CN106887299A - 包括锰锌铁氧体和镍锌铁氧体的共模扼流圈 - Google Patents
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Abstract
包括锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的共模扼流圈。根据本公开的各种方面，公开了包括锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的共模扼流圈的示例性实施方式。在示例性实施方式中，共模扼流圈的芯总体上包括锰锌铁氧体部分和镍锌铁氧体部分。第一绕组和第二绕组可绕芯的相应的第一部分和第二部分设置。第一绕组和第二绕组还可延伸穿过芯的开口。间隔件可设置在第一绕组和第二绕组之间、芯的开口内。底座可联接到和/或支承第一绕组和第二绕组。
Description
技术领域
本公开总体上涉及包括锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的共模扼流圈。
背景技术
本部分提供了不一定是现有技术的与本公开相关的背景信息。
扼流圈一般在电子电路中用于阻挡超过所需范围的信号频率，同时允许DC或低频信号通过。因此，采用扼流圈防止电磁干扰(EMI)干扰各种电子装置。
扼流圈通常是通过磁芯提供的，穿过或者绕磁芯设置了导体或绕组。铁氧体材料一般被用作许多扼流圈的芯材料，因为例如铁氧体具有敏感的磁-频率关系。
发明内容
本部分提供了本公开的总体概要，并非是其整个范围或其所有特征的全面公开。
根据本公开的各种方面，示例性实施方式公开了包括锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的共模扼流圈。在示例性实施方式中，共模扼流圈的芯总体上包括锰锌铁氧体部分和镍锌铁氧体部分。第一绕组和第二绕组可围绕芯的相应的第一部分和第二部分设置。第一绕组和第二绕组还可延伸穿过芯的开口。间隔件可设置在第一绕组和第二绕组之间、芯的开口内。底座可联接到和/或支承第一绕组和第二绕组。
所述芯可包括20重量百分比至80重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比至20重量百分比的镍锌铁氧体。例如，所述芯可包括80重量百分比的锰锌铁氧体和20重量百分比的镍锌铁氧体。或者，例如，所述芯可包括20重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比的镍锌铁氧体。又如，所述芯可包括50重量百分比的锰锌铁氧体和50重量百分比的镍锌铁氧体。
所述锰锌铁氧体部分可根据实际阻抗和电感要求具有在1000至15000范围内的磁导率。所述镍锌铁氧体部分可具有在100至2000范围内的磁导率。例如，所述锰锌铁氧体部分可具有2300、5000、7000或10000的磁导率。另外，例如，所述镍锌铁氧体部分可具有100、650或800的磁导率。
所述共模扼流圈可被构造成从1兆赫至10兆赫能以至少600欧姆的阻抗进行操作。
所述锰锌铁氧体部分可包括具有贯穿其中的第一开口的锰锌铁氧体环状芯。所述镍锌铁氧体部分可包括具有贯穿其中的第二开口的镍锌铁氧体环状芯。相应的所述锰锌铁氧体环状芯和所述镍锌铁氧体环状芯的所述第一开口和所述第二开口可彼此对准，以协作地限定穿过所述芯的开口。所述镍锌铁氧体环状芯可联接到所述锰锌铁氧体环状芯和/或由所述锰锌铁氧体环状芯支承。所述锰锌铁氧体环状芯可具有与所述镍锌铁氧体环状芯的内径和外径分别相等的内径和外径。
所述第一绕组和所述第二绕组可分别沿着所述芯的所述第一部分和所述第二部分的外表面和内表面设置。所述芯的所述第一部分和所述第二部分以及所述第一绕组和所述第二绕组可沿着所述芯的所述开口的相反侧分隔开。所述第一绕组和所述第二绕组可绕所述芯的相应的所述第一部分和所述第二部分相对于彼此对称地设置。所述第一绕组和所述第二绕组的部分可延伸穿过所述底座中的开口。
根据本文中提供的描述，其它可应用领域将变得清楚。本发明内容中的描述和具体示例旨在只是出于例证目的，而非旨在限制本公开的范围。
附图说明
这里描述的附图只是出于例证所选择实施方式而非所有可能实现方式的目的，并非旨在限制本公开的范围。
图1是根据示例性实施方式的包括80重量％的锰锌(MnZn)铁氧体和20重量％的镍锌(NiZn)铁氧体的芯的共模扼流圈的透视图；
图2是图1中示出的共模扼流圈的底视图；
图3是根据另一个示例性实施方式的包括50重量％的MnZn铁氧体和50重量％的NiZn铁氧体的芯的共模扼流圈的透视图；
图4是根据另一个示例性实施方式的包括20重量％的MnZn铁氧体和80重量％的NiZn铁氧体的芯的共模扼流圈的透视图；
