專利名稱：一種組合中柱電感器的制作方法
技術領域：
本發明涉及電感器，尤其涉及一種組合中柱電感器，可廣泛應用于各種電子電器的電子線路中。
背景技術：
傳統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。為防止磁飽和現象發生，通常的做法是采用研磨磁心中柱的方法來設置磁路氣隙，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使用，過去的做法是用多個獨立的電感器進行串聯，結果既增加了電感在電路中所占面積，又增加了生產成本和電路的損耗。
發明內容
本發明的目的是提供一種可顯著節約銅材、提高品質因數和增加勵磁角的組合中柱電感器。本發明的技術方案是這樣實現的一種組合中柱電感器，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，所述組合中柱由一個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成，所述卡檔磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設置一個中折臂，所有的折臂位于直臂的同一側；所述邊柱磁體上設有折臂；所述骨架至少設有兩個線圈纏繞軸，相鄰兩線圈纏繞軸之間設有透空，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置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使撐墊磁體與卡檔磁體緊密地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有磁路氣隙。所述邊柱磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設有一個中折臂，折臂位于直臂的同一側，邊柱磁體的折臂數目與卡檔磁體的折臂數目相等。所述骨架的各個線圈纏繞軸兩端分別設有兩個線圈擋板，在各線圈擋板的同一側分別設有底板，相鄰的兩線圈纏繞軸之間的線圈擋板共用同一塊底板。一種組合中柱電感器，包括閉合磁回路磁心體、骨架和線圈，所述閉合磁回路磁心
4體由一個組合中柱和兩個邊柱磁體組成；其特征在于，所述組合中柱由一個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成；所述卡檔磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述邊柱磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述骨架設有一個線圈纏繞軸，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設置在骨架的線圈纏繞軸上，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使U字形卡檔磁體的兩個端折臂分別卡在中空孔的兩端，并使卡檔磁體與撐墊磁體緊密地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有磁路氣隙。所述骨架中空孔的兩側設有氣隙介質插槽，所述線圈擋板的同一側設有底板。本發明的有益效果是1.本發明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，改善了磁路結構。2.與傳統的采用EE型或EI型磁心的電感器件相比較，由于本發明改變了傳統器件的單磁路氣隙結構，采用了磁路氣隙的位置更加合理的磁路結構。這樣的磁路結構可使磁壓分布均勻，擴散磁通減小，擴散磁通對線圈的影響減小，磁心的電感因數增大，從而減少線圈匝數，節省了銅材；3.本發明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，既節約電能又延長產品的使用壽命。4.本發明采用多繞組時，相鄰繞組線圈繞向相反、線圈圈數相同的結構提高了磁心的利用率，特別是特制的骨架結構非常利于電感器件的應用安裝，減少了用戶的安裝與使用成本。下面結合附圖和實施例對本發明作詳細描述。
圖1為雙電感單元組合中柱電感器的結構圖；圖2為雙電感單元組合中柱電感器的磁路示意圖；圖3為雙電感單元組合中柱電感器的組合中柱分解圖；圖4為雙電感單元的組合中柱電感器件骨架結構圖；圖5為實施例四的組合中柱示意圖；圖6為三電感單元組合中柱電感器的結構圖；圖7為單電感單元組合中柱電感器的結構圖；圖8為單電感單元組合中柱電感器的磁路示意圖；圖9為單電感單元組合中柱電感器的組合中柱示意圖；圖10為單電感單元的組合中柱電感器件骨架結構具體實施例方式實施例一
一種組合中柱電感器實施例，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，所述組合中柱由一個卡檔磁體1-2和一個I字形撐墊磁體1-3組成；所述卡檔磁體設有一個直臂1-2-1，在直臂兩端設有兩個端折臂1-2-2，在兩個端折臂之間的直臂上至少設置一個中折臂1-2-3，所有的折臂位于直臂的同一側；所述邊柱磁體1-1上設有折臂；所述骨架至少設有兩個線圈纏繞軸2-1，相鄰兩線圈纏繞軸之間設有透空2-6，中空孔2-4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置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中， 然后再將撐墊磁體插入中空孔，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，并使撐墊磁體與卡檔磁體緊密地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有磁路氣隙。