CN109791826A - 耦合电感器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种具有芯和两个绕组的耦合电感器，其中第一绕组具有第一终端和第二终端，并且其中第二绕组具有第三终端和第四终端，其中第一至第四终端布置在芯的下侧，其中每个绕组具有延伸穿过芯中的通孔的中间区段，其中两个绕组至少在中间区段中设计为扁平条，每个扁平条具有宽度大的第一侧面和第二侧面，以及具有与第一侧面和第二侧面的宽度相比较小的宽度的第三侧面和第四侧面，其中两个绕组的第一侧面布置成在中间区段中垂直于芯的下侧，并且其中绕组的两个第一侧面在中间区段中彼此面对和/或在中间区段中彼此抵靠。

Description

耦合电感器

技术领域

本发明涉及一种具有芯和两个绕组的耦合电感器。

背景技术

本发明的根本问题是改进具有芯和两个绕组的耦合电感器。

发明内容

为此，提供了具有芯和两个绕组的耦合电感器，其中第一绕组具有第一终端和第二终端，并且其中第二绕组具有第三终端和第四终端，其中第一至第四终端布置在芯的下侧，其中每个绕组具有延伸穿过芯中的通孔的中间区段，其中两个绕组至少在中间区段中设计为扁平条，每个扁平条具有宽度较大的第一侧面和第二侧面，以及具有与第一侧面和第二侧面的宽度相比较小的宽度的第三侧面和第四侧面，其中两个绕组的第一侧面布置成在中间区段中垂直于芯的下侧，并且其中中间区段中的绕组的两个第一侧面彼此面对和/或在中间区段中彼此抵靠。

令人惊讶的是，将中间区段中的条形绕组的第一较大侧面布置成垂直于芯的下侧显著改善了所提出的耦合电感器的电特性和磁特性。以此方式将条形绕组放置在中间区段中，即分别具有向上和向下指向的窄侧面，并且分别具有面向左和面向右的较大侧面，有助于电感器在操作时利用几乎其全部芯材料体积。结果，可使芯和耦合电感器的尺寸小于已知耦合电感器的一半。

根据本发明的一个实施例，芯分成至少两个彼此连接的部分。

这使得能够容易地制造本发明的耦合电感器。芯的两个部分之间的距离可通过例如在连接芯的两个部分时将具有限定直径的线或具有限定直径的小玻璃球放在芯的两个部分之间来精确控制。芯的两个部分的连接可例如通过胶合(例如通过环氧树脂)来实现。

根据本发明的一个实施例，两个部分之间的分割平面平行于芯的下侧延伸。以此方式，可实现本发明的耦合电感器的简单制造。

根据本发明的一个实施例，芯的至少一个部分具有U形形状，并且限定了用于容纳两个绕组的中间区段的通道。

通过将芯的部分设置成U形，绕组的中间区段可以简单且精确的方式布置，因为U形部分将提供中间区段的精确位置。

根据本发明的一个实施例，芯的两个部分的第一部分具有长方体的形状，并且芯的两个部分中的第二部分是U形的。

以此方式，两个简单形状的部分可形成芯。芯的长方体形部分可容易地附接到U形部分，从而将绕组的中间区段固定在芯内。

根据本发明的一个实施例，芯的两个部分之间的分割平面从芯的下侧延伸到上侧，并且两个绕组的区段布置在芯的两个部分之间。

以此方式在芯的两个部分之间布置分割平面使得本发明的耦合电感器的组装更加容易。将芯的两个部分放在一起，并且第一绕组和第二绕组布置成其中间区段位于芯的两个部分之间。

根据本发明的一个实施例，芯中的通孔由至少一个凹槽形成，凹槽布置在芯的两个部分的彼此面对的侧面中。

以此方式，当芯的两个部分彼此抵靠时，完成通孔。

根据本发明的一个实施例，芯的两个部分中的每一个的侧面包括凹槽，两个凹槽形成通孔。因此，芯的两个部分中的每一个都具有凹槽，该凹槽在芯的组装部分中形成通孔的部分。有利地，凹槽适于绕组的中间区段的尺寸和形状。因此，绕组的中间区段可放置在凹槽内，且从而固定在适当位置。然后可将具有已经放置在凹槽中的绕组的芯的两个部分简单地放在一起以完成耦合电感器。

