CN111724969A - 一种电感 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种电感，i根第一线束绕制在第一支架上，(n‑i)根第一线束绕制在第二支架上，i根第一线束在第一支架上的绕制方向与(n‑i)根第一线束在第二支架上的绕制方向相反；(n‑i)根第二线束绕制在第一支架上，i根第二线束绕制在第二支架上，(n‑i)根第二线束在第一支架上的绕制轨迹与i根第一线束在第一支架上的绕制轨迹相同，i根第二线束在第二支架上的绕制轨迹与(n‑i)根第一线束在第二支架上的绕制轨迹相同；本实施例提出的电感可以减少共模电感的漏感，磁芯不会饱和失效，可以正常滤波。

Description

一种电感
技术领域
本发明属于电器设备领域，特别涉及一种电感。
背景技术
在电子电路中，会产生共模高频干扰，为消除此类干扰，常在电路中增加共模电感，但现有的共模电感漏感过大，漏感过大，磁芯容易饱和失效，导致无法滤波，同时会影响差模电感的滤波效果。
发明内容
针对上述问题，本发明提出一种共模电感，包括n根第一线束、n根第二线束、第一支架和第二支架；
i根第一线束绕制在第一支架上，(n-i)根第一线束绕制在第二支架上，i根第一线束在第一支架上的绕制方向与(n-i)根第一线束在第二支架上的绕制方向相反；
(n-i)根第二线束绕制在第一支架上，i根第二线束绕制在第二支架上，(n-i)根第二线束在第一支架上的绕制轨迹与i根第一线束在第一支架上的绕制轨迹相同，i根第二线束在第二支架上的绕制轨迹与(n-i)根第一线束在第二支架上的绕制轨迹相同；
第一支架和第二支架固定连接，第一支架上由第一线束和第二线束所绕制线圈的轴线与第二支架上由第一线束和第二线束所绕制线圈的轴线平行。
优选地，所述电感还包括第三支架和第四支架，n根第一线束绕制在第三支架上，n根第二线束绕制在第四支架上，n根第一线束在第三支架上的绕制方向与n根第二线束在第四支架上的绕制方向相同，n根第一线束在第三支架上的绕制圈数与n根第二线束在第四支架上的绕制圈数相同。
优选地，所述电感还包括第一线槽、第二线槽、第三线槽和第四线槽；
第一线槽两端分别与第一支架和第三支架连接，i根第一线束布置在第一线槽中；
第二线槽两端分别与第一支架和第四支架连接，(n-i)根第二线束布置在第二线槽中；
第三线槽两端分别与第二支架和第三支架连接，(n-i)根第一线束布置在第三线槽中；
第四线槽两端分别与第二支架和第四支架连接，i根第二线束布置在第四线槽中。
优选地，所述电感还包括第五线槽、第六线槽、第七线槽、第八线槽、第九线槽、第十线槽、第十一线槽和第十二线槽；
第五线槽端部和第六线槽端部与第一支架连接，i根第一线束布置在第五线槽中，(n-i)根第二线束布置在第六线槽中；
第七线槽端部和第八线槽端部与第二支架连接，(n-i)根第一线束布置在第七线槽中，i根第二线束布置在第八线槽中；
第九线槽端部和第十线槽端部与第三支架连接，i根第一线束布置在第九线槽中，(n-i)根第一线束布置在第十线槽中；
第十一线槽端部和第十二线槽端部与第四支架连接，(n-i)根第二线束布置在第十一线槽中，i根第二线束布置在第十二线槽中。
优选地，第五线槽远离第一支架的端部与第七线槽远离第二支架的端部固定连接，第五线槽远离第一支架的端部与第七线槽远离第二支架的端部平行；
第六线槽远离第一支架的端部与第八线槽远离第二支架的端部固定连接，第六线槽远离第一支架的端部与第八线槽远离第二支架的端部平行；
第九线槽远离第三支架的端部与第十线槽远离第三支架的端部固定连接，第九线槽远离第三支架的端部与第十线槽远离第三支架的端部平行；
第十一线槽远离第四支架的端部与第十二线槽远离第四支架的端部固定连接，第十一线槽远离第四支架的端部与第十二线槽远离第四支架的端部平行。
优选地，所述电感还包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯和第四磁芯；
第一磁芯位于第一支架上，第一磁芯位于第一线束和第二线束所绕制的线圈内；
第二磁芯位于第二支架上，第二磁芯位于第一线束和第二线束所绕制的线圈内；
第三磁芯位于第三支架上，第三磁芯位于第一线束所绕制的线圈内；
