CN102568798A - 一种片式共模扼流器排 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种片式共模扼流器排，包括上基板层、下基板层、以及至少两个堆叠在上基板层和下基板层之间的包含设有导电线圈图样的线圈层的叠层共模扼流器，相邻的共模扼流器之间通过中间基板层隔开。与现有技术相比，本发明将两个共模扼流器的排置方式改为上下放置，如图3所示，从而使得：两个共模扼流器线圈的磁力线方向相同，可有效增加单个线圈电感量；同时，相比于水平并排设置，本发明的线圈所围面积增大，获得相同阻抗所需的线圈层数就越少，减小了层间杂散电容，线圈层数的减少可使峰值频率增加，适用更高频率范围；非重叠区域Z占线圈面积的比例减小，线圈形成的有效耦合区域的面积增大，电磁泄漏减少，器件的差模阻抗也就越小。

Description

一种片式共模扼流器排
技术领域
本发明涉及片式共模扼流器排。
背景技术
共模扼流器是用于抑制并联线路中的共模噪音的常用器件。将两个共模扼流器结合在一起构成二合一共模扼流器排。图1所示为一种二合一片式共模扼流器排的结构，这种结构是将两对线圈水平面并列放置，即分别将两个共模扼流器置于产品的左右，实现两个共模扼流器构成一个共模扼流器排。然而，如图2所示，在上述的片式共模扼流器排中，内部两个共模扼流器水平并列排置，磁力线4相互干扰，两组线圈间的隔离度差，同时受空间限制，有效磁通面积有限，远小于产品横截面的一半，这就需要更多层的线圈来实现更大的阻抗，而线圈的增多，漏磁较大，由于寄生匝间电容会使阻抗的峰值频率降低，不适用于高频应用，另外在差模状态下的插入损耗纹波也比较大。相邻层线圈的非重叠区域占线圈面积越大，则线圈形成的有效耦合区域的面积越小，电磁泄漏越多，器件的差模阻抗也就越大，性能降低。
 传统的二合一共模扼流器排线圈圈数与共模阻抗和共模阻抗峰值对应表：
表1
电极层数 共模阻抗（Ω） 共模阻抗峰值频率（MHz）
16 60 <700MHz
21 90 <500MHz
27 120 <400MHz
从表1可以看出，上述结构的共模扼流器排要实现一定的共模阻抗，所需的电极层数较多，且阻抗峰值频率偏低。
本部分所述的内容仅为帮助读者理解本发明，所涉及的内容不能仅因其在本部分的公开而当然地被认定为本发明的现有技术。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电气新能良好的新型结构的片式共模扼流器排。
本发明的技术问题通过以下技术手段予以解决：
一种片式共模扼流器排，包括上基板层、下基板层、以及至少两个堆叠在上基板层和下基板层之间的包含设有导电线圈图样的线圈层的叠层共模扼流器，上下相邻的共模扼流器之间通过中间基板层隔开。
优选地：
还包括外部电极，所述外部电极与所述导电线圈层连接。
所述叠层共模扼流器包括多层所述线圈层，每层线圈层上的导电线圈图样包括相互耦合的第一导电线圈图样和第二导电线圈图样，所述第一导电线圈图样和第二导电线圈图样的两端部均设有与上下相邻的线圈层连接的通孔，相邻线圈层的第一导电线圈图样间、以及第二导电线圈图样间均过所述通孔连接；每层所述线圈层上的第一导电线圈图样与相邻的线圈层的第二导电线圈图样除端部外的其余部分相互重叠。
与现有技术相比， 本发明将两个共模扼流器的排置方式改为上下放置，如图3所示，从而使得：两个共模扼流器线圈的磁力线方向相同，可有效增加单个线圈电感量；同时，相比于水平并排设置，本发明的线圈所围面积增大，获得相同阻抗所需的线圈层数就越少，减小了层间杂散电容，线圈层数的减少可使峰值频率增加，适用更高频率范围；非重叠区域Z占线圈面积的比例减小，线圈形成的有效耦合区域的面积增大，电磁泄漏减少，器件的差模阻抗也就越小。
由于线圈层数的减少，连接上下导电线圈图样的通孔就越少，一方面简化工艺提高了生产效率，另一方面降低了过多的通孔连接带来的器件开路隐患；另外，减少了银浆的耗用，节省了成本；减小了金属密度，降低了产品开裂的风险。
表二是按照本发明设计制作的叠层片式二合一共模扼流器排的测试结果与传统方案对比：
表2
表三是按照本发明设计制作的叠层片式二合一共模扼流器排的银金属耗用与传统方案对比的结果
  传统方案 本发明
银浆耗用体积 0.23948 0.06296
单位：mm3。
附图说明
图1是本发明背景技术的共模扼流器排的结构示意图（纵截面剖视图）；
图2是图1的共模扼流器排的剖面磁力线图；
