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差模/共模一體化電感器的制作方法

文檔序號:6831411閱讀:737來源:國知局
專利名稱:差模/共模一體化電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種差模/共模一體化電感器。
背景技術(shù)
隨著開關(guān)電源類電子產(chǎn)品的普及和發(fā)展,各種不同的電子設(shè)備輻射和泄漏的電磁波不僅嚴(yán)重干擾其他電子設(shè)備正常工作,導(dǎo)致設(shè)備功能紊亂、傳輸錯誤、控制失靈,而且威脅著人類自身的健康與安全,這已成為一種無形污染,并不遜色于水、空氣、噪聲等有形污染的危害,因此降低電子設(shè)備的電磁干擾(EMI)已成為世界電子行業(yè)關(guān)注的問題,同時由于電子裝置向小型化及低成本方向發(fā)展,也就促使人們對EMI的對策及其電子元件提出了更高的要求。
通常的電磁傳導(dǎo)干擾可分為共模干擾和差模干擾。在各種電子設(shè)備的電路中,由于寄生參數(shù)的存在以及線路中開關(guān)器件的高頻率開通與關(guān)斷,使得在其輸入端(即交流電網(wǎng)側(cè))產(chǎn)生較大的共模干擾和差模干擾。所謂共模干擾是指相線與零線之間干擾信號,它們的相位相同(電位相等);而差模干擾是各相線間的干擾信號,它們則相位相差180°(電位相等)。用于抑制此兩種干擾信號的電路叫EMI濾波器,EMI濾波器具有雙向抑制性,可同時抑制進(jìn)入設(shè)備與出自設(shè)備的電磁干擾。濾波電路也分為抗共模干擾濾波電路和抗差模干擾濾波電路。現(xiàn)今最常見的普通抗共模和抗差模干擾濾波電路結(jié)構(gòu)如圖4圖中LC1,LC2,Cy1,Cy2構(gòu)成共模濾波電路,LC1,LC2為共模濾波電感;而Ld1,Ld2,Cx1,Cx2構(gòu)成差模電路,Ld1,Ld2為差模濾波電感。
Lc1,Lc2通常是在具有較高的磁導(dǎo)率和磁路閉合的磁芯上繞制的兩只獨立的線圈,它們?nèi)?shù)相同(電感量相同),但繞向相反,接入電路后,電流經(jīng)兩只線圈產(chǎn)生相反的磁通,在磁芯中相互抵消,防止磁芯飽和。對于共模干擾信號,互感系數(shù)產(chǎn)生磁通相互增強,即電感增大,其插入損耗增大,抑制共模干擾信號。差模濾波電感材料與共模濾波電感材料不同,因為電感器與負(fù)載是串聯(lián),輸入電流或輸出電流直接通過電感磁芯,其電流很大,容易使磁芯飽和,不能用高磁導(dǎo)率的材料。為了適應(yīng)差??垢蓴_濾波器的電感磁芯的需要,最初采用鐵氧體或金屬磁性材料開氣隙增加退磁場方法,降低磁導(dǎo)率,增加磁芯抗飽和能力,但這對用于電源輸入端的交變電流抗干擾濾波顯然是很不恰當(dāng)?shù)模粌H在氣隙處產(chǎn)生很強交變漏磁場引起的很大輻射干擾外,還在氣隙斷口處產(chǎn)生局部的損耗而發(fā)熱,導(dǎo)致鐵氧體磁性退化甚至消失。因為鐵氧體居里溫度為200℃,在此溫度附近μ0(磁導(dǎo)率)降低至零,此時已失去濾波作用。再者由于磁滯伸縮在氣隙處產(chǎn)生新的機(jī)械噪聲,污染環(huán)境。為此人們只得采用新穎、昂貴的復(fù)合磁粉芯。但以上電路中的元件呈現(xiàn)出以下缺點1.所采用元件數(shù)量多,造成電路的分布參數(shù)多,布線復(fù)雜;總體損耗大,因而整機(jī)效率低;2.電感器的體積大、重量大;3.元件和電路制作工藝復(fù)雜,材料多,成本高;4.尤其是如果采用上述經(jīng)特殊工藝做成的復(fù)合磁粉芯材料制作差模電感,成本將十分昂貴。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足,提供一種能使電路元件數(shù)量和分布參數(shù)減少、布線簡單、總體損耗小、整機(jī)效率高、同時能使電路制作工藝簡化、材料少,成本低、不必用復(fù)合磁粉芯材料的、而且體積小、重量輕的電感器。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是本發(fā)明包括磁芯、骨架、銅線繞組I、銅線繞組II,所述骨架采用分隔結(jié)構(gòu),所述骨架設(shè)有中心透孔,所述銅線繞組I、所述銅線繞組II對稱分隔繞制在所述骨架上,所述磁芯由兩片E型磁芯粘合組成,所述骨架裝置在磁芯上,所述磁芯、所述骨架通過膠水粘合成一體。
