專利名稱：一種中柱組合電感器件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電感器，尤其涉及一種中柱組合電感器件，可廣泛應(yīng)用于各種電子電器的電子線路中。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的電感器件一般是由EE型磁心或EI型磁心配合線圈架繞上漆包線組成。為防止磁飽和現(xiàn)象發(fā)生，通常的做法是采用研磨磁心中柱的方法來設(shè)置磁路氣隙，氣隙處于電感器的線包中心。由于在磁路氣隙附近存在擴散磁通，擴散磁通使氣隙附近的線圈部分失去“電-磁”的轉(zhuǎn)換作用，磁心的Ai值減小，磁路氣隙附近的部分線圈只起填充作用。氣隙量越大擴散磁通就越大，無效填充的線圈也就越多，同時磁力線垂直穿過線包，引起一定的功率損耗。上述原因造成器件自身銅電阻和銅損增加，使器件的功耗升高，浪費電能和銅材，降低電感器件的使用壽命。在一些電子電器的電路上，需要兩個或多個電感器串聯(lián)使用，過去的做法是用多個獨立的電感器進行串聯(lián)，結(jié)果既增加了電感在電路中所占面積，又增加了生產(chǎn)成本和電路的損耗。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種可顯著節(jié)約銅材、提高品質(zhì)因數(shù)的中柱組合電感器件。本實用新型的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的一種中柱組合電感器件，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成，所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設(shè)置一個中折臂，所有的折臂位于直臂的同一側(cè)；所述邊柱磁體上設(shè)有折臂；所述骨架至少設(shè)有兩個線圈纏繞軸，相鄰兩線圈纏繞軸之間設(shè)有透空，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置，所有的線圈纏繞軸在同一條軸線上；在骨架的各個線圈纏繞軸上分別纏繞設(shè)置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使兩個卡檔磁體直臂的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成至少兩個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設(shè)有一個中折臂，折臂位于直臂的同一側(cè)，邊柱磁體的折臂數(shù)目與卡檔磁體的折臂數(shù)目相等。所述骨架的各個線圈纏繞軸兩端分別設(shè)有兩個線圈擋板，在各線圈擋板的同一側(cè)分別設(shè)有底板，相鄰的兩線圈纏繞軸之間的線圈擋板共用同一塊底板。一種中柱組合電感器件，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成；所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述骨架設(shè)有一個線圈纏繞軸，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設(shè)置在骨架的線圈纏繞軸上，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間， 使U字形卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端，并使兩個卡檔磁體的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩U字形邊柱磁體的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成一個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。所 述骨架中空孔的兩側(cè)設(shè)有氣隙介質(zhì)插槽，所述線圈擋板的同一側(cè)設(shè)有底板。本實用新型的有益效果是1.本實用新型的中柱采用了組合磁體，能夠有效地降低線圈骨架的高度，同時由于組合中柱中的卡檔磁體上設(shè)有折臂，在與撐墊磁體和邊柱磁體組合后，可有效地提高磁回路的勵磁角，改善了磁路結(jié)構(gòu)；2.本實用新型可以進行超薄設(shè)計，制成片狀器件，方便裝配；3.與傳統(tǒng)的采用EE型或EI型磁心的電感器件相比較，由于本實用新型改變了傳統(tǒng)器件的單磁路氣隙結(jié)構(gòu)，采用了磁路氣隙的位置更加合理的磁路結(jié)構(gòu)。這樣的磁路結(jié)構(gòu)可使磁壓分布均勻，擴散磁通減小，擴散磁通對線圈的影響減小，磁心的電感因數(shù)增大，從而減少線圈匝數(shù)，節(jié)省了銅材；4.本實用新型電感器件氣隙遠離線包，有效地減少了擴散磁通的影響，降低了器件的功率損耗，既節(jié)約電能又延長產(chǎn)品的使用壽命；5.本實用新型采用多繞組時，相鄰繞組線圈繞向相反、線圈圈數(shù)相同的結(jié)構(gòu)提高了磁心的利用率，特別是特制的骨架結(jié)構(gòu)非常利于電感器件的應(yīng)用安裝，減少了用戶的安裝與使用成本；6.本實用新型的中柱由三個磁體組合而成，加大磁心的導(dǎo)體電阻，減少了渦流損
