電感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電子、電氣領(lǐng)域，具體地說(shuō)，尤其涉及一種包含混合材質(zhì)鐵芯的電感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，越來(lái)越多的電子產(chǎn)品朝著高效率(Highefficiency)，高功率密度(High power density)，高可靠性(High reliability)和低成本(low cost)的方向發(fā)展。為節(jié)省成本，開發(fā)大功率和小型化，自動(dòng)化組合的組件成為未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。.
[0003]目前，各種電源電路中功率因數(shù)校正器(PFC)和輸出儲(chǔ)能濾波電感器(OutputChoke)對(duì)功率因數(shù)和輸出效率的要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)環(huán)形電感器的設(shè)計(jì)技術(shù)雖已非常成熟，但元件體積大，易飽和，靠人手工繞線作業(yè)耗費(fèi)大量工時(shí)。請(qǐng)參照?qǐng)D1及圖2，圖1是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1-2所示，現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器包含鐵芯10及導(dǎo)電繞組20，導(dǎo)電繞組20通過人工繞線纏繞于鐵芯10上，現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器存在以下缺點(diǎn):
[0004]1.鐵芯材質(zhì)單一，電感量上下限公差范圍較難控制，一般為+17%到一 12% ;
[0005]2.鐵芯銅窗利用率低，最高35% ;
[0006]3.無(wú)法自動(dòng)化繞線，只能通過人手工用勾針穿線，作業(yè)難度大；
[0007]4.鐵芯沒有氣隙(Gap)，電感量較難控制；
[0008]5.繞線和焊錫困難，要花費(fèi)較多的人工和加工工時(shí)；
[0009]6.人工繞線，圈數(shù)容易出現(xiàn)錯(cuò)誤；
[0010]7.勾針和漆包線摩擦，容易造成線漆膜刮傷，引起耐壓或?qū)娱g絕緣不良。
[0011]隨著人力成本的不斷上升，為滿足電源設(shè)計(jì)大功率，小型化的設(shè)計(jì)要求，因此開發(fā)出一種適合大功率，小型化，抗飽和能力強(qiáng)，可自動(dòng)化組合，低成本的電感器已成為一項(xiàng)急需解決的問題。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0012]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種電感器，其中，該電感器包含:
[0013]上鐵芯，包含兩個(gè)上側(cè)柱；
[0014]下鐵芯，與所述上鐵芯相對(duì)設(shè)置，所述下鐵芯包含兩個(gè)下側(cè)柱，其中，所述兩個(gè)下側(cè)柱與所述兩個(gè)上側(cè)柱對(duì)應(yīng)接合形成一鐵芯銅窗；以及
[0015]一預(yù)制導(dǎo)電繞組，設(shè)置于所述鐵芯銅窗中。
[0016]上述的電感器，其中，所述上鐵芯包含一上中柱及/或所述下鐵芯包含一下中柱，所述兩個(gè)上側(cè)柱位于所述上中柱外圍，所述兩個(gè)下側(cè)柱位于所述下中柱外圍。
[0017]上述的電感器，其中，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述上中柱與所述下中柱之間。
[0018]上述的電感器，其中，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述兩個(gè)上側(cè)柱與所述兩個(gè)下側(cè)柱之間。
[0019]上述的電感器，其中，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述上中柱與所述下中柱之間和所述兩個(gè)上側(cè)柱與所述兩個(gè)下側(cè)柱之間。
[0020]上述的電感器，其中，所述上鐵芯和所述下鐵芯均為高導(dǎo)磁材質(zhì)，且所述上鐵芯的磁導(dǎo)率與所述下鐵芯的磁導(dǎo)率不同。
[0021]上述的電感器，其中，所述上鐵芯為一鐵氧體芯，所述下鐵芯為一合金粉芯。
[0022]上述的電感器，其中，所述預(yù)制導(dǎo)電繞組為圓形線圈或線餅其中之一者。
[0023]上述的電感器，其中，所述預(yù)制導(dǎo)電繞組為單層PCB、雙層PCB或多層PCB的組合其中之一者。
[0024]上述的電感器，其中，所述上鐵芯和所述下鐵芯為EE型、EQ型、ER型、PQ型、UU型、CC型結(jié)構(gòu)其中之一者。
[0025]本實(shí)用新型針對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)其功效在于:
[0026]1.鐵芯材質(zhì)采用混合材質(zhì)(如上鐵芯為鐵氧體芯及下鐵芯為合金粉芯)，電感公差范圍可以控制在正負(fù)10%或更小的公差范圍，還可增大電感抗飽和能力及節(jié)省鐵芯成本，既實(shí)現(xiàn)了高導(dǎo)磁特性，又可以提高元件的抗飽和能力；
[0027]2.鐵芯銅窗利用率高，縮小元件設(shè)計(jì)體積；
[0028]3.線圈為自動(dòng)化繞線，不會(huì)出現(xiàn)圈數(shù)錯(cuò)誤的問題；
[0029]4.本設(shè)計(jì)方案可實(shí)現(xiàn)人工組合或自動(dòng)組合式設(shè)計(jì)，減少人力和加工工時(shí)，強(qiáng)調(diào)的是組合的便利性和自動(dòng)化組合的可行性；
