CN104733169B - 线圈部件、线圈部件的制造方法、线圈部件组合 - Google Patents
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Abstract
本发明提供能够容易地实现期望的磁特性的线圈部件、线圈部件的制造方法以及线圈部件组合。本发明的线圈部件(100)具备:环状的线圈芯(110),其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组(120),其以接近线圈芯(110)的方式卷绕于线圈芯(110)的周围,线圈芯(110)的与绕组(120)的卷轴正交的截面向线圈芯(110)的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
Description
技术领域
本发明涉及线圈部件、线圈部件的制造方法、线圈部件组合。
背景技术
在本说明书中,线圈部件是指将导线卷绕成环状或者螺旋状而成的线圈、或者包含该线圈的部件(元件),是指能够在利用流动的电流形成的磁场中积蓄能量的无源元件。线圈部件根据其用途、特性、形状、材料、结构等,其名称有所变化。例如,主要在电力电子的领域中使用的线圈部件被称作电抗器,主要在控制电路中使用的线圈部件被称作电感器。以阻止(衰减)频率比期望的电流的频率高的电流的为目的的线圈部件被称作扼流线圈。在将利用在电绝缘且磁耦合的多个线圈中的一个线圈中流动的电流在磁场中积蓄的能量在另一个线圈中转换成电流而输出的情况下,包含该多个线圈的线圈部件被称作变压器。
作为这种技术,例示出专利文献1。
在专利文献1中记载了将由一对平板形状的磁体构成的构件和由一对柱状的磁体构成的构件组合起来使线圈芯成为闭磁路磁体结构的线圈部件(电抗器)。在专利文献1中记载了这样的主旨:通过将形成在平板形状构件和柱状构件之间的间隙的厚度总和与设置在柱状构件中途的间隙之比设为期望的数值,能够减少线圈部件的电阻值偏差。
作为与此相关联的技术、即为了调整线圈部件的磁特性而将线圈芯设为特异形状的事例,例示出下述专利文献2和专利文献3。
在专利文献2中记载了在所谓的环形芯的形状上具有特征的线圈部件。该环形芯形成为卷绕在外周面的绕组的直径沿着周向逐渐地增大或者减小。由此,在使用一体的线圈部件的过程中能够在宽频带中实现较高的衰减特性。
在专利文献3中记载了一种线圈部件,该线圈部件被分割成八个结构元件,该线圈部件具有在各个结构元件之间设有间隙的环状的线圈芯。未卷绕绕组的结构元件的截面积小于卷绕有绕组的其他结构元件的截面积。由此,在谋求线圈部件的小型化的同时,也实现了该线圈部件的直流叠加特性的提升。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2009-259971号公报
专利文献2:国际公开WO2008/084684号公报
专利文献3:日本特开2007-243136号公报
发明内容
发明要解决的问题
线圈部件乍一看是由简单的结构构成的,但却具有多种参数,而且,各种参数复杂地相关。因此,谋求各个参数的最佳化绝非容易之事。特别是,在线圈内部插入有线圈芯(磁心)的线圈部件中,线圈芯的看不到的电磁作用会对线圈部件的特性、动作状态产生很大的影响。因此,只能是一边重复尝试错误、一边得出详细资料,技术人员为了实现期望的产品规格需要大量的劳动力。
所述的各专利文献所记载的线圈部件通过使线圈芯具有某些结构上的特征来谋求提升特定的参数。但是,任一种结构上的特征都会对与关注的参数不同的其他参数产生很大的影响。因而,在如不考虑对于其他参数的影响则无法满足期望的产品规格这一点上,包含所述问题。
本发明即是鉴于所述的问题而完成的,提供能够容易地实现期望的磁特性的线圈部件、线圈部件的制造方法以及线圈部件组合。
用于解决问题的方案
采用本发明,提供一种线圈部件,其具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
采用本发明,提供一种线圈部件的制造方法,该线圈部件具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,其中,该制造方法包括以下工序:导出工序,在该导出工序中,基于所述线圈部件的期望的电感导出所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚的程度;形状决定工序,在该形状决定工序中,根据在所述导出工序中导出来的所述程度决定所述线圈芯的形状;以及成形工序,在该成形工序中,根据在所述形状决定工序中决定的所述线圈芯的形状成形所述线圈部件。
采用本发明,提供一种线圈部件组合,其包含多个线圈部件,该多个线圈部件具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,其中,在电感和直流叠加特性中的任一者相同的所述多个线圈部件中,第一所述线圈部件的所述线圈芯的与所述绕组的卷轴方向正交的截面与第二所述线圈部件的所述线圈芯的所述截面相比向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
所述发明的线圈部件中,环状的线圈芯中的与绕组的卷轴方向正交的截面向线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
由此,在线圈芯的截面中,线圈芯的比例在所偏倚的一侧和与所偏倚的一侧相反的一侧不同,所偏倚的一侧的磁场变得更强。即,线圈部件整体向有效磁路所偏倚的一侧偏倚。由此,与直流叠加特性相同且具有不偏倚的芯截面的线圈部件相比,在本发明的线圈部件中,有效磁路长度(平均磁路长度)实质上缩短或者伸长,电感增大或者减少。
也就是说,在本发明的线圈部件的制造过程中,能够几乎不对直流叠加特性产生影响地制作满足期望电感的线圈部件。因而,能够容易地实现期望的磁特性的线圈部件。
发明的效果
采用本发明,能够提供一种可容易地实现期望的磁特性的线圈部件、线圈部件的制造方法以及线圈部件组合。
附图说明
图1是第1实施方式的线圈部件的立体图。
图2的(a)是第1实施方式的线圈部件的主视图,图2的(b)是图2的(a)中的沿II-II的剖视图。
图3是示意地表示对绕组通电时在第1实施方式的线圈部件中产生的有效磁路和绕组的绕组方向的示意图。
图4是第2实施方式的线圈部件的立体图。
图5的(a)是第2实施方式的线圈部件的主视图,图5的(b)是图5的(a)中的沿III-III的剖视图。
图6是示意地表示对绕组通电时在第2实施方式的线圈部件中产生的有效磁路和绕组的绕组方向的示意图。
图7是表示顶板或者底板所采用的平板构件的图。图7的(a)是平板构件的俯视图,图7的(b)是平板构件的主视图。
图8是表示柱状部所采用的柱状构件的图。图8的(a)是柱状构件的俯视图,图8的(b)是柱状构件的主视图。
图9是表示流入第1实施方式的线圈部件和第2实施方式的线圈部件的直流电流和线圈部件之间的关系的图。图9的(a)表示将绕组并联连接的情况,图9的(b)表示将绕组串联连接的情况。