图5A、5B、5C、5D是针对根据图1中示出的示例性实施方式的具有80重量％的MnZn铁氧体和20重量％的NiZn铁氧体并且对于MnZn铁氧体和NiZn铁氧体具有不同磁导率的芯的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图；
图6A、6B、6C、6D是针对根据图3中示出的示例性实施方式的具有50重量％的MnZn铁氧体和50重量％的NiZn铁氧体并且对于MnZn铁氧体和NiZn铁氧体具有不同磁导率的芯的共模扼流圈的计算机模拟的包括(Z、R、X)阻抗(单位都是欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系曲线的图线的示例性线状图，其中，样本原型；
图7A、7B、7C、7D是针对根据图4中示出的示例性实施方式的具有20重量％的MnZn铁氧体和80重量％的NiZn铁氧体并且对于MnZn铁氧体和NiZn铁氧体具有不同磁导率的芯的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图，其中，样本原型。
在附图的多个视图中，对应的参考标号始终指示对应的部件。
具体实施方式
现在，将参照附图更充分地描述示例实施方式。
减小电路板的表面积会需要更高的组件堆积密度，这样会增加较高频率下的噪声。此外，一些工业设备的电磁兼容(EMC)要求必须满足与居住环境和非居住环境关联的标准。传统的绕线式共模扼流圈从1MHz至10MHz具有非常窄区间(band)的阻抗，并且不能够具有高阻抗水平。本发明人认识到在高密度电力应用等中需要从1MHz至10MHz具有宽区间的高阻抗范围(诸如，至少600欧姆的阻抗)的共模扼流圈。
在认识到以上内容之后，本发明人开发出并且在此公开了包括锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的共模扼流圈的示例性实施方式。MnZn铁氧体可具有高磁导率(μ)，在低频(例如，1MHz等)下产生高阻抗。NiZn铁氧体可在高频(例如，10MHz等)下提供高阻抗。MnZn铁氧体和NiZn铁氧体的组合因此可使共模扼流圈能够具有诸如图5A-7D中示出的宽区间的高阻抗范围。
在示例性实施方式中，共模扼流圈包括锰锌(MnZn)铁氧体环状芯(广义地，锰锌铁氧体部分)和镍锌(NiZn)铁氧体环状芯(广义地，镍锌铁氧体部分)。MnZn铁氧体环状芯或部分在重量上可以是基于两个环状芯或铁氧体部分的总重量的20％至80％。NiZn铁氧体环状芯在重量上可以是基于两个环状芯或铁氧体部分的总重量的80％至20％。例如，共模扼流圈的示例性实施方式(例如，图1中的100等)包括基于芯的总重量具有80重量％的MnZn铁氧体和具有20重量％的NiZn铁氧体的芯。共模扼流圈的另一个示例性实施方式(例如，图3中的200等)包括基于芯的总重量具有50重量％的MnZn铁氧体和具有50重量％的NiZn铁氧体的芯。共模扼流圈的其它示例性实施方式(例如，图4中的300等)包括基于芯的总重量具有20重量％的MnZn铁氧体和具有80重量％的NiZn铁氧体的芯。
MnZn铁氧体可具有相对高的磁导率(μ)，在低频下产生高阻抗。NiZn铁氧体可具有相对低的磁导率(μ)，在较高频率下提供高阻抗。举例来说，MnZn铁氧体的磁导率可根据实际阻抗和电感要求而变化并且在大约1000至15000(例如，2300、5000、7000、10000等)的范围内进行调节。另外，举例来说，NiZn铁氧体的磁导率也可根据实际阻抗和电感要求而变化并且在大约100至2000(例如，100、650、800、1500等)的范围内进行调节。在示例性实施方式中，MnZn铁氧体可具有4800千克每立方米(kg/m3)的密度，NiZn铁氧体可具有5100kg/m3的密度。
下表包括在示例性实施方式中可用于锰锌(MnZn)铁氧体和镍锌(NiZn)铁氧体的示例材料成分。
如上表所示，MnZn铁氧体和NiZn铁氧体的磁导率和材料成分可变化。例如，具有磁导率100的NiZn铁氧体可包括46-50重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，12-16重量％的氧化锌(ZnO)，30-34重量％的氧化镍(NiO)，4-8重量％的氧化铜(CuO)。具有磁导率650的NiZn铁氧体可包括47-51重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，28-31重量％的氧化锌(ZnO)，15-19重量％的氧化镍(NiO)，2-6重量％的氧化铜(CuO)。具有磁导率800的NiZn铁氧体可包括48-51重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，27-31重量％的氧化锌(ZnO)，13-17重量％的氧化镍(NiO)，4-8重量％的氧化铜(CuO)。具有磁导率1500的NiZn铁氧体可包括48-51重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，30-33重量％的氧化锌(ZnO)，11-14重量％的氧化镍(NiO)，4-8重量％的氧化铜(CuO)。
