CN111755216A - 具有多个磁芯部分的电感 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种电感，包括多个磁芯部分。所述多个磁芯部分共同组成了电感的磁芯。所述多个磁芯部分可以具有不同的结构，也可以由不同的材料制作而成，以使电感具有符合需求的电感值‑电流曲线。

Description

具有多个磁芯部分的电感
技术领域
本发明涉及一种电子元器件，更具体地说，本发明涉及一种电感。
背景技术
电感被广泛应用于多种电子电路中，例如滤波电路及功率转换电路等。具体来说，在功率转换电路中，单电感可以用于连接功率转换电路的开关端和输出端，而耦合电感可以用于耦合多相功率转换电路的各相输出。电子电路的设计通常受限于设计者所能得到的各元器件的特性。对于电感来说，设计者通常根据供应商提供的器件目录，基于所选器件的特性，来做折衷设计。而这些折衷设计有可能牺牲了部分的电路性能。
因此，有必要提出一种性能优良，且可以根据需求来调整特性的电感。
发明内容
考虑到现有技术的一个或多个技术问题，提出了一种电感及其制作方法。
根据本技术的实施例，提出了一种电感，包括：第一磁芯部分；第二磁芯部分，其中第一磁芯部分和第二磁芯部分相邻；第一线圈；以及第二线圈，所述第一线圈和第二线圈至少部分绕于第二磁芯部分，并且穿过第一磁芯部分。
根据本技术的实施例，提出了一种电感，包括：组成电感磁芯的第一磁芯部分；组成电感磁芯的第二磁芯部分，其中所述一磁芯部分和第二磁芯部分相邻并且磁耦合；以及第一线圈，穿过所述电感磁芯。
在一个实施例中，所述电感在流经线圈的电流在1安培到60安培之间时，电感值在40纳亨以上，在电流达到60安培至电流保护限制，电感值至少在20纳亨以上。
根据本技术的实施例，提出了一种制造电感的方法，包括：根据目标效率设定电感值-电流曲线的第一段；根据目标瞬态响应设定电感值-电流曲线的第二段；根据电流保护限制设定电感值的极限值；制作符合电感值-电流曲线的第一段、第二段和电感值极限值的电感，所述电感在流经线圈的电流在1安培到60安培之间时，电感值在40纳亨以上，在电流达到60安培之后，电感值至少在20纳亨以上。
根据本发明上述各方面提供的电感及其制作方法，性能优良，并且可以按照应用需求来制作电感。
附图说明
为了更好的理解本发明，将根据以下附图对本发明进行详细描述：
图1示出了根据本发明一实施例的电感122A的三维视图；
图2示出了根据本发明一实施例的电感122A的前视图；
图3示出了根据本发明一实施例的电感122A的磁芯部分140-1的顶视图；
图4示出了根据本发明一实施例的从线圈120-2一侧看的电感122A的侧视图；
图5示出了根据本发明一实施例的电感122B的前视图；
图6示出了根据本发明一实施例的电感122C的三维视图；
图7示出了根据本发明一实施例的电感122D的三维视图；
图8示出了根据本发明一实施例的电感122E的三维视图；
图9示出了根据本发明一实施例的电感122F的前视图；
图10示出了根据本发明一实施例的电感122F的顶视图；
图11示出了根据本发明一实施例的电感122F的侧视图；
图12示出了根据本发明一实施例的电感122G的三维视图；
图13示出了根据本发明一实施例的电感122H的三维视图；
图14示出了根据本发明一实施例的电感122J的三维视图。
图15示出了根据本发明一实施例的电感122(可以是122A～122J中的任意一个)的电感值与电流之间的关系示意图；
图16示出了包括铁氧体磁芯的电感的电感值与电流之间的关系示意图；
图17示出了包括单个铁粉磁芯的电感的电感值与电流之间的关系示意图；
图18示出了具有不同磁芯的电感的电感值-电流曲线对比图；
图19示出了根据本发明一实施例的制作电感122的方法流程示意图；
图20示出了电感122在给出各项要求后的电感值-电流曲线301；
图21示出了根据本发明一实施例的多相功率转换电路100A的结构示意图；
图22示出了根据本发明一实施例的单相功率转换电路100B的电路结构示意图。
具体实施方式
