CN101123136A - 滤波电感器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种滤波电感器，包括一绕线架、一第一绕组、一第二绕组、一铁芯组以及一导磁体。该第一绕组绕设于该绕线架之外；该第二绕组绕设于该绕线架之外，而该绕线架更具有一隔绝部隔绝该第一绕组与该第二绕组且具有一槽孔以容置该导磁体。该铁芯组则是一部分穿设该绕线架内，另一部分环绕该绕线架、该第一绕组及该第二绕组外部，其中该导磁体与穿设于该绕线架内的铁芯组接触连接，并与位于该绕线架外部的铁芯组间隔一气隙。

Description

滤波电感器

技术领域

本发明涉及一种电感器，特别是涉及一种能同时滤除共模噪声与差模噪声的滤波电感器。

背景技术

由于电子装置的电路常操作于高频切换，例如电源供应器或电能转换器，因此容易产生电磁干扰(Electro-Magnetic Interference，EMI)，进而影响电子装置的操作；其中依据传递方式的不同，电磁干扰可区分为辐射性(Radianted)与传导性(Conducted)两类，辐射性电磁干扰直接由开放空间传递，传导性电磁干扰是经由导线来传递。

传导性电磁干扰依据噪声电流传导路径的不同，又可区分为共模噪声(Common-mode noise)与差模噪声(Differential-mode noise)，其中差模噪声是当两条导线的电流方向互为相反时发生的；而共模噪声是当所有的导线的电流方向相同时发生的。

为了有效消除电磁干扰，通常依据需要消除的噪声种类，而在电子装置中对应装设消除此种噪声的电感器，例如欲消除共模噪声，则在电子装置中设置一具有消除共模噪声的功效的电感器，若欲同时消除差模噪声，则需再于电子装置中，增设一具有消除差模噪声的功效的电感器。然而，此种方式需增加两个电感器，不仅浪费电子装置之空间，不易小型化，且使用的零件数量多，因而提高制造成本。

为解决上述问题，请参照图1与图2所示，一种现有的电感器1包括一导磁绕线架11、一一次侧绕组12、一二次侧绕组13、一铁芯组14以及一框架15。该一次侧绕组12与该二次侧绕组13分别绕设该导磁绕线架11的二侧。该铁芯组14由二个铁芯14a、14b构成；该各铁芯14a、14b的一端分别对向穿设该导磁绕线架11、一次侧绕组12与该二次侧绕组13；另一端则于该导磁绕线架11的外部接触连接，并通过该框架15以固定该铁芯组14。该电感器1主要是通过该导磁绕线架11具有导磁的特性，以及其与该一次侧绕组12、该二次侧绕组13与该铁芯组14的配合而具有共模电感特性；另外，更通过该一次侧绕组12及该二次侧绕组13的磁力线不互相交连，以得到差模电感特性。然而，该电感器1虽可消除电磁干扰，但就成型的技术而言，由于利用导磁材料成型出绕线架困难度高，使制造成本相对提高。

因此，提供一种能够同时滤除共模噪声及差模噪声，且整合为单一元件，以利元件小型化，提高设计自由度的滤波电感器，已成为重要课题之一。

发明内容

有鉴于上述课题，本发明的目的在于提供一种能够同时滤除共模噪声及差模噪声，且整合为单一元件，以利于元件小型化，提高电路设计的自由度的滤波电感器。

为了达上述目的，依据本发明的一种滤波电感器，包括一绕线架、一第一绕组、一第二绕组、一铁芯组以及一导磁体。该绕线架具有一第一绕组区、一第二绕组区及一隔绝部。该隔绝部位于该第一绕组区与该第二绕组区之间，且该隔绝部具有一槽孔以容置该导磁体。该绕线架更具有一贯穿该隔绝部、该第一绕组区及该第二绕组区的通孔，以供该铁芯组的一部分穿设其中；其中该导磁体与穿设于该通孔的铁芯组接触连接，并与位于该绕线架外部的铁芯组间隔一气隙。