所述磁芯采用兩塊E型磁芯仿日字形對接粘合而成,所述磁芯的中間舌片穿插在所述中心透孔內(nèi)。
所述骨架包括繞線槽I、繞線槽II、所述中心透孔、薄隔片、厚隔片、接線頭I、接線頭II,所述繞線槽I由所述薄隔片間隔分隔,所述繞線槽II由所述薄隔片間隔分隔,所述繞線槽I與所述繞線槽II由所述厚隔片分隔,所述接線頭I、所述接線頭II分別設(shè)置在所述骨架的兩側(cè)端,所述中心透孔內(nèi)穿插有兩塊對接的E型磁芯的中間舌片。
所述銅線繞組I分繞在所述繞線槽I中,所述銅線繞組II分繞在所述繞線槽II中,所述銅線繞組I的首、尾端頭焊接在所述引線接頭I上,所述銅線繞組II的首、尾端頭焊接在所述引線接頭II上。
本發(fā)明的有益效果是由于所述骨架采用了分隔結(jié)構(gòu),兩個銅線繞組對稱分別分隔繞制在所述骨架上,又由于采用了兩塊E型磁芯仿日字形對接粘合而成,鐵芯中間舌片穿插在所述骨架的中心透孔內(nèi),所以共模電感擁有大到足以能替代所要求的差模電感的漏感量,能同時抗共模和抗差模干擾;同時分布電容小、漏感調(diào)節(jié)靈活、層間抗電能力強、而且體積小、重量輕;因此用本發(fā)明所制作成的濾波器,能使電路元件數(shù)量和分布參數(shù)減少、布線簡單、總體損耗小、整機(jī)效率高、同時能使電路制作工藝簡化、材料少,成本低、不必使用十分昂貴的復(fù)合磁粉芯材料。


圖1是本發(fā)明骨架結(jié)構(gòu)示意圖;圖2是本發(fā)明鐵芯結(jié)構(gòu)示意圖;圖3是本發(fā)明結(jié)構(gòu)分解示意圖;圖4是常見的普通抗共模和抗差模干擾濾波電路示意圖;圖5是本發(fā)明電路示意圖。
具體實施例方式
如圖1、圖2、圖3所示,本發(fā)明包括磁芯1、骨架2、銅線繞組I 3、銅線繞組II 4,所述骨架2采用分隔結(jié)構(gòu),所述銅線繞組I 3、銅線繞組II 4對稱分隔繞制在所述骨架2上,所述磁芯1由兩片E型磁芯粘合組成,所述骨架2裝置在磁芯1上,所述磁芯1、所述骨架2通過膠水粘合成一體。
所述磁芯1采用兩塊E型磁芯仿日字形對接粘合而成,鐵芯中間舌片穿插在所述骨架2的所述中心透孔22內(nèi)。
所述骨架2包括繞線槽I 11、繞線槽I 12、繞線槽I 13、繞線槽II 14、繞線槽II 15、繞線槽II 16、中心透孔22、薄隔片17、薄隔片18、薄隔片19、薄隔片20、厚隔片21,接線頭I 5、接線頭I 6、接線頭I 7、接線頭II 8、接線頭II 9、接線頭II 10,所述繞線槽I 11、繞線槽I 12、繞線槽I 13間由所述薄隔片17、薄隔片18分隔,所述繞線槽II 14、繞線槽II 15、繞線槽II16由所述薄隔片17、薄隔片18分隔,所述繞線槽I 13與所述繞線槽II 14間由所述厚隔片21分隔,所述接線頭I 5、接線頭I 6、接線頭I 7與接線頭II 8、接線頭II 9、接線頭II 10分別設(shè)置在所述骨架2的兩側(cè)端,所述中心透孔22內(nèi)穿插有兩塊對接的E型磁芯的中間舌片。
所述銅線繞組I 3分繞在所述繞線槽I 11、繞線槽I 12、繞線槽I 13中,所述銅線繞組II 4分繞在所述繞線槽II 14、繞線槽II 15、繞線槽II 16中,所述銅線繞組I 3的首、尾端頭焊接在所述引線接頭I 5、線接頭I 7上,所述銅線繞組II 4的首、尾端頭焊接在所述引線接頭II 8、線接頭II 10上。
采用上述特別的結(jié)構(gòu)和磁路設(shè)計,共模電感擁有大到足以能替代所要求的差模電感的漏感量。
所述兩個銅線繞組采用分隔繞制,使其具有分布電容小、漏感調(diào)節(jié)靈活、層間抗電能力強的特點。運用于濾波器電路中,使電路元件減少、電路簡化。其應(yīng)用電路如圖5所示它可以優(yōu)異的性能取代圖4中LC1,LC2,Ld1,Ld2所起的作用。由圖5可看出元件數(shù)量減少,易于電路板布線,可靠性提高,成本降低。