下面将详细描述本发明的具体实施例，应当注意，这里描述的实施例只用于举例说明，并不用于限制本发明。在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解，阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的电路、材料或方法。
在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“在一个实施例中”、“在实施例中”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和/或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的附图都是为了说明的目的，并且附图不一定是按比例绘制的。应当理解，当称元件“连接到”或“耦接到”另一元件时，它可以是直接连接或耦接到另一元件或者可以存在中间元件。相反，当称元件“直接连接到”或“直接耦接到”另一元件时，不存在中间元件。相同的附图标记指示相同的元件。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。
图1示出了根据本发明一实施例的电感122A的三维视图。在图1中，电感122A包括线圈120-1、线圈120-2，以及磁芯160。所述磁芯160包括两个或两个以上的磁芯组成部分。在图1所示的电感122A中，所述磁芯160包括第一磁芯部分140-1和第二磁芯部分140-2。
所述电感122A可以是一个耦合电感，也可以是集成在一个封装里的两个单电感。图1中所示的电感122A具有两个线圈120-1和120-2。通常，如电感122A这样的耦合电感或者集成在一个封装里的两个单电感，包括两个或两个以上的线圈。每个线圈具有第一端和第二端，所述第一端耦接至电子电路的一端，而所述第二端则耦接至电子电路的另一端。例如当电感122A应用于图21所示的功率转换电路100A时，图1中的线圈120-1的第一端(如图21，端点141)可以耦接至功率转换电路的开关端，而线圈120-1的第二端(如图21，端点142)可以耦接至功率转换电路的输出端；线圈120-2的第一端(如图21，端点143)可以耦接至功率转换电路的开关端，而线圈120-2的第二端(如图21，端点142)可以耦接至功率转换电路的输出端。
如图1所示，磁芯160具有两个组成部分140-1和140-2。本发明中的磁芯，均如磁芯160一般，包括两个或两个以上物理上分离的部分，这些分离的部分相互靠近，并相互磁耦合。在部分实施例中，各磁芯部分可能具有金属接触，也就是说，各磁芯部分的表面可能直接相接触。根据不同的应用需求，磁芯的各组成部分之间的间隙中，可以具有纸、气体、磁性材料、非磁性材料或其他介质。磁芯部分材料可以是铁磁体(例如铁)、铁磁复合体(例如铁氧体)、铁粉材料(例如碳基铁粉)或其他磁性材料。各磁芯部分可以是相同的材料，也可以是不同的材料。
在图1实施例中，磁芯部分140-1和140-2相互靠近放置形成了通道201-1用于放置线圈120-1，及通道201-2用于放置线圈120-2。每个通道分别给相应的线圈提供了通路。在电感122A中，磁芯部分140-1和140-2分别提供了每个通道的上半部分和下半部分。
图2示出了根据本发明一实施例的电感122A的前视图。在电感122A中，磁芯部分140-1具有“E”字形结构，磁芯部分140-2具有平板结构。“E”字形结构的磁芯部分140-1具有两道凹槽，当与平板结构的磁芯部分140-2相合时，形成两通道201-1和201-2。
图3示出了根据本发明一实施例的电感122A的顶视图。如图3中的虚线所示，通道201-1和201-2纵向贯通磁芯160。点线所示为线圈120-1和120-2分别位于通道201-1和201-2内的部分。
图4示出了根据本发明一实施例的从线圈120-2一侧看的电感122A的侧视图。从图4可以看出，线圈120-1(图中被线圈120-2所遮挡)和线圈120-2在两侧的通道口下挂。线圈120-1和120-2可以向下延伸至PCB(Printed Circuit Board，印刷电路板，图中未显示)或其他衬底上的过孔，焊盘或其他点。应当理解，线圈120-1和120-2也可以直接向外延伸出去，即不下挂，或者具有其他结构。