第四磁芯位于第四支架上，第四磁芯位于第二线束所绕制的线圈内。
优选地，第一支架上线圈的第一端与第二支架上线圈的第一端共面，第一支架上线圈的第二端与第二支架上线圈的第二端共面。
本发明的电感，即为共模电感，在第一支架上，第一线束可以起到抑制第二线束所产生磁通散出的作用，第二线束可以起到抑制第一线束所产生磁通散出的作用；在第二支架上，第一线束可以起到抑制第二线束所产生磁通散出的作用，第二线束可以起到抑制第一线束所产生磁通散出的作用；可以减少共模电感的漏感，磁芯不会饱和失效，可以正常滤波。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所指出的结构来实现和获得。
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一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1示出了本发明实施例提出的电感的结构图；
图2示出了本发明实施例提出的电感的电路图；
图3示出了本发明实施例中第一线束和第二线束在第一支架上的示意图；
图4示出了本发明实施例中第一线束和第二线束在第一支架上的示意图；
图5示出了本发明实施例中第一支架和第二支架为C形的示意图。
图中，11-第一线束，12-第二线束，21-第一支架，22-第二支架，23-第三支架，24-第四支架，31-第一线槽，32-第二线槽，33-第三线槽，34-第四线槽，35-第五线槽，36-第六线槽，37-第七线槽，38-第八线槽，39-第九线槽，310-第十线槽，311-第十一线槽，312-第十二线槽。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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、完整地说明，显然，所描述的实施例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。
参照图1，为本发明的实施例提出一种电感，图2为该电感的电路示意图，包括两根第一线束11、两根第二线束12、第一支架21和第二支架22。第一线束11和第二线束12均为漆包线，也可以为其他带有绝缘层的电线。第一支架21和第二支架22结构相同，本实施例中的第一支架21和第二支架22外形呈圆柱状结构，内部中空，第一支架21和第二支架22固定连接并且第一支架21和第二支架22的轴线平行。第一支架21和第二支架22的形状、结构不限于本实施例所示例的，可以根据具体情况进行设计。
其中一根第一线束11绕制在第一支架21上，另外一根第一线束11绕制在第二支架22上，两根第一线束11在第一支架21和第二支架22上的绕制方向在相反，两根第一线束11在第一支架21和第二支架22上的绕制圈数相同，本实施例中两根第一线束11分别绕制了10圈，并且两根第一线束11绕制得到的螺旋线圈的螺距、升角相同，升角是指螺旋线圈的切线与垂直于螺旋线圈轴线的平面之间的夹角。当两根第一线束11通入的电流方向相同时，两根第一线束11产生的磁通量大小相等，方向相同。
其中一根第二线束12绕制在第一支架21上，第二线束12在第一支架21上的绕制轨迹与第一线束11在第一支架21上的绕制轨迹相同，绕制轨迹相同是指第二线束12和第一线束11在第一支架21上的绕制圈数相同、螺距相同、升角相同、绕制的起点和终点位置相同。如图3所示，第一线束11和第二线束12均与第一支架21接触，第一线束11和第二线束12相互平行绕制在第一支架21上；绕制方式也可以如图4所示，第一线束11与第一支架21接触，第二线束12绕制在第一线束11外侧，将第一线束11完全包覆。另外一根第二线束12绕制在第二支架22上，第二线束12在第二支架22上的绕制轨迹与第一线束11在第二支架22上的绕制轨迹相同，绕制轨迹相同是指第二线束12和第一线束11在第二支架22上的绕制圈数相同、螺距相同、升角相同、绕制的起点和终点位置相同。第一线束11和第二线束12在第二支架22上的绕制方式也有两种，分别如图3和图4所示，具体不再赘述。当两根第二线束12通入的电流方向相同时，两根第二线束12产生的磁通量大小相等，方向相同。第一线束11、第二线束12、第一支架21、第二支架22共同构成了一个共模电感。
