CN104810137B - 电抗器 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种在使用了组合铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯的电抗器中改善了直流电流叠加下的电感的电抗器。本发明所涉及的电抗器是一种由用铁氧体构成的一对磁轭部磁芯、被配置于上述磁轭部磁芯的相对平面之间的卷绕部磁芯、被卷绕于上述卷绕部磁芯的周围的线圈构成的电抗器，通过上述卷绕部磁芯由磁芯截面积大致一定的软磁性金属磁芯构成，在上述卷绕部磁芯与上述磁轭部磁芯相对的间隙中配置有由板状软磁性金属压粉磁芯构成的接合部磁芯，并将上述接合部磁芯与上述磁轭部磁芯相对部分的面积做成上述卷绕部磁芯的截面积的1.3～4.0倍，能够不损坏电抗器的小型化并提高直流电流叠加下的电感。

Description

电抗器
技术领域
本发明涉及被用于电源电路和太阳能发电系统的功率调节器等的电抗器(reactor)，特别是涉及电感的直流叠加特性的改善。
背景技术
作为现有的电抗器用的磁芯材料，使用层叠电磁钢板或软磁性金属压粉磁芯。层叠电磁钢板虽然饱和磁通密度高，但是如果电源电路的驱动频率超过10kHz则有铁损变大，并且招致效率降低的问题。由于软磁性金属压粉磁芯的高频的铁损小于层叠电磁钢板，因此随着驱动频率的高频化而被广泛使用，但还很难说是足够低损耗，另外还存在饱和磁通密度不及电磁钢板等的一些问题。
另一方面，作为高频铁损小的磁芯材料，众所周知有铁氧体磁芯。但是，由于和层叠电磁钢板或软磁性金属压粉磁芯相比饱和磁通密度低，因此为了避开在施加大电流时的磁饱和而需要较大地获取磁芯截面积的设计，从而存在形状变大的问题。
在专利文献1中，作为磁芯材料，公开了一种电抗器，其通过使用一种复合磁芯从而减小了损耗、尺寸和磁芯重量，该复合磁芯是通过将软磁性金属压粉磁芯用于线圈卷绕部并将铁氧体磁芯用于磁轭部而组合得到。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利申请公开2007-128951号公报
发明内容
发明所要解决的技术问题
虽然通过做成将铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯组合的复合磁芯从而高频损耗会降低，但是，在作为软磁性金属磁芯使用了饱和磁通密度高的Fe压粉磁芯或FeSi合金压粉磁芯的情况下，存在将它们与铁氧体磁芯组合使用的复合磁芯的电感的直流叠加特性与仅使用软磁性金属磁芯的情况相比变差的问题。正如在专利文献1中也记载了的，由于铁氧体磁芯的饱和磁通密度低于软磁性金属磁芯，所以虽然通过增大铁氧体磁芯的磁芯截面积可以看到一定的改善效果，但是却得不到根本解决。
图4～图5是表示现有方式的一个例子。用图4～图5来说明在组合了铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯中的电感的直流叠加特性降低原因的考察。图4～图5是示意性地表示铁氧体磁芯21与软磁性金属磁芯22的接合部的结构和磁通23的流动的示意图。
图中的箭头是表示磁通23，在软磁性金属磁芯22的磁通23与铁氧体磁芯21的磁通23相等的情况下在各个磁芯中的箭头数目以相同数目来表示。由于每单位面积的磁通23是磁通密度，所以箭头的间隔越窄表示磁通密度越高。