[0030]5.線圈由機(jī)器自動(dòng)繞制，繞線漆膜不會(huì)刮傷，不會(huì)引起耐壓或?qū)娱g絕緣不良。
【附圖說(shuō)明】
[0031]圖1是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖2是現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖3是本實(shí)用新型電感器結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖4是本實(shí)用新型電感器的上鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖5本實(shí)用新型電感器的預(yù)制導(dǎo)電繞組結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖6本實(shí)用新型電感器的下鐵芯與預(yù)制導(dǎo)電繞組組合結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037]其中，附圖標(biāo)記:
[0038]10:現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器鐵芯
[0039]20:現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器導(dǎo)電繞組
[0040]11:上鐵芯
[0041]111:上側(cè)柱
[0042]112:上中柱
[0043]12:下鐵芯
[0044]121:下側(cè)柱
[0045]122:下中柱
[0046]13:鐵芯銅窗
[0047]14:氣隙
[0048]2:預(yù)制導(dǎo)電繞組
【具體實(shí)施方式】
[0049]茲有關(guān)本實(shí)用新型的詳細(xì)內(nèi)容及技術(shù)說(shuō)明，現(xiàn)以一較佳實(shí)施例來(lái)作進(jìn)一步說(shuō)明，但不應(yīng)被解釋為對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施的限制。
[0050]請(qǐng)參照?qǐng)D3-6，圖3是本實(shí)用新型電感器結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本實(shí)用新型電感器的上鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖；圖5本實(shí)用新型電感器的預(yù)制導(dǎo)電繞組結(jié)構(gòu)示意圖；圖6本實(shí)用新型電感器的下鐵芯與預(yù)制導(dǎo)電繞組組合結(jié)構(gòu)示意圖。如圖3-6所示，本實(shí)施例以EQ鐵芯為例。本實(shí)用新型的電感器包含一高導(dǎo)磁材質(zhì)的上鐵芯11和一高導(dǎo)磁材質(zhì)的下鐵芯12，其中上鐵芯11的磁導(dǎo)率與下鐵芯12的磁導(dǎo)率不相同，上鐵芯11為一鐵氧體芯，下鐵芯12為一合金粉芯；上鐵芯11與下鐵芯12對(duì)應(yīng)接合形成一鐵芯銅窗13 預(yù)制導(dǎo)電繞組2設(shè)置于鐵芯銅窗13中。其中，上鐵芯11與下鐵芯12分別采用鐵氧體芯及合金粉芯的組合設(shè)計(jì)，使得電感公差范圍可以控制在正負(fù)10%或更小的公差范圍，還可增大電感抗飽和能力及節(jié)省鐵芯成本，換言之，既實(shí)現(xiàn)了高導(dǎo)磁，又可以提高元件的抗飽和能力。
[0051]進(jìn)一步地，為了實(shí)現(xiàn)上鐵芯11與下鐵芯12更好地對(duì)應(yīng)接合以包覆預(yù)制導(dǎo)電繞組2，上鐵芯11包含兩個(gè)上側(cè)柱111，下鐵芯12包含兩個(gè)下側(cè)柱121，兩個(gè)下側(cè)柱121接合兩個(gè)上側(cè)柱111形成鐵芯銅窗13。由于現(xiàn)有技術(shù)的環(huán)形電感器結(jié)構(gòu)為銅包鐵，通過勾針繞線，因此在加工時(shí)電感器鐵芯銅窗需要預(yù)留一定的空間出來(lái)給繞線的勾針通過，所以鐵芯銅窗利用率比較低，而本實(shí)用新型的預(yù)制導(dǎo)電繞組2采用自動(dòng)化繞線方式，預(yù)制好的線圈和鐵芯進(jìn)行直接的組合，組合過程無(wú)需勾針，所以銅窗利用率高，縮小元件設(shè)計(jì)體積。
[0052]進(jìn)一步地，上鐵芯11還包含一上中柱112，兩個(gè)上側(cè)柱111位于上中柱112外圍及/或下鐵芯12還包含一下中柱122，兩個(gè)下側(cè)柱121位于下中柱122外圍。以此將目前現(xiàn)有技術(shù)上的導(dǎo)電繞組多為圓形多股繞線，改為由機(jī)器自動(dòng)卷繞成單股扁平線的預(yù)制導(dǎo)電繞組2，電感結(jié)構(gòu)也由傳統(tǒng)銅包鐵芯改為鐵芯包銅線，銅線繞組包圍鐵芯中柱來(lái)實(shí)現(xiàn)導(dǎo)磁。但本實(shí)用新型并不以此為限，預(yù)制導(dǎo)電繞組2的結(jié)構(gòu)可根據(jù)設(shè)計(jì)者需求進(jìn)行調(diào)整，在其他實(shí)施例中，預(yù)制導(dǎo)電繞組2也可以是圓形線圈、線餅、或是以單、雙層和多層PCB(印刷電路板)的組合。同時(shí)，采用機(jī)器自動(dòng)繞制的導(dǎo)電繞組避免了繞線漆膜刮傷造成的耐壓或?qū)娱g絕緣不良的問題。
[0053]更進(jìn)一步地，上鐵芯11與下鐵芯12之間具有至少一氣隙14，氣隙14形成于上中柱112與下中柱122之間及/或形成于兩個(gè)上側(cè)柱111與兩個(gè)下側(cè)柱121之間，通過磨上中柱112與下中柱122及/或兩個(gè)上側(cè)柱111與兩個(gè)下側(cè)柱121以控制氣隙大小，從而達(dá)到控制電感的效果。