在本實施例中，所述卡檔磁體設有一個中折臂1-2-3，整體呈E字形；所述邊柱磁體設有一個直臂1-1-1，在直臂兩端設有兩個端折臂1-1-2，在兩個端折臂之間的直臂上設有一個中折臂1-1-3，折臂位于直臂的同一側，整體也呈E字形，邊柱磁體的折臂數目與卡檔磁體的折臂數目相等。所述骨架設有兩個線圈纏繞軸2-1，線圈纏繞軸兩端分別設有兩個線圈擋板2-2， 兩線圈纏繞軸之間設有透空2-6，在各線圈擋板的同一側分別設有底板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的兩個側面分別設有兩個氣隙介質插槽2-5。所述骨架的兩線圈纏繞軸上分別纏繞設置兩組線圈，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結構。所述磁路氣隙中設有氣隙介質4，氣隙介質可采用PET等厚度一致性好的絕緣物質制作，以便于較好地控制磁路氣隙量。在組裝本發明時，可先將氣隙介質插入介質插槽中，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面形成兩個電感單元，通過在磁路氣隙中墊制氣隙介質可以精確地控制磁路氣隙量，減小本發明電感量的偏差。在閉合磁回路磁體的外側用絕緣膠帶緊密包扎，使得磁回路磁體、骨架和氣隙介質之間結合得緊密、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面之間設置的磁路氣隙量，小于邊柱磁體的中折臂與組合中柱側面之間設置的磁路氣隙量，可以減小本發明的漏磁通，提高電磁兼容性能。邊柱磁體與中柱磁體在線圈外側的相接處之間設置磁路氣隙，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，這樣的磁路結構，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，達到節省銅材的目的。由于本發明采用組合中柱的結構，由于卡檔磁體設置了折臂，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。
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兩組線圈采用相同的圈數，是磁和銅材料使用最省的最優化設計。實施例二一種組合中柱電感器另一應用實施例，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氣隙介質插槽，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。實施例三一種組合中柱電感器另一應用實施例，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。實施例四一種組合中柱電感器另一應用實施例，參見圖5和實施例一，與實施例一的不同之處在于，在I字形撐墊磁體的兩個側面分別設有兩個調節槽1-3-1，兩調節槽到撐墊磁體端面的距離a與卡檔磁體端折臂的厚度b相等，撐墊磁體的上表面1-3-2帶有坡度，卡檔磁體的下表面也帶有坡度，兩坡度相等。骨架中空孔有一定的公差，在組裝本實施例時，當帶有坡度的撐墊磁體插入中空孔時，可使組合中柱與骨架的中空孔配合緊密，同時由于卡檔磁體受撐墊磁體擠壓而上升， 必然使得組合中柱與邊柱磁體的接觸面增大，使得電感量增大，但由于撐墊磁體上設有的調節槽隨著卡檔磁體的擠壓被部分地推入了磁路氣隙中，增大了磁路氣隙量，從而自動地調節電感量，使之下降，從而即可使得本發明的組裝緊密，又可使本發明的電感量一致性好。實施例五一種組合中柱電感器另一應用實施例，參見圖6和實施例一，與實施例一的不同之處在于，所述邊柱磁體設有兩個中折臂，所述卡檔磁體設有兩個中折臂，所述骨架設有三個線圈纏繞軸，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結構。本發明還可以在實施例五的基礎上增加設置電感單元的個數，所包括的電感單元數目可根據實際需要設置。實施例六一種組合中柱電感器實施例，參見圖7 圖10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，所述組合中柱由一個卡檔磁體1-2和一個I字形撐墊磁體1-3組成；所述卡檔磁體設有一個直臂1-2-1，在直臂兩端設有兩個端折臂1-2-2，兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述邊柱磁體設有一個直臂1-1-1，在直臂兩端設有兩個端折臂1-1-2， 兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述骨架設有一個線圈纏繞軸2-1，中空孔2-5 位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設置在骨架的線圈纏繞軸上，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使U字形卡檔磁體的兩個端折臂分別卡在中空孔的兩端，并使卡檔磁體與撐墊磁體緊密地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2-1兩端分別設有兩個線圈擋板2-2 ；在兩個線圈擋板的同一側設有底板2-3，設置底板可增加本發明焊接在電路板上的穩固性；在中空孔2-4的兩側分別設有兩個介質插槽2-5。所述磁路氣隙中設有氣隙介質4，氣隙介質可采用PET等厚度一致性較好的絕緣物質制作，以便于較好地控制磁路氣隙量。在組裝本發明時，可先將氣隙介質插入介質插槽中，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面形成電感單元，通過在磁路氣隙中墊制氣隙介質可以精確地控制磁路氣隙量，減小本發明電感量的偏差。在閉合磁回路磁體的外側用絕緣膠帶緊密包扎，使得磁回路磁體、骨架和氣隙介質之間結合的緊密、牢固。邊柱磁體與中柱磁體在線圈外側的相接處之間設置磁路氣隙，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，這樣的磁路結構，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，達到節省銅材的目的。由于本發明采用組合中柱的結構，由于卡檔磁體設置了折臂，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。實施例七一種組合中柱電感器另一應用實施例，參見實施例六和實施例四，本實施例的組合中柱與實施例四的不同點在于卡檔磁體不設中折臂，整體呈U字形，除組合中柱外的其余部分與實施例六相同。
