CN111223650B - 一种超薄型模压小体积大电流电感器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及电感器的技术领域，且公开了一种超薄型模压小体积大电流电感器，包括电感器，电感器包括有条形磁芯和铜片，条形磁芯和铜片为模压一体成型，条形磁芯的左右两侧均固定安装有一个L型电极铜片，通过条形磁芯采用高磁通高磁导率合金材料，条形磁芯与铜片直接模压成型，解决了传统组装式大电流电感器一般使用单匝铜片，EI磁芯组装来实现，小型化产品工艺难于操作，电感量和饱和电流无法做得更高的问题，且同时解决了传统模压电感器为了防止漆包线脱漆皮造成短路通常模压压强不能做得太高，在使用过程过，也容易造成匝间短路的问题，从而使压强可以做的很高，磁芯密度可以做得很高，提升电感量和饱和电流。
Description
技术领域
本发明涉及电感器的技术领域，具体为一种超薄型模压小体积大电流电感器。
背景技术
电感器是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件，传统组装式大电流电感器一般使用单匝铜片，EI磁芯组装来实现，小型化产品工艺难于操作，电感量和饱和电流无法做得更高，传统模压电感器一般采用多圈漆包线和普通合金模压成型，为了防止漆包线脱漆皮造成短路通常模压压强不能做得太高，在使用过程过，也容易造成匝间短路。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种超薄型模压小体积大电流电感器，解决了传统组装式大电流电感器一般使用单匝铜片，EI磁芯组装来实现，小型化产品工艺难于操作，电感量和饱和电流无法做得更高的问题，且同时解决了传统模压电感器为了防止漆包线脱漆皮造成短路通常模压压强不能做得太高，在使用过程过，也容易造成匝间短路的问题。
(二)技术方案
为实现解决上述传统组装式和模压大电流电感器存在问题的目的，本发明提供如下技术方案：一种超薄型模压小体积大电流电感器，包括电感器，电感器包括有条形磁芯和铜片，条形磁芯下表面的两侧均开设有槽口，条形磁芯为采用合金材料，可以根据合金材质的磁导率才调整电感量，铜片的形状为长方形，条形磁芯和铜片为模压一体成型，且铜片的两端位于条形磁芯外部的左右两侧，条形磁芯和铜片模压后作为一个整体，通过条形磁芯和铜片直接模压成型，充分利用了设计空间，减小电极在条形磁芯里面的占用空间，尽可能加大条形磁芯的中柱的有效面积，大大的提高电感值和饱和电流，提高电感器效率，同等材质，同等尺寸下，同等圈数电阻的条件下，这个设计可以做到最大的电感量和得到最大的饱和电流，解决了传统薄型电感器感量无法提高，饱和电流无法提高的瓶颈，且在同时因为采用铜片与条形磁芯一体模压成型，不用开气隙，减少生产工艺，电感量稳定，增强产品可靠性，条形磁芯的左右两侧均固定安装有一个L型电极铜片，L型电极铜片主要作为焊盘来使用，两个L型电极铜片分别与模压后的铜片通过焊接连通，且两个L型电极铜片与条形磁芯的底部通过环氧树脂粘连固定，通过设计两个L型电极铜片焊接增加产品机械强度，避免条形磁芯破裂，装配不易松动，生产效率高。
铜片的两端分别通过与两个L型电极铜片进行焊接得到锡锥，通过锡锥将L型电极铜片和铜片端口连接的部分进行填充，从而使L型电极铜片与铜片之间固定的更加紧密。
优选的，所述铜片形状可以是单砸I型、S型和U型，可根据不同感量需求来调整。
