CN107768068A - 一种高效集成电感器 - Google Patents
一种高效集成电感器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN107768068A CN107768068A CN201711037159.0A CN201711037159A CN107768068A CN 107768068 A CN107768068 A CN 107768068A CN 201711037159 A CN201711037159 A CN 201711037159A CN 107768068 A CN107768068 A CN 107768068A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- obtains
- shaped iron
- magnetic
- shielding cover
- integrated inductor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 47
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 4
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 43
- 239000002002 slurry Substances 0.000 claims description 35
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 28
- 238000010792 warming Methods 0.000 claims description 24
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 23
- 238000000498 ball milling Methods 0.000 claims description 18
- WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N bismuth(iii) oxide Chemical compound O=[Bi]O[Bi]=O WMWLMWRWZQELOS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N molybdenum trioxide Chemical compound O=[Mo](=O)=O JKQOBWVOAYFWKG-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 18
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N niobium pentoxide Chemical compound O=[Nb](=O)O[Nb](=O)=O ZKATWMILCYLAPD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 17
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 16
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 13
- 229910052681 coesite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052906 cristobalite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 9
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims description 9
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 9
- 229910052682 stishovite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 229910052905 tridymite Inorganic materials 0.000 claims description 9
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 claims description 8
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 claims description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 8
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 claims description 8
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 8
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L manganese oxide Inorganic materials [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 8
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 claims description 8
- 229910052582 BN Inorganic materials 0.000 claims description 7
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N Acrylic acid Chemical class OC(=O)C=C NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 210000003298 dental enamel Anatomy 0.000 claims description 4
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N Boron nitride Chemical compound N#B PZNSFCLAULLKQX-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 23
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 15
- 210000002683 foot Anatomy 0.000 description 12
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 7
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 7