此電感器的兩個繞線組分別采用特有的分隔結(jié)構(gòu)(每個繞組分3隔),使其具有分布電容小、漏感調(diào)節(jié)靈活、層間抗電能力強等優(yōu)點。小的分布電容更利于抑制低頻噪聲,漏感可根據(jù)客戶需要在不同范圍內(nèi)任意調(diào)節(jié),如漏感大,則電容器Cx1、Cx2、Cy1、cy2可相應(yīng)地減小容量,即可節(jié)約布線空間,又降低了電容器的采購成本;除此以外,它小的直流電阻對應(yīng)小的功率損耗,有利于提高整機(jī)的效率;采用開放式的設(shè)計有利于元件散熱,延長自身使用壽命;其漏感的主要介質(zhì)為空氣,因此它的溫度穩(wěn)定性好,抗電流飽和性強,各參數(shù)的一致性好;采用EE型磁芯設(shè)計,方便加工,高度低、體積小、重量輕,成本低,且結(jié)構(gòu)簡單合理,易于安裝,適于批量生產(chǎn)和流水作業(yè);如用于T5燈電子鎮(zhèn)流器,恰好適于橫向安裝,高度合適,能充分利用其線路板的空間,使整機(jī)結(jié)構(gòu)緊束,利于其向小型化方向發(fā)展。并且可通過不同的磁性材料及結(jié)構(gòu)的變化,制作一系列電感器,以用于不同功率的EMI線路。本電感器的材料均符合歐洲最新環(huán)保要求(無鉛,ROHS),可順利地進(jìn)入歐洲市場。
權(quán)利要求
1.一種差模/共模一體化電感器,它包括磁芯(1)、骨架(2)、銅線繞組I(3)、銅線繞組II(4),其特征在于所述骨架(2)采用分隔結(jié)構(gòu),所述骨架(2)設(shè)有中心透孔(22),所述銅線繞組I(3)、所述銅線繞組II(4)對稱分隔繞制在所述骨架(2)上,所述磁芯(1)由兩片E型磁芯粘合組成,所述骨架(2)裝置在所述磁芯(1)上,所述磁芯(1)、所述骨架(2)通過膠水粘合成一體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差模/共模一體化電感器,其特征在于所述磁芯(1)采用兩塊E型磁芯仿日字形對接粘合而成,所述磁芯(1)的中間舌片穿插在所述中心透孔(22)內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差模/共模一體化電感器,其特征在于所述骨架(2)包括繞線槽I(11、12、13)、繞線槽II(14、15、16)、所述中心透孔(22)、薄隔片(17、18、19、20)、厚隔片(21)、接線頭I(5、6、7)、接線頭II(8、9、10),所述繞線槽I(11、12、13)由所述薄隔片(17、18)間隔分隔,所述繞線槽II(14、15、16)由所述薄隔片(17、18)間隔分隔,所述繞線槽I(13)與所述繞線槽II(14)由所述厚隔片(21)分隔,所述接線頭I(5、6、7)、所述接線頭II(8、9、10)分別設(shè)置在所述骨架(2)的兩側(cè)端,所述中心透孔(22)內(nèi)穿插有兩塊對接的E型磁芯的中間舌片。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的差模/共模一體化電感器,其特征在于所述銅線繞組I(3)分繞在所述繞線槽I(11、12、13)中,所述銅線繞組II(4)分繞在所述繞線槽II(14、15、16)中,所述銅線繞組I(3)的首、尾端頭焊接在所述引線接頭I(5、7)上,所述銅線繞組II(4)的首、尾端頭焊接在所述引線接頭II(8、10)上。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種差模/共模一體化電感器,旨在提供一種體積小、重量輕、能使電路元件數(shù)量和分布參數(shù)減少、布線簡單、總體損耗小、整機(jī)效率高、同時能使電路制作工藝簡化、材料少,成本低、不必用昂貴的復(fù)合磁粉芯材料的電感器。本發(fā)明包括磁芯(1)、骨架(2)、銅線繞組I(3)、銅線繞組II(4),所述骨架(2)采用分隔結(jié)構(gòu),所述銅線繞組I(3)、銅線繞組II(4)對稱分隔繞制在所述骨架(2)上,所述磁芯(1)由兩片E型磁芯粘合組成,所述骨架(2)裝置在磁芯(1)上,所述磁芯(1)、所述骨架(2)通過膠水粘合成一體。本發(fā)明可廣泛應(yīng)用于各種電子設(shè)備的抗干擾濾波電路中。
文檔編號H01F37/00GK1694193SQ20041005184
公開日2005年11月9日 申請日期2004年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月15日
發(fā)明者成烽, 李成軍 申請人:珠??频码娮佑邢薰?br>
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