如上表进一步所示，具有磁导率2300的MnZn铁氧体可包括50-53重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，13.5-15重量％的氧化锌(ZnO)，32-35重量％的氧化锰(II)(MnO)。具有磁导率5000的MnZn铁氧体可包括51-54重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，18-22重量％的氧化锌(ZnO)，26-29重量％的氧化锰(II)(MnO)。具有磁导率7000的MnZn铁氧体可包括50-54重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，20-24重量％的氧化锌(ZnO)，24-27重量％的氧化锰(II)(MnO)。具有磁导率10000的MnZn铁氧体可包括50-53重量％的氧化铁(III)(Fe2O3)，20-24重量％的氧化锌(ZnO)，25-28重量％的氧化锰(II)(MnO)。
有利地，本文中公开的共模扼流圈的示例性实施方式可提供优于其它传统共模扼流圈的增强的性能。例如，包括MnZn铁氧体和NiZn铁氧体的共模扼流圈的示例性实施方式相比于传统共模扼流圈可提供以下特征中的一个或更多个(但不一定是任一个或全部)：诸如，更广的频带、更高的频率、高密度电源应用中的高阻抗等。在示例性实施方式中，线圈可不被封装，未封装的线圈可允许电流密度能高达12安培每平方毫米(A/mm2)。
现在，参照附图，图1示出实施本公开的一个或更多个方面的共模扼流圈100的示例性实施方式。如图1中所示，共模扼流圈100包括锰锌(MnZn)铁氧体环状芯或环形构件104和镍锌(NiZn)铁氧体环状芯或环形构件108。
在这个示例性实施方式中，MnZn铁氧体环状芯104基于两个环状芯104、108的总组合重量的大约80重量百分比。NiZn铁氧体环状芯108基于两个环状芯的总组合重量的大约20重量百分比。换句话讲，共模扼流圈100包括重量是NiZn铁氧体四倍的MnZn铁氧体。替代实施方式可具有不同重量比的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。
在这个示例性实施方式中，NiZn铁氧体环状芯108堆叠在MnZn铁氧体环状芯104的顶部或上方。因此，MnZn铁氧体环状芯104可被称为下环状芯，NiZn铁氧体环状芯108也可被称为上环状芯。另选地，其它示例性实施方式可将方向颠倒，使得MnZn铁氧体环状芯在NiZn铁氧体环状芯的顶部或上方。
MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108可诸如通过粘合剂等彼此附接。例如，可在MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108之间使用环氧树脂和/或胶带，用于将MnZn铁氧体环状芯104附接到NiZn铁氧体环状芯108。组合后的MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108在本文中还可被统称为共模扼流圈100的主体或芯(例如，圆柱形主体或芯等)。
在这个示例性实施方式中，MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108总体上是圆形、环形和环状的。MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108分别包括贯穿其中的第一开口和第二开口(例如，敞开或中空的中间部分、中心开口等)，第一开口和第二开口彼此对准，协作地限定延伸通过组合后的MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108的开口112(例如，通道等)。另选地，其它示例性实施方式可被不同地构造成诸如具有不同形状的MnZn铁氧体芯和NiZn铁氧体芯(例如，非圆形、矩形、三角形、椭圆形等)等。
MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108可具有相等的内径(例如，15毫米等)和外径(例如，25毫米等)。在这个示例中，MnZn铁氧体环状芯104的高度(例如，8毫米等)可比NiZn铁氧体环状芯108的高度(例如，2毫米等)大(例如，是其4倍大)。堆叠的MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108的组合高度可以是大约10毫米。另选地，其它示例性实施方式可被不同地构造成诸如使MnZn铁氧体环状芯104和NiZn铁氧体环状芯108中的任一个或二者具有更大或更小的尺寸等。
