CN105070478A - 一种罐型磁芯、制作方法及使用该磁芯的变压器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种罐型磁芯，具有中心柱，用于缠绕线圈，以及磁罐，用于容纳线圈，其特征在于，罐型磁芯为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直。本发明还提供了该磁芯的制作方法，适用于大尺寸罐型磁芯制作，简化工艺，降低制造成本。

Description

一种罐型磁芯、制作方法及使用该磁芯的变压器

技术领域

本发明涉及一种组合式罐型磁芯，适用于电感器和变压器。

背景技术

罐型磁芯具有良好的EMI的屏蔽效果，广泛应用于对屏蔽要求较高的电子设备上，如非接触式充电装置；但是一般认为由于它的形状不利于散热，因此不适于应用于大功率变压器电感器。随着汽车电子行业的不断发展，电动汽车被重新拉回人们的视线，解决电动汽车充电问题是目前新能源汽车研究领域的一大重要研究课题。将非接触式充电装置应用于电动汽车充电将使人们印象中传统意义上的非接触式充电装置发生颠覆性的改变，这其中包括伴随器件功率等级增加的器件尺寸的成倍增加。

然而，目前市场上的罐型磁芯压制设备一般适用于压制尺寸小于100mm的磁芯，主要应用在传统电子设备如笔记本电脑等的充电部件上。大功率无论使用单一铁氧体材料还是金属软磁材料，加工大尺寸的罐型磁芯都有很高的难度，对压力和模具要求都很高，无法进行一次压铸成型。

为解决上述技术问题，确有必要提供一种具有改良结构的罐型磁芯，以克服现有技术中的所述缺陷。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种组合式罐型磁芯，并提供了该磁芯的制作方法，适用于大尺寸罐型磁芯制作，简化工艺，降低制造成本。

一种罐型磁芯，具有中心柱，用于缠绕线圈，以及磁罐，用于容纳线圈，其特征在于，所述中心柱与磁罐为一体成型或独立成型，所述罐型磁芯为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直。

进一步地，所述拼接部分形成拼接缝由所述中心轴线延伸至所述罐型磁芯边缘。

更进一步，所述罐型磁芯的磁罐呈圆桶状，所述拼接缝沿所述罐型磁芯的半径方向。

其中，所述拼接部分之间通过粘接固定。

或者，所述拼接部分之间通过设置于磁罐外边缘的紧固件固定。

又或者，所述磁罐外部设置有金属屏蔽安装罩。

一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，其特征在于，所述磁芯使用上述任意一项所述的罐型磁芯。

一种罐型磁芯的制作方法，包括如下步骤：将铁氧体粉进行一次球磨、预烧、二次球磨、压铸成型、烧结，其特征在于，还包括所述磁芯烧结后拼接的步骤。还可以包括所述拼接后粘贴的步骤。

一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，其特征在于，所述磁芯使用上述的制造方法制成。

附图说明

图1是罐型磁芯装配线圈后磁场示意图。

图2是本发明所涉及的罐型磁芯的实施例一结构示意图。

图3是本发明实施例一的罐型磁芯分解结构图。

1是磁罐，2是中心柱，3是线圈，4是磁感线，5是拼接缝，6是出线孔，

具体实施方式

下面，参照形成本说明书的一部分的附图来更详细地说明本发明的实施方式。在所有附图中对同一或类似的部分附加同一参照标记并省略说明。，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明提供一种罐型磁芯，具有中心柱，用于缠绕线圈，以及磁罐，用于容纳线圈，中心柱与磁罐可以是一体成型或者独立成型后组合而成。其中所述中心柱及磁罐分别为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直。

进一步参照附图2，为本发明罐型磁芯的第一实施例结构示意图。本发明的罐型磁芯适合应用于大型电感器或变压器，尤其是高功率非接触式充电系统中。本实施例中罐型磁芯具有中心柱2和磁罐1，分别用于缠绕和容纳线圈3，作为变压器使用时两罐型磁芯进行非接触式相对，分别作为初级磁芯和次级磁芯，其内部分别为初级线圈和次级线圈。当初级线圈中有交变电流通过时，初级线圈和次级线圈之间产生交替变化的磁束(即磁感线4)，由此在次级线圈产生随磁束(即磁感线4)变化的感应电动势，通过次级线圈端子对外输出交变电流。其中，磁束(即磁感线4)的方向参照图1。在本发明中，所述中心柱及磁罐分别为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直。具体地，参照图2中的外形为圆形的磁芯结构，根据本发明的思想，线圈绕中心柱缠绕在磁芯内形成线圈环形结构，而磁芯拼接缝沿线圈环形结构的半径延伸。本发明中磁芯外形不局限于圆形，磁芯的形状不影响本发明技术方案的实施。

