CN109166697A - 新型pfc电感及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示一种新型PFC电感，其包括组合磁芯、绝缘固定件以及扁平铜线；组合磁芯包括两个相适配的子磁芯，两个子磁芯对应固接；绝缘固定件包括第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸，第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸由里及外依次套设于组合磁芯外；扁平铜线立绕于两个子磁芯和绝缘固定件；本申请还提供了一种新型PFC电感的制备方法。本申请的发明通过扁平铜线一层立绕后，再装配于两个子磁芯上，作业方便，两个子磁芯再对应固接为组合磁芯，扁平铜线形成完整线圈，制成的PFC电感分布电容降低了，其功效得到了提升，同时也增加了PFC电感的散热效果。

Description

新型PFC电感及其制作方法

技术领域

本发明涉及电感技术领域，具体地，涉及一种新型PFC电感及其制作方法。

背景技术

PFC电路作为电源电子电路必不可少的一部分，PFC电感也越发的得到重视；传统的PFC电感是在磁芯直接绕上铜线后，再立式安装在固定铝板上，线圈与铝板通过钢带固定，此种电感因为磁芯为一体的，磁芯在绕线时无法通过绕线机直接绕线，制作不便，而且制成的PFC电感相对体积较大，分布电容大，EMC效果差，散热效果差。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种新型PFC电感及其制备方法。

本发明公开的一种新型PFC电感包括：

组合磁芯，其包括两个相适配的子磁芯；两个子磁芯对应固接；

套设于组合磁芯外的绝缘固定件；绝缘固定件包括第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸；第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸由里及外依次套设于组合磁芯外；以及

扁平铜线，其立绕于两个子磁芯和绝缘固定件。

根据本发明一实施方式，每一子磁芯包括依次叠合的铁硅铝磁芯层以及铁硅磁芯层。

根据本发明一实施方式，铁硅铝磁芯层的厚度是铁硅磁芯层厚度的1至2倍。

根据本发明一实施方式，其还包括罩设于扁平铜线外的铝盒；铝盒内灌封有导热硅胶。

根据本发明一实施方式，其还包括第三绝缘纸；第三绝缘纸铺设于铝盒的底壁和侧壁。

根据本发明一实施方式，其还包括压接端子以及耐高温热缩套管；扁平铜线包括引出电子线；引出电子线与压接端子连接；耐高温热缩套管套设于引出电子线外。

本发明公开的一种新型PFC电感的制备方法，包括以下步骤：

制得组合磁芯，组合磁芯包括两个相适配的子磁芯；

扁平铜线通过绕线机立绕成两个线圈；

两个线圈分别对应装配于两个子磁芯上；

两个子磁芯对应固接；

钢带套设于组合磁芯外，且钢带与组合磁芯之间通过第一绝缘纸隔离，钢带与线圈之间通过第二绝缘纸隔离。

根据本发明一实施方式，制得组合磁芯包括以下子步骤：

两个铁硅铝磁芯层和一个铁硅磁芯层相互叠合，并胶粘为组合磁芯；

组合磁芯沿着自身径向切割为两个子磁芯。

根据本发明一实施方式，钢带套设于组合磁芯外的步骤之后，还包括以下步骤：

线圈浸入高温绝缘漆，使之形成绝缘保护层；

铝盒的底壁以及侧壁分别铺设第三绝缘纸；

浸入过高温绝缘漆的线圈设于铝盒内；

导热硅胶灌封于铝盒内。

根据本发明一实施方式，导热硅胶灌封于铝盒内的步骤之后，还包括以下步骤：

扁平铜线的引出电子线连接压线端子；

耐高温热缩套管套设于引出电子线外。

本申请的发明通过扁平铜线一层立绕后，再装配于两个子磁芯上，作业方便，两个子磁芯再对应固接为组合磁芯，扁平铜线形成完整线圈，制成的PFC电感分布电容降低了，其功效得到了提升，同时也增加了PFC电感的散热效果。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：

图1为实施例1中新型PFC电感的结构示意图；

图2为实施例1中组合磁芯和绝缘固定件的俯视图；

图3为实施例1中组合磁芯的剖视图；

图4为实施例2中新型PFC电感制备方法的流程图。

具体实施方式

以下将以图式揭露本发明的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本发明。也就是说，在本发明的部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化图式起见，一些习知惯用的结构与组件在图式中将以简单的示意的方式绘示之。

