòu)的導(dǎo)電薄膜構(gòu)成的繞組線圈等，磁環(huán)4及內(nèi)磁芯1、外磁芯3的形狀也可以采用非圓柱或圓筒形，這些在本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)上簡(jiǎn)單的替換在此不做窮舉。
[0026]本實(shí)用新型給出的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，通過(guò)內(nèi)磁芯及繞組收容于薄壁筒型的外磁芯內(nèi)部，使繞組處于內(nèi)外磁芯的包裹之中，有效地降低了漏磁，同時(shí)增加單位空間內(nèi)的電感值，實(shí)現(xiàn)電抗器的小型化；外磁芯采用導(dǎo)熱系數(shù)高的絕緣材料同時(shí)作為散熱器來(lái)降低繞組內(nèi)部溫度；內(nèi)磁芯與外磁芯之間的空隙采用合金金屬粉末填充，使得內(nèi)外磁芯之間氣隙均勻化，達(dá)到降低漏磁與渦流損耗的目的，同時(shí)將繞組產(chǎn)生的熱量傳遞給外磁芯，從而起到輔助散熱的效果；電抗器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不依賴(lài)手工操作，適合工業(yè)化的量化生產(chǎn)，可以提高生產(chǎn)效率的同時(shí)又降低了成本。
[0027]以上內(nèi)容是結(jié)合具體的實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型所作的進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)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(shuō)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(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干簡(jiǎn)單推演或替換，所有這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，包括內(nèi)磁芯，及位于所述內(nèi)磁芯表面的繞組，其特征在于，還包括一收容所述內(nèi)磁芯及繞組的外磁芯，所述外磁芯采用導(dǎo)熱絕緣材料制備。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述外磁芯為上下開(kāi)口的筒型結(jié)構(gòu)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述外磁芯與所述內(nèi)磁芯之間填充有金屬合金粉末。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述內(nèi)磁芯兩端部分別設(shè)有與所述內(nèi)磁芯端面相適配的磁環(huán)，所述磁環(huán)與所述外磁芯構(gòu)成封閉的磁路。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述磁環(huán)套接在所述內(nèi)磁芯端部。6.根據(jù)權(quán)利要求4-5任意一項(xiàng)所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述磁環(huán)采用磁導(dǎo)率高于所述內(nèi)磁芯的材料制備。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述磁環(huán)底面外緣通過(guò)點(diǎn)膠與所述內(nèi)磁芯固定連接。8.根據(jù)權(quán)利要求2或4-5任意一項(xiàng)所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述內(nèi)磁芯呈圓柱型，所述外磁芯為薄壁圓筒型。9.根據(jù)權(quán)利要求4-5任意一項(xiàng)所述的采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，其特征在于，所述磁環(huán)邊緣與所述外磁芯內(nèi)壁之間設(shè)有用于所述繞組接線通過(guò)的空隙，所述空隙通過(guò)金屬合金粉末填充。
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)一種采用復(fù)合磁路構(gòu)造的電抗器，包括內(nèi)磁芯，及位于所述內(nèi)磁芯表面的繞組，還包括一用于收容所述內(nèi)磁芯及繞組的外磁芯，外磁芯采用導(dǎo)熱絕緣材料制備。本實(shí)用新型通過(guò)內(nèi)磁芯及繞組收容于薄壁筒型的外磁芯內(nèi)部，使繞組處于內(nèi)外磁芯的包裹之中，有效地降低了漏磁，同時(shí)增加單位空間內(nèi)的電感值，實(shí)現(xiàn)電抗器的小型化；外磁芯采用導(dǎo)熱系數(shù)高的絕緣材料同時(shí)作為散熱器來(lái)降低繞組內(nèi)部溫度；內(nèi)磁芯與外磁芯之間的空隙采用合金金屬粉末填充，使得內(nèi)外磁芯之間氣隙均勻化，達(dá)到降低漏磁與渦流損耗的目的，同時(shí)將繞組產(chǎn)生的熱量傳遞給外磁芯，從而起到輔助散熱的效果；電抗器整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)適合工業(yè)化的量化生產(chǎn)，提高生產(chǎn)效率并降低了成本。
【IPC分類(lèi)】H01F27/24
【公開(kāi)號(hào)】CN204857391
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520553481
【發(fā)明人】朱勇, 張沖
【申請(qǐng)人】深圳市高斯博電子科技有限公司
【公開(kāi)日】2015年12月9日
【申請(qǐng)日】2015年7月28日