承上所述，与现有技术相比较，本发明通过该铁芯组、该第一绕组及该第二绕组相互配合以产生滤除共模噪声的功效，并通过该导磁体、该铁芯组、该第一绕组及该第二绕组相互配合以产生滤除差模噪声的功效，故能够同时滤除共模噪声与差模噪声，且该铁芯组与该导磁体之间具有该气隙的结构设计，能够提高差模电感值，而使滤除差模噪声的功效更为提高；且该滤波电感器整合为单一元件有利于元件小型化，故能够节省布线空间，提高电路设计的自由度。

附图说明

图1为一种现有的电感器分解图；

图2为图1的电感器组合图；

图3为本发明较佳实施例的一种滤波电感器的分解图；

图4为图3的滤波电感器的组合图；

图5为本发明的另一铁芯组的实施状态示意图；以及

图6为依据本发明较佳实施例的滤波电感器的磁通量流向示意图。

元件符号说明：

1电感器            11导磁绕线架

12一次侧绕组       13二次侧绕组

14铁芯组           14a、14b铁芯

15、26框架         2滤波电感器

21绕线架           211第一绕组区

212第二绕组区      213通孔

214隔绝部          2141槽孔

22第一绕组         23第二绕组

24铁芯组           241第一铁芯

241a、241b端部     242第二铁芯

242a、242b端部     25导磁体

25a凹槽            26框架

ψ1第一磁通量     ψ2第二磁通量

ψ3第三磁通量     ψ4第四磁通量

具体实施方式

以下将参照相关图式，说明依据本发明较佳实施例的一种滤波电感器，其中相同的元件将以相同的参照符号加以说明。

请参照图3与图4所示，依据本发明较佳实施例的一种滤波电感器2包括一绕线架21、一第一绕组22、一第二绕组23、一铁芯组24以及一导磁体25。

在本实施例中，该绕线架21具有一第一绕组区211、一第二绕组区212及一隔绝部214。该隔绝部214位于该第一绕线区211与该第二绕线区212之间，且具有一槽孔2141于其中。该绕线架21还具有一贯穿该隔绝部214、该第一绕组区211及该第二绕组区212的通孔213。本实施例的绕线架21的材质并无限制，但在实施上以非导磁性材质较佳，例如但不限于塑料。

该第一绕组22绕设于该第一绕组区211上，该第二绕组23绕设于该第二绕组区上212。该第一绕组22为一次侧绕组，该第二绕组23则为二次侧绕组；该第一绕组22也可为二次侧绕组，该第二绕组23则为一次侧绕组。

该铁芯组24由两个类似U字型的第一铁芯241与第二铁芯242所构成。该第一铁芯241的一端部241a与该第二铁芯242的一端部242a分别对向穿设该通孔213而接触连接；该第一铁芯241之另一端部241b与该第二铁芯242的另一端部242b则于该绕线架21的外部相接触连接；故该铁芯组24可穿设并环绕该第一绕组22及该第二绕组23。该各第一铁芯241与第二铁芯242的端部的截面形状并无限制，在实施上可为矩形(如图3所示)、圆形(如图5所示)或其它任何形状。

该滤波电感器2更包括一框架26，其系包覆露出于该绕线架21的该铁芯组24的一部分，以固定该第一铁芯241与第二铁芯242。该框架26可以黏合、嵌合或卡固等方式，与该铁芯组24相连接。

该导磁体25容置于该隔绝部214的该槽孔2141内，并与位于该绕线架21外部的该铁芯组24(亦即该第一铁芯241的端部241b与该第二铁芯242的端部242b)间隔一气隙G(如图6所示)。较佳地，该导磁体25的一侧边具有一凹槽25a，可供该第一铁芯241的端部241a与该第二铁芯242的端部242b穿设于该凹槽25a中并接触连接，并确保该导磁体25与该第一铁芯241及该第二铁芯242彼此接触连接。

请再参照图6所示，该滤波电感器2的运作方式如下：该滤波电感器2接收一外部电源(图未显示)，并输入至该第一绕组22，该第一绕组22通过电流磁效应，在该第一铁芯241中产生一第一磁通量ψ1；而该第二绕组23则因电磁感应原理而受到该第一磁通量ψ1的影响，再通过电流磁效应，也在该第二铁芯242中，产生一第二磁通量ψ2；而当流经该第一绕组22的电流及该第二绕组23的电流相同相位时，则该第一磁通量ψ1与该第二磁通量ψ2的方向相同且相互重叠，故使该滤波电感器2具有可滤除共模噪声的功效。