在一个实施例中，所述线圈120-1和120-2为单匝线圈，即线圈120-1或120-2均只绕过磁芯160一次。通常，根据应用的需求，线圈可以是单匝的，也可以是多匝的。线圈可以绕在磁芯的任何部分。例如，在电感122A中，线圈120-1和120-1可以绕在磁芯部分140-1上，也可以绕在磁芯部分140-2上。
在电感122A中，磁芯部分140-1与磁芯部分140-2相邻放置，并相互耦合。为示图清晰起见，电感122A和本说明书中的其他电感的各相邻磁芯部分间均示出了间隙。然而应当明白，各磁芯部分也可以直接接触，如图5所示的根据本发明一实施例的电感122B的前视图。在电感122B中，磁芯部分140-1的底部表面与磁芯部分140-2的顶部表面直接接触。电感122B的其他特征与电感122A相同。
在本发明中，磁芯可以具有两个以上的部分。例如，磁芯140-1可以由多个更小的磁芯部分组成。并且，磁芯160也可以具有更多个磁芯部分，如图6所示。
图6示出了根据本发明一实施例的电感122C的三维视图。电感122C为包括线圈120-1，线圈120-2和具有多个组成部分的磁芯160的耦合电感。在电感122C中，磁芯160包括第一磁芯部分140-1，第二磁芯部分140-2及第三磁芯部分140-3。在电感122C中，第二磁芯部分140-2具有平板结构，而第一磁芯部分140-1和第三磁芯部分140-3分别具有“E”字形结构。如图6所示，所述两“E”字形结构的磁芯部分开口相对，而所述平板结构的磁芯位于两者之间。“E”字形结构的磁芯部分140-1具有两道凹槽，当与平板结构的磁芯部分140-2相合时，形成两条通道201-1和201-2。类似地，“E”字形结构的磁芯部分140-3也具有两道凹槽，当与平板结构的磁芯部分140-2相合时，在平板结构的磁芯部分140-2的另一侧形成两条通道201-3和201-4。与电感122A不同，电感122C的每个线圈穿过了两条通道。具体来说，在电感122C中，线圈120-1穿过通道201-1和通道201-2，而线圈120-2穿过通道201-3和通道201-4。
单电感和耦合电感的区别在于：耦合电路具有两个或两个以上的线圈穿过磁芯，而单电感仅具有单个线圈穿过磁芯。耦合电感可以通过去掉一个或多个线圈转变成单电感。例如，图7所示的电感122D仅具有单个线圈120-1。该单个线圈120-1穿过通道201-1和201-2。除此之外，电感122D的其他结构与图1所示电感122A完全相同。
图8示出了根据本发明一实施例的电感122E的三维视图。所述电感122E为由耦合电感122A演变而来的单电感。所述电感122E包括线圈120-1和具有多个组成部分的磁芯160。在电感122E中，磁芯部分140-1具有“U”字形结构，磁芯部分140-2具有平板结构。“U”字形结构的磁芯部分140-1具有单个凹槽，与平板结构的磁芯部分140-2相合时，形成通道201-1。除此之外，电感122E的其他部分结构与电感122A相同。
本发明中的电感122D、122E和其他单电感可以应用于多种电子电路中。例如，在单相功率转换电路中，线圈120-1的第一端(如图22，端点141)可以耦接至功率转换电路的开关端，第二端(如图22，端点142)可以耦接至功率转换电路的输出端。
磁芯的各组成部分可能具有对称结构、非对称结构或其他结构。例如，电感122A中的磁芯部分140-1和140-2具有非对称结构，而图9-11所示的电感122F的磁芯部分140-1和140-2则具有对称结构。
图9示出了根据本发明一实施例的电感122F的前视图。所述电感122F为耦合电感，包括线圈120-1、线圈120-2和具有多个组成部分的磁芯160。在电感122F中，磁芯160包括具有对称结构的磁芯部分140-1和140-2。所述磁芯部分140-1和140-2均具有“E”字形结构，均包括两道凹槽。磁芯部分140-1和140-2相对，磁芯部分140-1的每一道凹槽与磁芯部分140-2的相对应的凹槽相合，分别组成了通道201-1和201-2。线圈120-1穿过通道201-1，而线圈120-2穿过通道201-2。除上述磁芯部分的形状差异之外，电感122F的其他结构与电感122A相同。
