功率因素校正器及其電感器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明是有關(guān)于一種功率因素校正器及其電感器，特別是指一種可以在中載及輕載操作皆維持高效率的功率因素校正器及在中載及輕載分別具有不同磁通密度的電感器。
【背景技術(shù)】
[0002]在交流電路中，功率因素定義為實功率(Real Power)與視在功率(ApparentPower)的比值，其主要作用是讓電壓與電流的相位相同且使負載近似于電阻性。由于現(xiàn)代電子產(chǎn)品對于功率因素的要求越來越嚴(yán)格，因此對于電子產(chǎn)品功率因素校正器的使用率也大幅提升，其主要原因在于功率因素偏低時，諧波的增加及干擾會造成電路的不穩(wěn)定性，造成供電系統(tǒng)與用電系統(tǒng)品質(zhì)降低。
[0003]在功率因素校正器中，通常利用電感器以進行儲能，使得電壓與電流的相位相同的。然而，現(xiàn)今一般的電感器在設(shè)計上，多會使二鐵芯之間具有較大氣隙以避免其磁通太快飽和，借以滿足中載時的操作效率。然而，過大的氣隙使得磁阻增加使得功率因素校正器在輕載時的操作效率降低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的，在于提供一種可以改善在輕載操作時漏感問題的電感器，同時本發(fā)明還提供一種具有此電感器的功率因素校正電路。
[0005]為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種電感器，包含:一鐵芯，包含一繞線部，該鐵芯上形成有二相對端面；一輔助鐵芯，具有一頂面，該輔助鐵芯設(shè)置于其中的一端面并與另一端面相對且相間隔，而于其間形成一氣隙，該輔助鐵芯的導(dǎo)磁率小于該鐵芯的導(dǎo)磁率；以及一線圈，纏繞覆蓋該繞線部、該氣隙及該輔助鐵芯，其中，該輔助磁芯外加電流上升而較該鐵芯早進入磁飽和狀態(tài)，并使得通過該電感器單位時間內(nèi)的電流變化量下降。
[0006]2.如權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，其中該鐵芯包含:
[0007]—第一鐵芯，包含一第一主芯部及二第一側(cè)翼部，該等第一側(cè)翼部位于該第一主芯部的相對兩側(cè)，該等第一側(cè)翼部及該第一主芯部之間形成一第一容置槽，該第一主芯部具有一端面；
[0008]一第二鐵芯，包含一第二主芯部及二第二側(cè)翼部，該等第二側(cè)翼部位于該第一主芯部的相對兩側(cè)，該等第二側(cè)翼部及該第一主芯部之間形成一第二容置槽，該輔助鐵芯設(shè)置于該第二主芯部，該輔助鐵芯具有一頂面，該等第一側(cè)翼部與該等第二側(cè)翼部對應(yīng)接合，使該第一主芯部的該端面與該輔助鐵芯的該頂面相對且相間隔，而于其間形成該氣隙，該線圈纏繞覆蓋該第一主芯部、該氣隙、該輔助鐵芯及該第二主芯部上，當(dāng)該電流導(dǎo)通至該電感器時，該第一鐵芯及該第二鐵芯感應(yīng)產(chǎn)生的磁通密度分別大于該輔助鐵芯感應(yīng)產(chǎn)生的磁通密度。
[0009]上述的電感器，其中該鐵芯可為一環(huán)型磁鐵。
[0010]上述的電感器，其中該等端面的表面積與該頂面的表面積。
[0011]為達到上述目的，本發(fā)明還提供了一種功率因素校正器，電連接于一交/直流轉(zhuǎn)換器及一負載，該交/直流轉(zhuǎn)換器用以輸出一直流電力，該功率因素校正器包含:一上述的電感器，該電感器電連接于該交/直流轉(zhuǎn)換器；一二極管，電連接于該電感器及該負載；一開關(guān)元件，電連接于該電感器及該二極管；以及一電容器，電連接于該二極管及該開關(guān)元件。
[0012]本發(fā)明通過輔助鐵芯來調(diào)整形成在輔助鐵芯與鐵芯之間的線性氣隙，讓電感器可依流經(jīng)的電流量大小選擇適當(dāng)?shù)拇抛杌芈穪碚{(diào)整其電感值，以承受不同范圍的電流變化。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明第一實施方式的第一鐵芯、第二鐵芯及輔助鐵芯的立體分解圖；