由于铁氧体磁芯21与软磁性金属磁芯22相比饱和磁通密度低，因此为了在铁氧体磁芯中流动大的磁通，将垂直于铁氧体磁芯21的磁通方向的截面积设定成大于垂直于软磁性金属磁芯22的磁通方向的截面积。软磁性金属磁芯的端部与铁氧体磁芯相接合，并且软磁性金属磁芯22与铁氧体磁芯21的相对的部分的面积与软磁性金属磁芯22的截面积相等。
图4表示在线圈中流动的电流小的情况，即，由卷绕部的软磁性金属磁芯励磁的磁通23小的情况。因为软磁性金属磁芯22的磁通密度比铁氧体磁芯21的饱和磁通密度小，所以从软磁性金属磁芯22流出的磁通23能够直接流入铁氧体磁芯21，并且没有磁通23的泄漏。在线圈中流动的电流小的情况下，电感的降低被抑制得小。
图5是表示在线圈中流动的电流大的情况，即，由卷绕部磁芯励磁的磁通大的情况。如果软磁性金属磁芯22的磁通密度相比铁氧体磁芯21的饱和磁通密度变大的话，则从软磁性金属磁芯22流出的磁通23不能通过接合部直接流入铁氧体磁芯21，而是变得如虚线箭头所示的那样磁通23通过周围的空间流动。即，因为磁通23在相对磁导率为1的空间中流动，所以有效磁导率降低，并且电感急剧降低。也就是说，在软磁性金属磁芯22的磁通密度比铁氧体磁芯21的饱和磁通密度变大那样的将大电流叠加的情况下，会有电感降低的问题。另外，由于发生磁通23的泄漏，所以还存在由于该磁通与线圈的连接而铜损增大的问题。
这样在现有的技术中由于仅仅考虑了铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的截面积，从而忽略了接合部上的磁饱和问题，并且电感的直流叠加特性不充分。
本发明是为了解决上述问题而研究出来的结果，其目的在于在使用了组合了铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯的电抗器中改善电感的直流叠加特性。
解决技术问题的手段
本发明的电抗器是一种由用铁氧体构成的一对磁轭部磁芯、被配置在上述磁轭部磁芯的相对平面之间的卷绕部磁芯、被卷绕于上述卷绕部磁芯的周围的线圈构成的电抗器，上述卷绕部磁芯是由磁芯截面积大致一定的软磁性金属磁芯所构成，在上述卷绕部磁芯和上述磁轭部磁芯相对的间隙中配置由板状软磁性金属压粉磁芯构成的接合部磁芯，并使得上述接合部磁芯和上述磁轭部磁芯相对部分的面积成为上述卷绕部磁芯的截面积的1.3～4.0倍。通过这样就能够在组合使用铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯的电抗器中改善电感的直流叠加特性。
另外，本发明的电抗器优选在磁轭部磁芯与接合部磁芯相对的间隙或者卷绕部磁芯与接合部磁芯相对的间隙中设置间隔(gap)。这样就能够调节磁导率，并且能够容易地将电抗器的电感调节到任意的电感。
发明效果
通过本发明，能够在组合使用铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯的电抗器中，改善电感的直流叠加特性。
附图说明
图1(a)、(b)是表示本发明的一个实施方式所涉及的电抗器的结构的截面图。
图2(a)、(b)是表示本发明的其它实施方式所涉及的电抗器的结构的截面图。
图3(a)、(b)是表示现有例所涉及的电抗器的结构的截面图。
图4是示意性地表示现有例所涉及的铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯的接合部的结构和磁通的流动的图。
图5是示意性地表示现有例所涉及的铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯的接合部的结构和磁通的流动的图。