图10和图11分别是电感122F的顶视图和侧视图。除了磁芯的结构稍有不同外，图10和图11展示出来的形状，标记均分别与图3和图4所示一致。
除上述形状外，磁芯也可以包括具有长方形，或非长方形(例如圆柱形，环形)的磁芯部分，如图12所示。
图12示出了根据本发明一实施例的电感122G的三维视图。所述电感122G为耦合电感，包括线圈120-1和线圈120-2。在电感122G中，磁芯包括磁芯部分140-1、140-2、140-3及140-4。磁芯部分140-1和140-2均为平面结构，而磁芯部分140-3和140-4均为圆柱形结构。磁芯部分140-3和140-4作为中间连接柱，两端被磁芯部分140-1和140-2覆盖。在电感122G中，线圈120-1绕在磁芯部分140-3上，线圈120-2绕在磁芯部分140-4上。通常，线圈会在磁芯部分上绕一圈或一圈以上。
图12所示的电感122G中，各磁芯部分140-1、140-2、140-3和140-4作为分离个体组合在一起构成了磁芯。在部分实施例中，两个或两个以上的磁芯部分可以一体成型。例如，磁芯部分140-1和140-3可以一体成型，同样地，磁芯部分140-2和140-4也可以一体成型。之后，一体成型的两部分可以再组装起来，成为电感122G的磁芯。
图13示出了根据本发明一实施例的电感122H的三维视图。所述电感122H为单电感，包括线圈120-1和磁芯。在电感122H中，磁芯包括磁芯部分140-1、140-2、140-3、140-4和140-5。磁芯部分140-1、140-2、140-4和140-5均具有平面结构，而磁芯部分140-3为圆柱形结构。磁芯部分140-3作为一个连接柱，两端分别被磁芯部分140-1和140-2所覆盖。在电感122H中，线圈120-1可以单匝或多匝绕于磁芯部分140-3。磁芯部分140-4和140-5作为侧壁处于磁芯部分140-1和140-2之间，提供结构性支撑。磁芯部分140-1、140-2、140-4和140-5形成一个前后无盖的盒子，而绕于磁芯部分140-3的线圈120-1的两端则可以从该盒子的前后穿过。
图14示出了根据本发明一实施例的电感122J的三维视图。所述电感122J为耦合电感，包括：线圈120-1，线圈120-2及磁芯160。在电感122J中，磁芯160具有环形结构，包括磁芯部分140-1和140-2。更具体地，磁芯部分140-1和140-2分别具有半环形结构，组合在一起形成了环形结构的磁芯160。在电感122J中，线圈120-1在磁芯部分140-1上绕了至少一匝，而线圈120-2在磁芯部分140-2上也绕了至少一匝。移除线圈120-1或线圈120-2即可将电感122J作为单电感使用。
当流过电感线圈的电流确定后，电感的电感值一般也是确定的。在本发明中，应当理解，通过选择或设计磁芯的材料和几何结构(例如形状，尺寸和连接)，可以获得所需的电感值。电感的其他参数，例如线圈材料、线圈尺寸，线圈的缠绕方式和位置等等，也可以选择或设计用以满足对电感的要求。通过综合考量和选择电感的不同参数，供应商可以提供多种电感以满足不同的需求。
图15示出了根据本发明一实施例的电感122(可以是122A～122J中的任意一个)的电感值与电流之间的关系示意图。在图15中，纵坐标表示电感值L(单位纳亨nH)，横坐标表示电流I(单位安培A)。从图15中的曲线301可以看出，对于任何一个线圈(120-1或120-2)来说，在电流值大于1A而小于60A时，电感的电感值大于40nH，即使在电流值大于60A至电流保护限制(即过流保护阈值)时，电感122的电感值也大于20nH。也就是说，电感122具有较宽广的稳定的电感值区间，可以较好地平衡效率和瞬态响应。