需要说明，本发明实施例中所有方向性指示诸如上、下、左、右、前、后……仅用于解释在某一特定姿态如附图所示下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，并非特别指称次序或顺位的意思，亦非用以限定本发明，其仅仅是为了区别以相同技术用语描述的组件或操作而已，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下：

实施例1

参照图1至图3，图1为实施例1中新型PFC电感的结构示意图，图2为实施例1中组合磁芯和绝缘固定件的俯视图，图3为实施例1中组合磁芯的剖视图。本实施例中新型PFC电感包括组合磁芯1、绝缘固定件2、扁平铜线3、铝盒4、导热硅胶5、第三绝缘纸6、压接端子7以及耐高温热缩套管8。

组合磁芯1包括两个子磁芯11，两个子磁芯11相适配，两个子磁芯11对应固接。每一子磁芯11包括依次叠合的硅铝磁芯层以及铁硅磁芯层，在本实施例中，铁硅铝磁芯层的厚度是铁硅磁芯层厚度的1至2倍，具体的，子磁芯11可采用两层硅铝磁芯层和一层铁硅磁芯层叠合胶粘制成，例如，由上至下依次按照铁硅铝磁芯层、铁硅磁芯层以及铁硅铝磁芯层的层级叠合，又例如，由上至下依次按照铁硅磁芯层、铁硅铝磁芯层以及铁硅铝磁芯层的层级叠合，胶粘时可采用环氧树脂胶。具体的，铁硅铝磁芯层和铁硅磁芯层分别为铁硅铝磁芯和铁硅磁芯。

铁硅磁芯具有饱和磁通密度高、软饱和度好、磁芯损耗低、温度稳定性好的特点，而铁硅铝磁芯具有磁芯损耗低，无热老化及在高温下性能非常稳定的特点，采用铁硅磁芯和铁硅铝磁芯形成的子磁芯11，能够有效的降低组合磁芯1的损耗，且在较高温度下可以保持非常稳定的性能，采用硅铝磁芯层的厚度是铁硅磁芯层厚度的1.44倍的比例设置，可达到较佳效果。

具体的，在磁芯制作时，可采用圆环两个铁硅铝磁芯以及铁硅磁芯以上述叠合顺序进行胶粘制得组合磁芯1，制备好的环形磁芯1沿着自身的径向切割为两个子磁芯11，具体切割时，切割线可通过组合磁芯1的环心，使得组合磁芯1等分为两个大小以及形状完全一致的子磁芯11，或者切割线不通过组合磁芯1的环心，使得组合磁芯1形成两个大小不一的两个子磁芯11。

扁平铜线3均匀立绕于两个子磁芯11外，具体的，扁平铜线3可通过绕线机自动化一层立绕并形成线圈，立绕好的线圈可在装配于子磁芯11上，本实施例中，扁平铜线3立绕形成两个线圈，两个线圈之间通过扁平铜线3连接，而后两个线圈分别对应装配于两个子磁芯11上，使得扁平铜线3与两个子磁芯11之间形成立绕关系，此时，线圈与子磁芯11之间具有间隙。相对于传统绕线方式，本实施例中通过自动化机械实现扁平铜线3在非封闭环形磁芯的快速绕制，作业方便，效率高且一层绕制均匀，同时保证了绕制的一致性。在线圈装配于子磁芯11后，两个子磁芯11通过环氧树脂胶对应固接，使得两个子磁芯11重新组合为环形的组合磁芯1，偏平铜线3形成完整的线圈。扁平铜线3均匀的立绕于组合磁芯1外，并采用一层绕制的方式，增加了扁平铜线3线圈的单位散热面积，使得线圈的散热效果好，温度升高速度低，而且立绕的扁平铜线3与低损耗的组合磁芯1的结合提高了线圈的效率，使得电容呈低分布状态，EMC测试效果明显好于传统的PFC电感。扁平铜线3包括引出电子线31，具体的，引出电子线31位于扁平铜线3的线头处；引出电子线31用于线圈外接其余电子元器件。