在第一支架21上，第一线束11绕制得到的线圈对第二线束12所产生的磁通具有抑制扩散作用，第二线束12绕制得到的线圈可以起到抑制第一线束11所产生磁通散出的作用；在第二支架22上，第一线束11可以起到抑制第二线束12所产生磁通散出的作用，第二线束12可以起到抑制第一线束11所产生磁通散出的作用。从而可以减少共模电感的漏感，耦合系数增加，提高了滤波效果。
本实施例中的第一线束11和第二线束12均设有两根，本实施例中第一线束11和第二线束12的数量只是一个示例，可以根据实际情况进行设计，但无论设计，第一线束11的数量和第二线束12的数量必须相等，绕制在第一支架21上第一线束11的数量必须与绕制在第二支架22上第二线束12的数量相等，绕制在第一支架21上第二线束12的数量必须与绕制在第二支架22上第一线束11的数量相等。例如设有n根第一线束11和n根第二线束12，i根第一线束11绕制在第一支架21上，(n-i)根第一线束11绕制在第二支架22上，则应当有(n-i)根第二线束12绕制在第一支架21上，i根第二线束12绕制在第二支架22上。这样才能保证当有差模电流流入第一线束11和第二线束12时，第一线束11和第二线束12所产生的磁场抵消，所以整个共模电感呈现极低的阻抗。
本实施例中第一支架21和第二支架22为柱状结构，在另外的设计方式上，第一支架21和第二支架22的形状结构不限于本实施例中所展示，可以为其他的形状结构，例如为C形、U形等等，如图5所示，第一线束11和第二线束12所绕制的线圈呈C形。图5只图示了第一线束11和第二线束12所绕制的螺旋线圈的起点和终点，中间部分的螺旋线圈没有图示。
进一步地，图5中所示的共模电感，第一支架21上线圈的第一端与第二支架22上线圈的第一端共面，第一支架21上线圈的第二端与第二支架22上线圈的第二端共面。减小第一支架21的线圈与第二支架22上的线圈之间的间隙，从而进一步减少漏感。
在电路中差模电感和共模电感往往搭配使用，因此本实施例中还设有两个差模电感，具体结构如下所述。参照图1和图2，还设置有第三支架23和第四支架24，两根第一线束11绕制在第三支架23上，两根第二线束12绕制在第四支架24上，第一线束11在第三支架23上的绕制方向与第二线束12在第四支架24上的绕制方向相同，第一线束11在第三支架23上的绕制圈数与第二线束12在第四支架24上的绕制圈数相同，当然圈数也可以不同，本实施例中第一线束11在第三支架23上的绕制圈数与第二线束12在第四支架24上的绕制圈数均为10圈。第一线束11和第三支架23构成了一个差模电感，第二线束12和第四支架24构成了一个差模电感，两个差模电感共同抑制差模干扰，在同一电路上实现了两级差模滤波的效果。
现有技术中，搭配使用的差模电感与共模电感为独立的电感，两者之间使用端子连接或者使用焊锡连接，连接电路时，操作人员需要手动将差模电感或共模电感连接或焊接，手续复杂。为了解决这一问题，本实施例中还设有第一线槽31、第二线槽32、第三线槽33和第四线槽34。其中第一线槽31两端分别与第一支架21第一端和第三支架23第一端连接，位于第一支架21和第三支架23之间的第一线束11布置在第一线槽31中；第二线槽32两端分别与第一支架21第一端和第四支架24第一端连接，位于第一支架21和第四支架24之间的第二线束12布置在第二线槽32中；第三线槽33两端分别与第二支架22第一端和第三支架23第一端连接，位于第二支架22和第三支架23之间的第一线束11布置在第三线槽33中；第四线槽34两端分别与第二支架22第一端和第四支架24第一端连接，位于第二支架22和第四支架24之间的第二线束12布置在第四线槽34中。
通过第一线槽31、第二线槽32、第三线槽33和第四线槽34，将第一支架21、第二支架22、第三支架23和第四支架24连接，使得两个差模电感和一个共模电感成为一个整体，因而在连接线路时，就不需要手工连接差模电感和共模电感。并且成为一个整体后所占空间更小。而且第一支架21、第二支架22、第三支架23和第四支架24之间的线束布置在线槽内，线束整齐，便于后期维护。