图10是表示第3实施方式的线圈部件的图。图10的(a)是第3实施方式的线圈部件的主视图,图10的(b)是图10的(a)中的沿IV-IV的剖视图。
图11是表示作为第1实施方式的变形例的线圈部件的图。图11的(a)是变形例的线圈部件的主视图,图11的(b)是图11的(a)中的沿V-V的剖视图。
图12是简单地表示正向转换器的电路的电路图。
图13是表示扼流线圈的制造方法的流程图。
具体实施方式
以下,使用附图说明本发明的实施方式。另外,在所有的附图中,对同样的结构元件标注相同的附图标记,适当地省略说明。
第1实施方式的结构
使用图1~图3说明本发明的第1实施方式的结构。
图1是第1实施方式的线圈部件100的立体图。
图2的(a)是线圈部件100的主视图,图2的(b)是图2(a)中的沿II-II的剖视图。
图3是示意地表示对绕组120通电时在线圈部件100中产生的有效磁路M1和绕组120的绕组方向的示意图。
本发明的第1实施方式的线圈部件100包括环状的线圈芯110和绕组120。环状的线圈芯110由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成。绕组120以接近线圈芯110的方式卷绕于线圈芯110的周围。线圈部件100的特征在于,线圈芯110中的与绕组120的卷轴正交的截面向线圈芯110的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
更详细地讲,线圈芯110通过使一对柱状部116、118和一对夹持部(顶板112和底板114)分别形成方形的一个边而构成为环状,该一对柱状部116、118为柱状且彼此的侧面相对,该一对夹持部(顶板112和底板114)以夹持一对柱状部116、118的方式支承一对柱状部116、118。
绕组120以螺旋状分别卷绕在一对柱状部116、118上,一对柱状部116、118的截面向内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
如图2的(b)所示,在本实施方式的线圈部件100中,作为线圈芯110(柱状部116、118)的截面向内环侧偏倚方式进行说明。
如图3所示,绕组122从柱状部116的上表面看顺时针地卷绕,绕组124从柱状部118的上表面看逆时针地卷绕。另外,虽未图示,但绕组122和绕组124具有引出线,成为能够通过该引出线通电的结构。
由导磁率比线圈芯110的导磁率低的树脂形成的树脂薄膜130在柱状部116、118和顶板112之间延伸,形成有所谓的线圈间隙。
优选的是,树脂薄膜130的导磁率与线圈芯110的导磁率相比低到被视为与空气同等的程度。
在本实施方式中,树脂薄膜130的位置设为柱状部116、118和顶板112之间,但也可以设为柱状部116、118和底板114之间,也可以是这两者。
线圈芯110贯穿于线圈(绕组120)的内侧。线圈芯的材料一般来说能够列举出由以铁氧化物为主要成分的陶瓷构成的材料(铁氧体芯)、由非晶质合金构成的材料(非晶质芯)、对金属粉末进行压缩成形而成的材料(粉芯)、使多个电磁钢板电绝缘而设为层叠结构而成的材料(层叠芯)等。
环状是指包围平面上的恒定区域的形状(圆形、方形等)、或者包围平面上的恒定区域的轮廓缺失一部分的形状(字母C形、日文片假名コ形等)。在此,缺失是指线圈芯110能称为闭磁路结构的程度的缺失,换言之,缺失部位作为线圈芯110中的线圈间隙发挥功能。
内环侧的意思是指环状的线圈芯110中的、相对的第1部分和第2部分的相对方向上的内侧。外环侧的意思是指环状的线圈芯110中的、相对的第1部分和第2部分的相对方向上的外侧。
面向一侧偏倚是指面心靠向一侧。根据本实施方式的柱状部116、118,更具体地讲,在假定线圈芯110由单一原材料构成而求出柱状部116、118的截面的刚心和面心的情况下,只要刚心位于比面心靠外环侧的位置,就可以说该截面向内环侧偏倚。另一方面,在相同的假定条件下,只要该截面的刚心位于比面心靠相对方向上的内侧的位置,就可以说该截面向外环侧偏倚。面心作为截面积的重心而求出,刚心通过用截面面积矩(日文:断面1次モーメント)除以截面积而求出。
在此,柱状是指柱这样的形状。更具体地讲,也包含侧周面相对于任意的平面直立的形状、侧周面中间鼓出的形状、侧周面中间缩细的形状、在侧周面中包含凸部或者凹部的形状等。
本实施方式的柱状部116、118无论在其铅垂下方放置底板114的情况下,或者是在其铅垂下方放置顶板112的情况下,都能够相对于底板114或者顶板112直立。在这种情况下,即使是在组装线圈芯110之前柱状部116、118单体无法直立的形状,只要在组装了线圈芯110的状态下、即作为线圈芯110的完成品,柱状部116、118相对于底板114或者顶板112直立即可。
在此,侧周面是指除了两端面之外的面。在此,“彼此的侧周面相对”既可以是彼此的侧周面之间为中空且从一个侧周面上能直接看到另一个侧周面的关系,也可以是在相互之间夹设有其他构件(例如密封树脂)而相面对的关系。
在此,接近的意思包含接触和不接触而位于附近的位置这两种情况。
本实施方式的线圈芯110和绕组120的导体部分(线圈)之间的分开距离极小的方式较佳。究其原因,通过对线圈通电而产生的磁场越靠近线圈附近则越强,线圈芯110和线圈越接近,通过线圈芯110的磁通量越增加,作为线圈部件100整体,电感等磁性特性提高。
在形成线圈芯110的材料的电阻率较低的情况(例如Mn-Zn系铁氧体芯)下,若将绕组接触地卷绕,则由在芯端中产生的毛刺引起绕组的覆膜破损,导致线圈芯110和线圈短路。为了防止该短路,存在需要预先在线圈芯110的表面进行绝缘处理(例如利用带、树脂生成覆膜等)的情况。
一对夹持部(顶板112和底板114)夹持柱状部116、118是指,作为夹持部的一个面的、顶板112的下表面与柱状部116、118的上表面相对,作为夹持部的另一个面、的底板114的上表面与柱状部116、118的下表面相对,包含这些相对的面相互间接触和不接触这两种情况。在本实施方式中,相对的面相互间不接触的情况例如能够列举出设有间隙的情况。
一对夹持部(顶板112和底板114)支承一对柱状部116、118是指,柱状部116、118以不会相对于夹持部(顶板112或者底板114)相对地移动的方式固定于该夹持部。作为柱状部116、118的支承方法,可以考虑各种各样的方式,例如既可以将柱状部116、118粘接固定于顶板112或者底板114,也可以将柱状部116、118嵌合固定于顶板112或者底板114。也可以利用将顶板112或者底板114压接于柱状部116、118的上表面和下表面这两者的夹具进行固定。顶板112、底板114以及柱状部116、118也可以配置在预定位置并利用绝缘树脂密封。
在图3中用虚线表示线圈部件200的有效磁路M1。如在此所示,通过线圈芯110的有效磁路M1比中心靠近内环侧。这是通过线圈芯110的截面向线圈芯110的内环侧偏倚,使通过线圈芯110的内环侧的磁通量增加,相反使通过圈芯110的外环侧的磁通量减少,因此,线圈部件100整体的有效磁路M1靠近内环侧。
理想的线圈中的电感用以下的数学式(1)表示。
数学式1
L=(μ·Ae·N2)/l (1)
在此,L:电感、l:有效磁路长度、Ae:芯截面积、μ:芯导磁率。
