CN101556856B - 高频加热电源用空心线圈 - Google Patents

Abstract

本发明涉及的是一种电源技术领域的高频加热电源用空心线圈，包括下盘、脚座、下支架管、中盘、上支架管、上盘、隔板、导线槽、导线。下盘安装在脚座上，下盘的上表面垂直安装下支架管，下支架管的上端垂直安装圆环形中盘，中盘的上表面垂直安装上支架管，上支架管的上端垂直安装圆环形上盘，隔板固定在下盘、中盘、上盘之间。下盘、下支架管、中盘、上支架管、上盘、隔板组成骨架。导线通过导线槽在骨架上缠绕形成缠绕线圈。本发明利用线圈骨架和线圈缠绕解决实现改善高频电源内部电磁环境，极大降低对高频电源中开关管的驱动电路正常工作的影响，使开关管能够按照要求正常开启和关闭，适用于高频加热电源进行快速响应加热封装工作。

Description

高频加热电源用空心线圈

技术领域

本发明涉及的是一种电源技术领域的空心线圈，特别是一种电源谐振网络用的高频加热电源用空心线圈。

背景技术

现有的高频加热电源谐振网络用空心线的结构为，以环氧树脂板为材料，构成具有一定高度的内外两层圆柱状骨架，导线先沿圆柱状骨架外层自底而上按照一定间距螺旋缠绕在环氧树脂板上，至骨架顶端后，绕至骨架内层，再自上而下按照一定的间距螺旋缠绕在位于骨架内层的环氧树脂板上。

现有的高频加热电源谐振网络用空心线圈存在的问题是：由于空心线圈骨架的结构和线圈的绕制方式，使得高频交变电场产生的感应磁场的磁力线方向与圆柱状骨架的轴向方向一致，磁力线在空心线圈内部和外部都有分布，并构成环形闭环回路，这种结构的空心线圈不能很好的将感应磁场约束到其圆柱状骨架内部，从而在空心线圈外部空间产生较强的电磁干扰，污染了高频电源内部的电磁环境，最为恶劣的是这一干扰较为严重的影响了高频电路中开关管的驱动电路的正常工作，使得开关管不能按照要求正常开启和关闭，导致快速响应加热封装高频加热电源不能达到快速响应加热封装的目的。

经对现有的技术文献检索发现，中国发明专利(申请号01802503.X)中给出了制造基本封闭的磁芯的方法，磁芯和磁性线圈，该专利用于磁性线圈的带有填充的第一缝隙的磁芯的实现是通过设置第一缝隙，用可固化的合成树脂填充第一缝隙，和对所述树脂进行固化来完成。在固化后，合成树脂基本上均匀地分布在整个第一缝隙中并形成内凹的表面。合成树脂最好含有主要由磁性材料构成的填充物。但该专利也存在一些问题：(a)需要根据频率选择合适的磁芯材料，制造和装配的成本较高。(b)线圈骨架为实心结构，质量较大。(c)不便于调整空心线圈电感量。

发明内容

本发明的目的在于克服现在技术中的不足，提供一种高频加热电源用空心线圈，适用于快速响应加热封装高频加热电源谐振网络圈，解决实现改善高频电源内部电磁环境，极大降低对高频电源中开关管的驱动电路正常工作的影响，使得开关管能够按照要求正常开启和关闭，从而高频加热电源能够实现快速响应加热封装的目标。

本发明是通过如下技术方案实现的，本发明包括：下盘、脚座、下支架管、中盘、上支架管、上盘、隔板、导线槽、导线。圆环形下盘安装在一组脚座上，在下盘的上表面垂直安装一组下支架管，在下支架管的上端垂直安装圆环形中盘，在中盘的上表面垂直安装一组上支架管，在上支架管的上端垂直安装圆环形上盘，长方形隔板固定在下盘、中盘、上盘之间。在下盘、中盘和上盘的内、外圆周上沿轴向加工有一系列均匀分布的导线槽，分布在下盘、中盘和上盘内、外圆周上的导线槽在轴向方向上对齐。下盘、下支架管、中盘、上支架管、上盘、隔板组成空心线圈的骨架。导线通过导线槽在骨架上缠绕，形成缠绕线圈。

所述的下支架管的横截面为圆形或者方形，与圆环形下盘和圆环形中盘相互垂直。下支架管在下盘上表面上的安装孔位于下盘圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，下支架管在中盘下表面上的安装孔位于中盘圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，下支架管长度相等、横截面积相等。