由于线束较多，在将线束与外接电路连接时，首先需要理清哪些是第一线束11，哪些是第二线束12，耽误时间。为了解决这一问题，所述电感还包括第五线槽35、第六线槽36、第七线槽37、第八线槽38、第九线槽39、第十线槽310、第十一线槽311和第十二线槽312。
第五线槽35端部和第六线槽36端部与第一支架21第二端连接，第一支架21上的第一线束11远离第三支架23的端部布置在第五线槽35中，第一支架21上的第二线束12远离第三支架23的端部布置在第六线槽36中。第七线槽37端部和第八线槽38端部与第二支架22第二端连接，第二支架22上的第一线束11远离第四支架24的端部布置在第七线槽37中，第一支架21上的第二线束12布置在第八线槽38中。第九线槽39端部和第十线槽310端部与第三支架23第二端连接，第三支架23上的第一线束11远离第一支架21的端部布置在第九线槽39中，另一根第一线束11远离第一支架21的端部布置在第十线槽310中。第十一线槽311端部和第十二线槽312端部与第四支架24第二端连接，第四支架24上的第二线束12远离第二支架22的端部布置在第十一线槽311中，另一根第二线束12远离第二支架22的端部布置在第十二线槽312中。
进一步地，为了便于第一线束11和第二线束12两端与外接电路连接，第五线槽35远离第一支架21的端部与第七线槽37远离第二支架22的端部固定连接，第五线槽35远离第一支架21的端部与第七线槽37远离第二支架22的端部平行，以将第一线束11端部合并在一起。第六线槽36远离第一支架21的端部与第八线槽38远离第二支架22的端部固定连接，第六线槽36远离第一支架21的端部与第八线槽38远离第二支架22的端部平行，以将第二线束12端部合并在一起。第九线槽39远离第三支架23的端部与第十线槽310远离第三支架23的端部固定连接，第九线槽39远离第三支架23的端部与第十线槽310远离第三支架23的端部平行，以将第一线束11合并在一起。第十一线槽311远离第四支架24的端部与第十二线槽312远离第四支架24的端部固定连接，第十一线槽311远离第四支架24的端部与第十二线槽312远离第四支架24的端部平行，以将第二线束12端部合并在一起。
在另外的设计方式上，为了区分第一线束11和第二线束12，可以采用表层颜色不同的第一线束11和第二线束12。
本实施例提出的电感还包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯和第四磁芯。第一磁芯位于第一支架21上，第一磁芯位于第一线束11和第二线束12所绕制的线圈内。第二磁芯位于第二支架22上，第二磁芯位于第一线束11和第二线束12所绕制的线圈内。第三磁芯位于第三支架23上，第三磁芯位于第一线束11所绕制的线圈内。第四磁芯位于第四支架24上，第四磁芯位于第二线束12所绕制的线圈内。本实施例中的磁芯为铁氧体磁芯，磁芯提高了共模电感和差模电感线圈的电感量。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (7)

1.一种电感，其特征在于，包括n根第一线束(11)、n根第二线束(12)、第一支架(21)和第二支架(22)；
i根第一线束(11)绕制在第一支架(21)上，(n-i)根第一线束(11)绕制在第二支架(22)上，i根第一线束(11)在第一支架(21)上的绕制方向与(n-i)根第一线束(11)在第二支架(22)上的绕制方向相反；
(n-i)根第二线束(12)绕制在第一支架(21)上，i根第二线束(12)绕制在第二支架(22)上，(n-i)根第二线束(12)在第一支架(21)上的绕制轨迹与i根第一线束(11)在第一支架(21)上的绕制轨迹相同，i根第二线束(12)在第二支架(22)上的绕制轨迹与(n-i)根第一线束(11)在第二支架(22)上的绕制轨迹相同；
第一支架(21)和第二支架(22)固定连接，第一支架(21)上由第一线束(11)和第二线束(12)所绕制线圈的轴线与第二支架(22)上由第一线束(11)和第二线束(12)所绕制线圈的轴线平行。
