專利名稱：整合式電感的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種整合式電感，特別是涉及一種具多個(gè)電感且線圈繞法為直接耦合的整合式電感。
背景技術(shù)：
如圖1，一種現(xiàn)有的整合式電感1具有一鐵心11與一在該鐵心11中延伸的線圈12。此整合式電感1是整合二個(gè)半繞型電感，配合圖2，線圈12具有一本體121與兩分別銜接于本體121的兩側(cè)的矩形彎折部122。此整合式電感1可應(yīng)用于主機(jī)板上的雙相式直流一直流轉(zhuǎn)換器的輸出端，以作為共輸出點(diǎn)的兩電感，其中，線圈12的兩端123、124分別作為兩輸入端，而本體121作為共輸出點(diǎn)。如此，當(dāng)電流I1、I2分別由整合式電感1的兩端123、124饋入時(shí)，如圖3，整合式電感1可視為兩并聯(lián)并共輸出點(diǎn)的電感L1、L2。整合式電感1可視為兩電感L1、L2相鄰放置，所以兩電感L1、L2的電壓V1、V2除了受自感作用影響外，更受互感作用影響。然如圖2所示，依據(jù)兩電感L1、L2的電流I1、I2流向，兩電感L1、L2的線圈纏繞方向?yàn)橄喾炊鵀榉聪蝰詈希瑑烧叻謩e產(chǎn)生的磁通方向?yàn)橄喾?，使兩電感L1、L2間的磁通量會(huì)有相互抵銷的情況發(fā)生，反而使兩電感L1、L2的互感值(M)為負(fù)。
V1=L1di1dt-Mdi2dt···]]>公式1V2=L2di2dt-Mdi1dt···]]>公式2其中，V＝電壓；L＝電感量；di/dt＝單位時(shí)間的瞬間電流；M＝互感值。
因而，如上列公式1、2所顯示，兩電感L1、L2的電壓V1、V2會(huì)隨互感值的增加而減少。因此現(xiàn)象，使電感L1、L2的感值降低、漣波電流增加與電感L1、L2的電流飽和值降低。所以，整合式電感1的電流承受程度降低，如把此整合式電感1置放于主機(jī)板上的直流一直流轉(zhuǎn)換器上，則在達(dá)到52A(安培)時(shí)，已出現(xiàn)電流飽和現(xiàn)象，而無法使用(即電感值L迅速降低)。
上述問題是由于整合式電感1中的兩電感L1、L2為反向耦合而造成互感值M為負(fù)值。若欲降低互感作用，雖可利用增加兩電感L1、L2間距離的方式來使互感值降低，以盡量消除因互感作用而造成的不良影響。但是因此改變，會(huì)使整合式電感1的體積與成本增加。
因而若能使兩電感L1、L2的線圈繞法相同而為直接耦合，則可在無須增加體積與成本的前題下解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，進(jìn)而達(dá)到提高感值、減少漣波電流與提高電感的電流飽和值的功效。

發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的一目的在于提供一種利用直接耦合方式來達(dá)到提高感值的功效的整合式電感。
本實(shí)用新型的另一目的在于提供一種可提高電感的電流飽和值的整合式電感。
本實(shí)用新型的又一目的在于提供一種可減少漣波電流的整合式電感。
根據(jù)本實(shí)用新型，提供了一種整合式電感，其包含一鐵心、一第一線圈與一第二線圈，其中，該鐵心具有并列的一位于左側(cè)的第一繞線部及一位于右側(cè)的第二繞線部；該第一線圈是纏繞于該第一繞線部并具有一第一輸入端與一第一輸出端；與該第二線圈纏繞于該第二繞線部并具有一第二輸入端與一第二輸出端，且該第二輸入端與該第一輸出端間的距離是小于該第二輸出端與該第一輸出端間的距離。


下面通過最佳實(shí)施例及附圖對(duì)本實(shí)用新型的整合式電感進(jìn)行詳細(xì)說明，附圖中圖1是一種現(xiàn)有的整合式電感的示意圖。
圖2是圖1的整合式電感的作用示意圖。
圖3是圖1的整合式電感的等效電路圖。
圖4是根據(jù)本實(shí)用新型的一較佳實(shí)施例的整合式電感示意圖。
圖5是圖4中整合式電感的分解圖。
圖6是圖4中整合式電感的作用示意圖。
圖7是圖4中整合式電感的等效電路圖。
圖8是根據(jù)本實(shí)用新型的另一較佳實(shí)施例的整合式電感示意圖。
具體實(shí)施方式圖4是顯示本實(shí)用新型的第一實(shí)施例。本實(shí)施例的電感2是整合兩組的電感組件并包含一鐵心33、一第一線圈4與一第二線圈5。