图3是本发明具体实施例的共模扼流器排的结构示意图（纵截面剖视图）；
图4是图3的共模扼流器排的剖面磁力线图；
图5是图3的共模扼流器排上线圈内部导电线圈图样的结构俯视图；
图6是图3的共模扼流器排下线圈内部导电线圈图样的结构俯视图；
图7-1~7-5是图3的共模扼流器排内部电极制备过程图；
图8是图3的共模扼流器排与图1的共模扼流器排的隔离度对比图。
具体实施方式
下面对照附图并结合优选的实施方式对本发明作进一步说明。
一种片式共模扼流器排，包括上基板层、下基板层、以及至少两个堆叠在上基板层和下基板层之间的包含设有导电线圈图样的线圈层的叠层共模扼流器，上下相邻的共模扼流器之间通过中间基板层隔开。
如图3~7-5所示， 本实施例的共模扼流器排整体呈长方体，包括两个片式共模扼流器，其中之一（上线圈）位于上基板层7和中间基板层8之间，另一个（下线圈）位于中间基板层和下基板层9之间，共模扼流器均包括多层线圈层5，该线圈层5由磁体层1以及形成在磁体层上的导电线圈图样组成，每层线圈层5上的导电线圈图样包括相互耦合的第一导电线圈图样10和第二导电线圈图样11，第一导电线圈图样10和第二导电线圈图样11的两端部均设有与上下相邻的线圈层连接通孔，相邻线圈层的第一导电线圈图样10间、以及第二导电线圈图样11间均通过所述通孔连接；上下相邻的线圈层5上的第一导电线圈图样10和第二导电线圈图样11的位置排布相互交错，并使得每层所述线圈层上的第一导电线圈图样10与相邻的线圈层的第二导电线圈图样11除端部外的其余部分相互重叠，从而使得线圈的非重叠区域Z占线圈面积的比例非常小。共模扼流器排的两侧设有与第一导电线圈图样10、第二导电线圈图样11相连的外部电极3作为共模扼流器排的接线端子。
如图5~图7-5所示，本实施例的线圈层5上的第一导电线圈图样10与第二导电线圈图样11相对设置，围成一个长方形，两个导电线圈图样的第一端部分别设置在长方形的两个短边上，第二端部设在长方形的内部，从而使得线圈图样所围的面积能够达到最大。
本实施例的共模扼流器由8层线圈层组成，如图7-1~7-5所示为位于中间基板层8和下基板层9的共模扼流器（下线圈）的导电线圈图样示意图，第一层线圈层的第一导电线圈图样10-1和第二导电线圈图样11-1的一端与外部端电极3相连，另一端分别通过通孔H1-1和H2-1与第二层线圈层的第一导电线圈图样10-2和第二导电线圈图样11-2连接；第二层线圈层的第一导电线圈图样10-2和第二导电线圈图样11-2与第三层线圈层的第一导电线圈图样10-3和第二导电线圈图样11-3通过通孔H1-2和H2-2连接；第三层线圈层的第一导电线圈图样10-3和第二导电线圈图样11-3通过通孔H1-1和H2-1与第四层线圈层的第一导电线圈图样10-4和第二导电线圈图样11-4连接；依次类推，第三层的导电线圈图样和第四层导电线圈图样通过通孔交替绕制，形成第五层和第六层线圈层；第六层线圈层的导电线圈图样通过通孔H1-2和H2-2与第七层的第一导电线圈图样10-4和第二导电线圈图样11-4连接，第七层的第一导电线圈图样10-4的另一端与外部端电极3相连；第七层的第二导电线圈图样线圈11-4与第八层的第二导电线圈图样11-5通过通孔H2-1连接。
位于中间基板层8和上基板层7的共模扼流器（上线圈）制作方案与下线圈的制作方案相似，在此不予赘述。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种片式共模扼流器排，其特征在于：包括上基板层、下基板层、以及至少两个堆叠在上基板层和下基板层之间的包含设有导电线圈图样的线圈层的叠层共模扼流器，上下相邻的共模扼流器之间通过中间基板层隔开。
2.根据权利要求1所述的片式共模扼流器排，其特征在于：还包括外部电极，所述外部电极与所述导电线圈层连接。
3.根据权利要求1所述的片式共模扼流器排，其特征在于：所述叠层共模扼流器包括多层所述线圈层，每层线圈层上的导电线圈图样包括相互耦合的第一导电线圈图样和第二导电线圈图样，所述第一导电线圈图样和第二导电线圈图样的两端部均设有与上下相邻的线圈层连接的通孔，相邻线圈层的第一导电线圈图样间、以及第二导电线圈图样间均过所述通孔连接；每层所述线圈层上的第一导电线圈图样与相邻的线圈层的第二导电线圈图样除端部外的其余部分相互重叠。
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