權利要求
1.一種組合中柱電感器，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，所述組合中柱由一個卡檔磁體和一個 I字形撐墊磁體組成，所述卡檔磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設置一個中折臂，所有的折臂位于直臂的同一側；所述邊柱磁體上設有折臂；所述骨架至少設有兩個線圈纏繞軸，相鄰兩線圈纏繞軸之間設有透空，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置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上， 并使撐墊磁體與卡檔磁體緊密地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有磁路氣隙。
2.根據權利要求1所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述各組線圈的圈數相等，所述骨架的各個線圈纏繞軸兩端分別設有兩個線圈擋板。
3.根據權利要求2所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述邊柱磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，在兩個端折臂之間的直臂上至少設有一個中折臂，折臂位于直臂的同一側，邊柱磁體的折臂數目與卡檔磁體的折臂數目相等。
4.根據權利要求3所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，在各線圈擋板的同一側分別設有底板，相鄰的兩線圈纏繞軸之間的線圈擋板共用同一塊底板，在中空孔的兩個側面分別設有兩個氣隙介質插槽。
5.根據權利要求4所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述撐墊磁體的兩個側面分別設有兩個調節槽，兩調節槽到撐墊磁體端面的距離a與卡檔磁體端折臂的厚度b相等，撐墊磁體的上表面帶有坡度，卡檔磁體的下表面也帶有坡度，兩坡度相等。
6.根據權利要求4所述的一種組合中柱電感器，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，所述骨架設有兩個線圈纏繞軸。
7.根據權利要求4所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述卡檔磁體的直臂上設有兩個中折臂，所述邊柱磁體的直臂上也設有兩個中折臂。
8.根據權利要求4所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述磁路氣隙中設有氣隙介質。
9.一種組合中柱電感器，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，所述組合中柱由一個卡檔磁體和一個 I字形撐墊磁體組成；所述卡檔磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述邊柱磁體設有一個直臂，在直臂兩端設有兩個端折臂，兩端折臂位于直臂的同一側，整體呈U字形；所述骨架設有一個線圈纏繞軸，中空孔位于線圈纏繞軸的軸向中心位置；所述線圈纏繞設置在骨架的線圈纏繞軸上，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使U字形卡檔磁體的兩個端折臂分別卡在中空孔的兩端，并使卡檔磁體與撐墊磁體緊密地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有磁路氣隙。
10.根據權利要求9所述的一種組合中柱電感器，其特征在于，所述撐墊磁體的兩個側面分別設有兩個調節槽，兩調節槽到撐墊磁體端面的距離a與卡檔磁體端折臂的厚度b相等，撐墊磁體的上表面帶有坡度，卡檔磁體的下表面也帶有坡度，兩坡度相等。
全文摘要
本發明涉及一種組合中柱電感器，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，所述組合中柱由一個卡檔磁體和一個I字形撐墊磁體組成；在骨架的各個線圈纏繞軸上分別纏繞設置一組線圈，相鄰的兩組線圈的纏繞方向相反，將卡檔磁體置于骨架的中空孔中，然后再將撐墊磁體插入中空孔，使卡檔磁體的折臂卡在中空孔的兩端及透空上，兩邊柱磁體折臂的外向端面貼向組合中柱的兩個側面形成至少兩個電感單元。本發明的有益效果是本發明能夠有效地降低線圈骨架的高度，可有效地提高磁回路的勵磁角，改善了磁路結構。
文檔編號H01F27/26GK102208241SQ20111003255
公開日2011年10月5日 申請日期2011年1月25日 優先權日2011年1月25日
發明者徐曉輝, 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