如数学式(1)所示,在理想的线圈中,电感和有效磁路长度处于反比例的关系。在现实的线圈中,电感和有效磁路长度的反比例关系多少会破坏一些,但毫无疑问处于只要有效磁路长度缩短、电感就会增大、只要有效磁路长度伸长、电感就会减少的关系。
在本实施方式的线圈部件100中,如上所述通过有效磁路M1靠近内环侧来实质上缩短有效磁路长度,因此,与各种参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相同的线圈部件相比,电感增大。
在此,芯体积是指线圈芯110自身的体积。
在此,芯间隔是指柱状部116的内环侧侧面和柱状部118的内环侧侧面之间的分开距离。内环侧侧面是线圈芯110的侧周面中的、配置在内环侧的侧面。
在此,芯材质是指线圈芯110的原材料。
在此,卷绕方式是指将绕组120卷绕在柱状部116、118的周围的方法,更具体地讲包含对绕组120施加的张力、绕组120彼此的间距等。
在此,圈数是指将绕组120卷绕在柱状部116、118的周围的数量(匝数)。
由线圈芯110的结构支配性地决定线圈部件100的直流叠加特性。根据本实施方式,更详细地讲,由柱状部116、118的截面积、柱状部116和柱状部118之间的间隔、顶板112和底板114的体积、顶板112、底板114以及柱状部116、118的材质、线圈芯110的间隙长度(树脂薄膜130的厚度)、绕组120的卷绕方式、绕组120的圈数这样的参数来决定线圈部件100的直流叠加特性。在此列举的参数中的、绕组120的圈数能够任意地增减,但其上限由线圈芯110的尺寸、形状来决定。
本实施方式的线圈部件100着眼于在此列举的参数所不包含的线圈芯110(柱状部116、118)的截面的偏倚来增大线圈部件100的电感,因此,几乎不会对直流叠加特性产生影响。
在通常的线圈部件中,通过根据期望的电感等决定线圈芯的原材料和结构,增减圈数、间隙长度,来制作满足期望的电感和期望的直流叠加特性的线圈部件。在圈数和间隙长度发生变化的情况下,由于电感和直流叠加特性处于此消彼长的关系,因此,若使一者增加,则另一者减少。
在本实施方式的线圈部件100中,不那么考虑对于直流叠加特性的影响就能制作满足期望的电感的线圈部件,因此,能够容易地实现期望的磁特性。
在此,制作线圈部件是指通过调整或者选择各种参数来制造满足期望的规格的线圈部件。更具体地讲,也包含一边交替地重复进行导出某一参数的期望值并实际测量线圈部件的该参数的工序和增减线圈芯的圈数、间隙长度的工序、一边制造满足所导出来的期望值的线圈部件的方式等。或者,也包含导出某一参数的期望值而从该参数不同的多个线圈部件的组合中选择并制造满足所导出来的期望值的线圈部件的方式等。
在本实施方式的线圈部件100中,卷绕有绕组122的柱状部116和卷绕有绕组124的柱状部118独立,利用一对夹持部(顶板112和底板114)夹持柱状部116和柱状部118。由于是这样的结构,因此,能够在柱状部116、118上卷绕绕组122、124之后组装线圈部件100。因此,能够利用机械进行自动绕组,可起到在卷绕时对绕组122、124施加的张力恒定、减少卷绕作业所花费的时间等的效果。
在本实施方式的线圈部件100中,由于柱状部116、118和夹持部(顶板112和底板114)是分离的独立构件,因此,能够从横截面偏倚的程度多种多样的一系列的柱状构件中选择使用柱状部116、118。由此,仅通过更换柱状部116、118就能够增减线圈部件100的电感。从夹持部的方面来说,能够谋求夹持部所使用的构件的共用化。由此,能够谋求提高线圈部件100的生产效率以及低成本化。
如图2的(b)所示,本实施方式的柱状部116、118的横截面为大致梯形。柱状部116、118的横截面各自所具有的边中的、最大长度的边配置在线圈芯110的内环侧。柱状部116、118的横截面在任意高度均是大致相同的形状,柱状部116、118分别垂直于底板114和顶板112。
即,可以说本实施方式的线圈部件100具有以下的结构上的特征。
一个柱状部116中的侧周面包含至少一个平面部,侧周面所包含的平面部中的具有最大面积的最大平面部117位于线圈芯110的内环侧,由此,柱状部116的截面向内环侧偏倚。
另一个柱状部118中的侧周面包含至少一个平面部,侧周面所包含的平面部中的具有最大面积的最大平面部119位于内环侧,由此,柱状部118的截面向内环侧偏倚。
即,在本实施方式的线圈部件100中,一对柱状部116、118各自在线圈芯110的内环侧具有最大平面部117、119,彼此的最大平面部117、119平行地配置。
如图1、图2的(a)所示,本实施方式的线圈芯110为方形形状。在方形形状的线圈芯110中,通过设为最大平面部117和最大平面部119中的任一者配置在线圈芯110的内环侧的结构,能够更有效地缩短线圈部件100的有效磁路长度,增大线圈部件100的电感。并且,通过最大平面部117和最大平面部119彼此在内环侧平行地配置,能够最大程度地缩短线圈部件100的有效磁路长度,增大线圈部件100的电感。
顶板112和底板114由平行地相对的一对平板构成。即,顶板112和底板114平行地相对,在相对的空间内不具有除柱状部116、118之外的突起物。在此,突起物是自顶板112和底板114突出的部位,由与顶板112和底板114各自的原材料相同的原材料或者具有相等的导磁率的原材料构成。
假定在顶板112和底板114中的至少一者在彼此的相对面具有突起物的情况下,该突起物使顶板112和底板114之间的磁场扭曲,使线圈部件100的磁路形成移动到线圈芯110的外环侧,由此,很有可能损害本实施方式的效果。即,优选的是在顶板112和底板114之间除了柱状部116、118之外尽可能不配置具有较高的导磁率的构件的结构。
优选的是,在顶板112和底板114相对的空间内,内包有一对柱状部116、118。究其原因,在柱状部116上以接近柱状部116的侧面的方式卷绕有绕组122,在柱状部118上以接近柱状部118的侧面的方式卷绕有绕组124,通电时在该侧面整体范围内产生磁场。因而,通过设为在顶板112和底板114相对的空间内内包有柱状部116和柱状部118的结构,能够防止通过柱状部116、118的磁通量的泄漏,线圈部件100整体的电感增大等各种磁特性提升。
至此,说明了本实施方式的结构,但其是本发明的一例子,可采取不同的结构。
例如,就柱状部116、118的横截面的形状而言,本实施方式设为大致梯形,但并不限定于此,只要是向线圈芯110的内环侧或者外环侧偏倚的形状,就可以是任一种形状。例如,可采用三角形、五边形等多边形、半圆、圆弧、凸形状、凹形状、仅由曲线包围而向一侧偏倚的形状等各种各样的变化。
在本实施方式中,柱状部116和柱状部118以将线圈部件100的横截面中心作为基准地对称配置的方式图示,但也可以是不对称。
第2实施方式的结构
使用图4~图6说明本发明的第2实施方式的结构。
图4是第2实施方式的线圈部件200的立体图。
图5的(a)是线圈部件200的主视图,图5的(b)是图5的(a)中的沿III-III的剖视图。
图6是示意地表示在对绕组220通电时在线圈部件200中产生的有效磁路M2和绕组220的绕组方向的示意图。
