CN106531423B - 一种矩形金属粉芯电感 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种矩形金属粉芯电感，属于电感技术领域。本发明解决了现有电源应用电感存在的体积偏大不利于电源模块电子器件布局，磁芯的窗口利用率较低排线灵活性差的问题，本发明包括磁芯、绕组，磁芯的形状为矩形，矩形的四边分别为相对边设置的两个边柱和相对边设置的两个磁条，绕组采用扁平线绕制于磁芯的两个边柱上，底座上预埋有导线，绕组通过底座的预埋导线或者直接与电路板的导线相连接，形成绕组串联或者并联结构，从而组成电感，通过调整绕线方向使磁场方向一致。电感与电路板的连接方式有立式或卧式两种，本发明可以根据电源模块空间灵活调整电感的长和宽，有效提高空间利用率，降低电路板布板难度，本发明主要运用于电源模块。

Description

一种矩形金属粉芯电感

技术领域

本发明涉及一种矩形金属粉芯电感，属于电感领域。

背景技术

目前大功率电源模块的电感，多数采用环形磁芯绕圆形漆包线的结构，多数采用环形磁芯绕圆形漆包线的结构，目前存在的主要问题：1)电感绕制依靠人工使用塑料钩针将圆漆包线绕制到环形磁芯上，劳动强度大、效率低，平均生产效率100-200台/人/天，同时因为对漆包线的反复钩取拉伸，导致漆包线绝缘层损伤，造成的产品寿命下降、匝间短路等问题,2)环形磁芯受制于其形状，体积偏大，样式单一，不利于电源模块的电子器件布局，空间利用率低,3)使用圆漆包线绕制，相同截面积情况下只有一种规格线规对应，磁芯的窗口利用率较低，排线灵活性下降，体积大，成本高。

发明内容

本发明的目的在于克服现有电源模块电感存在的上述缺陷，提出了一种矩形金属粉芯电感，可以根据电源模块空间灵活调整电感的长和宽，有效提高空间利用率，降低电路板布板难度。

本发明是采用以下的技术方案实现的：

一种矩形金属粉芯电感，包括磁芯和绕组，所述磁芯的形状为矩形，矩形的四边分别为相对边设置的两个边柱和相对边设置的两个磁条，所述矩形磁芯由金属粉末压制而成，磁导率小于500H/m，所述绕组使用扁平漆包线立绕于磁芯的两个边柱上。

进一步地，还包括底座，底座上有预埋导线。

进一步地，底座预留有导线卡槽，预埋导线固定于卡槽内。

进一步地，底座与预埋导线一体注塑成型。

进一步地，绕组的两个引脚与底座的预埋导线或电路板的导线相连形成串联结构。

进一步地，绕组的四个引脚与底座的预埋导线或电路板的导线相连形成并联结构。

进一步地，矩形磁芯由金属粉末整体压制而成。

进一步地，矩形磁芯由最多4部分拼接而成。

进一步地，矩形磁芯的两边柱的横截面为圆形、四方形、六边形或椭圆形，两个磁条可以是矩形、椭圆形或多边形。

进一步地，磁芯外有一层绝缘层，绝缘层采用在磁芯上直接喷涂或附加塑胶外壳的方式制成。

本发明的有益效果是：

(1)采用矩形磁芯结构，易于实现机器自动绕线，生产效率大大提升，同时自动化绕线使得产品质量得到保证，并且磁芯由金属粉芯整体压制而成，与分体压制然后组装相比，节省了组装时间，并且整体一致性更好；

(2)采用矩形磁芯结构，可以根据电源模块空间灵活调整电感的长和宽，有效提高空间利用率，降低电路板布板难度；

(3)线圈采用扁平线立绕结构，减少了绕组的层数，绕组的杂散电容得到有效降低，同时因层数减少，散热较好，产品温升相对下降约5％，并且可以根据矩形磁芯窗口尺寸采用不同形状的的扁平线，提高窗口利用率，产品体积减小；

(4)采用并联结构时，可以将截面积较大的导线分解为截面积较小的两个绕组并联，降低绕线难度，提高生产效率，同时并联结构下电流尖峰小，高频特性更好；

(5)将连接导线通过卡槽或者一体成型的方式预埋到底座中，简化了外部线圈的连接，产品更美观，一致性更好。

附图说明

图1是本发明的串联卧式的俯视图。

图2是图1的D-D剖视图。

图3是本发明的串联立式的纵向剖视图。

图4是本发明并联卧式/立式的俯视图。

图中：1引脚A；2引脚B；3引脚C；4引脚D；5预埋导线；6边柱；7磁条；8绕组；9底座。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