图6是示意性地表示本发明的一个实施方式所涉及的铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯的接合部的结构和磁通的流动的图。
符号说明
10.电抗器 11.磁轭部磁芯 12.卷绕部磁芯
13.线圈 14.接合部磁芯 15.间隔(gap)
21.铁氧体磁芯 22.软磁性金属磁芯
23.磁通 24.接合部磁芯
具体实施方式
本发明在组合了铁氧体磁芯和软磁性金属磁芯的复合磁芯中，通过防止磁通在铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯之间流出或者流入的面上的铁氧体的磁饱和，从而就能够提高在直流电流叠加下的电感。使用图6说明通过本发明得到的电感的直流叠加特性的改善效果。
图6的特征在于：由板状软磁性金属压粉磁芯构成的接合部磁芯24被插入到铁氧体磁芯21与软磁性金属磁芯22之间，并且垂直于接合部磁芯24的磁通的截面积大于软磁性金属磁芯22的磁芯截面积。
通过插入截面积大的接合部磁芯24，可以相对于软磁性金属磁芯22的磁通密度减小接合部磁芯24的磁通密度。即便是流到线圈的电流大的情况下，通过在接合部磁芯24中降低磁通密度，可以使从软磁性金属磁芯22流出的磁通23不向周围泄漏地流入到铁氧体磁芯21，从而能够抑制有效磁导率的降低。其结果，即使在直流叠加下也能够获得高电感。
以下参照附图来说明本发明的优选实施方式。
图1是表示电抗器10的结构的图。图1(b)是表示用A-A’切开图1(a)的截面图。电抗器10具有2个相对的磁轭部磁芯11和被配置于该磁轭部磁芯11之间的卷绕部磁芯12以及被卷绕于卷绕部磁芯12的线圈13，进一步，在磁轭部磁芯11与卷绕部磁芯12的间隙中配置有接合部磁芯14。线圈13既可以是被直接卷绕于卷绕部磁芯12的方式也可以是被卷绕于线圈架的方式。
在磁轭部11中使用铁氧体磁芯。铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯相比损耗非常小，但是饱和磁通密度低。由于磁轭部磁芯11不被线圈13卷绕，所以即使增大宽度或厚度也不会在线圈13的尺寸上有所影响。因此，通过增大磁轭部磁芯11的截面积能够补偿饱和磁通密度低的不足。磁轭部磁芯11的截面积为相对于磁通方向垂直的截面积，宽度×厚度相当于截面积。由于铁氧体磁芯与软磁性金属磁芯相比容易成型，因此磁芯截面积大的磁芯也容易制造。铁氧体磁芯优选使用MnZn系铁氧体。MnZn系铁氧体因为与其它铁氧体相比损耗小并且饱和磁通密度也高，所以变成有利于磁芯的小型化。
卷绕部磁芯12使用软磁性金属磁芯。软磁性金属磁芯优选使用铁压粉磁芯或FeSi合金压粉磁芯、层叠电磁钢板、非晶磁芯。这些软磁性金属磁芯因为与铁氧体磁芯相比饱和磁通密度高，所以能够减小磁芯截面积，并且有利于小型化。卷绕部磁芯12的磁芯截面积在磁通方向上大致相同。由此，卷绕部磁芯12的均等的励磁成为可能。磁通方向与线圈13产生的磁场的方向相同，并且相当于线圈13的轴方向。
接合部磁芯14使用板状软磁性金属压粉磁芯。接合部磁芯14不需要是与卷绕部磁芯12相同的磁芯。软磁性金属压粉磁芯优选使用铁压粉磁芯或FeSi合金压粉磁芯。因为铁压粉磁芯或FeSi合金压粉磁芯饱和磁通密度高，所以能够充分获得改善磁通流动的效果。另外，因为软磁性金属压粉磁芯电阻比较高并且涡电流难以在板状磁芯的面内流动，所以损耗也不会增大。特别是因为即使以比较低的压力也能够对板状磁芯进行成型，所以软磁性金属压粉磁芯优选使用铁压粉磁芯。