本发明的第2实施方式的线圈部件200具备环状的线圈芯210、绕组220以及树脂薄膜230。线圈芯210具备顶板212、底板214、柱状部216以及柱状部218。
在柱状部216上卷绕有绕组222,在柱状部218上卷绕有绕组224。如图6所示,绕组222从柱状部216的上表面看顺时针地卷绕,绕组224从柱状部218的上表面看逆时针地卷绕。
另外,在此虽未图示,但绕组222和绕组224各自具有引出线,成为能够通过该引出线通电的结构。
线圈芯210是由与第1实施方式的线圈芯110同质的原材料构成的构件,绕组220是由与第1实施方式的绕组120同质的原材料构成的构件,树脂薄膜230是由与第1实施方式的树脂薄膜130同质的原材料构成的构件。
顶板212和底板214可以使用与第1实施方式的顶板112和底板114共用的构件。
另一方面,如图5的(b)所示,本实施方式的线圈部件200在线圈芯210(柱状部216、218)的截面向外环侧偏倚这一点上与第1实施方式的线圈部件100不同。
在图6中用虚线表示线圈部件200的有效磁路M2。如在此所示,在本实施方式的线圈部件200中,通过线圈芯210的有效磁路M2比中心靠近外环侧。即,线圈芯210的截面向线圈芯210的外环侧偏倚。由此,通过线圈芯210的外环侧的磁通量增加,相反通过线圈芯210的内环侧的磁通量减少,因此,线圈部件200整体的有效磁路M2靠近外环侧。
因而,本实施方式的线圈部件200的有效磁路长度实质上伸长,因此,与各种参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相同的线圈部件相比,电感减少。
更详细地说明本实施方式的线圈部件200的结构上的特征,内容如下。
一个柱状部216中的侧周面包含至少一个平面部,侧周面所包含的平面部中的具有最大面积的最大平面部217位于线圈芯210的外环侧,由此,柱状部216的截面向外环侧偏倚。
另一个柱状部218中的侧周面包含至少一个平面部,侧周面所包含的平面部中的具有最大面积的最大平面部219位于线圈芯210的外环侧,由此,柱状部218的截面向外环侧偏倚。
即,在本实施方式的线圈部件200中,一对柱状部216、218各自在线圈芯210的外环侧具有最大平面部217、219,彼此的最大平面部217、219平行地配置。
如图4、图5的(a)所示,本实施方式的线圈芯210为方形形状。在方形形状的线圈芯210中,通过设为最大平面部217和最大平面部219中的任一者配置在线圈芯110的外环侧的结构,能够更有效地使线圈部件200的有效磁路长度伸长,减少线圈部件200的电感。并且,通过最大平面部217和最大平面部219彼此在外环侧平行地配置,能够最大程度地使线圈部件200的有效磁路长度伸长,减少线圈部件200的电感。
第1实施方式和第2实施方式的评价试验
使用图7~图9说明第1实施方式的线圈部件100的磁特性和第2实施方式的线圈部件200的磁特性的评价试验。
图7是表示顶板112、212或者底板114、214所采用的平板构件12的图。图7的(a)是平板构件12的俯视图,图7的(b)是平板构件12的侧视图。
图8是表示柱状部116、118、216、218所采用的柱状构件16的图。图8的(a)是柱状构件16的俯视图,图8的(b)是柱状构件16的侧视图。
图9是表示流入线圈部件100和线圈部件200的直流电流和线圈部件之间的关系的图。图9的(a)表示将绕组122和绕组124并联连接或者将绕组222和绕组224并联连接的情况,图9的(b)表示将绕组122和绕组124串联连接或者将绕组222和绕组224串联连接的情况。
如图7所示,平板构件12从上表面看时是一边为62mm的正方形的平板,其厚度为16mm。
如图8所示,柱状构件16从上表面看时为大致梯形,更详细地讲是自底边为31mm和51mm、高度为20mm的梯形对各底边的两端部进行圆倒角而成的形状。柱状构件16的厚度为20mm。
平板构件12和柱状构件16的材料分别采用作为Mn-Zn系铁氧体原材料的ML24D。
如图8的(a)所示,柱状构件16的截面形状是角部15、17做成倒角的大致多边形,具体地讲是大致梯形。
位于柱状构件16的截面所偏倚的一侧的角部17处的倒角的尺寸小于位于与柱状构件16的截面所偏倚的一侧相反的一侧的角部15处的倒角的尺寸。更详细地讲,对角部15实施10mm半径的圆倒角加工,对角部17实施6mm的圆倒角加工。另外,在此例示了圆倒角(R倒角),但也可以实施45°倒角(C倒角)。
通过对柱状构件16中的角部15、17进行倒角,能够将绕组(例如绕组122、124、绕组222、224)更密合地卷绕在柱状构件16上。由此,来自柱状构件16的磁通量泄漏减少,因此,线圈部件(例如线圈部件100、线圈部件200)整体的电感增大等各种磁特性提升。
由于角部17处的圆倒角的半径尺寸小于角部15处的圆倒角的半径尺寸,因此,在所偏倚的一侧的平面部(最大平面部117、最大平面部217)的侧周面方向上的两端部,由于倒角而被消除的区域变少。因而,通过施加所述那样的倒角,使在线圈装置中产生的有效磁路移动到线圈芯的截面所偏倚的一侧这样的本发明的效果变得更加显著。
将图7、图8所示的平板构件12和柱状构件16组合起来,制成第1实施方式的线圈部件100和第2实施方式的线圈部件200。
在此,绕组120、220所采用的线材的直径设为1mm,其圈数设为40圈。间隙长度(树脂薄膜130、230的厚度)设为1mm。在柱状构件16之间夹持配置有11.7mm的隔离件(未图示)。测量频率设为100kHz地进行测量。
如图9所示,无论在并联连接的情况下还是在串联连接的情况下,线圈部件100都显示出比线圈部件200的电感大的电感。线圈部件100的电感和线圈部件200的电感之差为约4%左右。
在对于线圈部件100和线圈部件200比较了直流叠加特性的情况下,都大致同样地显示出电感下降的倾向。
即,能够评价出能够通过使线圈芯110、210的截面形状发生变化来谋求电感的增减。此外,能够评价出只要其他参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相同,就几乎不会对直流叠加特性产生影响。
第3实施方式
使用图10说明本发明的第3实施方式。
图10是表示第3实施方式的线圈部件300的图。图10的(a)是线圈部件300的主视图,图10的(b)是图10的(a)中的沿IV-IV的剖视图。
如图10的(a)所示,线圈芯310为弯曲的棒状,截面向线圈芯310弯曲的方向上的内侧和外侧中的至少一侧偏倚。在这一点上,第3实施方式的线圈部件300与第1实施方式的线圈部件100、第2实施方式的线圈部件200不同。更具体地讲,本实施方式的线圈芯310是由环形(圆形)的一个构件构成的环形芯。
在此,弯曲除了包含在此图示的环形的形态之外,还包含在其中途弯曲一次的形态(字母L形)、在其中途向相同方向弯曲两次的形态(字母U形)、弯成弓形的形态等。线圈芯310也并不一定由一个构件构成,也可以通过连结多个构件而构成。
第3实施方式的线圈部件300在卷绕在线圈芯310周围的绕组320是一个线材、在棒状的线圈芯310的大致整个侧周面上卷绕的方面与所述实施方式不同。