绝缘固定件2套设于组合磁芯1外。绝缘固定件2包括第一绝缘纸21、钢带22和第二绝缘纸23；第一绝缘纸21、钢带22和第二绝缘纸23由里及外依次套设于组合磁芯1外。钢带22对两个子磁芯11合并的组合磁芯1进行更一步的固定，第一绝缘纸21和第二绝缘纸23均具有高韧性、优异的介电性能、高热导系数，第一绝缘纸21和第二绝缘纸23分别用于钢带22与组合磁芯1、钢带22与扁平铜线3形成线圈之间的隔离，第一绝缘纸21和第二绝缘纸23起到绝缘隔离的作用的同时，又不会对线圈产生负面影响，第一绝缘纸21和第二绝缘纸23可通过高温胶带进行固定。

具体的，第一绝缘纸21、钢带22和第二绝缘纸23初始为条形状，且第一绝缘纸21和第二绝缘纸23的宽度大于钢带22的宽度；扁平铜线3形成线圈与子磁芯11之间的间隙的厚度大于第一绝缘纸21、钢带22和第二绝缘纸23三者厚度之和；两个线圈装配于两个子磁芯11之后，两个子磁芯11通过环氧树胶胶粘，而后先将第一绝缘纸21的两端部分别穿过两个线圈与两个子磁芯11之间形成的间隙，穿过后，第一绝缘纸21的两端部再通过高温胶带进行固定，使得第一绝缘纸21紧密套设于组合磁芯1外；钢带22的两端部采用与第一绝缘纸21相同的方式穿过两个线圈与两个子磁芯11之间形成的间隙之后，钢带22的两端部焊接再一起，使得钢带22紧密套设于第一绝缘纸21之外；第二绝缘纸23的两端采用与第一绝缘纸21相同的方式穿过两个线圈与两个子磁芯11之间形成的间隙之后通过高温胶带固定连接，使得第二绝缘纸23紧密套设于钢带22外，此时第一绝缘纸21、钢带22和第二绝缘纸23的状态为与组合磁芯1相适配的环形状。通过上述方式即可使得钢带22对组合磁芯1进行固定，而第一绝缘纸21和第二绝缘纸23分别进行绝缘隔离。

绝缘固定件2固定组合磁芯1后，线圈浸入到高温绝缘漆内，使得线圈的表面覆盖一层绝缘保护层(图中未显示)。

覆盖绝缘保护层的线圈设于铝盒4内，通过铝盒4对线圈形成保护，具体的，先将两张第三绝缘纸6先分别铺设于铝盒4的底壁和侧壁，并通过高温胶带进行固定，通过第三绝缘纸6形成进一步的绝缘隔离关系，覆盖绝缘保护层的线圈再设于铝盒4内，导热硅胶5灌封于铝盒4内，使得整个铝盒4内充斥着灌封胶，灌封胶灌封时仅仅灌封PFC电感位于铝盒4内部分，因此可被称之为半灌封。通过导热硅胶5的灌封，可以使得组合磁芯1、绝缘固定件2、扁平铜线3、铝盒4以及第三绝缘纸6形成稳定的固接关系，同时，提升PFC电感的导热性能，而且通过第三绝缘纸6对铝盒4进行绝缘隔离后，再灌封导热硅胶5，可有效提高PFC电感的绝缘效果。

压接端子7与引出电子31连接，便于PFC电感与其余电子元器件的连接。耐高温热缩套管8套设于引出电子线31外，对引出线电子线31形成保护。

实施例2

参照图4，图4为实施例2中新型PFC电感制备方法的流程图，本实施例中新型PFC电感的制备方法包括以下步骤：

制得组合磁芯1，组合磁芯1包括两个相适配的子磁芯11。制得组合磁芯1的步骤包括以下子步骤：首先将两个铁硅铝磁芯层和一个铁硅磁芯层相互叠合，而后胶粘为组合磁芯1，组合磁芯1沿着自身径向切割为两个子磁芯11，本实施例中，在切割时，沿着组合磁芯1的中心切割，使得组合磁芯1切割为等分的两个子磁芯11，如此可保持子磁芯11的一致性。具体的，组合磁芯1的切割可通过切割机实现。

扁平铜线3通过绕线机立绕成两个线圈，两个线圈分别与两个子磁芯11相适配；绕线机绕线时保持偏平铜线3不断，使得两个线圈一体化连接。

两个线圈分别对应装配于两个子磁芯11上；具体的，两个线圈分别对应套设于两个子磁芯11上，并且使得两个线圈分别位于两个子磁芯11的中间部位，使得整个组合磁芯1上的两个线圈为对称结构。