2.根据权利要求1所述的电感，其特征在于，所述电感还包括第三支架(23)和第四支架(24)，n根第一线束(11)绕制在第三支架(23)上，n根第二线束(12)绕制在第四支架(24)上，n根第一线束(11)在第三支架(23)上的绕制方向与n根第二线束(12)在第四支架(24)上的绕制方向相同，n根第一线束(11)在第三支架(23)上的绕制圈数与n根第二线束(12)在第四支架(24)上的绕制圈数相同。
3.根据权利要求2所述的电感，其特征在于，所述电感还包括第一线槽(31)、第二线槽(32)、第三线槽(33)和第四线槽(34)；
第一线槽(31)两端分别与第一支架(21)和第三支架(23)连接，i根第一线束(11)布置在第一线槽(31)中；
第二线槽(32)两端分别与第一支架(21)和第四支架(24)连接，(n-i)根第二线束(12)布置在第二线槽(32)中；
第三线槽(33)两端分别与第二支架(22)和第三支架(23)连接，(n-i)根第一线束(11)布置在第三线槽(33)中；
第四线槽(34)两端分别与第二支架(22)和第四支架(24)连接，i根第二线束(12)布置在第四线槽(34)中。
4.根据权利要求3所述的电感，其特征在于，所述电感还包括第五线槽(35)、第六线槽(36)、第七线槽(37)、第八线槽(38)、第九线槽(39)、第十线槽(310)、第十一线槽(311)和第十二线槽(312)；
第五线槽(35)端部和第六线槽(36)端部与第一支架(21)连接，i根第一线束(11)布置在第五线槽(35)中，(n-i)根第二线束(12)布置在第六线槽(36)中；
第七线槽(37)端部和第八线槽(38)端部与第二支架(22)连接，(n-i)根第一线束(11)布置在第七线槽(37)中，i根第二线束(12)布置在第八线槽(38)中；
第九线槽(39)端部和第十线槽(310)端部与第三支架(23)连接，i根第一线束(11)布置在第九线槽(39)中，(n-i)根第一线束(11)布置在第十线槽(310)中；
第十一线槽(311)端部和第十二线槽(312)端部与第四支架(24)连接，(n-i)根第二线束(12)布置在第十一线槽(311)中，i根第二线束(12)布置在第十二线槽(312)中。
5.根据权利要求4所述的电感，其特征在于，
第五线槽(35)远离第一支架(21)的端部与第七线槽(37)远离第二支架(22)的端部固定连接，第五线槽(35)远离第一支架(21)的端部与第七线槽(37)远离第二支架(22)的端部平行；
第六线槽(36)远离第一支架(21)的端部与第八线槽(38)远离第二支架(22)的端部固定连接，第六线槽(36)远离第一支架(21)的端部与第八线槽(38)远离第二支架(22)的端部平行；
第九线槽(39)远离第三支架(23)的端部与第十线槽(310)远离第三支架(23)的端部固定连接，第九线槽(39)远离第三支架(23)的端部与第十线槽(310)远离第三支架(23)的端部平行；
第十一线槽(311)远离第四支架(24)的端部与第十二线槽(312)远离第四支架(24)的端部固定连接，第十一线槽(311)远离第四支架(24)的端部与第十二线槽(312)远离第四支架(24)的端部平行。
6.根据权利要求2-5中任一项所述的电感，其特征在于，所述电感还包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯和第四磁芯；
第一磁芯位于第一支架(21)上，第一磁芯位于第一线束(11)和第二线束(12)所绕制的线圈内；
第二磁芯位于第二支架(22)上，第二磁芯位于第一线束(11)和第二线束(12)所绕制的线圈内；
第三磁芯位于第三支架(23)上，第三磁芯位于第一线束(11)所绕制的线圈内；
第四磁芯位于第四支架(24)上，第四磁芯位于第二线束(12)所绕制的线圈内。
7.根据权利要求2-5中任一项所述的电感，其特征在于，第一支架(21)上线圈的第一端与第二支架(22)上线圈的第一端共面，第一支架(21)上线圈的第二端与第二支架(22)上线圈的第二端共面。
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