图16示出了包括铁氧体磁芯的电感的电感值与电流之间的关系示意图。在图16中，纵坐标表示电感值L(单位纳亨nH)，横坐标表示电流I(单位安培A)，虚线302表征包括单个铁氧体磁芯的电感的电感值-电流曲线，实线303表征包括单个铁氧体磁芯的另一电感的电感值-电流曲线。从图16中可以看出，具有铁氧体磁芯的电感在饱和时，其电感值往往会急剧下降。同时比较曲线302和303也可以看出，当具有铁氧体磁芯的电感的电感值较高时，其饱和电流往往较小；而当包含铁氧体磁芯的电感的电流值较小时，其饱和电流则较大。
在图16中，之所以会有两种不同的电感值曲线，是由于两个电感的磁芯结构不同，且/或磁芯的铁氧体纯度不同。通过选择不同的磁芯结构和/或磁芯的铁氧体(或其他材料)纯度，人们可以得到电感值-电流曲线符合其需求的电感。也就是说，可以使磁芯包括多个磁芯部分，而这些磁芯部分具有不同的结构，且/或具有不同的材料比例，来得到具有符合期望的电感值-电流曲线的电感。例如，使第一磁芯部分具有曲线302所示的电感值-电流特征，使第二磁芯部分具有曲线303所示的电感值-电流特征，组合第一磁芯部分和第二磁芯部分得到的磁芯可以使电感在小电流时具有大电感值，从而使电感具有较高的效率，在大电流时具有小电感值，从而使电感具有较好的瞬态响应。
图17示出了包括单个铁粉磁芯的电感的电感值与电流之间的关系示意图。在图17中，纵坐标表示电感值L(单位纳亨nH)，横坐标表示电流I(单位安培A)。如图17的曲线304所示，具有铁粉磁芯的电感的电感值较小，饱和电流较大，并且在饱和电流附近，电感值也不会急剧下降。由此可见，与铁粉磁芯的电感相比，铁氧体磁芯的电感在饱和时具有更陡峭的电感值曲线，并且一般具有更高的导磁率。
也就是说，可以通过各磁芯部分采用不同的材料，再进行组合来最终得到所需的电感值-电流曲线，以下通过图18来具体阐述。
图18将图15的曲线301，图16的曲线302和图17的曲线304放在同一张图中进行对比，纵坐标表示电感值L(单位纳亨nH)，横坐标表示电流I(单位安培A)。如前所述，曲线302为具有单个铁氧体磁芯的电感的电感值-电流曲线，曲线304为具有单个铁粉磁芯的电感的电感值-电流曲线。电感122可以通过组合铁氧体磁芯和铁粉磁芯来实现曲线301的电感值-电流特性。例如，在图1的电感122A中，磁芯部分140-1可以是铁粉磁芯，磁芯部分140-2可以是铁氧体磁芯，两者结合后的效果即如结合曲线302和曲线304所示。铁粉磁芯和铁氧体磁芯结合后可以使电感122在小电流时具有较高的电感值(如曲线302所示)，在大电流时也具有相对较高的电感值(如曲线304所示)。各磁芯部分的结构可以根据需求来进行设计。
图19示出了根据本发明一实施例的制作电感122的方法流程示意图。在图19中，所述制作方法首先明确各应用需求，即尺寸限制(方框401)、目标效率(方框402)、目标瞬态响应(方框403)和电流保护限制(方框404)。
尺寸限制指电感122的最大尺寸，和/或磁芯的形状结构。尺寸结构应由应用的需求决定，例如可以根据PCB的面积，以及与周围器件的距离等。
目标效率是指对电感122的效率要求。该目标效率可能是在某个特定的电流条件下的电感值要求。例如，目标效率可以是在TDC(Thermal Design Current，热设计电流)时或者低于TDC时的电感值。目标效率表征了小电流时的电感的电感值。在小电流下的电感值越大，电感122及其应用电路的效率越高。
目标瞬态响应是指对电感122的瞬态响应的要求，决定了中高电流程度时的电感值。该电感值越小，则表示电感122的瞬态响应越好。
电流保护限制是指电感及其应用电路(例如功率转换电路)允许流过的最大电流值。电流保护限制决定了在最大电流情况下的最小电感值，也就是说，在最大电流情况下，电感必须高于这个最小电感值，才不会触发过流保护。
在尺寸限制、目标效率、目标瞬态响应和电流保护限制均已给出的情况下，电感122的电感值-电流曲线(方框405)就已经明确了。图20示出了电感122在给出各项应用需求后应达到的电感值-电流曲线301。