根据本发明的一个实施例，芯具有前侧和后侧，其中芯的两个部分之间的绕组的中间区段在芯的前侧和后侧之间延伸，并且其中绕组具有平行于芯的前侧和后侧布置的区段。

以此方式，两个绕组可很容易地固定到芯上，并且完成的耦合电感器只需要很小的空间。芯可具有凹槽或凹口，用于容纳分别平行于芯的前侧和后侧布置的绕组的区段。

根据本发明的一个实施例，终端连接到绕组的区段，该区段平行于芯的前侧和后侧布置。

以此方式，实现了非常紧凑的布置。

根据本发明的一个实施例，平行于芯的前侧和后侧布置的区段垂直于中间区段并垂直于分割平面布置。

根据本发明的一个实施例，在芯的两个部分之间的中间区段中的绕组的至少第一侧面涂覆有电隔离层。

附图说明

本发明的其它特征和优点从如下权利要求、附图和说明书得出。在不脱离本发明的范围的情况下，可组合不同实施例的单独特征。在附图中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的耦合电感器的示意性分解视图，

图2示出了处于组装状态的图1的耦合电感器，

图3示出了根据本发明的第二实施例的耦合电感器的示意性前视图，以及

图4示出了图3的耦合电感器的芯的两个部分之一的示意性前视图。

具体实施方式

图1以分解图示出了根据本发明第一实施例的耦合电感器10，即在组装耦合电感器10之前。耦合电感器10包括芯的第一部分12和第二部分14。芯由铁氧体材料制成。

耦合电感器还包括第一绕组16和第二绕组18。从图1中可看出，两个绕组16,18彼此相同。而且，芯的两个部分12,14彼此相同。

每个绕组16,18具有中间区段20,22，其中每个中间区段20,22具有扁平条的形状。因此，每个中间区段具有第一侧面和第二侧面，第一侧面和第二侧面具有的宽度较大。这些是分别在图1中面向左侧和右侧的中间区段20,22的侧面。此外，每个中间区段20,22具有与第一侧面和第二侧面的宽度相比具有较小宽度的第三侧面和第四侧面。在图1中，中间区段20,22的第三侧面和第四侧面分别在图1中面向上侧和下侧。

芯的两个部分12,14大体上具有长方体形状，并且每个部分包括在其侧面中的凹槽24,26，凹槽24,26从芯的两个部分12,14的前侧延伸到其后侧。凹槽24,26具有的长度近似等于中间区段20,22的长度。凹槽24,26各自具有的宽度仅略大于中间区段20,22的宽度，即中间区段20,22的第三侧面与第四侧面之间的距离。换句话说，凹槽24,26成形为容纳绕组16,18的中间区段20,22。当芯的两个部分12,14组装以形成芯时，两个凹槽24,26一起形成通孔，该通孔从芯的前侧延伸到后侧。

两个绕组16,18还具有区段28,30,32和34，它们垂直于中间区段20,22布置，并且在耦合电感器的组装状态下(参见图2)，区段28,30,32和34分别平行于芯的前侧和后侧布置。

此外，每个绕组16,18具有两个终端。第一绕组16具有第一终端36和第二终端38。第二绕组具有第一终端40和第二终端42。终端36,38垂直于区段28,30布置，并且还垂直于绕组16的中间区段20布置。

绕组18具有第三终端40和第四终端42，终端40,42垂直于区段32,34布置并且也垂直于中间区段22布置。

第一至第四终端36,38,40,42在其组装状态下布置在芯的下侧，参见图2。

中间区段20,22的彼此面对的侧面涂覆有电隔离层。因此，即使当中间区段20,22在耦合电感器10的组装状态下彼此接触时，参见图2，在两个绕组16,18之间也不会有电接触。

图2示出了处于组装状态的根据本发明的第一实施例的耦合电感器10。现在已将芯的两个部分12,14放在一起并且也固定在一起。这可例如通过将芯的两个部分12,14胶合在一起来实现，例如通过环氧树脂胶。然后，芯的两个部分12,14之间的分割平面44从芯的下侧延伸到芯的上侧。由于芯的两个部分12,14形状相同，因此分割平面44也形成耦合电感器10的中平面或对称平面。

在图2中可看出，绕组16的终端36和38布置在芯的下侧。同样，绕组18的终端40,42也布置在芯的下侧；但是，它们在图2中不可见。

为了确保在分割平面44的区域中芯的两个部分12,14之间的预定宽度的间隙，具有精确限定直径的玻璃球或具有精确限定直径的线可布置在芯12,14的两个部分之间，并且当将两个部分12,14固定在一起时可嵌入胶中。在分割平面44的区域中，绕组16,18的中间区段20,22之间的间隙也可用胶填充。

从图2中可看出，本发明的耦合电感器10非常紧凑。此外，将绕组16,18的中间区段20,22设计成扁平条并将中间区段20,22布置成使得中间区段中的绕组的两个较大的第一侧面垂直于芯的下侧布置，这有助于耦合电感器在操作时几乎利用其芯的全部体积。这继而又有助于使其尺寸小于其它常规耦合电感器的一半。