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以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作詳細描述。
圖1為雙電感單元中柱組合電感器件的結(jié)構(gòu)圖；圖2為雙電感單元中柱組合電感器件的磁路示意圖；圖3為雙電感單元中柱組合電感器件的磁回路磁心體分解圖；圖4為雙電感單元的中柱組合電感器件骨架結(jié)構(gòu)圖；圖5為三電感單元中柱組合電感器件的結(jié)構(gòu)圖；圖6為單電感單元中柱組合電感器件的結(jié)構(gòu)圖；圖7為單電感單元中柱組合電感器件的磁路示意圖；圖8為單電感單元的中柱組合電感器件骨架結(jié)構(gòu)圖。
具體實施方式
[0026]實施例一 一種中柱組合電感器件實施例，參見圖1 圖4，包括閉合磁回路磁心體1、骨架2 和線圈3，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體1-1組成；其特征在于， 所述組合中柱由兩個卡檔磁體1-2和一個I字形撐墊磁體1-3組成，所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂1-2-1，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂1-2-2，在兩個端折臂之間的直臂上至少設(shè)置一個中折臂1-2-3，所有的折臂位于直臂的同一側(cè)；所述邊柱磁體上設(shè)有折臂；所述骨架至少設(shè)有兩個線圈纏繞軸2-3，相鄰兩線圈纏繞軸之間設(shè)有透空2-6，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置，所有的線圈纏繞軸2-1在同一條軸線上；在骨架的各個線圈纏繞軸上分別纏繞設(shè)置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使兩個卡檔磁體直臂的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成至少兩個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。在本實施例中，所述卡檔磁體設(shè)有一個中折臂1-2-3，整體呈E字形；所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂1-1-1，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂1-1-2，在兩個端折臂之間的直臂上設(shè)有一個中折臂1-1-3，折臂位于直臂的同一側(cè)，整體也呈E字形，邊柱磁體的折臂數(shù)目與卡檔磁體的折臂數(shù)目相等。所述骨架設(shè)有兩個線圈纏繞軸2-1，線圈纏繞軸兩端分別設(shè)有兩個線圈擋板2-2， 兩線圈纏繞軸之間設(shè)有透空2-6，在各線圈擋板的同一側(cè)分別設(shè)有底板2-3，相鄰的兩線圈纏繞軸之間的線圈擋板共用同一塊底板，在中空孔2-4的兩個側(cè)面分別設(shè)有兩個氣隙介質(zhì)插槽2-5。所述骨架的兩線圈纏繞軸上分別纏繞設(shè)置兩組線圈，兩組線圈的纏繞方向相反， 其中一組線圈的尾端連接另一組線圈的首端，另外的一對首端與尾端作為電路接入點。在本實施例中形成了兩個電感單元，兩個電感單元為串聯(lián)結(jié)構(gòu)。所述磁路氣隙中設(shè)有氣隙介質(zhì)4，氣隙介質(zhì)可采用PET等厚度一致性好的絕緣物質(zhì)制作，以便于較好地控制磁路氣隙量。在組裝本實用新型時，可先將氣隙介質(zhì)插入介質(zhì)插槽中，然后再將兩個E字形邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成兩個電感單元，通過在磁路氣隙中墊制氣隙介質(zhì)可以精確地控制磁路氣隙量，減小本實用新型電感量的偏差。在閉合磁回路磁體的外側(cè)用絕緣膠帶緊密包扎，使得磁回路磁體、骨架和氣隙介質(zhì)之間結(jié)合得緊密、牢固。在本實施例中，可用研磨的方法，使邊柱磁體中折臂的長度小于端折臂的長度，使得邊柱磁體的端折臂與組合中柱側(cè)面之間設(shè)置的磁路氣隙量，小于邊柱磁體的中折臂與組合中柱側(cè)面之間設(shè)置的磁路氣隙量，可以減小本實用新型的漏磁通，提高電磁兼容性能。邊柱磁體與中柱磁體在線圈外側(cè)的相接處之間設(shè)置磁路氣隙，使得磁路氣隙距離線圈較遠，而擴散磁通較集中地存在于磁路氣隙附近。因此，這樣的磁路結(jié)構(gòu)，可以減小由于擴散磁通對線圈的作用所引起的功率損耗，同時可減少線圈的匝數(shù)，達到節(jié)省銅材的目的。