但是,在电路的方面上讲,可以说与将多个绕组(例如第1实施方式的绕组122和绕组124)串联连接的结构是等价的。
另外,在此将绕组320作为一个线材进行说明,但也可以由多个构件构成绕组320,在这种情况下也可以并联连接。
线圈间隙330并不限定于空隙的方式,也可以填充有与线圈芯310的原材料相比导磁率足够小的原材料(例如树脂等)。此外,线圈间隙330并不一定必须设置,在这种情况下,线圈芯310也可以是在中途不间断的完全的圆形、矩形、椭圆形等。
如图10的(b)所示,第3实施方式的线圈部件300在与绕组320的卷轴方向正交的线圈芯310的截面向线圈芯310的内环侧偏倚这一点上与第1实施方式的线圈部件100是同样的。换言之,线圈芯310的内环侧的厚度大于其外环侧的厚度。在此,线圈芯310的厚度是指线圈芯310看起来是环形的方向、即图10的(a)所示的视点上的线圈芯310的深度尺寸。
由于具有与线圈部件100同样的特征,因此,线圈部件300也起到与各种参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相等的线圈部件相比电感增大这样的效果。
由于线圈部件300具有所谓的环形芯,因此,磁通量的泄漏较少,与各种参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相等的线圈部件(例如线圈部件100)相比电感变大。
另外,在此说明了线圈芯310的内环侧的厚度大于其外环侧的厚度的实施方式。作为本实施方式的变形例,也可以是线圈芯310的外环侧的厚度大于其内环侧的厚度的方式。在这样的变形例的情况下,根据利用线圈部件100和线圈部件200的比较说明的道理可明确与第3实施方式相比电感变小。
图10的(b)中图示了线圈芯310的截面为大致梯形,但其是一例子,与第1实施方式的柱状部116、118的截面形状同样,可以考虑各种各样的变化。
第1实施方式的变形例
使用图11说明本发明的第1实施方式的变形例。
图11是表示作为第1实施方式的变形例的线圈部件400的图。图11的(a)是线圈部件400的主视图,图11的(b)是图11的(a)中的沿V-V的剖视图。
变形例的线圈部件400具备环状的线圈芯410、绕组420以及树脂薄膜430。线圈芯410具备顶板412、底板414、柱状部416以及柱状部418。在柱状部416上卷绕有绕组422,在柱状部418上卷绕有绕组424。
在此虽未图示,但与第1实施方式的线圈部件100同样,绕组422从柱状部416的上表面看顺时针地卷绕,绕组424从柱状部418的上表面看逆时针地卷绕。
在此虽未图示,绕组422和绕组424各自具有引出线,成为能够通过该引出线通电的结构。
线圈芯410是由与第1实施方式的线圈芯110同质的原材料构成的构件,绕组420是由与第1实施方式的绕组120同质的原材料构成的构件,树脂薄膜430是由与第1实施方式的树脂薄膜130同质的原材料构成的构件。
顶板412和底板414是与第1实施方式的顶板112和底板114相同的构件。
如图11的(a)所示,在线圈部件400中,柱状部416、418与夹持部(顶板412)分开,该柱状部416、418和顶板412之间的分开距离在柱状部416、418中的截面所偏倚的一侧比在与柱状部416、418中的截面所偏倚的一侧相反的一侧大这方面与第1实施方式的线圈部件100不同。
在柱状部416、418和顶板412之间延伸的树脂薄膜430为楔状。在此,楔状是指一端较厚且朝向另一端逐渐变薄的形状。
更详细地讲,本变形例的线圈部件400在柱状部416、418的截面向内环侧偏倚、而且其分开距离在内环侧比在外环侧大这方面与第1实施方式的线圈部件100不同。
换言之,可以说在柱状部416、418和顶板412之间延伸的树脂薄膜430在位于线圈芯410的内环侧的一端较厚,朝向位于该线圈芯410的外环侧的另一端逐渐变薄。
本变形例的线圈部件400通过具有所述的结构上的特征,能够具有所谓的摆动特性。在此,摆动特性是指流入绕组的电流较小时能够确保比较大的电感,即使电流变大也能够在一定程度上确保电感的特性。
主要在高频的开关电源电路所采用的扼流线圈中,为了防止间歇振荡而使其具有摆动特性。
在线圈芯的截面形状对称的通常的线圈部件中为了使其具有摆动特性而设置楔状的线圈间隙的情况下,不管将何处加厚(或者减薄),所述特性都不怎么改变。另一方面,在本变形例的线圈部件400中,根据加厚(或者减薄)的位置,所述特性较大程度地变化。
若像本变形例的线圈部件400这样以柱状部416、418的横截面所偏倚的一侧(线圈芯410的内环侧)变厚(分开距离变大)的方式设置线圈间隙,则更多的磁通量所通过的内环侧的导磁率减少,因此,与通常的线圈部件相比显示出更显著的摆动特性,能够进一步提升直流叠加特性。
由于本变形例的线圈部件400减小了线圈芯410的外环侧的线圈间隙(分开距离),因此,也起到向线圈部件400外部的磁通量泄漏变少这样的效果。
在本变形例中,对加厚柱状部416、418的横截面所偏倚的一侧的线圈间隙的事例进行了说明,但并不限定于此。即,也可采取将柱状部416、418的横截面所偏倚的一侧的线圈间隙减薄的方式。在这种情况下,由于更多的磁通量所通过的内环侧的导磁率较高,因此,在电流较小的区域中能够获得较大的电感。
在本变形例中,对作为第1实施方式的变形例的线圈部件400进行了说明,但并不限定于此,也可以构成使第2实施方式的线圈部件200具有摆动特性的线圈部件。即,也可以是柱状部的截面向外环侧偏倚、且柱状部和夹持部(顶板或者底板)之间的分开距离在外环侧比在内环侧大的方式。
在此,线圈间隙(树脂薄膜430)的形状作为楔状进行了说明,但并不限定于此,可采取各种各样的形状。例如,也可以是,通过在从正面看的情况下柱状部416、418的上表面形成为阶梯状,分开距离在线圈芯410的内环侧和外环侧不同。
至此,使用各种实施方式和变形例说明了本发明的线圈部件的结构,但这些是例示。本发明的各种结构元件不必各自独立地存在,容许多个结构元件形成为一个构件、一个结构元件由多个构件形成、某一个结构元件是另一个结构元件的一部分、某一个结构元件的一部分和另一个结构元件的一部分重复等方式。
本发明的各种结构元件不排除根据需要在各个结构元件上设置未图示的孔、狭缝等。
线圈部件组合
对具有多个至此说明的各种实施方式、变形例的线圈部件的线圈部件组合进行说明。
即,是包含多个线圈部件(例如线圈部件100和线圈部件200)的线圈部件组合,这些线圈部件具备由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成的环状的线圈芯(例如线圈芯110、线圈芯210)和以接近线圈芯的方式卷绕于圈芯的周围的绕组(例如绕组120、绕组220)。
该线圈部件组合的电感和直流叠加特性中的任一者是相同的。其特征在于,该线圈部件组合所包含的多个线圈部件中的、第一线圈部件的线圈芯的与绕组的卷轴方向正交的截面与第二线圈部件的线圈芯的截面相比向线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
在该线圈部件组合中除了包含所述的各种线圈部件之外,也可以还包含线圈芯的截面形状对称的线圈部件。即,在多个线圈部件之间比较线圈芯的截面形状时,需要一者与另一者相比偏倚,在单一的线圈部件中线圈芯的截面并不一定需要偏倚。
若是由各种参数(芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)相同的多个线圈部件构成的线圈部件组合,则通过具有所述特征,能够提供一种显示出相同的直流叠加特性且具有不同的电感的线圈部件组合。
若是由所述各种参数、特别是芯材质、间隙长度和圈数中的至少一者不同的多个线圈部件构成的线圈部件组合,则通过具有所述特征,能够提供一种具有相同的线圈部件且不同的直流叠加特性的线圈部件组合。
线圈部件的制造方法
对制造至此说明的各种实施方式和变形例的线圈部件的方法进行说明。即,具备由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成的环状的线圈芯(例如线圈芯110、线圈芯210)和以接近线圈芯的方式卷绕于线圈芯的周围的绕组(例如绕组120、绕组220)的线圈部件(例如线圈部件100、线圈部件200)的制造方法。
该制造方法包含导出工序、形状决定工序以及成形工序。在导出工序中,基于线圈部件的期望的电感导出线圈芯的与绕组的卷轴正交的截面向线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚的程度。在形状决定工序中,根据在导出工序中导出来的程度决定线圈芯的形状。在成形工序中,根据在形状决定工序中决定的线圈芯的形状成形线圈部件。
在此,为了更具体地说明,假定制造正向转换器的次级侧平滑电路RF所采用的扼流线圈L1。另外,在此表示的制造方法是本发明的制造方法的一例子,并不限定于该方式。
图12是简单地表示正向转换器的电路的电路图。
图13是表示扼流线圈L1的制造方法的流程图。
如图12所示,利用AC/DC转换器(在图12中图示为A/D)转换交流电源AC而成的直流电力负荷于开关晶体管Tr1。另外,为了谋求输入电压的平滑化而设有输入电容器Cin。开关晶体管Tr1利用控制电路CC按照预定的周期被开关,将直流电力转换为几十kHz以上的高频电力。由开关晶体管Tr1转换后的高频电力利用变压器T1被转换为目标的电压和电流。利用二极管D1和二极管Dr,在开关晶体管Tr1为OFF时产生的浪涌电流不流入变压器T1,而向输出侧回流。
在此,在由变压器T1转换后的电压、电流中,脉冲叠加。为了将该电压、电流整流、平滑,在变压器T1的次级侧设有平滑电路RF。在图12中用虚线包围的电路是平滑电路RF。平滑电路RF由扼流线圈L1和电容器C1构成。由于平滑电路RF的目的是使脉冲衰减,因此,扼流线圈L1的电感值是重要的参数之一,但直流叠加特性也很重要。即,对于可流入扼流线圈L1的最大电流,扼流线圈L1作为线圈发挥功能也很重要。
倘若扼流线圈引起磁饱和而不作为线圈发挥功能,则平滑电路RF无法整流、平滑,无法作为正向转换器稳定地输出电力供给。
在图12所示的正向转换器中,能够像以下的数学式(2)那样表示扼流线圈L1的电感。
数学式2
另外,在数学式(2)中,设为
L1:扼流线圈L1的电感
VS:变压器T1的次级绕组电压
VO:正向转换器的输出电压
ΔIL:容许的脉冲电流
tON:开关的ON时间。
考虑在开关电源中保护电路(未图示)的动作条件来决定流入扼流线圈L1的最大电流IL(MAX)。在此,保护电路是指,在监视主电路的电压、电流等检测出过载、过电压等异常的情况下,为了防止转换器和感应电动机的破损,使转换器停止或者控制电压、电流值的电路。也加进容许的脉冲电流ΔIL来决定最大电流IL(MAX)。
假定在保护电路的动作条件是额定输出电流IO的1.2倍、容许的脉冲电流ΔIL是30%P-P(利用直流输出换算是15%)的情况下,能够用以下的数学式(3)表示最大电流IL(MAX)。
数学式3
IL(MAX)=IO×1.2×1.15=IO×1.38 (3)
如图13所示,在制造扼流线圈L1时,首先根据数学式(2)计算扼流线圈L1的期望的电感(步骤S1)。
接着,根据数学式(3)计算扼流线圈L1的期望的直流叠加特性、即必须维持在步骤S1中求出的电感的最大电流IL(MAX)(步骤S2)。
基于在步骤S2中求出的期望的直流叠加特性来决定扼流线圈L1的各种参数(例如芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)(步骤S3)。
在步骤S3中,例如也可采取基于在步骤S2中求出的直流叠加特性和在步骤S1中求出的期望的电感来概算各种参数(例如芯体积、芯间隔、芯材质、间隙长度、卷绕方式、圈数)这样的方式。在此,概算包含带有一定程度的数值宽度地决定期望值、从许多个选项中限定为一定数量的选项。
或者,在步骤S3中,例如也可采取选定线圈部件组合的方式,该线圈部件组合包含多个由所述的实施方式、变形例构成的线圈部件,且由满足在步骤S2中求出的期望的直流叠加特性的多个线圈部件构成。
基于在步骤S1中求出的期望的电感,导出扼流线圈L1的线圈芯的截面向线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚的程度(以下称作偏倚程度)(步骤S4,导出工序)。
根据在步骤S4中导出来的偏倚程度决定线圈芯的形状(步骤S5,形状决定工序)。
根据在步骤S5中决定的线圈芯的形状成形扼流线圈L1(步骤S6,成形工序)。
在步骤S4中,例如也可采取基于在步骤S3中决定的各种参数和在步骤S1中求出的期望的电感来计算偏倚程度的方式。该计算可以使用反复实验得到的偏倚程度、各种参数、电感之间的关系式(经验式)。
在步骤S5中,例如也可采取基于在步骤S3中概算出的各种参数和在步骤S4中导出的偏倚程度来决定线圈芯的形状的方式。
作为将步骤S4和步骤S5合并执行的方式,例如也可采取从步骤S3中选定的线圈部件组合中选定具有期望的电感的线圈部件的方式。
在步骤S6中,例如也可以是通过向在步骤S5中确定的形状的模具中放入铁氧体的颗粒并进行烧结来成形的方式。或者,也可以是磨削原来的线圈芯而成形为在步骤S5中确定的形状的方式。
至此,假定制造正向转换器的次级侧平滑电路RF所采用的扼流线圈L1说明了本发明的线圈部件的制造方法,但也可以应用于其他用途所采用的线圈部件的制造方法。
例如也可以应用于制造PWM控制反激式转换器所采用的变压器。在这种情况下,线圈部件独立地具有多个绕组(例如线圈部件100的绕组122和绕组124),将一个绕组用作初级侧绕组,将另一个绕组用作次级侧绕组。
该变压器以PWM方式(电流连续模式)使用,与以RCC方式(电流临界模式)使用的变压器相比需要增大电感。通常是通过减小间隙长度来确保期望的电感,但由于此时直流叠加特性下降,因此,存在不满足期望的规格的情况。
但是,在本发明的线圈部件的制造方法中,通过增减线圈芯截面的偏倚程度,几乎不改变直流叠加特性就能够增减电感,因此,能够容易地实现期望的电感。
即,本发明的线圈部件的制造方法优选的是,应用于在通常的电感调整方法(例如圈数的增减或者间隙长度的增减)中由于电感和直流叠加特性处于此消彼长的关系而很难制作的线圈部件产品。
本实施方式包含以下的技术思想。
(1)一种线圈部件,其中,该线圈部件具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
(2)根据所述(1)所述的线圈部件,其中,通过柱状且彼此的侧周面相对的一对柱状部和以夹持所述一对柱状部的方式支承所述一对柱状部的一对夹持部分别形成方形的一边,所述线圈芯构成为环状,所述绕组分别卷绕在所述一对柱状部,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧和所述外环侧中的任一侧偏倚。
(3)根据所述(2)所述的线圈部件,其中,所述一对柱状部的至少一个柱状部的所述侧周面包含至少一个平面部,所述侧周面所包含的所述平面部中的具有最大面积的最大平面部位于所述内环侧或者所述外环侧,由此,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧和所述外环侧中的任一侧偏倚。
(4)根据所述(3)所述的线圈部件,其中,所述一对柱状部的至少一个柱状部的所述截面的形状是将角部做成倒角的大致多边形,位于所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧的所述角部处的所述倒角的尺寸小于位于与所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧相反的一侧的所述角部处的所述倒角的尺寸。
(5)根据所述(3)或(4)所述的线圈部件,其中,所述一对柱状部各自在所述内环侧具有所述最大平面部,彼此的所述最大平面部平行地配置。
(6)根据所述(3)或(4)所述的线圈部件,其中,所述一对柱状部各自在所述外环侧具有所述最大平面部,彼此的所述最大平面部平行地配置。
(7)根据所述(2)~(6)中任一项所述的线圈部件,其中,所述一对夹持部的至少一个夹持部和所述一对柱状部分开,所述一对柱状部和所述一对夹持部的所述至少一个夹持部之间的分开距离在所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧比在与所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧相反的一侧大。
(8)根据所述(7)所述的线圈部件,其中,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧偏倚,而且,所述分开距离在所述内环侧比在所述外环侧大。
(9)根据所述(1)所述的线圈部件,其中,所述线圈芯为弯曲的棒状,所述线圈芯的所述截面向所述线圈芯弯曲的方向上的内侧和外侧中的至少一侧偏倚。
(10)一种线圈部件的制造方法,该线圈部件具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,其中,该制造方法包括以下工序:导出工序,在该导出工序中,基于所述线圈部件的期望的电感导出所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚的程度;形状决定工序,在该形状决定工序中,根据在所述导出工序中导出来的所述程度决定所述线圈芯的形状;以及成形工序,在该成形工序中,根据在所述形状决定工序中决定的所述线圈芯的形状成形所述线圈部件。
(11)一种线圈部件组合,其包含多个线圈部件,该多个线圈部件具备:环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,其中,在电感和直流叠加特性中的任一者相同的所述多个线圈部件中,第一所述线圈部件的所述线圈芯的与所述绕组的卷轴方向正交的截面与第二所述线圈部件的所述线圈芯的所述截面相比向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚。
(A)根据所述(2)~(8)中任一项所述的线圈部件,其中,所述一对夹持部由平行地相对的一对平板构成。
(B)根据所述(A)所述的线圈部件,其中,在所述一对平板相对的空间内,内包有所述一对柱状部。
附图标记说明
100、200、300、400、线圈部件;110、210、310、410、线圈芯;112、212、412、顶板;114、214、414、底板;116、118、216、218、416、418、柱状部;120、122、124、220、222、224、320、420、422、424、绕组;130、230、430、树脂薄膜;330、线圈间隙;117、119、217、219、最大平面部;M1、M2、有效磁路;12、平板构件;16、柱状构件;15、17、角部;L1、扼流线圈;RF、平滑电路;C1、电容器;AC、交流电流;CC、控制电路;A/D、AC/DC转换器;Cin、输入电容器;D1、Dr、二极管;T1、变压器;Tr1、开关晶体管。
Claims (7)
1.一种线圈部件,其中,
该线圈部件具备:
环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及
绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,
所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚,
通过柱状且彼此的侧周面相对的一对柱状部和以夹持所述一对柱状部的方式支承所述一对柱状部的一对夹持部分别形成方形的一边,所述线圈芯构成为环状,
所述绕组分别卷绕在所述一对柱状部,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧和所述外环侧中的任一侧偏倚,
所述一对柱状部的至少一个柱状部的所述侧周面包含至少一个平面部,所述侧周面所包含的所述平面部中的具有最大面积的最大平面部位于所述内环侧或者所述外环侧,由此,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧和所述外环侧中的任一侧偏倚,
所述一对柱状部的至少一个柱状部的所述截面的形状是将角部做成倒角的大致多边形,位于所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧的所述角部处的所述倒角的尺寸小于位于与所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧相反的一侧的所述角部处的所述倒角的尺寸。
2.根据权利要求1所述的线圈部件,其中,
所述一对柱状部各自在所述内环侧具有所述最大平面部,彼此的所述最大平面部平行地配置。
3.根据权利要求1所述的线圈部件,其中,
所述一对柱状部各自在所述外环侧具有所述最大平面部,彼此的所述最大平面部平行地配置。
4.一种线圈部件,其中,
该线圈部件具备:
环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及
绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,
所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚,
通过柱状且彼此的侧周面相对的一对柱状部和以夹持所述一对柱状部的方式支承所述一对柱状部的一对夹持部分别形成方形的一边,所述线圈芯构成为环状,
所述绕组分别卷绕在所述一对柱状部,所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧和所述外环侧中的任一侧偏倚,
所述一对夹持部的至少一个夹持部和所述一对柱状部分开,所述一对柱状部和所述一对夹持部的所述至少一个夹持部之间的分开距离在所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧比在与所述一对柱状部的所述截面所偏倚的一侧相反的一侧大。
5.根据权利要求4所述的线圈部件,其中,
所述一对柱状部的所述截面向所述内环侧偏倚,而且,
所述分开距离在所述内环侧比在所述外环侧大。
6.一种线圈部件,其中,
该线圈部件具备:
环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及
绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,
所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚,
所述线圈芯为弯曲的棒状,所述线圈芯的所述截面向所述线圈芯弯曲的方向上的内侧和外侧中的至少一侧偏倚。
7.一种线圈部件的制造方法,该线圈部件具备:
环状的线圈芯,其由导磁率比空气的导磁率高的原材料形成;以及
绕组,其以接近所述线圈芯的方式卷绕于所述线圈芯的周围,其中,
该制造方法包括以下工序:
决定所述线圈部件的直流叠加特性的工序;
基于所决定的所述直流叠加特性来决定包含所述绕组的圈数在内的参数的工序;
导出工序,在该导出工序中,基于所述线圈部件的期望的电感导出所述线圈芯的与所述绕组的卷轴正交的截面向所述线圈芯的内环侧和外环侧中的任一侧偏倚的程度;
形状决定工序,在该形状决定工序中,根据在所述导出工序中导出来的所述程度决定所述线圈芯的形状;以及
成形工序,在该成形工序中,根据在所述形状决定工序中决定的所述线圈芯的形状成形所述线圈部件,
所述线圈部件具有所述直流叠加特性和所述期望的电感。
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CN106653312A (zh) * | 2017-02-22 | 2017-05-10 | 戴芬 | 一种三角立体卷铁心变压器铁心和线圈及两者的装配方法 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4856890B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2012-01-18 | スミダコーポレーション株式会社 | チョークコイル |
CN102939633A (zh) * | 2010-06-16 | 2013-02-20 | 株式会社日立制作所 | 静止电磁设备 |
EP2578869A1 (fr) * | 2011-10-07 | 2013-04-10 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Circuit de démarreur de véhicule automobile comportant un dispositif de rehaussement de tension et démarreur équipé |
WO2013065095A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 株式会社日立製作所 | リアクトル、変圧器およびこれを用いた電力変換器 |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59104110A (ja) * | 1982-12-07 | 1984-06-15 | Tokuden Kk | 衝合型リアクトル |
JPS60181008U (ja) * | 1984-05-11 | 1985-12-02 | 株式会社トーキン | 磁心 |
JP4751266B2 (ja) | 2006-02-09 | 2011-08-17 | 株式会社タムラ製作所 | リアクトル部品 |
JP2008277566A (ja) | 2006-12-27 | 2008-11-13 | Noc:Kk | リング状巻線型インダクタ |
JP2008270602A (ja) * | 2007-04-23 | 2008-11-06 | Tdk Corp | 環状コア |
JP2009026995A (ja) * | 2007-07-20 | 2009-02-05 | Toyota Motor Corp | リアクトルコアおよびリアクトル |
JP2009259971A (ja) | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Tdk Corp | コイル部品、及びリアクトル |
EP2711944A4 (en) * | 2011-05-16 | 2015-01-07 | Hitachi Ltd | REACTOR DEVICE AND POWER CONVERTER THEREWITH |
EP2685477A1 (en) * | 2012-07-13 | 2014-01-15 | ABB Technology Ltd | Hybrid Transformer Cores |
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Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4856890B2 (ja) * | 2005-04-28 | 2012-01-18 | スミダコーポレーション株式会社 | チョークコイル |
CN102939633A (zh) * | 2010-06-16 | 2013-02-20 | 株式会社日立制作所 | 静止电磁设备 |
EP2578869A1 (fr) * | 2011-10-07 | 2013-04-10 | Valeo Equipements Electriques Moteur | Circuit de démarreur de véhicule automobile comportant un dispositif de rehaussement de tension et démarreur équipé |
WO2013065095A1 (ja) * | 2011-10-31 | 2013-05-10 | 株式会社日立製作所 | リアクトル、変圧器およびこれを用いた電力変換器 |
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