CN109903972A - 绕线线圈部件及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了绕线线圈部件及其制造方法。所述绕线线圈部件包括磁性卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，所述卷芯部包括在两端分别具有第一凸缘部和第二凸缘部的绕线中心部，所述第一外电极与所述第三外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，所述第二外电极与所述第四外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上；所述第一线材和所述第二线材在所述绕线中心部上卷绕形成四个卷绕区域和三个切换区域，每两个所述卷绕区域之间设有一个所述切换区域。所述制造方法可得到所述绕线线圈部件。可进一步降低绕线线圈部件的模式转换特性。

Description

绕线线圈部件及其制造方法
技术领域
本发明涉及线圈部件技术领域，特别涉及绕线线圈部件及其制造方法。
背景技术
绕线型线圈部件主要被应用于高速串行的数据传输中，在差动信号传输的传输线路中两根信号线通过互相磁耦合的一对线圈能够有选择性地除去共模的噪声电流。
该线圈部件在结构上线材匝数与相位都相同，当差分信号传输线路中正常电流经过线圈，电流在线圈中产生反方向磁场，磁场相互抵消呈现低阻尼；当共模电流经过线圈，电流同向产生同向磁场使线圈感抗增大，从而达到滤波效果。但是传统的线圈部件由于两组线材不对称性，在使用过程中差模信号部分被转换为共模信号，共模信号部分被转换成差模信号，“共模-差模”或者“差模-共模”的模式转换将造成线圈部件辐射噪声或抗干扰性降低。
本发明线圈部件兴趣在于通过调整线圈中两组线材的绕线方式来降低线圈模式转换性能。该线圈部件包含磁性卷芯部、两组线材、外电极并通过环氧胶水等粘接胶将盖板与磁性卷芯部结合构成磁路结构。在车载用LAN中的以太网系统所需的绕线型线圈部件比现有更要求稳定性和模式转换性能。其中线圈部件差分信号成分中表示被转换成共模噪声而被输出的比例即为模式转换特性(Scd)，降低模式转换特性是作为车载以太网用最合适的绕线型线圈部件。模式转化特性主要由于两组线材间杂散电容(即分布电容)的平衡破坏引起，在日本专利公开号JP2014120730A的专利文献1中列举了将第一线材与第二线材不同匝间产生的杂散电容的平衡破坏为主要研究原因，同样在中国专利公开号CN107430923A的专利文献2中也针对两组线材不同匝间产生的杂散电容进行研究，目的是使斜电容在两组线材整体中平衡，减少杂散电容对整个电路影响。
发明人及申请人在实际应用过程中经过研究发现，对模式转换特性有影响的杂散电容除上述描述的两组线材间产生的杂散电容外，还存在两组线材同外电极之间产生的其它杂散电容、安装线圈的安装基板上布线与基准大地面之间产生的其它杂散电容等。上述专利文献1和2中的绕线型线圈部件依旧会受到这些其它杂散电容的影响，表现出模式转换特性，无法满足近几年来不断推广的车载用LAN中的以太网系统对稳定性和模式转换性能的高要求，会直接影响信号在高速以太网系统中传输的精确度，严重者将造成信息误判影响整个系统运转。
发明内容
本发明解决的技术问题是：绕线线圈部件会受到两组线材同外电极之间、安装线圈的安装基板上布线与基准大地面之间等产生的其它杂散电容的影响。为此，提出一种绕线线圈部件及其制造方法。
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
绕线线圈部件，具备：
磁性卷芯部，包括在两端分别具有第一凸缘部和第二凸缘部的绕线中心部；
第一线材和第二线材，在所述绕线中心部上从所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部被卷绕为螺旋状，其中所述第一线材和所述第二线材以相同的匝数螺旋状卷绕在所述绕线中心部上；
第一外电极与第三外电极，分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，分别连接所述第一线材的一端与另一端，所述第一线材构成与所述绕线中心部周面接触的第一层的卷绕：包括以相邻匝紧密排列状态卷绕且具有相同匝数的第一大组卷绕区和第二大组卷绕区，以及包括使所述第一线材从所述第一大组卷绕区切换至所述第二大组卷绕区的中间切换区域；
第二外电极与第四外电极，分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，分别连接所述第二线材的一端与另一端；所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上，从而在所述绕线中心部上形成四个卷绕区域，四个所述卷绕区域的组合情况包括两个错开+0.5匝的卷绕区域和两个错开-0.5匝的卷绕区域、两个错开+1.5匝的卷绕区域和两个错开-1.5匝的卷绕区域、一个错开+0.5匝的卷绕区域和一个错开-0.5匝的卷绕区域和一个错开+1.5匝的卷绕区域和一个错开-1.5匝的卷绕区域；
在所述错开+0.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n匝与n+1匝之间的凹部；在所述错开-0.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-1匝与n匝之间的凹部；