在图20中，纵坐标表示电感值L(单位纳亨nH)，横坐标表示电流I(单位安培A)。对于具有图20中的特性曲线的电感来说，其尺寸限制是8mm×9mm×3mm的长方体，目标效率是TDC下的电感值范围(351区域所示)，目标瞬态响应是中高电流下的电感值范围(352区域所示)，而电流保护限制则表现为最大电流下的最小电感值。
继续阐述图19的方法，通过确定电感的目标电感值-电流曲线(方框405)，电感各参数的组合对电感值-电流曲线的影响可以通过数据分析得到，例如手动计算，通过合适的仿真软件计算，或者通过其他的估算手段等。例如，如前所述图1的电感122A的磁芯部分140-1可以由铁粉材料制作，而磁芯部分140-2可以由铁氧体材料制作。仿真软件可以根据铁粉磁芯和铁氧体磁芯的特性及它们的形状等各因素，来仿真出其电感值-电流曲线是否符合预期的曲线。
当调整电感的各参数，还是无法使其满足预期的电感值-电流曲线时，可以再回头修改目标电感值，即从方框407回到方框405。
如果满足预期的电感值-电流曲线的电感参数集已经确定，那么就可以采用这些电感参数集来制作电感样品，并对其作测试，即方框407至方框408。当得到的电感样品经过实际测试后无法满足预期的电感值-电流曲线时，则电感参数集将被重新评估，即从方框409回到方框406。当得到的电感经过测试后可以满足预期的电感值-电流曲线时，电感就可以批量生产了，即方框409至方框410。
应当理解，电感122可以用于多种电子电路，例如功率转换电路，包括直流-直流转换器、交流-直流转换器、逆变器等等。
图21示出了根据本发明一实施例的多相功率转换电路100A的结构示意图。所述功率转换电路100A在输入端130接收输入电压VIN，并在输出端131提供输出电压VOUT。在图21的实施例中，电容CIN接收输入电压VIN，并且，输出电容COUT建立起输出电压VOUT。功率转换电路100A可能包括多个功率级110(即110-1、110-2等等)，每个功率级对应一相输出。为叙述简便，图21中仅示出了两个功率级110。应当理解，多相功率转换电路100A可以具有两个或以上的功率级110。
在图21实施例中，功率级110包括控制电路112，控制高侧功率管Q1和低侧功率管Q2的开关，在开关端SW提供方波。Q1和Q2可以是金属氧化物半导体场效应管(MOSFET)，或其他类似的管子。控制电路112可以通过脉冲调制等控制方法来控制功率管Q1和Q2。应当理解，控制电路112的具体结构会随着功率转换电路100A的拓扑和类型而变化。
在图21的实施例中，电感122为耦合电感，耦合了两路功率级110的输出至输出端131。在图21中，电感122可以是图1所示的电感122A、图5所示的电感122B、图6所示的电感122C、图9所示的电感122F、图12所示的电感122G及图14所示的电感122J中的任意一个。
如前所述，电感122包括磁芯160及多个线圈120(120-1、120-2等等)。在图21的实施例中，线圈120-1具有第一端141耦接至功率级110-1的开关端SW，具有第二端142耦接至输出端131。同样地，线圈120-2具有第一端143耦接至功率级110-2的开关端SW，具有第二端144耦接至输出端131。
图22示出了根据本发明一实施例的单相功率转换电路100B的电路结构示意图。所述单相功率转换电路100B与功率转换电路100A相似，区别点在于功率转换电路100B仅具有一相输出。相应地，功率转换电路100B包括单电感122，而非耦合电感。在图22中，电感122可以是图7所示的电感122D、图8所示的电感122E、图13所示的电感122H和移除线圈120-1或120-2后的图14所示的电感122J中的任一个。
本发明提供了包括具有多个磁芯部分的电感及其制作方法。虽然已参照几个典型实施例描述了本发明，但应当理解，所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (30)

1.一种电感，包括：
第一磁芯部分；
第二磁芯部分，其中第一磁芯部分和第二磁芯部分相邻；
第一线圈；以及
第二线圈，所述第一线圈和第二线圈至少部分绕于第二磁芯部分，并且穿过第一磁芯部分。