继续参照图1，共模扼流圈100还包括第一绕组116和第二绕组120。第一绕组116和第二绕组120绕组合后的MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的相应的第一部分118和第二部分122设置或者缠绕。第一绕组116和第二绕组120可沿着组合后的MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的分别的第一部分118和第二部分122的外表面和内表面设置。第一绕组116和第二绕组120可延伸穿过开口112。组合后的MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的第一部分118和第二部分122可沿着开口112的相反侧分隔开。同样地，第一绕组116和第二绕组120可沿着开口112的相反侧分隔开。
在这个示例性实施方式中，第一绕组116和第二绕组120绕(例如，缠绕八次等)组合后的MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的相应的第一部分118和第二部分122相对于彼此对称地设置。举例来说，第一绕组116和第二绕组120可包括带有介电涂层或绝缘涂层的导电线。例如，第一绕组116和第二绕组120可包括漆包铜线。另选地，其它实施方式可被不同地构造成例如使绕组用其它材料制成，具有比八个多或少的线圈或匝，具有不同大小等。
间隔件124设置在通过组合后的MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的对准的敞开或中空的中间部分协作地限定并且穿过对准的敞开或中空的中间部分的开口112内。间隔件124被设置成在MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的对应的相反侧部分之间延伸，使得第一绕组116和第二绕组120位于间隔件124的相反侧。间隔件124可由诸如FR4复合材料、塑料、硅酮等介电材料制成。间隔件124可被构造成能操作用于帮助维持和确保绕组之间的间隙(clearance)。间隔件124可诸如通过粘合剂(例如，环氧树脂、胶带等)联接到MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108。另选地，间隔件124可被构造成(例如，被确定大小、成形等)使得间隔件124借助间隔件124与MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108的侧部分之间的摩擦或过盈配合而固定就位。
MnZn铁氧体芯104和间隔件124可联接到底座128和/或由底座128支承。例如，包括MnZn铁氧体芯104和NiZn铁氧体芯108、第一绕组116和第二绕组120和间隔件124的组件可设置在底座128上。组件在底座128上的定位还可包括将相应的第一绕组116和第二绕组120的部分132、136定位到底座128中的开口或孔中。在图2中还示出底座128和第一绕组116和第二绕组120的部分132、136。
相应的第一绕组116和第二绕组120的部分132、136可诸如通过粘合剂等联接到底座128。例如，可使用环氧树脂将部分132、136附接或附连到底座128。
图3示出实施本公开的一个或更多个方面的共模扼流圈200的另一个示例性实施方式。如图3中所示，共模扼流圈200包括锰锌(MnZn)铁氧体环状芯204和镍锌(NiZn)铁氧体环状芯208。在这个示例性实施方式中，MnZn铁氧体环状芯204和NiZn铁氧体环状芯208均包括基于两个环状芯204、208的总组合重量的大约50重量百分比。换句话讲，共模扼流圈200包括重量等量的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。
因此，共模扼流圈200包括重量比与图1中示出的共模扼流圈100的重量比不同的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。除了重量比不同外，共模扼流圈200可包括与共模扼流圈100的对应特征类似或相同的特征。例如，共模扼流圈200包括可与共模扼流圈100的第一绕组116、120、间隔件124和底座128类似或相同的第一绕组216、220、间隔件224和底座228。
图4示出实施本公开的一个或更多个方面的共模扼流圈300的另一个示例性实施方式。如图4中所示，共模扼流圈300包括锰锌(MnZn)铁氧体环状芯304和镍锌(NiZn)铁氧体环状芯308。在这个示例性实施方式中，MnZn铁氧体环状芯304包括基于两个环状芯304、308的总组合重量的大约20重量百分比。NiZn铁氧体环状芯308包括基于两个环状芯的总组合重量的大约80重量百分比。换句话讲，共模扼流圈100包括重量是MnZn铁氧体四倍的NiZn铁氧体。
因此，共模扼流圈300包括重量比与图1中示出的共模扼流圈100的重量比不同的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体。除了重量比不同外，共模扼流圈300可包括与共模扼流圈100的对应特征类似或相同的特征。例如，共模扼流圈300包括可与共模扼流圈100的第一绕组116、120、间隔件124和底座128类似或相同的第一绕组316、320、间隔件324和底座328。
图5A-7D包括针对根据示例性实施方式的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图。为了进行计算机模拟，MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯具有25毫米相等外径、15毫米相等内径和10毫米组合总高度。
更具体地，图5A、5B、5C、5D是针对根据图1中示出的示例性实施方式100的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图。为了进行计算机模拟，锰锌(MnZn)铁氧体环状芯在重量上是基于环状芯总重量的80％。镍锌(NiZn)铁氧体环状芯在重量上是基于两个环状芯总重量的20％。针对MnZn铁氧体使用不同磁导率：2300(图5A)、5000(图5B)、7000(图5C)、10000(图5D)，以及针对NiZn铁氧体使用不同磁导率：100、650、800。
如图5A、5B、5C、5D示出的，包括具有80重量％的MnZn铁氧体和20重量％的NiZn铁氧体的芯的共模扼流圈具有宽区间的高阻抗范围。例如，图5D示出包括磁导率是10000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650或800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约2200欧姆的阻抗。图5C示出包括磁导率是7000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约1000欧姆的阻抗。图5B示出包括磁导率是5000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约2400欧姆的阻抗。图5A示出包括磁导率是2300的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约3400欧姆的阻抗。
图6A、6B、6C、6D是针对根据图3中示出的示例性实施方式200的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图。为了进行计算机模拟，锰锌(MnZn)铁氧体环状芯和镍锌(NiZn)铁氧体环状芯在重量上均基于两个环状芯总重量的50％。针对MnZn铁氧体使用不同磁导率：2300、5000、7000、10000，以及针对NiZn铁氧体使用不同磁导率：100、650、800。
如图6A、6B、6C、6D示出的，包括具有50重量％的MnZn铁氧体和50重量％的NiZn铁氧体的芯的共模扼流圈具有宽区间的高阻抗范围。例如，图6D示出包括磁导率是10000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650或800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约1600欧姆的阻抗。图6C示出包括磁导率是7000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约900欧姆的阻抗。图6B示出包括磁导率是5000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约1500欧姆的阻抗。图6A示出包括磁导率是2300的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约2200欧姆的阻抗。
图7A、7B、7C、7D是针对根据图4中示出的示例性实施方式300的共模扼流圈的计算机模拟的(Z、R、X)阻抗(单位：欧姆)与频率(单位：兆赫)的关系的示例性线状图。为了进行计算机模拟，锰锌(MnZn)铁氧体环状芯在重量上是基于环状芯总重量的20％。镍锌(NiZn)铁氧体环状芯在重量上是基于两个环状芯总重量的80％。针对MnZn铁氧体使用不同磁导率：2300、5000、7000、10000，以及针对NiZn铁氧体使用不同磁导率：100、650、800。
如图7A、7B、7C、7D示出的，包括具有20重量％的MnZn铁氧体和80重量％的NiZn铁氧体的芯的共模扼流圈具有宽区间的高阻抗范围。例如，图7D示出包括磁导率是10000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650或800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约1000欧姆的阻抗。图7C示出包括磁导率是7000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约600欧姆的阻抗。图7B示出包括磁导率是5000的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约600欧姆的阻抗。图7A示出包括磁导率是2300的MnZn铁氧体和磁导率是100、650和800的NiZn铁氧体的三个示例中的每个分别在1MHz至10MHz的频率范围内具有至少大约800欧姆的阻抗。
图5A-7D只是出于例证的目的而非限制的目的提供的。因为阻抗受匝数和重量比影响，所以对于不同的示例性实施方式而言，阻抗可变化，有所不同。因此，其它示例性实施方式可不同地构造并且具有与图5A-7D中示出的阻抗不同的阻抗。例如，其它示例性实施方式可具有不同重量比的MnZn铁氧体和NiZn铁氧体、不同的磁导率、不同数量的匝或线圈(例如，沿着组合后的MnZn铁氧体芯和NiZn铁氧体芯两侧中的每侧的多于或少于八个的线圈或匝数等)、更大或更小的环状芯(例如，组合后的总高度大于或小于10毫米、外径大于或小于25毫米、内径大于或小于15毫米等)等。
另外，公开了与共模扼流圈相关的示例性方法。在示例性实施方式中，制造共模扼流圈的方法通常包括诸如通过烧结等独立地形成MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯。MnZn铁氧体环状芯可被涂覆有例如环氧树脂涂层等。被涂覆的MnZn环状芯和NiZn环状芯可在必要时经过处理，使得各环状芯具有相同的外径和相同的内径。MnZn铁氧体和NiZn铁氧体在燃烧后将具有不同收缩率，使得两种不同工具用于MnZn铁氧体和NiZn铁氧体，从而MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯在燃烧后的尺寸将实质相同。在处理期间，将相应地控制压制条件和燃烧温度分布图(firing profile)。
MnZn铁氧体芯和NiZn铁氧体芯可被组合。例如，NiZn铁氧体芯可堆叠在MnZn铁氧体芯的顶部上，或反之亦然。MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯可通过环氧树脂、胶带等彼此附接。
可绕组合后的MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯添加或缠绕两个绕组(例如，经由机器等)。例如，这两个绕组可绕组合后的MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯的相反部分相对于彼此对称地设置(例如，缠绕八次等)，这些相反部分利用通过组合后的MnZn铁氧体环状芯和NiZn铁氧体环状芯限定的开口彼此分开和间隔开。
在这两个绕组之间可设置间隔件。用于绕组的线上的介电涂层可被去除或剥离线的部分。线的裸露部分或暴露部分可被焊接，例如，包括99.3％的锡(Sn)和0.7％的铜(Cu)的锡/铜合金(Sn99.3/Cu0.7)，包括96.5％的锡(Sn)、3％的银(Ag)和0.5％的铜(Cu)的锡/银/铜合金(Sn96.5/Ag3.0/Cu0.5)等。
绕组可被组装到底座。例如，绕组、环状芯和间隔件可相对于底座设置，使得线圈或绕组的一些部分插入底座中的开口。可将绕组的一些部分联接到底座。例如，可通过环氧树脂等将绕组的一些部分固定到底座。
本公开的示例性共模扼流圈可适于安装在电路板上的表面。DC-DC转换器可包括根据本公开的一个或更多个方面的共模扼流圈。
提供示例实施方式，使得本公开将是透彻的，并且将把范围充分传达给本领域的技术人员。阐述众多具体细节(诸如，具体组件、装置和方法的示例)以提供对本公开的实施方式的透彻理解。本领域的技术人员应该清楚，不需要采用具体细节，示例实施方式可按许多不同形式实施，并且没有实施方式应当被理解为限制本公开的范围。在一些示例实施方式中，没有详细描述熟知的工艺、熟知的器件结构和熟知的技术。另外，提供可用本公开的一个或更多个示例性实施方式实现的优点和改进只是出于例证的目的，并不限制本公开的范围，因为本文中公开的示例性实施方式可提供以上提到优点中的全部或没有提供以上提到的优点且仍然落入本公开的范围内。