- -1 boron nitride modified acroleic acid Chemical class 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 238000003746 solid phase reaction Methods 0.000 description 5
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 4
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 4
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004888 barrier function Effects 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 239000004593 Epoxy Substances 0.000 description 1
- FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N Magnesium Chemical compound [Mg] FYYHWMGAXLPEAU-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N Zinc Chemical compound [Zn] HCHKCACWOHOZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 150000007513 acids Chemical class 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 1
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011469 building brick Substances 0.000 description 1
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 1
- 229910052593 corundum Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 description 1
- 239000011777 magnesium Substances 0.000 description 1
- 229910052749 magnesium Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L manganese(2+);methyl n-[[2-(methoxycarbonylcarbamothioylamino)phenyl]carbamothioyl]carbamate;n-[2-(sulfidocarbothioylamino)ethyl]carbamodithioate Chemical compound [Mn+2].[S-]C(=S)NCCNC([S-])=S.COC(=O)NC(=S)NC1=CC=CC=C1NC(=S)NC(=O)OC WPBNNNQJVZRUHP-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 description 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 125000004805 propylene group Chemical group [H]C([H])([H])C([H])([*:1])C([H])([H])[*:2] 0.000 description 1
- 230000009257 reactivity Effects 0.000 description 1
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 230000000087 stabilizing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 239000005439 thermosphere Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910001845 yogo sapphire Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011701 zinc Substances 0.000 description 1
- 229910052725 zinc Inorganic materials 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F17/045—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/342—Oxides
- H01F1/344—Ferrites, e.g. having a cubic spinel structure (X2+O)(Y23+O3), e.g. magnetite Fe3O4
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F1/00—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties
- H01F1/01—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials
- H01F1/03—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity
- H01F1/12—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials
- H01F1/34—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites
- H01F1/36—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles
- H01F1/37—Magnets or magnetic bodies characterised by the magnetic materials therefor; Selection of materials for their magnetic properties of inorganic materials characterised by their coercivity of soft-magnetic materials non-metallic substances, e.g. ferrites in the form of particles in a bonding agent
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/26—Fastening parts of the core together; Fastening or mounting the core on casing or support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