接合部磁芯14的面积为卷绕部磁芯12的磁芯截面的1.3～4.0倍。在接合部磁芯14的面积小于该范围的情况下，不能充分获得降低从卷绕部磁芯12流出的磁通的磁通密度的效果，并且在直流电流叠加下的电感降低。在接合部磁芯14的面积大于该范围的情况下，有必要增大相对的磁轭部磁芯11，从而得不到小型化的效果。
接合部磁芯14的厚度优选为0.5mm以上。在接合部磁芯14的厚度小于0.5mm的情况下，不能充分获得减小从卷绕部磁芯12流出的磁通的磁通密度的效果，并且在直流电流叠加下的电感降低。在接合部磁芯14的厚度厚的情况下能够充分获得电感的改善效果，但是如果变得过厚的话则小型化的效果变小。另外，如果板状软磁性金属压粉磁芯的厚度变成薄于1.0mm的话则成形难并且处理时也容易产生裂纹，所以厚度控制在1.0～2.0mm的程度是适当的。
被配置在相对的磁轭部磁芯11之间的卷绕部磁芯12至少有1组以上即可。从小型化设计的观点出发，卷绕部磁芯12优选为1组或者2组。
根据卷绕部磁芯12的组数，磁轭部磁芯11与卷绕部磁芯12相对的部分的数目会变化，但是在该全部的地方插入上述接合部磁芯14的情况下，最能够获得电感的改善效果。
1组卷绕部磁芯12可以由1个软磁性金属磁芯形成也可以分割成2个以上形成。
在由磁轭部磁芯11和卷绕部磁芯12形成的磁回路的路径中也可以设置用于调整磁导率的间隔(gap)15。无论有无间隔15，都同样能够获得由本发明产生的电感的改善效果，并且通过使用间隔15能够增加用于将电抗器10设计成任意的电感的自由度。放入间隔15的位置没有特别的限定，但是从操作性的观点出发，优选插入到磁轭部磁芯11与接合部磁芯14之间的间隙或者卷绕部磁芯12与接合部磁芯14之间的间隙。间隔15可以由具有比卷绕部磁芯磁导率低的磁导率的材料形成，并且优选使用树脂材料或陶瓷材料等非磁性且绝缘性材料等。
图2是表示本发明的其它实施方式所涉及的电抗器的结构的截面图。图2(b)表示用B-B’切断图2(a)的截面图。磁轭部磁芯11为コ字状的铁氧体磁芯，并具备背面部及在其两端的脚部。卷绕部磁芯12为软磁性金属磁芯，如图2所示以形成口字状磁回路的方式使コ字状的磁轭部磁芯11相对，在磁轭部磁芯11的中央部，配置1组卷绕部磁芯12，将接合部磁芯14配置于磁轭部磁芯11与卷绕部磁芯12相对的2处的间隙中。接合部磁芯的面积为卷绕部磁芯的磁芯截面积的1.3～4.0倍。将规定匝数的线圈13卷绕于卷绕部磁芯12上从而成为电抗器10。图2的实施方式除了磁轭部磁芯11的形状之外与图1的实施方式大致相同。
以上已就本发明的优选实施方式进行了说明，但是本发明并不限定于上述实施方式。本发明可以在不脱离其宗旨的范围内进行各种各样的变形。
实施例
<实施例1>
在图1的方式中，变化接合部磁芯14的形状(面积和厚度)以及间隔15的有无来比较特性。
(实施例1-1～1-5、比较例1-1～1-2)
对于磁轭部磁芯使用长方体的MnZn铁氧体磁芯(TDK株式会社制的PE22材料)，并准备2个其尺寸长度为80mm，宽为45mm以及厚度为20mm的试样。
将铁压粉磁芯使用于卷绕部磁芯。铁压粉磁芯的尺寸做成高25mm，卷绕部的直径24mm。铁粉是使用AB公司制的Somaloy 110i，并将其充填于涂布了作为润滑剂的硬脂酸锌的模具，在成型压780MPa下加压成型从而获得规定形状的成型体。在500℃下将成型体进行退火，获得铁压粉磁芯。粘结所获得的2个铁压粉磁芯做成1组卷绕部磁芯，准备2组这样的卷绕部磁芯。
