CN108806922A - 一种电感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种电感器，包括环形磁芯以及缠绕在所述磁芯上的多个多层线圈，所述多层线圈包括第一层线圈和第二层线圈，其中，所述第二层线圈设置于所述第一层线圈的外侧。
Description
技术领域
本发明涉及电子元件领域，具体涉及一种具有多层线圈的环形电感器。
背景技术
电感器是一种能够进行电磁转换的电子元器件，常用于电路中的滤波、振荡、延迟或陷波等。常见的电感器一般由电导材料(例如铜线)盘绕磁芯制成，也可去掉磁芯或者用铁磁性材料代替磁芯。
图1是现有技术中的一种环形电感器，如图1所示，该电感器采用了单层扁平式的线圈缠绕方式，为了获得高电感量，由于无法增加线圈的缠绕匝数，只能增加磁芯的数量或采用多个电感器进行串联，这就会导致占用空间的增加和成本的上升。
因此，目前需要一种散热良好、占用空间较小且能提供高电感量的电感器。
发明内容
本发明的目的是提供一种电感器，能够克服上述现有技术的缺陷，具体包括：环形磁芯以及缠绕在所述磁芯上的多个多层线圈，所述多层线圈包括第一层线圈和第二层线圈，其中，所述第二层线圈设置于所述第一层线圈的外侧。
优选的，所述电感器还包括用于固定所述电感器的支架，所述支架包括设置于所述电感器两侧的呈对称布置的两个环形体、设置于所述电感器中心的互相连接的两个柱体、以及呈发射状连接于所述环形体与所述柱体之间的若干扇体。
优选的，所述柱体的中心具有过孔。
优选的，所述第一层线圈与所述第二层线圈设置于沿所述环形磁芯的半径方向向外延伸的同一平面上。
优选的，所述电感器还包括缠绕在所述磁芯上的至少一层外层线圈，所述外层线圈设置于所述第二层线圈外侧。
优选的，所述外层线圈与所述第二层线圈或所述第一层线圈设置于沿所述环形磁芯的半径方向向外延伸的同一平面上。
优选的，所述多层线圈为扁平式线圈。
优选的，所述多层线圈设置在所述磁芯外侧的部分宽于或者窄于设置在所述磁芯内侧的部分。
优选的，所述多层线圈为四边形、跑道形或圆形。
优选的，所述多层线圈可以采用一体成型的加工方式进行制作。
相对于现有技术，本发明取得了如下有益技术效果：本发明提供的电感器与传统的单层电感器相比，通过采用多层偏平线圈叠加缠绕在同一个磁芯上的方式，成指数倍的增大了电感器的电感量，并节省了材料和空间，具有灵活的可扩展性，能够根据实际应用场景任意调整电感器的线圈层数；同时，通过采用轮型支架支撑电感器，更加有利于电感线圈的固定；另外，与传统的密集型线圈缠绕方式相比，在电感器的电感量相同时，本发明提供的按层缠绕方式更有利于电感器的散热。
附图说明
图1是现有技术中的环形电感器的结构示意图。
图2是本发明较佳实施例的电感器结构示意图。
图3是本发明提供的带有支架的双层环形电感器分解结构示意图。
图4是本发明提供的具有交叉线圈结构的电感器结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图通过具体实施例对本发明进一步详细说明。
电感量(即自感系数)是衡量电感器的自感应能力的物理量，根据电磁感应原理，电感器电感量的大小，主要取决于其线圈的匝数、绕制方式以及磁芯的材料、形状和数量等。一般来说，对于采用特定磁芯的电感器，其线圈匝数越多、线圈绕制的越密集，电感量就越大，其中，若采用相同的绕制方式，即线圈绕制密集度相同，电感量与线圈匝数的平方成正比。
基于以上原理，发明人经研究提出了一种多层环形电感器结构，能够在采用相同磁芯材料并且绕制密集度不变的情况下，成指数倍的提高现有电感器的电感量。
图2是本发明较佳实施例的双层环形电感器结构示意图，如图2所示，该电感器包括一个环形磁芯3，以及缠绕在环形磁芯3上的多个多层线圈，其中，每个多层线圈包括一个第一层线圈1和一个第二层线圈2，第一层线圈1直接缠绕在环形磁芯3上，第二层线圈2缠绕在第一层线圈1外侧，与第一层线圈1设置于沿环形磁芯3的半径方向向外延伸的同一平面上，并且，第一层线圈1与第二层线圈2均为扁平式四边形、跑道形或圆形线圈，整体呈回字形结构。