两个子磁芯11对应固接。具体的，组合磁芯1在切割形成子磁芯11的切割面上分别涂抹上环氧树脂胶，两个子磁芯11相对合并，使得两个子磁芯11通过环氧树胶胶粘固定在一起。

钢带22套设于线圈外，且钢带22与组合磁芯1之间通过第一绝缘纸21隔离，钢带22与线圈之间通过第二绝缘纸23隔离。

线圈浸入高温绝缘漆，使之形成绝缘保护层。

铝盒4的底壁以及侧壁分别铺设第三绝缘纸6，第三绝缘纸6的大小以及形状与铝盒4相适配，其铺设与铝盒4内，可通过胶体或高温胶带与铝盒4固定。

浸入过高温绝缘漆的线圈设于铝盒4内。

导热硅胶5灌封于铝盒内。

扁平铜线3的引出电子线31连接压线端子7。

耐高温热缩套管8套设于引出电子线31外。

综上，本申请的发明通过扁平铜线一层立绕后，再装配于两个子磁芯上，作业方便，两个子磁芯再对应固接为组合磁芯，扁平铜线形成完整线圈，制成的PFC电感分布电容降低了，其功效得到了提升，同时也增加了PFC电感的散热效果。此外，通过第一绝缘纸、第二绝缘纸和第三绝缘纸的设置增加了PFC电感的绝缘性，而导热硅胶增加了PFC电感的导热效果。

上仅为本发明的实施方式而已，并不用于限制本发明。对于本领域技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理的内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包括在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种新型PFC电感，其特征在于，包括：

组合磁芯，其包括两个相适配的子磁芯；两个所述子磁芯对应固接；

套设于所述组合磁芯外的绝缘固定件；所述绝缘固定件包括第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸；所述第一绝缘纸、钢带和第二绝缘纸由里及外依次套设于所述组合磁芯外；以及

扁平铜线，其立绕于两个所述子磁芯和绝缘固定件。

2.根据权利要求1所述的新型PFC电感，其特征在于，每一所述子磁芯包括依次叠合的铁硅铝磁芯层以及铁硅磁芯层。

3.根据权利要求2所述的新型PFC电感，其特征在于，所述铁硅铝磁芯层的厚度是所述铁硅磁芯层厚度的1至2倍。

4.根据权利要求1所述的新型PFC电感，其特征在于，其还包括罩设于所述扁平铜线外的铝盒；所述铝盒内灌封有导热硅胶。

5.根据权利要求4所述的新型PFC电感，其特征在于，其还包括第三绝缘纸；所述第三绝缘纸铺设于所述铝盒的底壁和侧壁。

6.根据权利要求1所述的新型PFC电感，其特征在于，其还包括压接端子以及耐高温热缩套管；所述扁平铜线包括引出电子线；所述引出电子线与所述压接端子连接；所述耐高温热缩套管套设于所述引出电子线外。

7.一种新型PFC电感的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

制得组合磁芯，所述组合磁芯包括两个相适配的子磁芯；

扁平铜线通过绕线机立绕成两个线圈；

两个线圈分别对应装配于两个所述子磁芯上；

两个所述子磁芯对应固接；

钢带套设于组合磁芯外，且钢带与组合磁芯之间通过第一绝缘纸隔离，钢带与线圈之间通过第二绝缘纸隔离。

8.根据权利要求7所述的新型PFC电感的制备方法，其特征在于，制得组合磁芯包括以下子步骤：

两个铁硅铝磁芯层和一个铁硅磁芯层相互叠合，并胶粘为组合磁芯；

组合磁芯沿着自身径向切割为两个子磁芯。

9.根据权利要求7所述的新型PFC电感的制备方法，其特征在于，钢带套设于组合磁芯外的步骤之后，还包括以下步骤：

线圈浸入高温绝缘漆，使之形成绝缘保护层；

铝盒的底壁以及侧壁分别铺设第三绝缘纸；

浸入过高温绝缘漆的线圈设于铝盒内；

导热硅胶灌封于所述铝盒内。

10.根据权利要求9所述的新型PFC电感的制备方法，其特征在于，导热硅胶灌封于所述铝盒内的步骤之后，还包括以下步骤：

扁平铜线的引出电子线连接压线端子；

耐高温热缩套管套设于所述引出电子线外。