所述的上支架管横截面为圆形或者方形，与圆环形中盘和圆环形上盘相互垂直。上支架管在中盘上表面上的安装孔位于中盘圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，上支架管在上盘下表面上的安装孔位于上盘圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，上支架管长度相等、横截面积相等。

所述的下盘、中盘和上盘尺寸相等，平行同心且其上导线槽对齐。

所述的下支架管和上支架管分列在中盘两端且两侧的安装孔正对。

所述的与下盘和上盘形状尺寸完全一致的一个或几个中盘可以根据需要加在下盘和上盘之间，实现对空心线圈骨架辅助支撑作用。

所述的隔板与下支架管和上支架管所处的轴向方向平行，且正对下盘、中盘和上盘的圆心的连线。

所述的导线从空心线圈骨架内侧沿着下支架管和上支架管所处的轴线方向自其底部向上依次穿过下盘、中盘和上盘的内圆周上的导线槽，到达空心线圈骨架顶部即上盘上表面后，绕至空心线圈骨架外侧再沿着上支架管和下支架管的轴线方向自顶而下依次穿过上盘、中盘和下盘的外圆周上的导线槽，完成在骨架上的一圈绕制，即形成一匝，再按照这样的方法沿圆周的同一时针方向以一定间距，按照下支架管和上支架管所处的轴向方向螺旋缠绕在空心线圈骨架上。

本发明对背景技术中空心线圈的结构和线圈的绕制方式进行了改进，将背景技术中高频交变电场产生的感应磁场的磁力线方向与圆柱状骨架的轴向方向一致，磁力线在空心线圈内部和外部都有分布，并构成环形闭环回路，改进成为本发明中高频交变电场产生的感应磁场的磁力线方向与圆柱状骨架的下盘、中盘和上盘的圆环方向一致，磁力线被约束在空心线圈内部，并构成环形闭环回路。

本发明有益效果是：1.在空心线圈外部空间产生极小的电磁干扰，净化了高频电源内部的电磁环境，使得高频电路中开关管的驱动电路可以正常工作，开关管能够按照要求正常开启和关闭，导致快速响应加热封装高频加热电源达到快速响应加热封装的目的。2.高频感应加热电源平均无故障时间(MTBF)由采用背景技术方案的4000小时提高到采用本发明方案的10000小时以上，提高了高频感应加热电源工作的安全可靠性，也节约了经济成本。3.本发明制造和装配成本较低，质量轻便，空心线圈电感量易于根据需要进行调整。

附图说明

图1为本发明一个实施例的结构示意图.

图2为本发明一个实施例的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的说明，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1-2所示，本实施例包括：下盘1、脚座2、下支架管3、中盘4、上支架管5、上盘6、隔板7、导线槽8、导线9。圆环形下盘1安装在三个脚座2上，下盘1的上表面垂直安装三根下支架管3，下支架管3的上端垂直安装圆环形中盘4，中盘4的上表面垂直安装三根上支架管5，上支架管5的上端垂直安装圆环形上盘6，长方形隔板7固定在下盘1、中盘4、上盘6之间。在下盘1、中盘4和上盘6的内、外圆周上沿轴向加工有一系列均匀分布的导线槽8，分布在下盘1、中盘4和上盘6内、外圆周上的导线槽8在轴向方向上对齐。下盘1、下支架管3、中盘4、上支架管5、上盘6、隔板7组成空心线圈的骨架。导线9通过导线槽8在骨架上缠绕，形成缠绕线圈。

本实施例中，下支架管3的横截面为圆形，与圆环形下盘1和圆环形中盘4相互垂直。

本实施例中，下支架管3在下盘1上表面上的安装孔位于下盘1圆环内径和外径的正中的中线圆上，以120°均匀分布，下支架管在中盘4下表面上的安装孔位于中盘4圆环内径和外径的正中的中线圆上，以120°均匀分布，三根下支架管3长度相等、横截面积相等。

本实施例中，上支架管5横截面为圆形，与圆环形中盘4和圆环形上盘6相互垂直。

本实施例中，上支架管5在中盘4上表面上的安装孔位于中盘4圆环内径和外径的正中的中线圆上，以120°均匀分布，上支架管5在上盘6下表面上的安装孔位于上盘6圆环内径和外径的正中的中线圆上，以120°均匀分布，三根上支架管5长度相等、横截面积相等。