[0054]需要說(shuō)明的是，雖然本實(shí)施例中給出了鐵芯的結(jié)構(gòu)，但本實(shí)用新型并不以此為限，在其他實(shí)施例中，鐵芯的結(jié)構(gòu)可以為EE型、ER型、PQ型、UU型或CC型的其中之一，同時(shí)根據(jù)鐵芯結(jié)構(gòu)的不同，中柱及側(cè)柱的數(shù)量也并不局限于上述實(shí)施例的數(shù)量，可根據(jù)設(shè)計(jì)者的需求增加或減少。
[0055]本實(shí)用新型的電感器通過采用混合材質(zhì)鐵芯(如上鐵芯為鐵氧體芯、下鐵芯為合金粉芯)的組合結(jié)構(gòu)及由機(jī)器自動(dòng)卷繞成的預(yù)制導(dǎo)電繞組使得電感器的設(shè)計(jì)可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組合，大大縮短制程作業(yè)工時(shí)，降低人工成本，元件體積小。電感量可通過氣隙調(diào)整大小，電感量公差容易控制在較小的范圍。使用混合鐵芯材質(zhì)結(jié)構(gòu)，可大大提高元件在大電流下的電感抗飽和能力和導(dǎo)磁率，提升電源效率，元件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，并可實(shí)現(xiàn)組合的自動(dòng)化和便利性。
[0056]上述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非用來(lái)限定本實(shí)用新型實(shí)施的范圍，在不背離本實(shí)用新型精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員當(dāng)可根據(jù)本實(shí)用新型作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本實(shí)用新型所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電感器，其特征在于，該電感器包含: 上鐵芯，包含兩個(gè)上側(cè)柱； 下鐵芯，與所述上鐵芯相對(duì)設(shè)置，所述下鐵芯包含兩個(gè)下側(cè)柱，其中，所述兩個(gè)下側(cè)柱與所述兩個(gè)上側(cè)柱對(duì)應(yīng)接合形成一鐵芯銅窗；以及一預(yù)制導(dǎo)電繞組，設(shè)置于所述鐵芯銅窗中。2.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯包含一上中柱及/或所述下鐵芯包含一下中柱，所述兩個(gè)上側(cè)柱位于所述上中柱外圍，所述兩個(gè)下側(cè)柱位于所述下中柱外圍。3.如權(quán)利要求2所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述上中柱與所述下中柱之間。4.如權(quán)利要求2所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述兩個(gè)上側(cè)柱與所述兩個(gè)下側(cè)柱之間。5.如權(quán)利要求2所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯與所述下鐵芯之間具有至少一氣隙，所述至少一氣隙形成于所述上中柱與所述下中柱之間和所述兩個(gè)上側(cè)柱與所述兩個(gè)下側(cè)柱之間。6.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯和所述下鐵芯均為高導(dǎo)磁材質(zhì)，且所述上鐵芯的磁導(dǎo)率與所述下鐵芯的磁導(dǎo)率不同。7.如權(quán)利要求6所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯為一鐵氧體芯，所述下鐵芯為一合金粉芯。8.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述預(yù)制導(dǎo)電繞組為圓形線圈或線餅的其中之一者。9.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述預(yù)制導(dǎo)電繞組為單層PCB、雙層PCB或多層PCB的組合的其中之一者。10.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述上鐵芯和所述下鐵芯為EE型、EQ型、ER型、PQ型、UU型、CC型結(jié)構(gòu)的其中之一者。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電感器，其中，該電感器包含：上鐵芯、下鐵芯及預(yù)制導(dǎo)電繞組；上鐵芯包含兩個(gè)上側(cè)柱；下鐵芯與上鐵芯相對(duì)設(shè)置，下鐵芯包含兩個(gè)下側(cè)柱，其中，兩個(gè)下側(cè)柱與兩個(gè)上側(cè)柱對(duì)應(yīng)接合形成一鐵芯銅窗；預(yù)制導(dǎo)電繞組設(shè)置于鐵芯銅窗中。本實(shí)用新型的電感器可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化組合，縮短加工工時(shí)，降低人工成本，元件體積小，使用混合鐵芯材質(zhì)結(jié)構(gòu)，可提高元件在大電流下的電感抗飽和能力和導(dǎo)磁率，提升電源效率。
【IPC分類】H01F27/24, H01F3/14, H01F17/04, H01F27/28
【公開號(hào)】CN205069267
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520856048
【發(fā)明人】鄭益吉, 張會(huì)常
【申請(qǐng)人】臺(tái)達(dá)電子（東莞）有限公司
【公開日】2016年3月2日
【申請(qǐng)日】2015年10月29日