- H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
- H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
- H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
Abstract
本发明涉及电感器技术领域，具体涉及一种高效集成电感器，包括两个E型铁芯，所述E型铁芯包括缠绕部以及由缠绕部上下两端分别延伸而成的上延伸部和下延伸部；两个绕线组，一个绕线组缠绕于一个E型铁芯的缠绕部，绕线组设有输入端和输出端；磁屏蔽罩，所述E型铁芯设于磁屏蔽罩内，所述磁屏蔽罩的侧端设有第一引出脚和第二引出脚，两个绕线组的输入端均与第一引出脚电性连接，两个绕线组的输出端均与第二引出脚电性连接。本发明的两个绕线组以并联方式设置，可以大大地降低绕线组的电阻，从而降低了电感器的产热量；此外，磁屏蔽罩的设置可以避免磁损失和磁干扰，还可以避免铁芯的直接裸露，从而提高了电感器的工作效率以及使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及电感器技术领域，具体涉及一种高效集成电感器。
背景技术
电感器(Inductor)又称为线圈(Alil)，是被动组件的一种，具有抗拒任何电流变化的电子组件，它由线圈缠绕着芯材组成，芯材可以是磁性材料或非磁性材料。电感器是借由线圈电流变化，而产生磁通量变化，根据磁场的现象做成的组件，其中磁场的来源是电荷在流动，即电流。交流的电流会产生磁场，而变动的磁场会感应出电流，其线性关系的比例，我们称为电感。
通常只有单一导线绕成的，会有自感作用，用一个以上导线绕制的，则有互感作用。电感器的功能在于过滤电流里的噪声，稳定电路中的电流，以防止电磁波干扰，作用与电容器类似，同样是以储存、释放电路中的电能来调节电流的稳定性，只不过电容是以电场(电荷)的形式来储存电能，而电感却是以磁场的形式来达成。
电与磁之间可以相互转换，电流流过的导线周围会产生磁场；相反的，切割磁力线的线圈中会产生电流。电感的构造是将导线绕成彼此靠近的线圈，当电流流过时，其中会充满磁能，电流变小时，线圈内的磁能会产生一股力量，阻止电流变化。
与此同时，由于导线是具有内阻的，在电磁转换过程中，电感器会发热，若要维持电感器的高效运作，必然也会有大量的热产生，造成极大的安全隐患。
发明内容
为了克服现有技术中存在的缺点和不足，本发明的目的在于提供一种热量产生低的高效集成电感器。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
一种高效集成电感器，包括
两个E型铁芯，所述E型铁芯包括立方体状的缠绕部以及由缠绕部上下两端分别延伸而成的上延伸部和下延伸部；
两个绕线组，一个绕线组缠绕于一个E型铁芯的缠绕部，绕线组设有输入端和输出端；
磁屏蔽罩，所述E型铁芯设于磁屏蔽罩内，E型铁芯的上延伸部与磁屏蔽罩的上端粘接，E型铁芯的下延伸部与磁屏蔽罩的下端粘接，所述磁屏蔽罩的侧端设有第一引出脚和第二引出脚，两个绕线组的输入端均与第一引出脚电性连接，两个绕线组的输出端均与第二引出脚电性连接。
其中，所述绕线组由漆包铜线卷绕而成。
其中，两个绕线组于缠绕部的缠绕方向相反。
其中，两个上延伸部之间安装有用于形成气隙的上垫片，两个下延伸部之间安装有用于形成气隙的下垫片。
其中，所述磁屏蔽罩为长方体结构，与第一引出脚所在侧端相对的另一侧端开设有若干散热孔，所述散热孔的间距为3-6mm，所述散热孔的孔径为2-4mm。
其中，所述E型铁芯包括铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯表面由内至外依次设有环氧树脂绝缘层、聚四氟乙烯绝缘层、氮化硼改性丙烯酸导热层和有机硅改性丙烯酸耐磨层。
进一步地，所述环氧树脂绝缘层的厚度为0.4-1.0mm。
进一步地，所述聚四氟乙烯绝缘层的厚度为0.6-1.0mm。
进一步地，所述氮化硼改性丙烯酸导热层的厚度为1.5-1.9mm。
进一步地，所述有机硅改性丙烯酸耐磨层的厚度为1.2-1.4mm。
其中，所述铁氧体磁芯由90wt％-92wt％主成分和8wt％-10wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
本发明的铁氧体磁芯中，由于Zn2+为非磁性离子，因此ZnO大于13.6％时，容易大幅度降低磁芯的磁性性能，但是Zn2+的加入可以降低磁芯的各向异性离子的数量，Zn2+大于10.5％可以有效提高磁芯的磁导率和降低磁芯的矫顽力。
适当地加入NiO和MgO，可以明显提高磁芯的韧性、耐温性和导磁率。
而Al2O3和TiO2可以固溶在晶格内，提高铁氧体磁芯整体的各向异性常数，从而降低磁芯的矫顽力，明显提高磁芯的高温、高频特性，使铁氧体磁芯具有较高的居里温度和磁化强度。
MoO3、Nb2O5可以促进晶粒成长，而Bi2O3、SiO2则用于抑制晶粒成长，通过对四者的合理配比控制，可以促使晶核生长成稳定晶体，并消除内部缺陷，完善晶格结构，从而使铁氧体磁芯具有较高的磁导率和磁稳定性。
本发明通过对铁、锰、锌、镍和镁等元素含量的合理配比和配方设计，使制得的铁氧体磁芯具有高电感、磁性能稳定、机械性能高等特点，综合性能优异。
优选地，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
进一步优选地，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为8％-10％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料升温至800-1000℃，保温1-3h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，升温至600-800℃，保温1-3h，升温至1000-1200℃，保温4-6h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯。
本发明铁氧体磁芯的制备方法中，一次球磨是为了粉碎原料从而提高原料的活性，有利于预烧时的固相反应；一次干燥可以提高预烧效率；预烧可使第一粉料中发生一定程度的固相反应，生成部分的铁氧体结构，从而有利于二次烧结，有助于提高磁芯性能；二次球磨可以加入配方中的其它原料，有效提高铁氧体磁芯性能的一致性；烧结伴随着去除水分、排除粘合剂、致密化、结晶成长、铁氧体生成反应、氧化、还原、蒸发以及晶相转变离析等过程，通过控制烧结的温度和时间，可以使第二浆料收缩致密化并结晶生长成具有高磁性性能的多晶铁氧体磁芯。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.1％-0.4％，堆积角为31°-35°。第一粉料的各个参数会影响反应活性、固相反应效率，通过对第一粉料的颗粒大小、含水量、堆积角，可以有效提高铁氧体磁芯的综合性能。
其中，所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的第一粉料升温至800-1000℃，升温速率为100-200℃/h。
其中，所述步骤(5)中，将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，升温至600-800℃的升温速率为120-160℃/h，升温至1000-1200℃的升温速率为80-120℃/h。