将板状铁压粉磁芯使用于接合部磁芯。接合部磁芯做成表1所示的形状(面积以及厚度)，准备4片接合部磁芯。面积相对于厚度较大的磁芯因为成型时的粉末填充而变得不均匀，所以对于实施例1-4和1-5，用粘结剂贴合2片面积为一半的磁芯从而制作成表1的形状尺寸。使用于接合部磁芯的铁压粉磁芯也是以除了形状之外其它都与使用于卷绕部磁芯的铁压粉磁芯同样的方式进行制作的。
将2组卷绕部磁芯配置于2个相对的磁轭部磁芯之间，将接合部磁芯配置于磁轭部磁芯与卷绕部磁芯相对的4处间隙中。在接合部磁芯的面积大于卷绕部磁芯的磁芯截面积的情况下，以卷绕部磁芯的端部整体与接合部磁芯相对的形式配置接合部磁芯。接合部磁芯与磁轭部磁芯相对的部分是以接合部磁芯的面积整体与磁轭部磁芯相对的方式来配置接合部磁芯。
将44匝线圈卷绕于卷绕部磁芯的卷绕部从而做成电抗器(实施例1-1～1-5、比较例1-1～1-2)。
(比较例1-3)
另外，在图3的方式中，评价了不在磁轭部磁芯与卷绕部磁芯的间隙中配置接合部磁芯的现有结构中的特性。另外，图3(b)是以C-C’来切割图3(a)的截面图。以除了不在磁轭部磁芯与卷绕部磁芯的间隙中配置接合部磁芯之外其它都与比较例1-2相同的方式制作了电抗器(比较例1-3)。
(比较例1-4)
在图1的方式中，评价了作为接合部磁芯使用了层叠电磁钢板的情况下的特性。层叠电磁钢板是将厚度0.1mm的无方向性电磁钢板切断成30mm×30mm的尺寸，将其层叠10片而做成了1个接合部磁芯。以除了接合部磁芯的材质之外其它都与实施例1-3相同的方式制作了电抗器(比较例1-4)。
对于所获得的电抗器(实施例1-1～1-5、比较例1-1～1-4)进行了电感和高频铁损的评价。
使用LCR测试仪(Agilent Technologies公司制的4284A)和直流偏置电源(Agilent Technologies公司制的42841A)来测定电感的直流叠加特性。根据必要在实施例1-2和1-4中在磁轭部磁芯与接合部磁芯之间的4个地方处插入间隔材料以使得不施加直流电流的状态下的初期电感成为600μH。间隔材料使用了将厚度为0.15mm的PET薄膜切断成边长为40mm的四方形的材料。直流叠加特性测定了额定电流为20A时的电感。间隔材料的厚度以及直流叠加特性被示于表1中。
使用BH分析仪(日本岩通计测公司制造的SY-8258)来测定高频的铁损。磁芯损耗的测定条件为f＝20kHz、Bm＝50mT。励磁线圈为25匝，探察线圈为5匝，卷绕于一个卷绕部磁芯来进行测定。铁损的测定结果被示于表1。
正如从表1可知，在现有的结构的比较例1-3中，直流叠加电流20A下的电感比初期电感(600μH)还降低近40％，仅获得370μH的低电感。在比较例1-1～1-2中虽然配置了接合部磁芯，但是因为接合部磁芯的面积比卷绕部磁芯的磁芯截面积1.3倍小，所以在直流叠加下(直流叠加电流20A)的电感降低，相对于初期电感(600μH)降低了30％以上。在实施例1-1～1-5的电抗器中配置接合部磁芯，并且该接合部磁芯的面积与卷绕部磁芯的磁芯截面积之比在1.3～4.0的范围内，因此在直流叠加电流20A下的电感的改善效果充分，获得电感值500μH以上，并被抑制为初期电感的30％以内的降低。另外，还确认了没有发现高频铁损的增大。
比较例1-4是接合部磁芯的材质为层叠电磁钢板的情况。尽管在比较例1-4中没有插入间隔(gap)，但是初期电感只获得270μH，没有达到设计值的600μH。另外，比较例1-4的高频铁损增大到实施例1-3的高频铁损的约10倍。用层叠电磁钢板来制作板状磁芯比较容易，但是存在在钢板的面内方向上电阻低的问题。由于在高频下在垂直于磁通的面内流动非常大的涡电流，因此由于该涡电流电感降低并且损耗也增大。相对于此，实施例1-3是用铁压粉磁芯做成同形状的接合部磁芯的情况，获得直流叠加电流20A下的电感值为500μH以上，并被抑制为初期电感的30％以内的降低，也没有发现高频的铁损。因此，有必要将电阻各向同性比较高的软磁性金属压粉磁芯用于接合部磁芯。