由于本實用新型采用組合中柱的結(jié)構(gòu)，由于卡檔磁體設(shè)置了折臂，可有效地增大磁路的勵磁角；在組裝過程中，因可先后依次插入骨架的中空孔，因此，并不會增加纏繞線圈的難度。兩組線圈采用相同的圈數(shù)，是磁和銅材料使用最省的最優(yōu)化設(shè)計。本實用新型的閉合磁回路磁心體還可以進行超薄設(shè)計，便于裝配。實施例二一種中柱組合電感器件另一應(yīng)用實施例，參見實施例一，與實施例一的不同之處在于，本實施例骨架的中空孔邊緣上不設(shè)氣隙介質(zhì)插槽，組裝時直接將邊柱磁體端折臂的端面貼在組合中柱的側(cè)表面上，使得磁路氣隙集中位于邊柱磁體的中折臂與組合中柱側(cè)面之間，可使本實施例的漏磁通降到最小值，以取得最好的電磁兼容性能。實施例三一種中柱組合電感器件另一應(yīng)用實施例，參見實施例一，與實施例一的不同之處在于，兩線圈的首端與尾端分別引出，形成四個電路接入點。本實施例在電路中可作為共模差模集成電感器使用。實施例四一種中柱組合電感器件另一應(yīng)用實施例，參見圖5和實施例一，與實施例一的不同之處在于，所述邊柱磁體設(shè)有兩個中折臂，所述卡檔磁體設(shè)有兩個中折臂，所述骨架設(shè)有三個線圈纏繞軸，在骨架的三個線圈纏繞軸上分別纏繞設(shè)置三組線圈，兩相鄰線圈的纏繞方向相反，在本實施例中形成了三個電感單元，三個電感單元為串聯(lián)結(jié)構(gòu)。本實用新型還可以在實施例五的基礎(chǔ)上增加設(shè)置電感單元的個數(shù)，所包括的電感單元數(shù)目可根據(jù)實際需要設(shè)置。實施例五一種中柱組合電感器件實施例，參見圖6 圖8以及實施例一，包括閉合磁回路磁心體1、骨架2和線圈3，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體1-1組成； 其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體1-2和一個I字形撐墊磁體1-3組成；所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂1-2-1，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂1-2-2，兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂1-1-1，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂1-1-2， 兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述骨架設(shè)有一個線圈纏繞軸2-1，中空孔2-4 位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設(shè)置在骨架的線圈纏繞軸上，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使U 字形卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端，并使兩個卡檔磁體的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩U字形邊柱磁體的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成一個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。在本實施例中，所述骨架的線圈纏繞軸2-1兩端分別設(shè)有兩個線圈擋板2-2 ；在兩個線圈擋板的同一側(cè)設(shè)有底板2-3，設(shè)置底板可增加本實用新型焊接在電路板上的穩(wěn)固性； 在中空孔2-4的兩側(cè)分別設(shè)有兩個介質(zhì)插槽2-5。所述磁路氣隙中設(shè)有氣隙介質(zhì)4，氣隙介質(zhì)可采用PET等厚度一致性較好的絕緣物質(zhì)制作，以便于較好地控制磁路氣隙量。在組裝本實用新型時，可先將氣隙介質(zhì)插入介質(zhì)插槽中，然后再將兩個U字形邊柱磁端折臂的外向端 面體貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成電感單元，通過在磁路氣隙中墊制氣隙介質(zhì)可以精確地控制磁路氣隙量，減小本實用新型電感量的偏差。在閉合磁回路磁心體的外側(cè)用絕緣膠帶緊密包扎，使得磁回路磁體、骨架和氣隙介質(zhì)之間結(jié)合的緊密、牢固。邊柱磁體與中柱磁體在線圈外側(cè)的相接處之間設(shè)置磁路氣隙，使得磁路氣隙距離線圈較遠，而擴散磁通較集中地存在于磁路氣隙附近。因此，這樣的磁路結(jié)構(gòu)，可以減小由于擴散磁通對線圈的作用所引起的功率損耗，同時可減少線圈的匝數(shù)，達到節(jié)省銅材的目的。由于本實用新型采用組合中柱的結(jié)構(gòu)，由于卡檔磁體設(shè)置了折臂，可有效地增大磁路的勵磁角；在組裝過程中，因可先后依次插入骨架的中空孔，因此，并不會增加纏繞線圈的難度。