优选的，每个所述L型电极铜片内均包括有竖板、横板与弯板，竖板为竖直状，横板的形状大小与竖板的形状大小相同，且横板与竖板呈垂直设置，横板和竖板通过弯板进行固定连接，弯板为圆弧形，横板外侧的表面与弯板的下端固定连接。
优选的，所述弯板的上端与竖板的下端固定连接，竖板外侧的表面开设有方槽，方槽用来对铜片的端口进行限位，方槽套接在铜片的外部，竖板内侧的表面焊接在条形磁芯一端的表面上，横板的上表面通过环氧树脂粘连在槽口的内部。
优选的，所述铜片与条形磁芯为一体模压成型。
优选的，所述铜片与E型磁芯为模压薄型化卧式设计，高度尺寸最低可以做到两毫米以下，电感值范围可以根据尺寸设定最大做到1000nH,饱和电流可以做到100A以上。
(三)有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种超薄型模压小体积大电流电感器，具备以下有益效果：
1、该超薄型模压小体积大电流电感器，通过条形磁芯采用高磁通高磁导率合金材料，条形磁芯与铜片直接模压成型，解决了传统组装式大电流电感器一般使用单匝铜片，EI磁芯组装来实现，小型化产品工艺难于操作，电感量和饱和电流无法做得更高的问题，解决了传统模压电感因为使用磁导率底需要使用多匝线圈来满足的缺点，且同时解决了传统模压电感器为了防止漆包线脱漆皮造成短路通常模压压强不能做得太高，在使用过程过，也容易造成匝间短路的问题，从而使压强可以做的很高，磁芯密度可以做得很高，提升电感量和饱和电流。
2、该超薄型模压小体积大电流电感器，通过设置条形磁芯与铜片，条形磁芯和铜片模压后作为一个整体，通过条形磁芯和铜片直接模压成型，充分利用了设计空间，减小电极在条形磁芯里面的占用空间，尽可能加大条形磁芯的中柱的有效面积，大大的提高电感值和饱和电流，提高电感器效率，同等材质，同等尺寸下，同等圈数电阻的条件下，这个设计可以做到最大的电感量和得到最大的饱和电流，解决了传统薄型电感器感量无法提高，饱和电流无法提高的瓶颈，且在同时因为采用铜片与条形磁芯一体模压成型，不用开气隙，减少生产工艺，电感量稳定，增强产品可靠性。
3、该超薄型模压小体积大电流电感器，通过设计两个L型电极铜片焊接增加产品机械强度，避免条形磁芯破裂，装配不易松动，生产效率高。
4、该超薄型模压小体积大电流电感器，使用的铜片形状可以是单砸I型，S型和U型，可根据不通感量需求来调整，从而增加电感器使用时的适应性。
5、该超薄型模压小体积大电流电感器，通过铜片与E型磁芯为模压薄型化卧式设计，高度尺寸最低可以做到两毫米以下，同等尺寸下感量可以比传统电感器做的更高。
6、该超薄型模压小体积大电流电感器，电感器工艺简单，只需几个工序便可以完成，并非常容易装配，质量十分可靠，抗震抗压能力强，且电感器使用的电极线圈是模具冲压而成，产品贴合平整度可以得到保证，电极贴合面积大，容易在PCB板上装配，特别适用客户应用在PCB底面板上使用，不会掉件。
7、该超薄型模压小体积大电流电感器，电感器所使用的磁芯一般使用高磁通合金材料，电感量要求不高的情况下，也可以使用普通合金材料，普用性强，且对比传统组装制作，传统模压大电流电感制作，受成型压力限制，对比现有传统技术优势巨大。
8、该超薄型模压小体积大电流电感器，对比传统模压电感一般用合金粉末包覆漆包线线圈模压，因为漆包线需要保证绝缘漆膜不能被破坏造成短路以及线圈不变形不良，成型压力不能太大，烧结温度不能太高，一般在200度以下，所以，传统模压电感磁导率只能做到60U左右，感量做不上去，靠圈数来增加感量，电阻一般比较大，本方案采用的单匝铜片，不需要绝缘漆膜，不用担心变形，使用的合金粉末可以选择高密度，高温烧结的合金材质，材质可以按照设计需要多种选择,磁导率可以做到125U以上，是传统模压电感的两倍，同时也减小电阻，体积可以做得更小，经我们测试证明，此种设计同等尺寸、感量和电阻，电流在先用所有电感产品中，达到最优。