实施例1-1是接合部磁芯的形状为圆板的情况，实施例1-2～1-5是接合部磁芯的形状为矩形板的情况。在所有情况下直流叠加下的电感都得到500μH以上，并被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。可以确认不论结合部磁芯的形状都能够获得电感的改善效果。
实施例1-3以及1-5是接合部磁芯的厚度为1.0mm的矩形板的情况，实施例1-2以及1-4是接合部磁芯的厚度为2.0mm的矩形板的情况。所有的情况下都能获得直流叠加下的电感为500μH以上，并被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。可以确认不论接合部磁芯的厚度都能获得电感的改善效果。
实施例1-4的接合部磁芯(35mm×40mm)是用粘结剂贴合2片板状磁芯(35mm×20mm)所构成的磁芯。这样的情况下也获得直流叠加下的电感为500μH以上，并被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。因此，接合部磁芯也可以是贴合2片以上小面积的板状磁芯来做成规定面积的板状磁芯。
在实施例1-5的将接合部磁芯(边长40mm)相对磁轭部磁芯来配置的情况下，由于磁轭部磁芯的长度为80mm，因此成为2个接合部磁芯彼此接触的方式来配置。在这样的情况下直流叠加下的电感也能获得500μH以上，并被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。因此，也可以是接合部磁芯彼此接触的方式的配置。
另外，在接合部磁芯的面积超过卷绕部磁芯的磁芯截面积的4.0倍的情况下，接合部磁芯的面积超过1810mm2。如果2个合起来则超过3620mm2，从而变得大于磁轭部磁芯的底面积3600mm2(＝长80mm×宽45mm)，所以如果不增大磁轭部磁芯就不能组装并且不能满足小型化的要求。
实施例1-2和1-4是将间隔(间隔量0.15mm)插入到磁轭部磁芯与接合部磁芯之间的情况，实施例1-3和1-5是不插入间隔的情况。所有情况下电感都得到500μH以上，并被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。因此，通过在磁轭部磁芯与接合部磁芯之间的间隙中设置间隔，从而就不会损坏电感的改善效果而能够容易地调整初期电感。
<实施例2>
在图2的方式中，进行了由接合部磁芯14有无引起的特性的比较。
(实施例2-1)
磁轭部磁芯11是コ字状的MnZn铁氧体磁芯(TDK制造的PC90材料)，背面部其长为80mm，宽为60mm，厚为10mm，脚部长14mm，宽60mm，厚10mm。
将FeSi合金压粉磁芯使用于卷绕部磁芯。FeSi合金粉的组成为Fe-4.5％Si，由水雾化法来制作合金粉，由筛分来调整粒子直径，将平均粒径做成50μm。向所获得的FeSi合金粉中添加2质量％的硅酮树脂，将其在室温下用加压捏合机混合30分钟，并将树脂涂布于软磁性粉末表面。用网孔355μm的丝网将所获得的混合物进行整粒并获得颗粒。将其充填于作为润滑剂涂布了硬脂酸锌的模具中，在成型压980MPa下进行加压成型从而获得高24mm直径24mm的成型体。在700℃、氮气气氛下对其进行退火，将2个所获得的FeSi合金压粉磁芯粘结起来做成1组卷绕部磁芯。