使用拼接结构主要是为了解决大功率级磁芯在尺寸上无法在现有工艺条件下一次成型，而将磁芯分割成现有工艺能够接受的部分，加工成型后进行拼接组装，形成大尺寸磁芯，满足技术需要。理论上讲，磁芯可以分割成任意形状和尺寸进行加工，但是为了开模和加工方便，设置成关于磁罐中心轴线对称的拼接块更有利于提高制造效率和降低制造成本。其中，上述的中心轴线是指将罐型磁芯的旋转中心轴线。

优选地，本发明倾向于图2所示的第一实施例结构：罐型磁芯的磁罐呈圆桶状，中心柱位于圆桶状中心与圆桶具有同一中心轴线，所述拼接部分形成拼接缝由所述中心轴线延伸至所述罐型磁芯边缘。参照图2，实际使用时，线圈缠绕于磁芯中心柱上，使整个线圈置于磁罐内，在线圈通交变电流时，将在线圈周围产生沿线圈导线径向方向的磁场，其磁场沿磁罐的内壁传递，如果内壁出现切割磁感线方向的断裂，磁感线将无法继续向前，导致磁场不连续，形成漏磁，在电气领域，漏磁的危险是众所周知的。而采用本发明实施例一的拼接结构，使拼接块的拼接缝沿罐型磁芯的中心轴线向边缘延伸，在罐型磁芯外缘为圆形时，拼接块的拼接缝沿罐型磁芯的半径方向，实际使用时拼接缝方向与磁感线方向相同，不影响原磁场，不会形成漏磁，提高变压器的电气性能。

作为本发明罐型磁芯的另一种实施方式。罐型磁芯的磁罐呈空心长方壳体状，中心柱位于长方壳体中心，罐型磁芯与中心柱的截面呈“日”形，线圈绕于中心柱之上，所述拼接部分形成拼接缝沿长方壳体与中心柱平行，线圈缠绕于中心柱上，与拼接缝垂直。

对于罐型磁芯的成型，各拼接块之间可以通过粘接固定。可以利用环氧树脂胶等将拼接块进行粘接，减少用于固定的配件，简化装置。

本发明的罐型磁芯也可以通过设置于磁罐外边缘的紧固件固定，如在磁罐外部设置坚固条，进行机构固定。

在一种实施例中，所述磁罐外部设置有金属屏蔽安装罩。具体地，该安装罩可以设置成内径稍小于磁罐外径，以挤压等方式将拼接磁罐固定在安装罩内，起到固定和屏蔽的作用。

本发明还提供一种罐型磁芯的制作方法，包括如下步骤：将铁氧体粉进行一次球磨、置入烤箱预烧、二次球磨、压铸成型、烧结，然后还包括所述磁芯烧结后拼接的步骤，进一步还包括所述拼接后粘贴的步骤。

一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，其中磁芯使用罐型磁芯，并且该罐型磁芯由中心柱和磁罐构成，其中线圈缠绕于中心柱上，磁罐呈圆桶状，为拼接结构，其拼接缝沿圆桶半径方向，拼接块之间通过粘接或者固定件固定。

另外，一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，磁芯制造方法包括将铁氧体粉进行一次球磨、置入烤箱预烧、二次球磨、压铸成型、烧结，然后还包括所述磁芯烧结后拼接的步骤，进一步还包括所述拼接后粘贴的步骤。

Claims (10)

1.一种罐型磁芯，具有中心柱，用于缠绕线圈，以及磁罐，用于容纳线圈，其特征在于，所述罐型磁芯为拼接结构，所述拼接结构所形成的拼接缝与所述线圈缠绕方向垂直。

2.根据权利要求1所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分形成拼接缝由所述中心轴线延伸至所述罐型磁芯边缘。

3.根据权利要求2所述的罐型磁芯，其特征在于，所述罐型磁芯的磁罐呈圆桶状，所述拼接缝沿所述罐型磁芯的半径方向。

4.根据权利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分之间通过粘接固定。

5.根据权利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述拼接部分之间通过设置于磁罐外边缘的紧固件固定。

6.根据权利要求2或3所述的罐型磁芯，其特征在于，所述磁罐外部设置有金属屏蔽安装罩。

7.一种罐型磁芯的制作方法，包括如下步骤：将铁氧体粉进行一次球磨、预烧、二次球磨、压铸成型、烧结，其特征在于，还包括所述磁芯烧结后拼接的步骤。

8.根据权利要求7所述的罐型磁芯的制作方法，其特征在于，包括所述拼接后粘贴的步骤。

9.一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，其特征在于，所述磁芯使用如权利要求1～6任意一项所述的罐型磁芯。

10.一种变压器，具有初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈分别缠绕于磁芯内，其特征在于，所述磁芯使用如权利要求7或8所述的制造方法制成。