9、该超薄型模压小体积大电流电感器，本方案对比传统组装式大电流电感器，传统组装式大电流电感器一般采用上下磁芯通过胶水接合组装来实现，在做超薄型小尺寸大电流电感时因为磁芯比较薄就会受到磁芯强度影响，比较容易崩缺破碎，也容易变形，影响外观，电感不稳定，不容易组装，生产工艺精度要求非常高，操作难度大，本方案设计单匝铜片与合金粉末一体模压成型，可以解决这个问题，只要在模压前预先把铜片定位在模具中间，与合金粉末一体模压成型出来切脚焊锡处理即可，且不用组装，磁芯强度大，因为没有气隙，同等尺寸感量可以做到组装的两倍，优势非常明显，并且，可以比组装做的更薄，最小可以做到1.5mm，传统组装的最小只能做到2.5mm，且可以同时优化传统模压电感和组装电感的缺陷，因此本产品对比这两块领域的有很大优势。
附图说明
图1为本发明的爆炸结构示意图；
图2为本发明图1的装配结构示意图。
图中：1电感器、2条形磁芯、3铜片、4L型电极铜片、5锡锥。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明，其中相同的零部件用相同的附图标记表示,需要说明的是，下面描述中使用的词语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”和“下”、“底面”和“顶面”指的是附图中的方向，词语“内”和“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明提供一种技术方案：一种超薄型模压小体积大电流电感器，包括电感器1，电感器1包括有条形磁芯2和铜片3，条形磁芯2下表面的两侧均开设有槽口，条形磁芯2为采用合金材料，可以根据合金材质的磁导率才调整电感量，使用的铜片3形状可以是单砸I型、S型和U型，可根据不同感量需求来调整，铜片3的形状为长方形，条形磁芯2和铜片3为模压一体成型，且铜片3的两端位于条形磁芯2外部的左右两侧，条形磁芯2和铜片3模压后作为一个整体，通过条形磁芯2和铜片3直接模压成型，充分利用了设计空间，减小电极在条形磁芯2里面的占用空间，尽可能加大条形磁芯2的中柱的有效面积，大大的提高电感值，提高电感器1效率，同等材质，同等尺寸下，同等圈数电阻的条件下，这个设计可以做到最大的电感量和得到最大的饱和电流，解决了薄型电感感量无法提高，饱和电流无法提高的瓶颈，且在同时因为采用铜片3与条形磁芯2一体模压成型，不用开气隙，减少生产工艺，电感量稳定，增强产品可靠性。
条形磁芯2的左右两侧均固定安装有一个L型电极铜片4，L型电极铜片4主要作为焊盘来使用，两个L型电极铜片4分别与模压后的铜片3通过焊接连通，且两个L型电极铜片4与条形磁芯2的底部通过环氧树脂粘连固定，通过设计两个L型电极铜片4焊接增加产品机械强度，避免条形磁芯2破裂，装配不易松动，生产效率高。
每个L型电极铜片4内均包括有竖板、横板与弯板，竖板为竖直状，横板的形状大小与竖板的形状大小相同，且横板与竖板呈垂直设置，横板和竖板通过弯板进行固定连接，弯板为圆弧形，横板外侧的表面与弯板的下端固定连接，弯板的上端与竖板的下端固定连接，竖板外侧的表面开设有方槽，方槽用来对铜片3的端口进行限位，方槽套接在铜片3的外部，竖板内侧的表面焊接在条形磁芯2一端的表面上，横板的上表面通过环氧树脂粘连在槽口的内部。