在所述错开+1.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n+1匝与n+2匝之间的凹部；在所述错开-1.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-2匝与n-1匝之间的凹部；
沿所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部的方向，每两个所述卷绕区域之间存在用于在所述卷绕区域内切换所述第一线材与所述第二线材各匝间位置关系的切换区域；所述第一线材与所述第二线材在所述切换区域交叉卷绕；
所述错开+0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝，和/或所述错开+1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝；
其中，n是自然数。
在一些优选的实施方式中，所述第一线材与所述第二线材为双线。
在一些优选的实施方式中，所述第一线材和所述第二线材在所述中间切换区域均保留1/4匝作为过渡段；所述第二线材卷绕在四个所述卷绕区域的匝数相等或相差1至2匝。
在一些优选的实施方式中，所述第一线材在四个所述卷绕区域以及所述中间切换区域的卷绕匝数总和与所述第二线材的相同，所述第二线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数与所述第一线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数相等或相差1至2匝。
在一些优选的实施方式中，在所述第一大组卷绕区，所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第一匝卷绕至第n/2匝；在所述中间切换区域中，所述第一线材从第n/2匝向第n/2+1匝转移的部分在第n/2匝与第n/2+1匝之间形成缝隙；在所述第二大组卷绕区中，所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第n/2+1匝卷绕至第n匝。
在另一方面，本发明提供一种绕线线圈部件的制造方法，所述绕线线圈部件包括卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，所述卷芯部包括在一方以及另一方分别具有第一凸缘部和第二凸缘部的绕线中心部，所述第一外电极与所述第三外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，所述第二外电极与所述第四外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上；所述制造方法包括：
将第一线材和第二线材从所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部以相同的匝数螺旋状卷绕在所述绕线中心部上；将所述第一线材的一端与另一端分别连接所述第一外电极与所述第三外电极，所述第一线材构成与所述绕线中心部周面接触的第一层的卷绕；将所述第二线材的一端与另一端分别连接所述第二外电极与所述第四外电极，所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上从而构成第二层的卷绕：包括以相邻匝紧密排列状态卷绕且具有相同匝数的第一大组卷绕区和第二大组卷绕区，以及包括使所述第一线材从所述第一大组卷绕区切换至所述第二大组卷绕区的中间切换区域；
将所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上，从而在所述绕线中心部上形成四个卷绕区域，四个所述卷绕区域的组合情况包括两个错开+0.5匝的卷绕区域和两个错开-0.5匝的卷绕区域、两个错开+1.5匝的卷绕区域和两个错开-1.5匝的卷绕区域、一个错开+0.5匝的卷绕区域和一个错开-0.5匝的卷绕区域和一个错开+1.5匝的卷绕区域和一个错开-1.5匝的卷绕区域；
在所述错开+0.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n匝与n+1匝之间的凹部；在所述错开-0.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-1匝与n匝之间的凹部；
在所述错开+1.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n+1匝与n+2匝之间的凹部；在所述错开-1.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-2匝与n-1匝之间的凹部；
沿所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部的方向，使每两个所述卷绕区域之间存在用于在所述卷绕区域内切换所述第一线材与所述第二线材各匝间位置关系的切换区域；使所述第一线材与所述第二线材在所述切换区域交叉卷绕；
使所述错开+0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝，和/或使所述错开+1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝；
其中，n是自然数。
在一些优选的实施方式中，所述第一线材与所述第二线材为双线。
在一些优选的实施方式中，使所述第一线材和所述第二线材在所述中间切换区域均保留1/4匝作为过渡段；使所述第二线材卷绕在四个所述卷绕区域的匝数相等或相差1至2匝。