鐵心3是磁性材料并具有一上表面31(即第二表面)、一下表面32(即第一表面)、位于上、下表面31、32間的左右表面33、34(即第三表面)及兩貫穿鐵心3而由上表面31延伸至下表面33的穿孔35、36，以使鐵心3的左、右半部分別作為第一繞線部37與第二繞線部38。如圖5，本例的鐵心3包含兩矩形體39、39’，兩矩形體39、39’的相鄰直立壁面391、391’分別于相對(duì)位置形成兩并列并由其上表面延伸至下表面的凹溝392、392’。如此，令兩矩形體39、39’的兩相鄰直立壁面391、391’相接時(shí)，即可形成鐵心3的兩穿孔35、36。
第一繞線4設(shè)置于鐵心3的第一繞線部37而具有一為平置片體的本體41與兩垂直銜接本體41的左右側(cè)邊的直立臂42、43，以構(gòu)成一下方開放的矩形彎折部。位于左側(cè)的直立臂42的自由端421作為輸入端，與位于右側(cè)的另一直立臂43的自由端431作為輸出端。
第二繞線5設(shè)置于鐵心3的第二繞線部38并具有一為平置片體的本體51與兩分別由本體51的左右側(cè)邊垂直向下延伸的直立臂52、53，以構(gòu)成一下方開放的矩形彎折部。另外，為了使兩繞線4、5的繞線方向相同而為直接耦合，所以令第二繞線5中一較鄰近第一繞線4的自由端521(即位于左側(cè)的直立臂52的自由端521)作為輸入端與另一自由端531(即位于右側(cè)的直立臂53的自由端531)作為輸出端。
組裝時(shí)，可先把第一繞線4與第二繞線5分別定位于一矩形體39/39’上，即使兩繞線4、5的一直立臂43、52卡置于矩形體39/39’的凹溝392/392’內(nèi)與另一直立臂42、53分別位于矩形體39/39’的左右側(cè)面外，而后再把另一矩形體39’/39結(jié)合于此矩形體39/39’設(shè)有凹溝392/392’的直立壁面391/391’上，且另一矩形體39’/39是以其設(shè)有凹溝392’/392的直立壁面391’/391來與矩形體39/39’相接，致使兩繞線4、5的直立臂43、52也會(huì)位于另一矩形體39’/39的凹溝392’/392中。如此，配合圖4，各繞線4、5的本體41、51是平貼鐵心3的上表面31、一直立臂43、52是位于穿孔35、36中與另一直立臂42、53平貼于鐵心3的左右壁面33、34，以使兩繞線4、5的自由端421、521作為輸入端與另一自由端431、531作為輸出點(diǎn)，進(jìn)而構(gòu)成整合于單一鐵心上的兩并聯(lián)且繞線方向相同的電感。如此，當(dāng)其組裝于主機(jī)板上時(shí)，可利用主機(jī)板上的導(dǎo)線把兩繞線4、5的輸出端431、531耦合在一起，以構(gòu)成兩共輸出點(diǎn)的并聯(lián)電感。
并且，本例中第一繞線4的兩自由端421、431更轉(zhuǎn)折沿水平方向延伸，以形成一平置端部，而第二繞線5的兩自由端521、531也轉(zhuǎn)折沿水平方向延伸，以形成一平置端部。如此，由于兩繞線4、5的自由端421、431、521、531都具有一平坦表面，則可利用表面粘著技術(shù)(SMT)，把整合式電感2裝設(shè)于諸如主機(jī)板的電子裝置上，以達(dá)到方便組裝的功效。而且，為了避免整合式電感2在電子裝置上的占用面積增加，所以兩繞線4、5中位于外側(cè)的自由端421、531是朝接近鐵心3的方向延伸，以使其平貼于鐵心3的下表面32，以降低整合式電感2在電子裝置所占用的面積。
如此，配合圖6，當(dāng)本實(shí)施例的整合式電感2作用時(shí)，使電流I3、I4分別由繞線4、5的輸入端421、521輸入并由輸出端431、531引出。如圖7，由于兩線圈4、5的電流I3、I4流向?yàn)橄嗤年P(guān)系，兩線圈4、5的繞線方向?yàn)橄嗤?，兩者間磁通方向?yàn)橄嗤够ジ兄礛為正，而如下列公式3與4所顯示，兩線圈4、5的感值會(huì)隨互感值M增加而增加。
V3=L3di3dt+Mdi4dtΛ]]>公式3V4=L4di4dt+Mdi3dtΛ]]>公式4其中，V＝電壓、L＝電感量、di/dt＝單位時(shí)間的瞬間電流，及M＝互感值。
從而，本實(shí)用新型使兩線圈4、5的纏繞方向?yàn)橄嗤?，使得互感值M為正值，所以兩線圈4、5構(gòu)成的電感L3、L4間因磁通方向?yàn)橄嗤鴷?huì)相互累加而非以往的相互抵消，使得兩線圈4、5的感值反而會(huì)因?yàn)榛ジ兄档脑黾佣黾?，連帶使?jié)i波電流降低并使線圈4、5的電流飽和值隨之提升，進(jìn)而使整合式電感2的耐電流也可提高。舉例來說，把與現(xiàn)有技術(shù)的整合式電感1相同條件的整合式電感2組裝于主機(jī)板上的雙相式DC-DC轉(zhuǎn)換器的輸出側(cè)，經(jīng)量測結(jié)果，測試到70A仍未出現(xiàn)電流飽和現(xiàn)象，相較于現(xiàn)有技術(shù)的整合式電感1測試到52A即已出現(xiàn)電流飽和現(xiàn)象，本實(shí)用新型的電流飽和值明顯提高，證明本實(shí)用新型確實(shí)可利用線圈纏繞方式的改變來解決以往的問題。