升温速率对于固相反应的阶段进行程度有重大的影响，本发明通过对个步骤升温速率的控制，可以提高固相反应效率，降低缺陷的生成，从而提高磁导率和电感值。
本发明的有益效果在于：本发明的两个绕线组以并联方式设置，可以大大地降低绕线组的电阻，从而降低了电感器的产热量；此外，磁屏蔽罩的设置可以避免磁损失和磁干扰，还可以避免铁芯的直接裸露，从而提高了电感器的工作效率以及使用寿命。
附图说明
图1是本发明的剖视图；
图2是本发明的主视图；
图3是本发明所述E型铁芯的局部放大图；
附图标记为：1-E型铁芯、11-缠绕部、12-上延伸部、13-下延伸部、2-绕线组、21-输入端、22-输出端、3-磁屏蔽罩、31-第一引出脚、32-第二引出脚、33-散热孔、4-上垫片、5-下垫片、6-铁氧体磁芯、61-环氧树脂绝缘层、62-聚四氟乙烯绝缘层、63-氮化硼改性丙烯酸导热层、64-有机硅改性丙烯酸耐磨层。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员的理解，下面结合实施例及附图1-3对本发明作进一步的说明，实施方式提及的内容并非对本发明的限定。
实施例1
如图1-3所示，一种高效集成电感器，包括
两个E型铁芯1，所述E型铁芯1包括立方体状的缠绕部11以及由缠绕部11上下两端分别延伸而成的上延伸部12和下延伸部13；
两个绕线组2，一个绕线组2缠绕于一个E型铁芯1的缠绕部11，绕线组2设有输入端21和输出端22；
磁屏蔽罩3，所述E型铁芯1设于磁屏蔽罩3内，E型铁芯1的上延伸部12与磁屏蔽罩3的上端粘接，E型铁芯1的下延伸部13与磁屏蔽罩3的下端粘接，所述磁屏蔽罩3的侧端设有第一引出脚31和第二引出脚32，两个绕线组2的输入端21均与第一引出脚31电性连接，两个绕线组2的输出端22均与第二引出脚32电性连接。
本发明的两个绕线组2以并联方式设置，可以大大地降低绕线组2的电阻，从而降低了电感器的产热量；此外，磁屏蔽罩3的设置可以避免磁损失和磁干扰，还可以避免铁芯的直接裸露，从而提高了电感器的工作效率以及使用寿命。
其中，所述绕线组2由漆包铜线卷绕而成。漆包铜线成本低，实用性高。
其中，两个绕线组2于缠绕部11的缠绕方向相反。缠绕反向的相反可以使两个E型铁芯1形成相同方向的磁回路，可以降低磁损失，从而降低产热量。
其中，两个上延伸部12之间安装有用于形成气隙的上垫片4，两个下延伸部13之间安装有用于形成气隙的下垫片5。上垫片4和下垫片5可使两个E型铁芯1之间形成气隙，气隙可以增大磁芯的相对磁导率，增加储能，提高工作效率。
其中，所述磁屏蔽罩3为长方体结构，与第一引出脚31所在侧端相对的另一侧端开设有若干散热孔33，相邻两个散热孔33之间的间距为3-6mm，所述散热孔33的孔径为2-4mm。于磁屏蔽罩3开设一定大小的散热孔33可以使磁屏蔽罩3兼具散热和磁屏蔽功能。
其中，所述E型铁芯1包括铁氧体磁芯6，所述铁氧体磁芯6表面由内至外依次设有环氧树脂绝缘层61、聚四氟乙烯绝缘层62、氮化硼改性丙烯酸导热层63和有机硅改性丙烯酸耐磨层64。
进一步地，所述环氧树脂绝缘层61的厚度为0.4-1.0mm。
进一步地，所述聚四氟乙烯绝缘层62的厚度为0.6-1.0mm。环氧树脂绝缘层61与铁氧体磁芯6的附着性强，聚四氟乙烯绝缘层62绝缘性好，与环氧树脂绝缘层61附着性强，两者配合使绝缘层在较低厚度的情况下也具有较高的绝缘性。
进一步地，所述氮化硼改性丙烯酸导热层63的厚度为1.5-1.9mm。由于铁氧体磁芯6在工作时会发热，温度对电器性能和安全性影响极大，因此氮化硼改性丙烯酸导热层63有助于热量的散发，维持高强度的工作稳定性
进一步地，所述有机硅改性丙烯酸耐磨层64的厚度为1.2-1.4mm。绕线组2与E型磁芯之间容易发生摩擦从而损毁磁芯，因此设置厚度为1.5-1.9mm有机硅改性丙烯酸耐磨层64有助于提高E型磁芯的耐磨性。
实施例2
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由91wt％主成分和9wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为9％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料以150℃/h的升温速率升温至900℃，保温2h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，以140℃/h的升温速率升温至700℃，保温2h，以100℃/h的升温速率升温至1100℃，保温5h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.25％，堆积角为33°。
实施例3
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由90wt％主成分和10wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为8％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料以100℃/h的升温速率升温至升温至800℃，保温1h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，以120℃/h的升温速率升温至600℃，保温1h，以80℃/h的升温速率升温至1000℃，保温4h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.1％，堆积角为31°。
实施例4
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由92wt％主成分和8wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为10％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料以200℃/h的升温速率升温至升温至1000℃，保温3h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，以160℃/h的升温速率升温至800℃，保温3h，以120℃/h的升温速率升温至1200℃，保温6h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.4％，堆积角为35°。
实施例5
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由91.5wt％主成分和8.5wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为9.3％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料以160℃/h的升温速率升温至升温至940℃，保温2.2h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，以120-160℃/h的升温速率升温至720℃，保温2.4h，以110℃/h的升温速率升温至1150℃，保温5.5h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.3％，堆积角为34°。
实施例6