在一些优选的实施方式中，使所述第一线材在四个所述卷绕区域以及所述中间切换区域的卷绕匝数总和与所述第二线材的相同，使所述第二线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数与所述第一线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数相等或相差1至2匝。
在一些优选的实施方式中，在所述第一大组卷绕区，将所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第一匝卷绕至第n/2匝；在所述中间切换区域中，使所述第一线材从第n/2匝向第n/2+1匝转移的部分在第n/2匝与第n/2+1匝之间形成缝隙；在所述第二大组卷绕区中，将所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第n/2+1匝卷绕至第n匝。
与现有技术相比，本发明的有益效果有：
第一线材和第二线材的总匝数是相同的，第一线材在第一大组卷绕区形成的匝数与在第二大组卷绕区形成的匝数是相同的，中间切换区域F位于第一大组卷绕区与第二大组卷绕区之间，第二线材卷绕在第一线材相邻匝间形成的凹部上，从而在绕线中心部上形成四个卷绕区域，四个卷绕区域的组合情况包括两个错开+0.5匝的卷绕区域和两个错开-0.5匝的卷绕区域、两个错开+1.5匝的卷绕区域和两个错开-1.5匝的卷绕区域、一个错开+0.5匝的卷绕区域和一个错开-0.5匝的卷绕区域和一个错开+1.5匝的卷绕区域和一个错开-1.5匝的卷绕区域。错开-0.5匝的卷绕区域产生能够数值化为“-1”的斜电容，错开+1.5匝的卷绕区域产生能够数值化为“+3”的斜电容，错开-1.5匝的卷绕区域产生能够数值化为“-3”的斜电容，错开+0.5匝的卷绕区域产生能够数值化为“+1”的斜电容。沿第一凸缘部朝向第二凸缘部的方向，每两个卷绕区域之间切换区域。那么就可以通过调整三个切换区域的线材匝数来使错开+0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，和/或错开+1.5匝的卷绕区域的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域的第二线材32的匝数之和相差1至2匝。“+”的斜电容和“-”的斜电容可以抵消。那么错开+0.5匝的卷绕区域“+1”的斜电容的总数与错开-0.5匝的卷绕区域的“-1”的斜电容的总数存在差值，也就是斜电容总和+1×N+0.5与斜电容总和-1×N-0.5存在差值，从而表现出一小部分斜电容；和/或，错开+1.5匝的卷绕区域“+3”的斜电容的总数与错开-1.5匝的卷绕区域的“-3”的斜电容的总数也存在差值，也就是斜电容总和+3×N+1.5与斜电容总和-3×N-1.5存在差值，从而也表现出一小部分斜电容。根据四个卷绕区域的不同组合情况，在绕线线圈部件上会只存在一小部分斜电容或者另外一小部分斜电容或者同时存在上述两部分的斜电容，无论哪种情况，最终都会形成两组线材之间的较小的斜电容差值。该斜电容差值可抵消两组线材之间、外电极之间、安装线圈的安装基板上布线与基准大地面之间等产生的其它杂散电容，从而可将绕线型线圈部件的模式转换特性降到最低，可满足车载用LAN中的以太网系统对稳定性和模式转换性能的高要求。
附图说明
图1是本发明的第1实施例的绕线线圈部件的外观立体图；
图2是示意性地表示图1所示的绕线线圈部件中的第一线材31和第二线材32的卷绕状态下的剖视图；
图3是对于图2所示的第一线材31以及第二线材32间产生的斜电容进行说明的剖视图；
图4是对于图3所示的第一线材31以及第二线材32间错开-0.5匝区域产生的斜电容更详细地进行说明的等效电路图；
图5是对于图3所示的第一线材31以及第二线材32间错开+1.5匝区域产生的斜电容更详细地进行说明的等效电路图；
图6是对于图3所示的第一线材31以及第二线材32间错开-1.5匝区域产生的斜电容更详细地进行说明的等效电路图；
图7是对于图3所示的第一线材31以及第二线材32间错开+0.5匝区域产生的斜电容更详细地进行说明的等效电路图；
图8是示意性地表示本发明的第2实施例涉及的绕线线圈部件中第一线材31以及第二线材32的卷绕状态的剖视图；
图9是示意性地表示本发明的第3实施例涉及的绕线线圈部件中第一线材31以及第二线材32的卷绕状态的剖视图；
图10是示意性地表示本发明的第4实施例涉及的绕线线圈部件中第一线材31以及第二线材32的卷绕状态的剖视图；
图11是示意性地表示本发明的第5实施例涉及的绕线线圈部件中第一线材31以及第二线材32的卷绕状态的剖视图；
图12是本发明实验例的绕线线圈部件中第一线材31以及第二线材32的卷绕状态的剖视图；
图13是对比例与实验例的频谱图。
具体实施方式
参考图1至图11，以下对本发明的实施方式作详细说明。应该强调的是，下述说明仅仅是示例性的，而不是为了限制本发明的范围及其应用。
参考图1，本发明的绕线线圈部件包括卷芯部1、第一外电极21、第二外电极22、第三外电极23、第四外电极24和磁性盖板4，磁性卷芯部1包括在一端具有第一凸缘部12、另一端具有第二凸缘部13的绕线中心部11，第一外电极21与第三外电极23分别设置在第一凸缘部12和第二凸缘部13上，第二外电极21与第四外电极24分别设置在第一凸缘部12和第二凸缘部13上，磁性盖板4由环氧胶水粘接于磁性卷芯部1上。
图1所示绕线线圈部件中两组线材31与32的卷绕状态在图2中被以示意性的剖视图表示。为明确第一线材31与第二线材32的区别，对图2以及后续的附图中，表示第一线材31的剖面图实施了阴影。其中被卷绕的磁性卷芯部1周围的两组线材31与32各部分中位于磁性卷芯部1近前侧的部分用实线示意性地表示，遮挡部分用虚线示意性地表示。
在第1实施例中，参照图1与图2，图2中两组线材31与32围绕磁性卷芯部1进行上下排列卷绕，第二线材32以其大部分嵌入第一线材31的相邻的匝间形成的凹部并且构成第一层绕线层的外侧形成第二层绕线层。第一线材31的始端与第二外电极22进行连接，在卷绕区域A中以相邻匝紧密排列状态从第1匝卷绕至第14匝(从卷绕区域A卷绕至卷绕区域B)，在经过中间切换区域F中第一线材31从第14匝向第15匝转移的部分在第14匝与第15匝之间形成缝隙，接着在卷绕区域C中，第一线材31再次以相邻匝紧密排列状态进行卷绕至28匝(从卷绕区域C卷绕至卷绕区域D)，此时第一线材31的终端与第三外电极23连接，从而形成以相邻匝紧密排列状态卷绕且具有相同匝数的第一大组卷绕区100和第二大组卷绕区200。第二线材32的始端与第一外电极21连接并在卷绕区域A中第二线材32的第2匝嵌入第一线材31的第1匝与第2匝间凹部，此时第二线材32的第n+1匝嵌入第一线材31的第n匝与第n+1匝之间的凹部，直至卷绕至第7匝。接着在切换区域E中第二线材32以相对于第7匝形成缝隙状态卷绕至第8匝。在卷绕区域B中，第二线材32的第8匝嵌入第一线材31的第9匝与第10匝之间的凹部，即第二线材32的第n匝嵌入第一线材31的第n+1匝与第n+2匝之间的凹部，并持续卷绕至第14匝。接着在中间切换区域F中第二线材32以相对于第14匝形成的缝隙卷绕至第15匝。在卷绕区域C中，第二线材32的第15匝排在第一线材31第15匝的左侧，第二线材32的第16匝嵌入第二线材32第15匝与第一线材31的第15匝之间的凹部，第二线材32的第17匝嵌入第一线材31的第15匝与第16匝之间的凹部，即第二线材32的第n匝嵌入第一线材31的第n-1匝与第n-2匝之间的凹部，并持续卷绕至第21匝。接着在切换区域G中第二线材32以相对于第21匝形成缝隙卷绕至第22匝。最后在卷绕区域D中，第二线材32的第22匝嵌入到第一线材31的第22匝与第23匝之间的凹部，即第二线材32的第n匝嵌入到第一线材31的第n匝与第n+1匝之间的凹部，并持续卷绕至第28匝，第二线材32的终端与第四外电极24连接。
绕线线圈部件中模式转换Scd21可以根据图3至图7中对绕线线圈部件产生杂散电容(即分布电容)进行说明。图3为两组线材31与32在卷绕状态下部分卷绕产生斜电容的剖视图，包含四个卷绕区域(卷绕区域A、B、C、D)，卷绕区域A为错开-0.5匝区域，以第一线材31构成第一层，第二线材32的第2匝嵌入到第一线材31的第1匝与第2匝的凹部中，即第二线材32的第n匝嵌入到第一线材31的第n-1匝与第n匝之间的凹部，通过这种卷绕方式进行卷绕。卷绕区域B为错开+1.5匝区域，两组线材31与32的相对位置发生变化，第二线材32的第8匝嵌入到第一线材31的第9匝与第10匝之间的凹部中，即第二线材32的第n匝嵌入到第一线材31的第n+1匝与第n+2匝之间的凹部，通过这种卷绕方式进行卷绕。卷绕区域C为错开-1.5匝区域，两组线材31与32的相对位置再次发生变化，第二线材32的第17匝嵌入到第一线材31的第15匝与第16匝之间的凹部中，即第二线材32的第n匝嵌入到第一线材31的第n-1匝与第n-2匝之间的凹部，通过这种绕线方式进行卷绕。卷绕区域D为错开+0.5匝区域，两组线材31与32的相对位置发生变化，第二线材32的第n匝嵌入到第一线材31的第n匝与第n+1匝之间的凹部，通过这种绕线方式进行卷绕。剖面内标记数值为两组线材31与32各自的匝数。
两组线材31与32之间产生的杂散电容如图3至图7中所示，图3中所示两组线材31与32在各卷绕区域内各匝间产生的杂散电容将在图4至图7进行说明，其中两组线材31与32各自的1匝用一个电感器符号表示。图中所示杂散电容包含第一线材31的第1匝与第二线材32的第1匝之间产生的杂散电容、在第一线材31的第2匝与第二线材32的第1匝之间产生的杂散电容、在第一线材31的第2匝与第二线材32的第2匝之间产生的杂散电容等。模式转换特性Scd21增加的主要原因在于两组线材31与32之间产生的杂散电容，特别是两组线材31与32之间不同的匝间杂散电容Cd影响最大，即斜电容Cd。
图4中所示卷绕区域A中斜电容Cd在第二线材32的第2匝与第一线材31的第1匝之间产生，即第二线材32的第n匝与第一线材31的第n-1匝之间形成。图5中所示卷绕区域B中斜电容Cd在第二线材32的第9匝与第一线材31的第10匝与第11匝之间产生，即第二线材32的第n匝与第一线材31的第n+1匝与第n+2匝之间形成。图6中所示卷绕区域C中斜电容Cd在第二线材32的第18匝与第一线材31的第16匝与第17匝之间产生，即第二线材32的第n匝与第一线材31的第n-1匝与第n-2匝之间形成。图7中所示卷绕区域D中斜电容Cd在第二线材32的第23匝与第一线材31的第24匝之间产生，即第二线材32的第n匝与第一线材31的第n+1匝之间形成。
在图4中所示卷绕区域A为错开-0.5匝区域，所示的斜电容Cd具有“右斜上”的连接姿势，这些斜电容数值化时赋予“-”的符号。相反如图7中所示卷绕区域D为错开+0.5匝区域，所示斜电容Cd具有“右斜下”的连接姿势，这些斜电容数值化时赋予“+”的符号。另外，在如图4中错开-0.5匝卷绕区域A所示的斜电容Cd1、图5中错开+1.5匝卷绕区域B所示的斜电容Cd2、图6中错开-1.5匝卷绕区域C所示的斜电容Cd5、图7中错开+0.5匝卷绕区域D所示的斜电容Cd6那样，产生斜电容的第一线材31的匝数与第二线材32的匝数之差是“1”的情况下，将斜电容的绝对值化为“1”。另外，图5中错开+1.5匝卷绕区域B所示Cd3和图6中错开-1.5匝卷绕区域C所示的斜电容Cd4，产生斜电容为第一线材31的匝数与第二线材32的匝数之差是“2”的情况，将斜电容数值化为“2”。
在图1中，将从第一外电极21输入的信号向第三外电极23输出的比例设为S21，将从第一外电极21输入的信号向第四外电极24输出的比例设为S41。另外同样的将从第二外电极22输入的信号向第三外电极23输出的比例为S23，将从第二外电极22输入的信号向第四外电极24输出的比例设为S43。则此时Scd21＝(S21-S43)+(S41-S23)。S41与S23是关于在两组线材31与32之间传播的信号的特性，特别是大幅度受两组线材31与32之间产生的杂散电容进行传递的信号的影响。由于斜电容Cd存在，影响S41与S23传播路径，S41是包括在斜率为-1的斜电容Cd路径传递信号的值，例如从第一线材31的第2匝至第二线材32的第1匝的路径。S23是包括斜率为+1的斜电容Cd的路径传递信号的值，例如从第二线材32的第2匝至第一线材31的第3匝的路径。电感器中通过的距离不同，信号的衰减特性不同，因此产生S41与S23之间的非对称性，(S41-S23)不为0。此外也包括在第一线材31与第二线材32的相同匝间产生的斜率为0的杂散电容的路径进行传递的信号，但关于该路径，S41与S23是对称的，几乎能够忽略对(S41-S23)的影响。所以斜电容Cd的斜率差异引起信号传播性非对称性，使得S41与S23之间信号传播特性的非对称性进一步变大，因此Scd21变大。
基于以上内容，则在错开-0.5匝卷绕区域A产生斜电容Cd数值化为“-1”，错开+1.5匝卷绕区域B产生斜电容Cd分为Cd2与Cd3，Cd2数值化为“+1”，Cd3数值化为“+2”，因此在错开+1.5匝卷绕区域B产生斜电容Cd数值化为“+3”。同理在错开-1.5匝卷绕区域C产生斜电容Cd数值化为“-3”，在错开+0.5匝卷绕区域D产生斜电容Cd数值化为“+1”。
其中错开-0.5匝卷绕区域A的第二线材32匝数之和为N-0.5，故整体产生斜电容Cd总和为-1×N-0.5。错开+1.5匝卷绕区域B的第二线材32匝数之和为N+1.5，故整体产生斜电容Cd总和为+3×N+1.5。错开-1.5匝卷绕区域B的第二线材32匝数之和为N-1.5，故整体产生斜电容Cd总和为-3×N-1.5。错开+0.5匝卷绕区域B的第二线材32匝数之和为N+0.5，故整体产生斜电容Cd总和为+1×N+0.5。
第一线材31和第二线材32的总匝数是相同的，第一线材31在第一大组卷绕区形成的匝数与在第二大组卷绕区形成的匝数是相同的，中间切换区域F位于第一大组卷绕区与第二大组卷绕区之间，第二线材32卷绕在第一线材31相邻匝间形成的凹部上，从而在绕线中心部11上形成四个卷绕区域：错开-0.5匝的卷绕区域A、错开+1.5匝的卷绕区域B、错开-1.5匝的卷绕区域C和错开+0.5匝的卷绕区域D。沿第一凸缘部12朝向第二凸缘部13的方向，每两个卷绕区域之间切换区域，具体为：卷绕区域A与卷绕区域B之间存在切换区域E，卷绕区域B与卷绕区域C之间存在中间切换区域F，卷绕区域C与卷绕区域D之间存在切换区域G。那么就可以通过调整三个切换区域的线材匝数来使错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，和使错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝。那么卷绕区域D“+1”的斜电容的总数与卷绕区域A的“-1”的斜电容的总数存在差值，也就是斜电容总和+1×N+0.5与斜电容总和-1×N-0.5存在差值，从而表现出一小部分斜电容；和/或，卷绕区域B“+3”的斜电容的总数与卷绕区域C的“-3”的斜电容的总数也存在差值，也就是斜电容总和+3×N+1.5与斜电容总和-3×N-1.5存在差值，从而也表现出一小部分斜电容。上述两部分的斜电容可能会抵消一部分也可能会全部叠加，从而形成两组线材之间的较小的斜电容差值。该斜电容差值可抵消两组线材31与32同外电极21至24之间、安装线圈的安装基板上布线与基准大地面之间等产生的其它杂散电容，从而可将绕线型线圈部件的模式转换特性降到最低，可满足车载用LAN中的以太网系统对稳定性和模式转换性能的高要求。
当然，也可以使错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相等，以及使错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝。还可以使错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，以及使错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相等。这两种情况都可以形成两组线材之间的较小的斜电容差值，从而抵消其它杂散电容。
除以上所述，以下几种情况均为本发明的范围。
接下来，参照图8对本发明的第2实施例的绕线线圈部件进行说明，其中两组线材31与32围绕绕线中心部11进行卷绕，分为四组卷绕区域(A、B、C、D)和三组切换区域(E、F、G)。图8中依次从第一凸缘部12的一侧围绕绕线中心部11卷绕至第二凸缘部13的一侧，其中按照错开-1.5匝卷绕区域A、切换区域E、错开+0.5匝卷绕区域B、中间切换区域F、错开-0.5匝卷绕区域C、切换区域G、错开+1.5匝卷绕区域D的顺序进行卷绕。其中在错开-1.5匝卷绕区域A中第二线材32的匝数之和为N-1.5，错开+1.5匝卷绕区域D中第二线材32的匝数之和为N+1.5。卷绕区域A中产生斜电容Cd数值化为-3×N-1.5，卷绕区域D中产生斜电容Cd数值化为+3×N+1.5。在错开+0.5匝卷绕区域B中第二线材32的匝数之和为N+0.5，错开-0.5匝卷绕区域C中第二线材32的匝数之和为N-0.5，卷绕区域B中产生斜电容Cd数值化为+1×N+0.5，卷绕区域C中产生斜电容Cd数值化为-1×N-0.5。在第2实施例中存在如下情况：错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；也可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相等，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；还可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相等。这些情况都可以形成两组线材之间的较小的斜电容差值，从而抵消其它杂散电容。
接下来，参照图9对本发明的第3实施例的绕线线圈部件进行说明，其中两组线材31与32围绕绕线中心部11进行卷绕，其中分为四组卷绕区域(A、B、C、D)和三组切换区域(E、F、G)。图9中依次从第一凸缘部12的一侧围绕绕线中心部11卷绕至第二凸缘部13的一侧，其中按照错开-0.5匝卷绕区域A、切换区域E、错开+0.5匝卷绕区域B、中间切换区域F、错开-1.5匝卷绕区域C、切换区域G、错开+1.5匝卷绕区域D的顺序进行卷绕。其中在错开-0.5匝卷绕区域A中第二线材32的匝数之和为N-0.5，错开+0.5匝卷绕区域B中第二线材32的匝数之和为N+0.5，卷绕区域A中产生的斜电容Cd数值化为-1×N-0.5，卷绕区域B中产生的斜电容Cd数值化为+1×N+0.5。在错开-1.5匝卷绕区域C中第二线材32的匝数之和为N-1.5，错开+1.5匝卷绕区域D中第二线材32的匝数之和为N+1.5，卷绕区域C中产生的斜电容Cd数值化为-3×N-1.5，卷绕区域D中产生的斜电容Cd数值化为+3×N+1.5。在第3实施例中存在如下情况：错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；也可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相等，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；还可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相等。这些情况都可以形成两组线材之间的较小的斜电容差值，从而抵消其它杂散电容。
接下来，参照图10对本发明的第4实施例的绕线线圈部件进行说明，其中两组线材31与32围绕绕线中心部11进行卷绕，其中分为四组卷绕区域(A、B、C、D)和三组切换区域(E、F、G)。图10中依次从第一凸缘部12的一侧围绕绕线中心部11卷绕至第二凸缘部13的一侧，其中按照错开-0.5匝卷绕区域A、切换区域E、错开+0.5匝卷绕区域B、中间切换区域F、错开-0.5匝卷绕区域C、切换区域G、错开+0.5匝卷绕区域D的顺序进行卷绕。其中在错开-0.5匝卷绕区域A中第二线材32的匝数之和为N-0.5，错开+0.5匝卷绕区域B中第二线材32的匝数之和为N+0.5，卷绕区域A中产生的斜电容Cd数值化为-1×N-0.5，卷绕区域B中产生的斜电容Cd数值化为+1×N+0.5。在错开-0.5匝卷绕区域C中第二线材32的匝数之和为N'-0.5，错开+0.5匝卷绕区域D中第二线材32的匝数之和为N'+0.5，卷绕区域C中产生的斜电容Cd数值化为-1×N'-0.5，卷绕区域D中产生的斜电容Cd数值化为+1×N'+0.5。在第4实施例中存在如下情况：错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；也可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相等；还可以是，错开+0.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相等，错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝。这些情况都可以形成两组线材之间的较小的斜电容差值，从而抵消其它杂散电容。
接下来，参照图11对本发明的第5实施例的绕线线圈部件进行说明，其中两组线材31与32围绕绕线中心部11进行卷绕，其中分为四组卷绕区域(A、B、C、D)和三组切换区域(E、F、G)。图11中依次从第一凸缘部12的一侧围绕绕线中心部11卷绕至第二凸缘部13的一侧，其中按照错开-1.5匝卷绕区域A、切换区域E、错开+1.5匝卷绕区域B、中间切换区域F、错开-1.5匝卷绕区域C、切换区域G、错开+1.5匝卷绕区域D的顺序进行卷绕。其中在错开-1.5匝卷绕区域A中第二线材32的匝数之和为N-1.5，错开+1.5匝卷绕区域B中第二线材32的匝数之和为N+1.5，卷绕区域A中产生的斜电容Cd数值化为-3×N-1.5，卷绕区域B中产生的斜电容Cd数值化为+3×N+1.5。在错开-1.5匝卷绕区域C中第二线材32的匝数之和为N'-1.5，错开+1.5匝卷绕区域D中第二线材32的匝数之和为N'+1.5，卷绕区域C中产生的斜电容Cd数值化为-3×N'-1.5，卷绕区域D中产生的斜电容Cd数值化为+3×N'+1.5。在第5实施例中存在如下情况：错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝；也可以是，错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1至2匝，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相等；还可以是，错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相等，错开+1.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和相差1至2匝。这些情况都可以形成两组线材之间的较小的斜电容差值，从而抵消其它杂散电容。
以下结合实验对本发明进行说明。
以图2所示的绕线线圈部件作为对比例，以图12所示的绕线线圈部件作为实验例，将对比例与实验例进行比较。对比例和实验例的区别在于：对比例的两组线材之间的斜电容完全抵消，而实验例的则存在斜电容差值；在实验例中，错开+0.5匝的卷绕区域D的第二线材32的匝数之和与错开-0.5匝的卷绕区域A的第二线材32的匝数之和相差1匝，错开+1.5匝的卷绕区域B的第二线材32的匝数之和与错开-1.5匝的卷绕区域C的第二线材32的匝数之和也相差1匝。在实验中，给对比例和实验例的绕线线圈部件输入同样频率的信号，从0.1MHz至1000MHz，通过测量仪器测量信号的损耗。在图13中，实线代表对比例的实验结果，虚线代表实验例的实验结果，可以看出，在10MHz至150MHz的范围内，实验例的信号损耗明显低于对比例的，也就是实验例的模式转换特性Scd21更低，其中，实验例的信号损耗在-95dB至-30dB之间。其原因是实验例的斜电容差值抵消了前文所述的其它杂散电容。对于本发明中不同卷绕区域A、卷绕区域B、卷绕区域C和卷绕区域D形成的其它实验例与对比例进行对比的结论跟上述的是一致的，在此省略说明。可见，本发明可将绕线线圈部件的模式转换特性降到最低，可满足车载用LAN中的以太网系统对稳定性和模式转换性能的高要求。
然而本发明中的实施方式不局限于上述的情况，上述的构成是在图示的实施方式所具备的构成中，匝数方向相反的构成可以说本质上是相同的构成，因此忽略相关图示。
以上内容是结合具体/优选的实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，其还可以对这些已描述的实施方式做出若干替代或变型，而这些替代或变型方式都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.绕线线圈部件，其特征在于具备：
磁性卷芯部，包括在两端分别具有第一凸缘部和第二凸缘部的绕线中心部；
第一线材和第二线材，在所述绕线中心部上从所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部被卷绕为螺旋状，其中所述第一线材和所述第二线材以相同的匝数螺旋状卷绕在所述绕线中心部上；
第一外电极与第三外电极，分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，分别连接所述第一线材的一端与另一端，所述第一线材构成与所述绕线中心部周面接触的第一层的卷绕：包括以相邻匝紧密排列状态卷绕且具有相同匝数的第一大组卷绕区和第二大组卷绕区，以及包括使所述第一线材从所述第一大组卷绕区切换至所述第二大组卷绕区的中间切换区域；
第二外电极与第四外电极，分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，分别连接所述第二线材的一端与另一端；所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上，从而在所述绕线中心部上形成四个卷绕区域，四个所述卷绕区域的组合情况包括两个错开+0.5匝的卷绕区域和两个错开-0.5匝的卷绕区域、两个错开+1.5匝的卷绕区域和两个错开-1.5匝的卷绕区域、一个错开+0.5匝的卷绕区域和一个错开-0.5匝的卷绕区域和一个错开+1.5匝的卷绕区域和一个错开-1.5匝的卷绕区域；
在所述错开+0.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n匝与n+1匝之间的凹部；在所述错开-0.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-1匝与n匝之间的凹部；
在所述错开+1.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n+1匝与n+2匝之间的凹部；在所述错开-1.5匝的卷绕区域中，所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-2匝与n-1匝之间的凹部；
沿所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部的方向，每两个所述卷绕区域之间存在用于在所述卷绕区域内切换所述第一线材与所述第二线材各匝间位置关系的切换区域；所述第一线材与所述第二线材在所述切换区域交叉卷绕；
所述错开+0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝，和/或所述错开+1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝；
其中，n是自然数。
2.根据权利要求1所述的绕线线圈部件，其特征在于：所述第一线材与所述第二线材为双线。
3.根据权利要求1所述的绕线线圈部件，其特征在于：所述第一线材和所述第二线材在所述中间切换区域均保留1/4匝作为过渡段；所述第二线材卷绕在四个所述卷绕区域的匝数相等或相差1至2匝。
4.根据权利要求1至3任一项所述的绕线线圈部件，其特征在于：所述第一线材在四个所述卷绕区域以及所述中间切换区域的卷绕匝数总和与所述第二线材的相同，所述第二线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数与所述第一线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数相等或相差1至2匝。
5.根据权利要求1所述的绕线线圈部件，其特征在于：在所述第一大组卷绕区，所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第一匝卷绕至第n/2匝；在所述中间切换区域中，所述第一线材从第n/2匝向第n/2+1匝转移的部分在第n/2匝与第n/2+1匝之间形成缝隙；在所述第二大组卷绕区中，所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第n/2+1匝卷绕至第n匝。
6.绕线线圈部件的制造方法，其特征在于所述绕线线圈部件包括卷芯部、第一外电极、第二外电极、第三外电极和第四外电极，所述卷芯部包括在一方以及另一方分别具有第一凸缘部和第二凸缘部的绕线中心部，所述第一外电极与所述第三外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上，所述第二外电极与所述第四外电极分别设置在所述第一凸缘部和所述第二凸缘部上；所述制造方法包括：
将第一线材和第二线材从所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部以相同的匝数螺旋状卷绕在所述绕线中心部上；将所述第一线材的一端与另一端分别连接所述第一外电极与所述第三外电极，所述第一线材构成与所述绕线中心部周面接触的第一层的卷绕；将所述第二线材的一端与另一端分别连接所述第二外电极与所述第四外电极，所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上从而构成第二层的卷绕：包括以相邻匝紧密排列状态卷绕且具有相同匝数的第一大组卷绕区和第二大组卷绕区，以及包括使所述第一线材从所述第一大组卷绕区切换至所述第二大组卷绕区的中间切换区域；
将所述第二线材卷绕在所述第一线材相邻匝间形成的凹部上，从而在所述绕线中心部上形成四个卷绕区域，四个所述卷绕区域的组合情况包括两个错开+0.5匝的卷绕区域和两个错开-0.5匝的卷绕区域、两个错开+1.5匝的卷绕区域和两个错开-1.5匝的卷绕区域、一个错开+0.5匝的卷绕区域和一个错开-0.5匝的卷绕区域和一个错开+1.5匝的卷绕区域和一个错开-1.5匝的卷绕区域；
在所述错开+0.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n匝与n+1匝之间的凹部；在所述错开-0.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-1匝与n匝之间的凹部；
在所述错开+1.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n+1匝与n+2匝之间的凹部；在所述错开-1.5匝的卷绕区域中，将所述第二线材的第n匝嵌入到所述第一线材的第n-2匝与n-1匝之间的凹部；
沿所述第一凸缘部朝向所述第二凸缘部的方向，使每两个所述卷绕区域之间存在用于在所述卷绕区域内切换所述第一线材与所述第二线材各匝间位置关系的切换区域；使所述第一线材与所述第二线材在所述切换区域交叉卷绕；
使所述错开+0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-0.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝，和/或使所述错开+1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和与所述错开-1.5匝的卷绕区域的第二线材的匝数之和相差1至2匝；
其中，n是自然数。
7.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：所述第一线材与所述第二线材为双线。
8.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：使所述第一线材和所述第二线材在所述中间切换区域均保留1/4匝作为过渡段；使所述第二线材卷绕在四个所述卷绕区域的匝数相等或相差1至2匝。
9.根据权利要求6至8任一项所述的制造方法，其特征在于：使所述第一线材在四个所述卷绕区域以及所述中间切换区域的卷绕匝数总和与所述第二线材的相同，使所述第二线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数与所述第一线材在各个所述卷绕区域内的卷绕匝数相等或相差1至2匝。
10.根据权利要求6所述的制造方法，其特征在于：在所述第一大组卷绕区，将所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第一匝卷绕至第n/2匝；在所述中间切换区域中，使所述第一线材从第n/2匝向第n/2+1匝转移的部分在第n/2匝与第n/2+1匝之间形成缝隙；在所述第二大组卷绕区中，将所述第一线材以相邻匝紧密排列状态从第n/2+1匝卷绕至第n匝。
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