此外，除了前述實(shí)施例中整合式電感2以表面粘著技術(shù)來安裝于電子裝置上，然而本領(lǐng)域的熟練技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解也可以其它方式安裝于電子裝置并不受限于前述說明，舉例來說，如圖8，各線圈4’、5’的兩自由端421’、431’、521’、531’是延伸出鐵心3的左右表面33、34，以形成一適合插接于電子裝置的插接部，如此電感2’是可插接于電子裝置上。
此外，本例的線圈4、5、4’、5’采用一銅箔所彎折而成，以達(dá)到散熱佳的優(yōu)點(diǎn)，而于銅箔上除了欲作為與電子裝置電性連接的端面外的剩余表面皆包圍一絕緣層40，以使絕緣層40包覆銅箔于其中，如此當(dāng)線圈4、5、4’、5’裝設(shè)于鐵心3中，其銅箔不會(huì)直接與鐵心3接觸，進(jìn)而可避免鐵心53與線圈4、5、4’、5’相互干擾的情況發(fā)生。應(yīng)注意的是，雖然本實(shí)施例的線圈4、5、4’、5’只單次半繞于鐵心3，然而當(dāng)欲調(diào)整感值或降低鐵心3的體積時(shí)，也可使線圈4、5、4’、5’形成多個(gè)圈同心繞設(shè)的矩形框體來纏繞于鐵心3、或者增加穿孔數(shù)目以加長線圈4、5、4’、5’于鐵心33中纏繞的長度等等方式，并不應(yīng)受限于本實(shí)施例的說明。
綜上所述，相較于現(xiàn)有技術(shù)的整合式電感1的反向耦合，本實(shí)用新型只需改變兩線圈4、4’、5、5’纏繞方向?yàn)橥蚣纯勺兏鼮橹苯玉詈稀Ｈ绱?，無須大幅變更現(xiàn)有技術(shù)的整合式電感1的設(shè)計(jì)，只需改變線圈4、4’、5、5’上電流流向(即使纏繞方向同向)，即可將現(xiàn)有技術(shù)中為不利因素的互感值變更為有利因素，使本實(shí)用新型可在無需增加成本的情況下，即可達(dá)到提高整合式電感2、2’的感值、電感的電流飽和值與耐電流值的功效。
權(quán)利要求1.一種整合式電感，其特征在于包含一鐵心，具有并列的一位于左側(cè)的第一繞線部及一位于右側(cè)的第二繞線部；一第一線圈，纏繞于該第一繞線部并具有一第一輸入端與一第一輸出端；及一第二線圈，纏繞于該第二繞線部并具有一第二輸入端與一第二輸出端，且該第二輸入端與該第一輸出端間的距離小于該第二輸出端與該第一輸出端間的距離。
2.如權(quán)利要求1所述的整合式電感，其特征在于各該線圈具有一分別自該鐵心中對(duì)應(yīng)的繞線部延伸的非封閉型的彎折部。
3.如權(quán)利要求2所述的整合式電感，其特征在于各該線圈具有一本體與兩銜接該本體的兩相對(duì)側(cè)并與該本體垂直的直立臂，以構(gòu)成該彎折部。
4.如權(quán)利要求3所述的整合式電感，其特征在于各該線圈的兩自由端還轉(zhuǎn)折成與該本體平行的端部。
5.如權(quán)利要求1所述的整合式電感，其特征在于該鐵心具有一第一表面、一與該第一表面相對(duì)的第二表面、位于該第一與第二表面間并相對(duì)的兩第三表面和多個(gè)分置于該第一繞線部與該第二繞線部并由該第一表面延伸至該第二表面的穿孔。
6.如權(quán)利要求1所述的整合式電感，其特征在于各該線圈是一銅箔。
7.如權(quán)利要求6所述的整合式電感，其特征在于該銅箔的外表面包覆一絕緣層。
8.如權(quán)利要求5所述的整合式電感，其特征在于該鐵心具有兩相接的矩形體，而各該矩形體在相接壁面上的對(duì)應(yīng)位置形成多條位置相對(duì)的凹溝。
專利摘要本實(shí)用新型提供了一種整合式電感，包含一鐵心與兩并列于該鐵心中延伸的線圈，而各線圈的一自由端是作為輸出端且另一自由端作為輸出端且使兩線圈纏繞方向相同，具有增加感值、減少漣波電流與提高電流飽和值的功效。
文檔編號(hào)H01F37/00GK2612039SQ0320149
公開日2004年4月14日 申請(qǐng)日期2003年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2003年2月14日
發(fā)明者李志升, 許建基, 李詠洸, 吳國揚(yáng) 申請(qǐng)人:微星科技股份有限公司