[0014]圖2為本發(fā)明第一實施方式的第一鐵芯、第二鐵芯及輔助鐵芯的組合剖視圖；
[0015]圖3為本發(fā)明第一實施方式的電感器的剖視圖；
[0016]圖4為功率因素校正模組的電路圖；
[0017]圖5所示本發(fā)明的電感器在靜態(tài)測試下所對應(yīng)的電感值-電流特性曲線圖；
[0018]圖6所示本發(fā)明的功率因素校正器在動態(tài)測試下所對應(yīng)的負載-效率特性曲線圖；
[0019]圖7為本發(fā)明第二實施方式的電感器的俯視圖。
[0020]其中，附圖標(biāo)記:
[0021]1、la電感器10第一鐵芯
[0022]100第一主芯部102第一側(cè)翼部
[0023]104第一基板106第一容置槽
[0024]108、112、128 端面11 鐵芯
[0025]110繞線部12第二鐵芯
[0026]120第二主芯部122第二側(cè)翼部
[0027]124第二基板126第二容置槽
[0028]13、14輔助鐵芯130、140頂面
[0029]142 底面15、18 線圈
[0030]16 膠材17、22 氣隙
[0031]C電容器D 二極管
[0032]S開關(guān)元件
【具體實施方式】
[0033]請參考附圖，本發(fā)明揭示內(nèi)容的以上及額外目的、特征及優(yōu)點將透過本揭示內(nèi)容的較佳實施例的以下闡釋性及非限制性詳細描敘予以更好地理解。
[0034]配合參閱圖1及圖2，分別為本發(fā)明的第一鐵芯、第二鐵芯及輔助鐵芯的立體分解圖及剖視圖。電感器1包含一第一鐵芯10、一第二鐵芯12及一輔助鐵芯14。
[0035]第一鐵芯10包含第一主芯部100及第一側(cè)翼部102，第一側(cè)翼部102位于第一主芯部100的相對兩側(cè)，第一主芯部100、第一側(cè)翼部102及第一基板104配合形成第一容置槽106，使第一鐵芯10的外型E形；其中第一基板104、第一主芯部100及第一側(cè)翼部102可例如使用鐵氧體材料制作而成，且第一基板104、第一主芯部100及第一側(cè)翼部102為一體成型。
[0036]第一主芯部100的側(cè)面概呈圓柱狀，使其具有圓形的端面108，端面108位于第一主芯部100遠離第一基板104的一側(cè)，端面108概呈水平面。
[0037]第二鐵芯12包含第二主芯部120及第二側(cè)翼部122，第二側(cè)翼部122位于第二主芯部120的相對兩側(cè)，第二主芯部120、第二側(cè)翼部122及第二基板124配合形成第二容置槽126，使第二鐵芯12的外型呈E形；其中第二基板124、第二主芯部120及第二側(cè)翼部122可例如使用鐵氧體材料制作而成，且第二基板124、第二主芯部120及第二側(cè)翼部122為一體成型。值得一提的是，第一鐵芯10及第二鐵芯12是使用相同的材料制作而成；此外第一鐵芯10及第二鐵芯12可以是兩個相互分離的個體，或者第一鐵芯10及第二鐵芯12也可以是一體成型而為單一個鐵芯。
[0038]第二主芯部120的側(cè)面概呈圓柱狀，使其具有圓形的端面128，端面128位于第二主芯部120遠離第二基板124的一側(cè)，端面128概呈水平面。
[0039]輔助鐵芯14的側(cè)面概呈圓柱狀，且具有圓形的頂面140及底面142，頂面140及底面142概呈水平面，底面140的表面積相同于端面128的表面積。輔助鐵芯14可例如使用鐵氧體材料制作而成，但輔助鐵芯14的制作材料不同于第一鐵芯12及第二鐵芯14的制作材料。第一鐵芯10及第二鐵芯12的導(dǎo)磁率(Permeability)分別大于輔助鐵芯14的導(dǎo)磁率。
[0040]輔助鐵心14設(shè)置于第二主芯部120，底面142貼設(shè)于第二主芯部120的端面128。電感器1還可以包含一膠材16,膠材16設(shè)置于第二主芯部120及輔助鐵芯14之間,用以結(jié)合輔助鐵芯14及第二主芯部120。
[0041]第一鐵芯10的第一側(cè)翼部102及第二鐵芯12的第二側(cè)翼部122對應(yīng)接合，使第一主芯部100的端面108與設(shè)置在第二主芯部120上的輔助鐵芯14的頂面140相對且相間隔，并于端面108與頂面140之間形成一氣隙(air gap) 22。由于第一主芯部100的