当该外部电源输入该第一绕组22时，在此同时，该第一绕组22通过电流磁效应，在该导磁体25与该第一铁芯241中，产生一第三磁通量ψ3，而该第二绕组23也受到该第三磁通量ψ3的影响，通过电磁感应及电流磁效应原理，也在该导磁体25与该第二铁芯242中，产生一第四磁通量ψ4，若流经该第一绕组22的电流及该第二绕组23的电流为相反相位时，则该第三磁通量ψ3与该第四磁通量ψ4则方向不同，且会相互抵消，而使该滤波电感器2具有可滤除差模噪声的功效。

由于该导磁体25与该铁芯组24间隔该气隙G，故更可提高差模电感值，进而提高滤除差模噪声的功效，而该气隙G的大小则视实际需求而定。

综上所述，本发明的滤波电感器与现有技术相比较，本发明通过该铁芯组、该第一绕组及该第二绕组相互配合以产生滤除共模噪声的功效，并通过该导磁体、该铁芯组、该第一绕组及该第二绕组相互配合以产生滤除差模噪声的功效，故能够同时滤除共模噪声与差模噪声，且该铁芯组与该导磁体间隔该气隙的结构设计，能够提高差模电感值，而使滤除差模噪声的功效更为提高；且该滤波电感器整合为单一元件有利于元件小型化，故能够节省布线空间，提高电路设计的自由度。

以上所述仅为举例性，而非为限制性者。任何未脱离本发明的精神与范畴，而对其进行的等效修改或变更，均应包含于所附的权利要求中。

Claims (11)

1.一种滤波电感器，包括：

一绕线架，具有一第一绕组区、一第二绕组区、一隔绝部及一通孔，其中该隔绝部位于该第一绕组区与该第二绕组区之间，该通孔则贯穿该第一绕组区、该第二绕组区与该隔绝部；

一第一绕组，绕设于该第一绕组区外侧；

一第二绕组，绕设于该第二绕组区外侧；

一铁芯组，其一部分穿设该通孔，另一部分环绕该绕线架、该第一绕组及该第二绕组外部；以及

一导磁体，位于该隔绝部内，并与位于该绕线架外部的该铁芯组间隔一气隙。

2.一种滤波电感器，包括：

一绕线架，具有一隔绝部；

一第一绕组，绕设于该绕线架之外；

一第二绕组，绕设于该绕线架之外，其中该隔绝部隔绝该第一绕线与该第二绕线；

一第一铁芯，其中一端部穿设于该绕线架、该第一绕组与该第二绕组中，另一端部则位于该绕线架外部；

一第二铁芯，其中一端部穿设于该绕线架、该第一绕组与该第二绕组中，另一端部则位于该绕线架外部；以及

一导磁体，位于该隔绝部内，并与穿设于该绕线架内的该第一铁芯的端部与该第二铁芯的端部接触。

3.如权利要求1或2所述的滤波电感器，其中该第一绕组为一次侧绕组，该第二绕组为二次侧绕组。

4.如权利要求1或2所述的滤波电感器，其中该绕线架的材质为塑料或非导磁性材质。

5.如权利要求1所述的滤波电感器，其中该铁芯组包括二个概呈U字型的一第一铁芯与一第二铁芯。

6.如权利要求2或5所述的滤波电感器，其中该第一铁芯与该第二铁芯的截面形状为矩形、圆形或其它任意形状。

7.如权利要求2或5所述的滤波电感器，其更包括一框架，包覆位于该绕线架外部的该第一铁芯与该第二铁芯。

8.如权利要求7所述的滤波电感器，其中该框架与该第一铁芯与该第二铁芯是以黏合、嵌合或卡固方式连接。

9.如权利要求1或2所述的滤波电感器，其中该隔绝部具有一槽孔以供该导磁体容置于其中。

10.如权利要求1或2所述的滤波电感器，其中该导磁体的一侧边具有一凹槽，供该铁芯组贯穿并与该导磁体接触连接。

11.如权利要求2所述的滤波电感器，其中该导磁体与位于该绕线架外部的该第一铁芯与该第二铁芯间隔一气隙。

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