權(quán)利要求1.一種中柱組合電感器件，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成，所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設(shè)置一個中折臂，所有的折臂位于直臂的同一側(cè)；所述邊柱磁體上設(shè)有折臂；所述骨架至少設(shè)有兩個線圈纏繞軸，相鄰兩線圈纏繞軸之間設(shè)有透空，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置，所有的線圈纏繞軸在同一條軸線上；在骨架的各個線圈纏繞軸上分別纏繞設(shè)置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使兩個卡檔磁體直臂的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成至少兩個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，所述各組線圈的圈數(shù)相等，所述骨架的各個線圈纏繞軸兩端分別設(shè)有兩個線圈擋板。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設(shè)有一個中折臂，折臂位于直臂的同一側(cè)，邊柱磁體的折臂數(shù)目與卡檔磁體的折臂數(shù)目相等。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，在各線圈擋板的同一側(cè)分別設(shè)有底板，相鄰的兩線圈纏繞軸之間的線圈擋板共用同一塊底板，在中空孔的兩個側(cè)面分別設(shè)有兩個氣隙介質(zhì)插槽。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，所述卡檔磁體為E字形，所述邊柱磁體也為E字形，所述骨架設(shè)有兩個線圈纏繞軸。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，所述卡檔磁體的直臂上設(shè)有兩個中折臂，所述邊柱磁體的直臂上也設(shè)有兩個中折臂。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種中柱組合電感器件，其特征在于，所述磁路氣隙中設(shè)有氣隙介質(zhì)。
8.一種中柱組合電感器件，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成；所述卡檔磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述邊柱磁體設(shè)有一個直臂，在直臂兩端設(shè)有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側(cè)，整體呈U字形；所述骨架設(shè)有一個線圈纏繞軸，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設(shè)置在骨架的線圈纏繞軸上，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使U 字形卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端，并使兩個卡檔磁體的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩U字形邊柱磁體的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成一個電感單元；所述邊柱磁體與組合中柱的相接處之間設(shè)有磁路氣隙。
專利摘要本實用新型涉及中柱組合電感器件，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由兩個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成，將兩個卡檔磁體分先后置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔置于兩卡檔磁體之間，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使兩個卡檔磁體直臂的背面分別與撐墊磁體的兩個相對側(cè)面貼合在一起形成組合中柱，兩邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側(cè)面形成至少兩個電感單元。本實用新型能夠節(jié)省了銅材，延長產(chǎn)品的使用壽命，減少了渦流損耗，減少了用戶的安裝與使用成本。
文檔編號H01F27/24GK202003793SQ20112003585
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月31日
發(fā)明者徐曉輝, 林金城, 陳限育, 黃思忠 申請人:清流縣鑫磁線圈制品有限公司