本实施例中，下盘1、中盘4和上盘6尺寸完全相等，平行同心且其导线槽8对齐。

本实施例中，下支架管3和上支架管5分列在中盘4两端且两侧的安装孔正对。

本实施例中，隔板7与下支架管3和上支架管5的轴向方向平行，且正对下盘1、中盘4和上盘6的圆心的连线。

本实施例中，导线9从空心线圈骨架内侧沿着下支架管3和上支架管5所处的轴线方向自其底部向上依次穿过下盘1、中盘4和上盘6的内圆周上的导线槽8，到达空心线圈骨架顶部即上盘6上表面后，绕至空心线圈骨架外侧再沿着上支架管5和下支架管3的轴线方向自顶而下依次穿过上盘6、中盘4和下盘1的外圆周上的导线槽8，完成在骨架上的一圈绕制，即形成一匝，再按照这样的方法沿圆周的逆时针方向以一定间距，按照下支架管3和上支架管5所处的轴向方向螺旋缠绕在空心线圈骨架上。

由于空心线圈骨架的结构和线圈的绕制方式，使得高频交变电场产生的感应磁场的磁力线方向与圆柱状骨架的下盘1、中盘4和上盘6的圆环方向一致，磁力线被约束在空心线圈内部，并构成环形闭环回路，从而在空心线圈外部空间产生极小的电磁干扰，净化了高频电源内部的电磁环境，使得高频电路中开关管的驱动电路可以正常工作，开关管能够按照要求正常开启和关闭，导致快速响应加热封装高频加热电源达到快速响应加热封装的目的，高频感应加热电源的平均无故障时间(MTBF)由采用背景技术方案的4000小时提高到采用本发明方案的10000小时以上，提高了高频感应加热电源工作的安全可靠性，也节约了经济成本。空心线圈制造和装配成本较低，质量轻便，电感量易于根据需要进行调整。

Claims (7)

1.一种高频加热电源用空心线圈，其特征在于，包括：下盘(1)、脚座(2)、下支架管(3)、中盘(4)、上支架管(5)、上盘(6)、隔板(7)、导线槽(8)、导线(9)，其中：圆环形下盘(1)设置在一组脚座(2)上，下盘(1)的上表面垂直安装一组下支架管(3)，下支架管(3)的上端垂直安装圆环形中盘(4)，中盘(4)的上表面垂直安装一组上支架管(5)，上支架管(5)的上端垂直安装圆环形上盘(6)，长方形隔板(7)固定在下盘(1)、中盘(4)、上盘(6)之间，在下盘(1)、中盘(4)和上盘(6)的内、外圆周有均匀分布的导线槽(8)，分布在下盘(1)、中盘(4)和上盘(6)内、外圆周上的导线槽(8)在轴向方向上对齐，下盘(1)、下支架管(3)、中盘(4)、上支架管(5)、上盘(6)、隔板(7)和导线槽(8)组成空心线圈的骨架，导线(9)通过导线槽(8)在骨架上缠绕，形成缠绕线圈，所述导线(9)从空心线圈骨架内侧沿着下支架管(3)和上支架管(5)所处轴线方向自空心线圈骨架底部向上依次穿过下盘(1)、中盘(4)和上盘(6)的内圆周上的导线槽(8)，到达空心线圈骨架顶部即上盘(6)上表面后，绕至空心线圈骨架外侧沿着上支架管(5)和下支架管(3)所处轴线方向自顶而下依次穿过上盘(6)、中盘(4)和下盘(1)的外圆周上的导线槽(8)，完成在骨架上的一圈绕制，即形成一匝，再按照这样的方法沿圆周的逆时针或者顺时针方向，按照下支架管(3)和上支架管(5)所处的轴向方向螺旋缠绕在空心线圈骨架上。

2.根据权利要求1所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述下支架管(3)的横截面为圆形或者方形。

3.根据权利要求1或2所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述下支架管(3)在下盘(1)上表面上的安装孔位于下盘(1)圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，下支架管(3)在中盘(4)下表面上的安装孔位于中盘(4)圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，下支架管(3)长度相等、横截面积相等。

4.根据权利要求1所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述上支架管(5)横截面为圆形或者方形。

5.根据权利要求1或4所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述上支架管(5)在中盘(4)上表面上的安装孔位于中盘(4)圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，上支架管(5)在上盘(6)下表面上的安装孔位于上盘(6)圆环内径和外径的正中的中线圆上，且均匀分布，上支架管(5)长度相等、横截面积相等。

6.根据权利要求1所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述圆环形下盘(1)、中盘(4)与上盘(6)大小形状完全一致，相互平行对齐且同心。

7.根据权利要求1所述的高频加热电源用空心线圈，其特征是：所述隔板(7)与下支架管(3)和上支架管(5)轴向方向平行，且正对下盘(1)、中盘(4)和上盘(6)的圆心连线。

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