图3示出了根据本发明的第二实施例的耦合电感器50。绕组16,18与根据图1和图2的耦合电感器10的绕组16,18相同。

耦合电感器50的芯包括两个部分52,54。芯的第一部分52具有U形，第一部分52的前视图在图4中示出。第一部分52包括中央凹槽56，其从部分52的前侧延伸到后侧并且适于容纳绕组16,18的中间区段20,22。从图3中可看出，在耦合电感器50的组装状态下，在绕组16,18的中间区段的侧面之间存在间隙58。该间隙58有助于防止绕组16,18之间的电接触。两个部分52,54之间的分割平面48平行于芯的下侧延伸。

结果，凹槽56的宽度略宽于绕组16,18的中间区段20,22的宽度的两倍。

芯的第二部分54具有长方体形状。第二部分54简单地放在第一部分52的顶部。由此，第一部分52中的凹槽56闭合，并形成穿过芯的通孔。

从图3中可看出，在芯的第一部分52和第二部分54之间存在间隙60。为了确保在图3中的芯的左侧和芯的右侧上的该间隙60的恒定高度，在芯的两个部件52,54之间布置具有预定直径的线件62，预定直径具有非常低的公差。当芯的两个部分52,54胶合在一起时，线件62保持就位。

Claims (12)

1.耦合电感器，其具有芯和两个绕组(16,18)，其中所述第一绕组(16)具有第一终端(36)和第二终端(38)，且其中所述第二绕组(18)具有第三终端(40)和第四终端(42)，其中所述第一至第四终端(36,38,40,42)布置在所述芯的下侧，其中每个绕组(16,18)具有延伸穿过所述芯中的通孔的中间区段(20,22)，其中所述两个绕组(16,18)至少在所述中间区段(20,22)中设计为扁平条，每个所述条具有第一侧面和第二侧面，所述第一侧面和第二侧面具有较大的宽度，并且每个所述条具有第三侧面和第四侧面，所述第三侧面和第四侧面与所述第一侧面和所述第二侧面的宽度相比具有较小的宽度，其中两个绕组的所述第一侧面布置成在所述中间区段(20,22)中垂直于所述芯的下侧，且其中所述中间区段(20,22)中的所述绕组(16,18)的两个第一侧面彼此面对和/或在所述中间区段(20,22)中彼此抵靠。

2.根据权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯分成至少两个彼此连接的部分(12,14; 52,54)。

3.根据权利要求2所述的耦合电感器，其特征在于，所述两个部分(52,54)之间的分割平面(48)平行于所述芯的下侧延伸。

4.根据权利要求3所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯的部分(52)中的至少一个具有U形形状，所述U形形状限定用于容纳所述两个绕组(16,18)的中间区段(20,22)的凹槽(56)。

5.根据权利要求4所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯的两个部分的第二部分(54)具有长方体的形状，并且其中所述芯的两个部分中的第一部分是U形的。

6.根据权利要求2所述的耦合电感器，其特征在于，所述两个部分(12,14)之间的分割平面(44)从所述芯的下侧延伸到上侧，并且其中所述两个绕组(16,18)的中间区段(20,22)布置在所述芯的两个部分之间。

7.根据权利要求6所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯中的所述通孔由至少一个凹槽(24,26)形成，所述凹槽(24,26)布置在所述芯的两个部分(12,14)的彼此面对的侧面中。

8.根据权利要求7所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯的两个部分(12,14)的彼此面对的两个侧面每个都包括凹槽(24,26)，所述两个凹槽(24,26)形成所述通孔。

9.根据权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于，所述芯具有前侧和后侧，其中所述芯的两个部分之间的所述绕组的中间区段(20,22)在所述芯的前侧和后侧之间延伸，并且其中所述绕组(16,18)具有平行于所述芯的前侧和后侧布置的区段(28,30,32,34)。

10.根据权利要求9所述的耦合电感器，其特征在于，所述终端(36,38,40,42)连接到所述绕组的所述区段(28,30,32,34)，所述区段平行于所述芯的前侧和后侧布置。

11.根据权利要求9所述的耦合电感器，其特征在于，与所述芯的前侧和后侧平行布置的所述区段(28,30,32,34) 垂直于所述中间区段(20,22)并垂直于所述分割平面(44,48)布置。

12.根据权利要求1所述的耦合电感器，其特征在于，所述中间区段(20,22)中的所述绕组(16,18)的至少所述第一侧面涂覆有电隔离层，所述第一侧面彼此面对。