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由90.5wt％主成分和9.5wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为8.4％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料升温至850℃，保温1.5h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，升温至650℃，保温1.5h，升温至1050℃，保温4.5h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.2％，堆积角为32°。
其中，所述步骤(3)中，将步骤(2)得到的第一粉料升温至850℃，升温速率为120℃/h。
其中，所述步骤(5)中，将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，升温至640℃的升温速率为130℃/h，升温至1050℃的升温速率为90℃/h。
实施例7
本实施例与实施例1的区别在于：
其中，所述铁氧体磁芯6由91wt％主成分和9wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
其中，所述粘结剂为质量分数为8.5％的聚乙烯醇水溶液。
其中，所述铁氧体磁芯6的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料以180℃/h的升温速率升温至升温至990℃，保温2.4h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，以135℃/h的升温速率升温至780℃，保温2.6h，以115℃/h的升温速率升温至1120℃，保温4.4h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯6。
其中，步骤(2)得到的第一粉料的颗粒分布为40-100目，含水量为0.2％，堆积角为33°。
经测试，实施例2-7得到的铁氧体磁芯6的初始磁导率为4400-4800，居里温度为220-250℃，性能可以达到剩余磁通密度Br≥4800Gs、矫顽力Hcb≥3600Oe，可见实施例2-7得到的铁氧体磁芯6具有优良的磁性性能，应用前景广。
上述实施例为本发明较佳的实现方案，除此之外，本发明还可以其它方式实现，在不脱离本发明构思的前提下任何显而易见的替换均在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种高效集成电感器，其特征在于：包括
两个E型铁芯，所述E型铁芯包括立方体状的缠绕部以及由缠绕部上下两端分别延伸而成的上延伸部和下延伸部；
两个绕线组，一个绕线组缠绕于一个E型铁芯的缠绕部，绕线组设有输入端和输出端；
磁屏蔽罩，所述E型铁芯设于磁屏蔽罩内，E型铁芯的上延伸部与磁屏蔽罩的上端粘接，E型铁芯的下延伸部与磁屏蔽罩的下端粘接，所述磁屏蔽罩的侧端设有第一引出脚和第二引出脚，两个绕线组的输入端均与第一引出脚电性连接，两个绕线组的输出端均与第二引出脚电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述绕线组由漆包铜线卷绕而成。
3.根据权利要求1所述的一种高效集成电感器，其特征在于：两个绕线组于缠绕部的缠绕方向相反。
4.根据权利要求1所述的一种高效集成电感器，其特征在于：两个上延伸部之间安装有用于形成气隙的上垫片，两个下延伸部之间安装有用于形成气隙的下垫片。
5.根据权利要求1所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述磁屏蔽罩为长方体结构，与第一引出脚所在侧端相对的另一侧端开设有若干散热孔，所述散热孔的间距为3-6mm，所述散热孔的孔径为2-4mm。
6.根据权利要求1所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述E型铁芯包括铁氧体磁芯，所述铁氧体磁芯表面由内至外依次设有环氧树脂绝缘层、聚四氟乙烯绝缘层、氮化硼改性丙烯酸导热层和有机硅改性丙烯酸耐磨层。
7.根据权利要求6所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述环氧树脂绝缘层的厚度为0.4-1.0mm。
8.根据权利要求6所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述聚四氟乙烯绝缘层的厚度为0.6-1.0mm。
9.根据权利要求6所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述铁氧体磁芯由90wt％-92wt％主成分和8wt％-10wt％粘结剂组成，所述主成分由如下重量百分比原料组成：
10.根据权利要求9所述的一种高效集成电感器，其特征在于：所述铁氧体磁芯的制备方法包括如下步骤：
(1)一次球磨：按配方量取Fe2O3、Mn3O4、ZnO、NiO、MgO进行混合后进行湿法球磨，得到第一浆料；
(2)一次干燥：将步骤(1)得到的第一浆料进行干燥，得到第一粉粒；
(3)预烧：将步骤(2)得到的第一粉料升温至800-1000℃，保温1-3h，得到预烧料；
(4)二次球磨：将配方量的Al2O3、TiO2、MoO3、Nb2O5、Bi2O3、SiO2、粘结剂和步骤(3)得到的预烧料进行混合后进行湿法球磨，得到第二浆料；
(5)烧结：将步骤(4)得到的第二浆料进行压制成型后，升温至600-800℃，保温1-3h，升温至1000-1200℃，保温4-6h，自然冷却，即得到所述铁氧体磁芯。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711037159.0A CN107768068A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种高效集成电感器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711037159.0A CN107768068A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种高效集成电感器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN107768068A true CN107768068A (zh) | 2018-03-06 |
Family
ID=61270977
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711037159.0A Withdrawn CN107768068A (zh) | 2017-10-30 | 2017-10-30 | 一种高效集成电感器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN107768068A (zh) |
Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000269019A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Tdk Corp | フェライト磁心、その製造方法およびインダクタンス部品 |