铜片3的两端分别通过与两个L型电极铜片4进行焊接得到锡锥5，铜片3与L型电极铜片4的焊接方式可以为点锡膏回流焊接、电焊或激光焊等，通过锡锥5将L型电极铜片4和铜片3端口连接的部分进行填充，从而使L型电极铜片4与铜片3之间固定的更加紧密。
本发明提出的电感器制作工艺如下，铜片3为模具冲压成型好的铜带状，在压制前需要在特定的模具防止铜片料带，单匝铜片3为通过材料带的形状来放置，随后放粉料进行冲压，后经由热处理，热处理后直接到下一部固化，检验跟分选同一步，强度检验之后组装L型端子，然后通过专门设计的工装切脚和通过上锡设备焊锡，最后到分选检验，从而的到成型的电感器。
工作原理：条形磁芯2采用高磁通高磁导率合金材料，条形磁芯2与铜片3直接模压成型，解决了传统组装式大电流电感器一般使用单匝铜片，EI磁芯组装来实现，小型化产品工艺难于操作，电感量和饱和电流无法做得更高的问题，解决了传统模压电感因为使用磁导率底需要使用多匝线圈来满足的缺点，使用的铜片3为单圈铜片，不必担心漆包线脱漆皮的问题，压强可以做的很高，磁芯密度可以做得很高，提升电感量和饱和电流。
条形磁芯2和铜片3模压后作为一个整体，通过条形磁芯2和铜片3直接模压成型，充分利用了设计空间，减小电极在条形磁芯2里面的占用空间，尽可能加大条形磁芯2的中柱的有效面积，大大的提高电感值，提高电感器1效率，同等材质，同等尺寸下，同等圈数电阻的条件下，这个设计可以做到最大的电感量和得到最大的饱和电流，解决了薄型电感感量无法提高，饱和电流无法提高的瓶颈，且在同时因为采用铜片3与条形磁芯2一体模压成型，不用开气隙，减少生产工艺，电感量稳定，增强产品可靠性。
通过设计两个L型电极铜片4焊接增加产品机械强度，避免条形磁芯2破裂，装配不易松动，生产效率高。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (3)
1.一种超薄型模压小体积大电流电感器，包括电感器(1)，其特征在于：所述电感器(1)包括有条形磁芯(2)和铜片(3)，条形磁芯(2)下表面的两侧均开设有槽口，条形磁芯(2)和铜片(3)为模压一体成型，且铜片(3)的两端位于条形磁芯(2)外部的左右两侧，条形磁芯(2)的左右两侧均固定安装有一个L型电极铜片(4)，两个L型电极铜片(4)分别与模压后的铜片(3)通过焊接连通；
两个所述L型电极铜片(4)与条形磁芯(2)的底部通过环氧树脂粘连固定；
每个所述L型电极铜片(4)内均包括有竖板、横板与弯板，竖板为竖直状，横板的形状大小与竖板的形状大小相同，且横板与竖板呈垂直设置，横板和竖板通过弯板进行固定连接，弯板为圆弧形，横板外侧的表面与弯板的下端固定连接，弯板的上端与竖板的下端固定连接；
所述竖板外侧的表面开设有方槽，方槽用来对铜片(3)的端口进行限位，方槽套接在铜片(3)的外部，竖板内侧的表面焊接在条形磁芯(2)一端的表面上，横板的上表面通过环氧树脂粘连在槽口的内部；
所述铜片(3)的两端分别通过与两个L型电极铜片(4)进行焊接得到锡锥(5)，通过锡锥(5)将L型电极铜片(4)和铜片(3)端口连接的部分进行填充。
2.根据权利要求1所述的一种超薄型模压小体积大电流电感器，其特征在于：所述条形磁芯(2)为采用合金材料，根据合金材质的磁导率才调整电感量。
3.根据权利要求1所述的一种超薄型模压小体积大电流电感器，其特征在于：所述铜片(3)的形状是单砸I型、S型和U型，根据不同感量需求来调整。
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