在本发明的另一个实施例中，上述环形电感器还可以包括用于支撑和固定线圈的支架，图3是本发明提供的带有支架的双层环形电感器分解结构示意图，如图3所示，该电感器除了包括如图2所示的分体式环形磁芯3、第一层线圈1和第二层线圈2，还包括设置于线圈外侧的可配合使用的支架4和支架5，其中，支架4整体呈轮型结构，其圆心位置设置有中空的柱体41，可用于从内侧支撑线圈，柱体41与外圈环形体之间具有若干个发射状的扇体42(例如可以是8个)，可用于从侧面支撑线圈或磁芯；支架5与支架4整体结构相似，包括柱体51和扇体52，柱体51可与柱体41相互连接(例如，通过螺丝、卡扣、螺旋等)。
在本发明的另一个实施例中，第一层线圈1和第二层线圈2在排列时还可以按层交叠，图4是本发明提供的具有交叉线圈结构的电感器结构示意图，如图4所示，该电感器的第一层线圈1与第二层线圈2分别设置在沿环形磁芯3的半径方向向外延伸的两个平行平面上，这种布置方式特别有利于电感器的散热并减小该电感器整体占用的空间。
在本发明的另一个实施例中，所述包含第一层线圈1和第二层线圈2的多层线圈可以采用一体成型的加工方式进行制作。
在本发明的另一个实施例中，上述环形电感器的多层线圈还可以包括一个第三层线圈3，该第三层线圈3缠绕在第二层线圈2外侧，设置于沿所述环形磁芯3的半径方向向外延伸的平面上，该平面是与第一层线圈1或第二层线圈2相同或不同的平面。
在本发明的另一个实施例中，上述四边形或圆形的多层扁平线圈可以采用外窄内宽的结构，即设置于磁芯3外侧的部分较窄，以便节省空间用于缠绕更多数量的线圈，设置于磁芯3内侧的部分较宽，以便获得更大的导电截面积。
在本发明的另一个实施例中，上述四边形或圆形的多层扁平线圈可以采用外宽内窄的结构，即设置于磁芯3外侧的部分较宽，以便提高磁芯3外侧自由空间的利用效率，设置于磁芯3内侧的部分较窄，以便充分利用磁芯3内侧有限的空间。
在本发明的另一个实施例中，上述电感器的多层线圈之间通过串联方式连接。
与传统的单层环形电感器相比，以本发明提供的双层环形电感器为例，在采用相同的铁芯材料和线圈个数的情况下，双层电感器的电感量相当于四个单层电感器串联的电感量。
尽管在上述实施例中，以双层或三层的扁平线圈为例对本发明提供的多层环形电感器进行了说明，但是本领域普通技术人员应当理解，在其他实施例中，本发明提供的多层电感器还能包含更多层的线圈结构，其中，每增加一层线圈，电感器的电感量就会相应增加指数倍，例如，包含四层线圈的电感器，其电感量为相应单层电感器的16倍。
虽然本发明已经通过优选实施例进行了描述，然而本发明并非局限于这里所描述的实施例，在不脱离本发明范围的情况下还包括所作出的各种改变以及变化。
Claims (10)
1.一种电感器，包括环形磁芯以及缠绕在所述磁芯上的多个多层线圈，所述多层线圈包括第一层线圈和第二层线圈，其中，所述第二层线圈设置于所述第一层线圈的外侧。
2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述电感器还包括用于固定所述电感器的支架，所述支架包括设置于所述电感器两侧的呈对称布置的两个环形体、设置于所述电感器中心的互相连接的两个柱体、以及呈发射状连接于所述环形体与所述柱体之间的若干扇体。
3.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述柱体的中心具有过孔。
4.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一层线圈与所述第二层线圈设置于沿所述环形磁芯的半径方向向外延伸的同一平面上。
5.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述电感器还包括缠绕在所述磁芯上的至少一层外层线圈，所述外层线圈设置于所述第二层线圈外侧。
6.根据权利要求5所述的电感器，其特征在于，所述外层线圈与所述第二层线圈或所述第一层线圈设置于沿所述环形磁芯的半径方向向外延伸的同一平面上。
7.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述多层线圈为扁平式线圈。
8.根据权利要求7所述的电感器，其特征在于，所述多层线圈设置在所述磁芯外侧的部分宽于或者窄于设置在所述磁芯内侧的部分。
9.根据权利要求7所述的电感器，其特征在于，所述多层线圈为四边形、跑道形或圆形。
10.根据权利要求1至9任一项所述的电感器，其特征在于，所述多层线圈可以采用一体成型的加工方式进行制作。
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