| CN202758706U (zh) * | 2012-07-03 | 2013-02-27 | 保锐科技股份有限公司 | 电感器改良结构 |
| CN103000326A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 丹凤县荣毅电子有限公司 | 镍锌铁氧体磁屏蔽电感器产品及其制造方法 |
| KR101310360B1 (ko) * | 2012-10-19 | 2013-09-23 | 신우이.엔.지 주식회사 | 권선형 파워 칩인덕터의 제조방법 |
| CN103474200A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 电子科技大学 | 小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法 |
| CN106098270A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 河南省亚安绝缘材料厂有限公司 | 一种改进的绝缘材料及其改进方法 |
| CN205751763U (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-30 | 东莞市瑞顺光电设备有限公司 | 一种自散热uv变压器 |
| CN205984509U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 长兴柏成电子有限公司 | 铁氧体磁芯电感器 |
| CN207529748U (zh) * | 2017-10-30 | 2018-06-22 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种高效集成电感器 |
-
2017
- 2017-10-30 CN CN201711037159.0A patent/CN107768068A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000269019A (ja) * | 1999-03-19 | 2000-09-29 | Tdk Corp | フェライト磁心、その製造方法およびインダクタンス部品 |
| CN103000326A (zh) * | 2011-09-09 | 2013-03-27 | 丹凤县荣毅电子有限公司 | 镍锌铁氧体磁屏蔽电感器产品及其制造方法 |
| CN202758706U (zh) * | 2012-07-03 | 2013-02-27 | 保锐科技股份有限公司 | 电感器改良结构 |
| KR101310360B1 (ko) * | 2012-10-19 | 2013-09-23 | 신우이.엔.지 주식회사 | 권선형 파워 칩인덕터의 제조방법 |
| CN103474200A (zh) * | 2013-09-22 | 2013-12-25 | 电子科技大学 | 小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法 |
| CN205751763U (zh) * | 2016-06-06 | 2016-11-30 | 东莞市瑞顺光电设备有限公司 | 一种自散热uv变压器 |
| CN106098270A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 河南省亚安绝缘材料厂有限公司 | 一种改进的绝缘材料及其改进方法 |
| CN205984509U (zh) * | 2016-08-31 | 2017-02-22 | 长兴柏成电子有限公司 | 铁氧体磁芯电感器 |
| CN207529748U (zh) * | 2017-10-30 | 2018-06-22 | 东莞市大忠电子有限公司 | 一种高效集成电感器 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107129291B (zh) | 具有高频低温度系数低损耗MnZn软磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN104078182B (zh) | 一种铁基软磁复合磁粉芯及其制备方法 | |
| CA2835115C (en) | Magnetic grain boundary engineered ferrite core materials | |
| CN104891982A (zh) | 一种稀土高磁导率软磁铁氧体及其制备方法 | |
| CN107352991B (zh) | 一种核壳结构锰锌/镍锌复合铁氧体及其制备方法 | |
| CN107778001A (zh) | 一种生成纳米晶界高电阻率膜降低镍锌铁氧体功率损耗的方法 | |
| CN103172358B (zh) | 高Bs高Tc MnZn铁氧体材料及制备方法 | |
| CN101236819A (zh) | 一种镍铜锌铁氧体及其制造方法 | |
| CN103474200A (zh) | 小型表面贴装磁屏蔽功率电感及制备方法 | |
| WO2018201484A1 (zh) | 一种变压器及开关电源 | |
| CN104402424A (zh) | 高饱和磁通密度、高直流叠加、高居里温度的镍锌铁氧体材料及其制备方法 | |
| Wang et al. | FeSiCrB amorphous soft magnetic composites filled with Co2Z hexaferrites for enhanced effective permeability | |
| CN110922179B (zh) | 一种高磁导率低损耗铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN104409189B (zh) | 复合软磁材料及其制备方法 | |
| CN110981460B (zh) | 一种高磁导率铁氧体磁性材料的制备方法 | |
| CN104129980A (zh) | 一种低烧结温度软磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN102531560A (zh) | 一种镁铜锌铁软磁铁氧体材料及其制备方法 | |
| CN107768068A (zh) | 一种高效集成电感器 | |
| CN106298143A (zh) | 一种叠层片式电感材料及其制备方法 | |
| CN202049839U (zh) | 一种铁氧体磁心 | |
| CN108010656A (zh) | 一种高电感磁芯 | |
| CN209216756U (zh) | 一种基于非晶或纳米晶带材的磁性薄片 | |
| CN104867641B (zh) | 高频变压器用高电感值高磁导率铁氧体磁芯 | |
| CN102306536A (zh) | 一种铁氧体磁心 | |
| CN109326406A (zh) | 一种开关电源变压器用电感铁氧体磁芯及其制备方法 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20180306 |
|
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |