CN110911117A - 一种日字形扁平线立绕pfc电感 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种日字形扁平线立绕PFC电感包括：口字形磁罩；一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；扁平线单层扁平线立绕，密绕于一字形磁芯中柱上，四周有封闭的口字形磁芯包围，形成更好的磁屏蔽，最大限度地减少线圈外露，从而减少对外围电路的干扰；由于一字磁芯与口字磁芯中间有气隙，PFC电感的阻抗更高，耐电流更大，谐振频率更高，分布电容更低；所述日字形扁平线立绕PFC电感能效高、损耗低、可提升整机效率；提高了器件利用率空间，提升了电源的功率密度。且该电感的生产工艺简单，可自动化生产，极大程度降低人工成本；可实现全自动大批量的生产，大大提高生产效率。

Description

一种日字形扁平线立绕PFC电感

技术领域

本发明涉及储能电感技术领域，特别是涉及一种日字形扁平线立绕PFC电感。

背景技术

在科学技术高速发展的今天，越来越多的电子产品朝着高效率(Highefficiency)，高功率密度(High power density)，高可靠性(High reliability)和低成本(low cost)的方向发展。为节省成本，开发大功率和小型化，自动化组合的组件成为未来的发展趋势，越来越多的电子产品，朝着自动化集成式的设计方向发展，以节省人工的使用并减小设计空间。

现有电感器的设置，大多以环型铁芯设计为主，环形铁芯设计，大多无法自动化绕线，导致要耗费许多人工，另外，这样的设计，一般都是单一功能的设计，导致设计空间无法减少，通过设置口字型电感减少成本；在现有技术中心申请号为201621212931.9的一种电感器公开了一种通过设置口型铁芯，该发明权利要求中保护一种电感器包括口型铁芯、I型铁芯、底座、绕线骨架、绕组；且绕组缠绕在口型铁芯及绕线骨架，该电感器结构复杂，绕线方式复杂，生产成本较高，能效较低、损耗较高。工字型电感具有结构简单等特点，但是工字型电感达不到屏蔽EMI的效果，影响使用；且磁罩在没有密封的情况下,会发生漏磁的缺点，不能够达到有效屏蔽EMI的效果。

发明内容

为了简化结构，降低成本，并提高电路效率；本发明设计了一种日字形扁平线立绕PFC电感，通过使用扁平线绕线在一字形铁芯上，用过在一字形铁芯外围增加闭合的口字形磁罩，防止一字形铁芯上的扁平线产生的EMI，对产品外的其他电子产生干扰；实现简化电感结构，提高电感效率，且对不会对外界电子产品产生干扰。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种日字形扁平线立绕PFC电感，包括：

口字形磁罩；闭环的口子形磁罩；

一字形磁芯，所述一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；

扁平线，所述扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙。

优选地，所述口字形磁罩底部设有扁平线引脚。

优选地，所述扁平线采用单层立绕方式缠绕在一字形磁铁上。

优选地，所述口字形磁罩的两侧边的横截面积之和大于或等于一字形磁芯的横截面积。

优选地，所述一字形磁芯外侧设有热缩套管或喷漆。

优选地，所述口字形磁罩与一字形磁芯材料设为铁硅铝、铁硅、铁镍和/或铁镍钼。

优选地，所述口字形磁罩底端或侧端设有底座。

一种日字形扁平线立绕PFC电感的自动生产方法，包括以下步骤：

S1、将扁平线绕线为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

S2、将扁平线圈运送到指定位置，一字形磁芯自动穿入扁平线圈内；并将带有扁平线的一字形磁芯送到已经放置好的口字形磁罩中间；

S3、将底座运动到口字形磁罩的底部对应扁平线圈的扁平线引脚穿入并紧密接触口字形磁罩底部；

S4、将S3的口字形磁罩运送至固定位置，在口字形磁罩的特定点点胶固定一字形磁芯和底座于口字形磁罩上。

优选地，所述步骤S1具体包括：

Z1、使用扁平线立绕机将扁平线朝向同一方向单层紧密立绕为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

Z2、将扁平线圈两端的线头朝向一侧延伸相同长度定位成型；

Z3、将扁平线出线的扁平线引脚焊锡。

一种防水的日字形扁平线立绕PFC电感包括：

口字形磁罩；闭环的口子形磁罩；

一字形磁芯，所述一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；

扁平线，所述扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；

导热胶，将导热胶通过灌胶的方式完全填充至内部设有一字形磁芯和扁平线的口字形磁罩的空隙中。

本发明所达到的有益效果是：一种日字形扁平线立绕PFC电感包括：口字形磁罩；一字形磁芯，安装在所述口字形磁罩的中空部内；扁平线，立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；线圈单层扁平线立绕，密绕于一字形磁芯中柱上，四周有封闭的口字形磁芯包围，形成更好的磁屏蔽，最大限度地减少线圈外露，从而减少对外围电路的干扰；由于一字磁芯与口字磁芯中间有气隙，PFC电感的阻抗更高，耐电流更大，谐振频率更高，分布电容更低；扁平线采用立绕方式减小绕线的体积，使PFC电感器的体积更小；所述日字形扁平线立绕PFC电感能效高、损耗低、可提升整机效率，散热效果更好；提高了器件利用率空间，提升了电源的功率密度。且该电感的生产工艺简单，可自动化生产，极大程度地降低人工成本；可实现全自动大批量的生产，大大提高生产效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述一种日字形扁平线立绕PFC电感的结构示意图；

图2是本发明所述一种日字形扁平线立绕PFC电感的侧视结构示意图。

附图标记说明如下：

1、口字形磁罩；2、一字形磁芯；3、扁平线；4、扁平线引脚；5、底座。

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，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者间接在该另一个元件上。当一个元件被称为是“连接于”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或间接连接至该另一个元件上。

此外，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上和下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的

本发明的优选实施例包括以下特征中的至少一个或任何适当组合：

结合图1、图2所示，一种日字形扁平线立绕PFC电感包括：口字形磁罩1；闭环的口子形磁罩1，用于建立电磁回路和屏蔽产生的电磁干扰信号向外泄露；

一字形磁芯2，安装在所述口字形磁罩1的中空部内；

扁平线3，立体缠绕于所述一字形磁芯2上，并与口字形磁罩1之间形成气隙。扁平线3散热效果好，适合超大功率高密度的应用，具有温升低、高频性能优越的特点；扁平线3绕制只有一层，避免层间临近效应，使导线截面100％的利用，且扁平线3立绕能够解决线圈的电磁兼容问题；均匀分散电场，寄生电容极小，且能够消除电流的毛刺。

本实施例的口字形磁罩1底部设有多个扁平线引脚4；在此需要说明的是，根据需求设置扁平线3的数量，一个扁平线3需要设置两组扁平线引脚4。

本实施例的扁平线引脚4用于连接对外的电子产品，扁平线引脚4穿过底座5，底座5对应扁平线引脚4设有空隙，方便扁平线引脚4安装在底座5上。

本实施例的扁平线3采用单层立绕方式缠绕在一字形磁铁2上，如果采用多层立绕方式则会造成电感线圈的电磁兼容问题。

本领域技术人员可以理解为，本实施例的一字形磁芯2可拆卸安装在口字形磁罩1的中空部内，或口字形磁罩1与一字形磁芯2为一体设置。可拆卸或者焊接相连的一字形磁芯2与口字形磁罩1可以是不同的材料连接在一起。口字形磁罩1与一字形磁芯2为一体设置，则口字形磁罩1与一字形磁芯2为一种材料组成，在加工程序上一体设置会节约成本。

本实施例的口字形磁罩1的两侧边的横截面积之和大于或等于一字形磁芯的横截面积；如此，缠绕扁平线3的一字形磁芯2能够与口字形磁罩1左右两侧的柱体形成完整的左、右电磁回路。

本实施例的一字形磁芯2外侧设有热缩套管或喷漆，热缩套管在加热的情况下能够紧贴一字形磁芯2，所以在制作方面比较简单方便且能够有效起到绝缘的作用。

本实施例的口字形磁罩1与一字形磁芯2材料设为铁硅铝、铁硅、铁镍和/或铁镍钼，本领域技术人员可以理解为，一字形磁芯2材料为铁硅，口字形磁罩1材料为铁硅铝；口字形磁罩1与一字形磁芯2材料均为铁硅铝；口字形磁罩1与一字形磁芯2材料均为铁硅；一字形磁芯2材料为铁硅铝，口字形磁罩1材料为铁硅。且口字形磁罩1与一字形磁芯2材料也可以为锰-锌铁氧体、镍-锌铁氧体、坡莫合金、非晶及纳米晶软磁合金、铁基、钴基非晶合金以及铁基纳米晶合金等规范性磁芯。

本实施例的口字形磁罩1底端设有底座5；扁平线引脚4穿透底座5延伸至底座5外部；扁平线引脚4是经过焊锡处理的；底座5延伸至口子形磁罩1的背部，底座5上设置有固定脚，根据客户需求，固定脚的位置可以在日字形扁平线立绕PFC电感的底部或者背部，形成卧式或立式组装方式。

本实施列的日字形扁平线立绕PFC电感的自动生产方法，包括以下步骤：

S1、将扁平线3绕线为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

S2、将扁平线圈运送到指定位置，一字形磁芯2自动穿入扁平线圈内；并将带有扁平线3的一字形磁芯2送到已经放置好的口字形磁罩1中间；在此需要说明的是，两组扁平线引脚在同侧时方便平行运送至口字形磁罩1中间；所以在步骤S1中就将扁平线圈的扁平线引脚4做到同一侧；步骤中使用的一字形磁芯2也是经过设有热缩套管或喷漆的一字形磁芯2；

S3、将底座5运动到口字形磁罩1的底部对应扁平线圈的扁平线引脚4穿入并紧密接触口字形磁罩1底部；在此需要说明的是，底座5从口字形磁罩1的底部平行运送到口字形磁罩1的底部过程中，扁平线引脚4穿过底壳5对应扁平线引脚4设置的空隙，裸露在底壳5的底部；

S4、将S3的口字形磁罩4运送至固定位置，在口字形磁罩1的特定点点胶固定一字形磁芯2和底座5于口字形磁罩1上。在此需要说明的是在口字形磁罩1的前侧点胶到一字形磁芯2中间与口字形磁罩1接触的地方；在口字形磁罩1的前侧点胶到一字形磁芯2外围的扁平线圈底部两侧边；如图1所示位置。

如果要是制作防水的日字形扁平线立绕PFC电感，需要在步骤S3之后增减一步骤，通过灌胶的方式将口字形磁罩1内灌胶，包裹绕在一字形磁芯2上的扁平线3；达到防水的效果，且导热胶不会影响到电磁回路的产生及较弱电磁回路的效果。

优选地，所述步骤S1具体包括：

Z1、使用扁平线立绕机将扁平线3朝向同一方向单层紧密立绕为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

Z2、将扁平线圈两端的线头朝向一侧延伸相同长度定位成型；

Z3、将扁平线出线的扁平线引脚焊锡。

一种防水的日字形扁平线立绕PFC电感包括：口字形磁罩；闭环的口子形磁罩；一字形磁芯，所述一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；扁平线，所述扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；导热胶，将导热胶通过灌胶的方式完全填充至内部设有一字形磁芯和扁平线的口字形磁罩的空隙中。

本发明所达到的有益效果是：一种日字形扁平线立绕PFC电感包括：口字形磁罩；一字形磁芯，安装在所述口字形磁罩的中空部内；扁平线，立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；线圈单层扁平线立绕，密绕于一字形磁芯中柱上，四周有封闭的口字形磁芯包围，形成更好的磁屏蔽，最大限度地减少线圈外露，从而减少对外围电路的干扰；由于一字磁芯与口字磁芯中间有气隙，PFC电感的阻抗更高，耐电流更大，谐振频率更高，分布电容更低；扁平线采用立绕方式减小绕线的体积，使PFC电感器的体积更小；所述日字形扁平线立绕PFC电感能效高、损耗低、可提升整机效率，散热效果更好；提高了器件利用率空间，提升了电源的功率密度。且该电感的生产工艺简单，可自动化生产，极大程度地降低人工成本；可实现全自动大批量的生产，大大提高生产效率。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (10)

1.一种日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，包括：

口字形磁罩；闭环的口子形磁罩；

一字形磁芯，所述一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；

扁平线，所述扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙。

2.根据权利要求1所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述口字形磁罩底部设有扁平线引脚。

3.根据权利要求1所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述扁平线采用单层立绕方式缠绕在一字形磁铁上。

4.根据权利要求1所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述口字形磁罩的两侧边的横截面积之和大于或等于一字形磁芯的横截面积。

5.根据权利要求1所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述一字形磁芯外侧设有热缩套管或喷漆。

6.根据权利要求1任一所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述口字形磁罩与一字形磁芯材料设为铁硅铝、铁硅、铁镍和/或铁镍钼。

7.根据权利要求7所述的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，所述口字形磁罩底端或侧端设有底座。

8.一种基于权利要求1-7中任意一项所述日字形扁平线立绕PFC电感的自动生产方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、将扁平线绕线为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

S2、将扁平线圈运送到指定位置，一字形磁芯自动穿入扁平线圈内；并将带有扁平线的一字形磁芯送到已经放置好的口字形磁罩中间；

S3、将底座运动到口字形磁罩的底部对应扁平线圈的扁平线引脚穿入并紧密接触口字形磁罩底部；

S4、将S3的口字形磁罩运送至固定位置，在口字形磁罩的特定点点胶固定一字形磁芯和底座于口字形磁罩上。

9.根据权利要求8所述的日字形扁平线立绕PFC电感的自动生产方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

Z1、使用扁平线立绕机将扁平线朝向同一方向单层紧密立绕为带有空隙的圆柱状扁平线圈；

Z2、将扁平线圈两端的线头朝向一侧延伸相同长度定位成型；

Z3、将扁平线出线的扁平线引脚焊锡。

10.一种防水的日字形扁平线立绕PFC电感，其特征在于，包括：

口字形磁罩；闭环的口子形磁罩；

一字形磁芯，所述一字形磁芯安装在所述口字形磁罩的中空部内；

扁平线，所述扁平线立体缠绕于所述一字形磁芯上，并与口字形磁罩之间形成气隙；

导热胶，将导热胶通过灌胶的方式完全填充至内部设有一字形磁芯和扁平线的口字形磁罩的空隙中。

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