对于接合部磁芯，使用了铁压粉磁芯。形状被做成面积为900mm2(30mm×30mm)、厚度1mm的矩形板。铁压粉磁芯的制作方法与实施例1相同。
如图2所示将1组卷绕部磁芯配置于以形成口字状的磁回路的方式相对的磁轭部磁芯的中央部，将接合部磁芯配置于磁轭部磁芯与卷绕部磁芯相对的2处的间隙中。以卷绕部磁芯的端部整体与接合部磁芯相对的方式配置接合部磁芯。以接合部磁芯的面积整体与磁轭部磁芯相对的方式配置接合部磁芯。将38匝线圈卷绕于卷绕部磁芯做成了电抗器(实施例2-1)。
(比较例2-1)
以除了不配置接合部磁芯之外其它都与实施例2-1同样的方式制作了电抗器(比较例2-1)。
对所获得的电抗器(实施例2-1、比较例2-1)进行电感和高频铁损的评价。
与实施例1同样测定了电感的直流叠加特性。以不施加直流电流的状态的初期电感成为570μH的方式，分别在实施例2-1的情况下在接合部磁芯与卷绕部磁芯之间的2处插入间隔材料，而在比较例2-1的情况下在磁轭部磁芯与卷绕部磁芯之间的2处插入间隔材料。间隔材料重叠使用了厚度为0.1mm的PET薄膜。在要插入间隔材料时，用研磨来调整柱脚的高度使得相对的铁氧体磁芯的脚部的间隙消失。直流叠加特性是测定额定电流20A时的电感，并示于表2中。
与实施例1同样测定高频的铁损。磁芯损耗的测定条件为f＝20kHz、Bm＝50mT。将励磁线圈做成25匝并将探察线圈做成5匝卷绕于卷绕部磁芯进行测定。铁损的测定结果被表示于表2中。
[表2]
正如从表2可知，在比较例2-1的电抗器中，直流叠加电流20A下的电感从初期电感(570μH)降低50％以上，仅能够获得280μH的低电感。另一方面，在实施例2-1的电抗器中，直流叠加电流20A下的电感成为490μH，并且从初期电感(570μH)的降低率被抑制在30％以内。另外，还确认了没有发现高频铁损的增大。
如果比较面积比同等(S2/S1＝1.99)的实施例1-3和实施例2-1则能够在实施例2-1中发现高频损耗的降低。如图2的方式一样，在用1组构成卷绕部磁芯的情况下，由于在复合磁芯的磁路中所占的铁氧体磁芯的比例增大，所以可以有效利用铁氧体的低损耗来降低损耗。
实施例2-1是将间隔(间隔量0.5mm)插入到卷绕部磁芯与接合部磁芯之间的情况。直流电流叠加下的电感被抑制为初期电感(600μH)的30％以内的降低。因此，通过将间隔设置于卷绕部磁芯与接合部磁芯的间隙中，能够不损坏电感的改善效果并容易地调整初期电感。
产业上的利用可能性
如上所述，本发明的电抗器降低损耗并且即使在直流电流叠加下也具有高电感，从而能够实现高效率化以及小型化，因此能够广泛且有效地利用于电源电路和功率调节器等电磁装置等中。

Claims (3)

1.一种电抗器，其特征在于：
由用铁氧体构成的一对磁轭部磁芯、被配置在所述磁轭部磁芯的相对的平面之间的卷绕部磁芯以及被卷绕于所述卷绕部磁芯的周围的线圈构成，
所述卷绕部磁芯由磁芯截面积大致一定的软磁性金属磁芯构成，
在所述卷绕部磁芯与所述磁轭部磁芯相对的间隙中配置有由板状软磁性金属压粉磁芯构成的接合部磁芯，
所述接合部磁芯与所述磁轭部磁芯相对的部分的面积是所述卷绕部磁芯的截面积的1.3～4.0倍。
2.如权利要求1所述的电抗器，其特征在于：
在所述磁轭部磁芯与所述接合部磁芯相对的间隙中设置了间隔。
3.如权利要求1所述的电抗器，其特征在于：
在所述卷绕部磁芯与所述接合部磁芯相对的间隙中设置了间隔。
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