实施例一：

如图1和图2所示，一种矩形金属粉芯电感，包括磁芯、绕组8，磁芯的形状为矩形，矩形的四边分别为相对边设置的两个边柱6和相对边设置的两个磁条7，矩形磁芯由金属粉末压制而成，磁导率小于500H/m，磁芯材质可以采用铁硅、铁硅铝、非晶或纳米晶。绕组8立绕于磁芯的两个边柱6上，底座9上预埋有导线，绕组8的引脚与底座9的预埋导线5相连，矩形磁芯由金属粉末压制而成，可以整体压制也可以由最多4部分拼接而成，矩形磁芯的两个边柱6的横截面可以为圆形、四方形、六边形或椭圆形，两个磁条7可以是矩形、椭圆形或多边形。磁芯外有一层绝缘层，绝缘层采用在磁芯上直接喷涂或附加塑胶外壳的方式制成。

本发明的一种矩形金属粉芯电感还包括底座9，在注塑过程中，在底座9预留有导线卡槽，然后将导线固定于卡槽内，也可以将底座9与预埋导线5一体注塑成型，预埋导线5用于与电感的引脚相连。

电感采用卧式结构接入电路板，底座9预埋有一根导线，两个绕组8的引脚C3和引脚D4与底座9的预埋导线5相连形成串联结构，引脚A1和引脚B2连接在对应底座9预埋的针脚上，通过针脚焊接在电路板。

实施例二：

与实施例一的区别在于电感采用立式结构接入电路板，如图3所示，底座9预埋有一根导线，两个绕组8的引脚C3和引脚D4与底座9的预埋导线5相连形成串联结构，引脚A1和引脚B2连接在对应底座9预埋的针脚上，通过针脚焊接在电路板。

实施例三：

与实施例一的区别在于两个绕组8的引脚与底座9的预埋导线5相连形成并联结构，如图4所示，底座9预埋有两根导线，绕组8的引脚A1和引脚C3与底座9的第一根预埋导线5相连，引脚B2和引脚D4与底座9的第二根预埋导线5相连。

实施例四：

与实施例一的区别是电感没有底座，电感的引脚直接与电路板的导线相连，两个绕组8的引脚C3和引脚D4与电路板的导线相连形成串联结构，引脚A1和引脚B2焊接在电路板。

实施例五：

与实施例二的区别是电感没有底座，电感的引脚直接与电路板的导线相连，两个绕组8的引脚C3和引脚D4与电路板的导线相连形成串联结构，引脚A1和引脚B2焊接在电路板。

实施例六：

与实施例三的区别是电感没有底座，电感的引脚直接与电路板的导线相连，绕组8的引脚A1和引脚C3与电路板的第一根导线相连，引脚B2和引脚D4与电路板的另一根导线相连。

当然，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定对本发明的实施例范围。本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的均等变化与改进等，均应归属于本发明的专利涵盖范围内。

Claims (4)

1.一种矩形金属粉芯电感，其特征在于：包括磁芯和绕组（8），所述磁芯的形状为矩形，矩形的四边分别为相对边设置的两个边柱（6）和相对边设置的两个磁条（7），矩形磁芯由金属粉末整体压制而成，磁导率小于 500H/m，所述绕组（8）使用扁平漆包线立绕于磁芯的两个边柱（6）上，还包括底座（9），底座上设有一根预埋导线（5），所述绕组（8）的两个引脚与底座的预埋导线（5）相连形成串联结构，或者底座上设有两根预埋导线（5），所述绕组（8）的四个引脚与底座的预埋导线（5）相连形成并联结构，所述底座（9）预留有导线卡槽，预埋导线（5）固定于卡槽内或所述底座（9）与预埋导线（5）一体注塑成型。

2.根据权利要求 1 所述的一种矩形金属粉芯电感，其特征在于：所述矩形磁芯由最多4部分拼接而成。

3.根据权利要求 1 所述的一种矩形金属粉芯电感，其特征在于：所述矩形磁芯的两个边柱（6）的横截面为圆形、四方形、六边形或椭圆形，两个磁条（7）为椭圆形或多边形。

4.根据权利要求 1 所述的一种矩形金属粉芯电感，其特征在于：所述磁芯外有一层绝缘层，绝缘层采用在磁芯上直接喷涂或附加塑胶外壳的方式制成。