本文中公开的具体尺寸、具体材料和/或具体形状本质是示例，并没有限制本公开的范围。本文中公开的给定参数的特定值和特定值范围没有排除可用于本文中公开的一个或更多个示例中的其它值和值范围。此外，设想到，本文中所述的具体参数的任何两个特定值可限定可适于给定参数的值范围的端点(即，给定参数的第一值和第二值的公开可被解释为公开了第一值和第二值之间的任何值也可被用于给定参数)。例如，如果在本文中例示参数X具有值A并且还例示参数X具有值Z，则设想到，参数X可具有从大约A至大约Z的值的范围。类似地，设想到，参数的值的两个或更多个范围的公开(无论这些范围嵌套、重叠或不同)包括可使用公开范围的端点要求保护的值的范围的所有可能组合。例如，如果本文中例示参数X具有范围在1-10或2-9或3-8内的值，则还设想到，参数X可具有包括1-9、1-8、1-3、1-2、2-10、2-8、2-3、3-10和3-9的其它范围的值。
本文中使用的术语只是出于描述特定示例实施方式的目的，而不旨在成为限制。如本文中使用的，单数形式“一”、“一个”和“这个”可旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。术语“包括”、“包含”和“具有”是包括性的，因此指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或其组。本文中描述的方法步骤、过程和操作将不被理解为一定需要其按讨论或例证的特定次序执行，除非明确识别为执行的次序。还要理解，可采用另外或替代的步骤。
当元件或层被称为“在”另一个元件或层“上”，“啮合到”、“连接到”或“结合到”另一个元件或层时，它可直接在另一个元件或层上，啮合、连接或结合到另一个元件或层，或者可存在中间元件或层。相比之下，当元件被称为“直接在”另一个元件或层“上”，“直接啮合到”、“直接连接到”或“直接结合到”另一个元件或层时，可不存在中间元件或层。用于描述这些元件之间关系的其它词语应该以类似形式进行解释(例如，“在…之间”与“直接在…之间”、“与…相邻”与“直接与…相邻”等)。如本文中使用的，术语“和/或”包括一个或更多个相关所列项的任何和全部组合。
术语“大约”当应用于值时指示计算或测量允许值略有一定的不精确(一定地接近精确的值；大致或合理地接近该值；几乎)。如果出于某个原因，因“大约”造成的不精确没有另外在本领域中理解为其具有这个普通的含义，则本文中使用的“大约”指示可源自测量或使用这些参数的普通方法的至少变形形式。例如，术语“大体”、“大约”和“大致”可在本文中用于表示在制造公差内。或者，例如，本文中使用的术语“大约”当修饰本发明的成分或反应物的量或被采用时是指例如当在真实世界中制成浓缩物或溶液时使用的典型测量和操纵过程而出现的数值量的变化，该变化可能由于这些过程中的疏忽错误、由于制成组分或执行方法所采用的成分的制造、源或纯度的差异等等。术语“大约”还涵盖由于因特定初始混合物造成的组分的不同均衡条件而不同的量。无论是否由术语“大约”修饰，权利要求书都包括数量的等同物。
尽管术语“第一”、“第二”、“第三”等可在本文中用于描述各种元件、组件、区域、层和/或部分，但这些元件、组件、区域、层和/或部分不应该受这些术语限制。这些术语可只用于将一个元件、组件、区域、层或部分与另一个区域、层或部分区分开。诸如“第一”、“第二”和其它数值术语的术语当在本文中使用时不暗示顺序或次序，除非上下文清楚指明。因此，在不脱离示例实施方式的教导的情况下，以下讨论的第一元件、组件、区域、层或部分可被称为第二元件、组件、区域、层或部分。
为了便于描述，诸如“内”、“外”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等空间相对术语可在本文中用于方便描述如图中所示的一个元件或特征与其它元件或特征的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语可旨在还涵盖装置在使用或操作时的不同方位。例如，如果附图中的装置被翻转，则被描述为在其它元件或特征“下部”或“下面”的元件随后将被定向为在其它元件或特征“上方”。因此，示例术语“下部”可涵盖上方和下方这两个方位。装置可被另外定位(旋转90度或按其它方位)并且相应解释本文中使用的空间相对描述符。
提供以上对实施方式的描述是出于例证和描述的目的。这不旨在是排他性的或者限制本公开。个体元件、预期或所述使用、特定实施方式的特征总体上不限于该特定实施方式，而是，在可应用的情况下是可互换的并且可用于所选择的实施方式，即使没有具体示出或描述。这还可按许多方式来变化。这些变化将不被视为脱离本公开，所有这些修改形式旨在被包括在本公开的范围内。
Claims (17)
1.一种共模扼流圈，该共模扼流圈包括：
芯，所述芯包括锰锌铁氧体部分和镍锌铁氧体部分，所述芯具有贯穿所述芯的开口；
第一绕组和第二绕组，所述第一绕组和所述第二绕组绕所述芯的相应的第一部分和第二部分设置，所述第一绕组和所述第二绕组延伸穿过所述芯的所述开口；
间隔件，所述间隔件设置在所述第一绕组和所述第二绕组之间、所述芯的所述开口内；
底座，所述底座联接到所述第一绕组和所述第二绕组和/或支承所述第一绕组和所述第二绕组。
2.根据权利要求1所述的共模扼流圈，其中，所述芯包括20重量百分比至80重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比至20重量百分比的镍锌铁氧体。
3.根据权利要求2所述的共模扼流圈，其中，所述芯包括：
80重量百分比的锰锌铁氧体和20重量百分比的镍锌铁氧体；或
20重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比的镍锌铁氧体；或
50重量百分比的锰锌铁氧体和50重量百分比的镍锌铁氧体。
4.根据权利要求1、2或3所述的共模扼流圈，其中：
所述锰锌铁氧体部分根据实际阻抗和电感要求具有在1000至15000范围内的磁导率；
所述镍锌铁氧体部分具有在100至2000范围内的磁导率。
5.根据权利要求4所述的共模扼流圈，其中：
所述锰锌铁氧体部分具有2300、5000、7000或10000的磁导率；
所述镍锌铁氧体部分具有100、650或800的磁导率。
6.根据权利要求1、2或3所述的共模扼流圈，其中，所述共模扼流圈被构造成从1兆赫至10兆赫能以至少600欧姆的阻抗进行操作。
7.根据权利要求1、2或3所述的共模扼流圈，其中：
所述锰锌铁氧体部分包括锰锌铁氧体环状芯，该锰锌铁氧体环状芯具有贯穿该锰锌铁氧体环状芯的第一开口；
所述镍锌铁氧体部分包括镍锌铁氧体环状芯，该镍锌铁氧体环状芯具有贯穿该镍锌铁氧体环状芯的第二开口；
相应的所述锰锌铁氧体环状芯的所述第一开口和所述镍锌铁氧体环状芯的所述第二开口彼此对准，以协作地限定穿过所述芯的开口。
8.根据权利要求7所述的共模扼流圈，其中：
所述镍锌铁氧体环状芯联接到所述锰锌铁氧体环状芯和/或由所述锰锌铁氧体环状芯支承；和/或
所述锰锌铁氧体环状芯具有与所述镍锌铁氧体环状芯的内径和外径分别相等的内径和外径。
9.根据权利要求1、2或3所述的共模扼流圈，其中：
所述第一绕组和所述第二绕组分别沿着所述芯的所述第一部分和所述第二部分的外表面和内表面设置；和/或
所述芯的所述第一部分和所述第二部分以及所述第一绕组和所述第二绕组沿着所述芯的所述开口的相反侧分隔开。
10.根据权利要求1、2或3所述的共模扼流圈，其中：
所述第一绕组和所述第二绕组绕所述芯的相应的所述第一部分和所述第二部分相对于彼此对称地设置；和/或
所述第一绕组和所述第二绕组的部分延伸穿过所述底座中的开口。
11.一种共模扼流圈的芯，该芯包括：
锰锌铁氧体环状芯，所述锰锌铁氧体环状芯具有贯穿该锰锌铁氧体环状芯的第一开口；
镍锌铁氧体环状芯，所述镍锌铁氧体环状芯具有贯穿该镍锌铁氧体环状芯的第二开口；
其中，相应的所述锰锌铁氧体环状芯的所述第一开口和所述镍锌铁氧体环状芯的所述第二开口彼此对准，以协作地限定穿过所述芯的开口。
12.根据权利要求11所述的共模扼流圈的芯，其中，所述芯包括20重量百分比至80重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比至20重量百分比的镍锌铁氧体。
13.根据权利要求12所述的共模扼流圈的芯，其中，所述芯包括：
80重量百分比的锰锌铁氧体和20重量百分比的镍锌铁氧体；或
20重量百分比的锰锌铁氧体和80重量百分比的镍锌铁氧体；或
50重量百分比的锰锌铁氧体和50重量百分比的镍锌铁氧体。
14.根据权利要求11所述的共模扼流圈的芯，其中：
所述锰锌铁氧体环状芯根据实际阻抗和电感要求具有在1000至15000范围内的磁导率；
所述镍锌铁氧体环状芯具有在100至2000范围内的磁导率。
15.根据权利要求14所述的共模扼流圈的芯，其中：
所述锰锌铁氧体环状芯具有2300、5000、7000或10000的磁导率；
所述镍锌铁氧体环状芯具有100、650或800的磁导率。
16.根据权利要求11所述的共模扼流圈的芯，其中：
所述镍锌铁氧体环状芯联接到所述锰锌铁氧体环状芯和/或由所述锰锌铁氧体环状芯支承；和/或
所述锰锌铁氧体环状芯具有与所述镍锌铁氧体环状芯的内径和外径分别相等的内径和外径。
17.一种共模扼流圈，该共模扼流圈包括：根据权利要求11至16中任一项所述的芯，绕所述芯的相应的第一部分和第二部分设置并且延伸穿过所述芯的所述开口的第一绕组和第二绕组，以及设置在所述第一绕组和所述第二绕组之间、所述芯的所述开口内的间隔件。
Priority Applications (1)
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