2.如权利要求1所述的电感，其中在流经线圈的电流在1安培到60安培之间时，电感值在40纳亨以上，在电流达到60安培至电流保护限制，电感值在20纳亨以上。
3.如权利要求1所述的电感，其中所述第一线圈穿过由第一磁芯部分和第二磁芯部分构成的第一通道，所述第二线圈穿过由第一磁芯部分和第二磁芯部分构成的第二通道。
4.如权利要求1所述的电感，其中，所述第一磁芯部分和所述第二磁芯部分在结构上具有对称结构。
5.如权利要求1所述的电感，其中，所述第一磁芯部分和所述第二磁芯部分具有非对称结构。
6.如权利要求1所述的电感，其中，所述第一磁芯部分具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二磁芯部分具有平板结构，所述第一线圈穿过由第一凹槽和第二磁芯部分的平面构成的第一通道，所述第二线圈穿过由第二凹槽和所述第二磁芯部分的平面构成的第二通道。
7.一种制造电感的方法，包括：
根据目标效率设定电感值-电流曲线的第一段；
根据目标瞬态响应设定电感值-电流曲线的第二段；
根据电流保护限制设定电感值的极限值；
制作符合电感值-电流曲线的第一段、第二段和电感值极限值的电感，所述电感在流经线圈的电流在1安培到60安培之间时，电感值在40纳亨以上，在电流达到60安培至电流保护限制，电感值在20纳亨以上。
8.如权利要求7所述的方法，其中制作符合电感值-电流曲线的第一段、第二段和极限值的电感包括制作由多个磁芯部分共同组成的磁芯。
9.如权利要求8所述的方法，其中所述电感的多个磁芯部分具有对称结构。
10.如权利要求8所述的方法，其中所述电感的多个磁芯部分具有非对称结构。
11.如权利要求8所述的方法，其中所述电感的至少一个磁芯部分具有环状结构。
12.如权利要求8所述的方法，其中所述电感的至少一个磁芯部分具有圆柱形结构。
13.一种电感，包括：
组成电感磁芯的第一磁芯部分；
组成电感磁芯的第二磁芯部分，其中所述一磁芯部分和第二磁芯部分相邻并且磁耦合；以及
第一线圈，穿过所述电感磁芯。
14.如权利要求13所述的电感，其中在流经线圈的电流在1安培到60安培之间时，电感值在40纳亨以上，在电流达到60安培至电流保护限制，电感值在20纳亨以上。
15.如权利要求13所述的电感，其中所述第一线圈穿过由第一磁芯部分和第二磁芯部分构成的第一通道。
16.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分具有第一凹槽，所述第二磁芯部分具有平板结构，所述第一线圈穿过由第一磁芯部分的第一凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第一通道。
17.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二磁芯部分具有平板结构，所述第一线圈穿过由第一磁芯部分的第一凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第一通道和由第一磁芯部分的第二凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第二通道。
18.如权利要求13所述的电感，还包括第二线圈，所述第二线圈穿过由第一磁芯部分和第二磁芯部分构成的第二通道。
19.如权利要求18所述的电感，其中所述第一磁芯部分具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二磁芯部分具有平板结构，所述第一线圈穿过由第一磁芯部分的第一凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第一通道，所述第二线圈穿过由第一磁芯部分的第二凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第二通道。
20.如权利要求13所述的电感，还包括第三磁芯部分和第二线圈，所述第一线圈穿过由第一磁芯部分和第二磁芯部分构成的第一通道，所述第二线圈穿过由第三磁芯部分和第二磁芯部分构成的第二通道。
21.如权利要求13所述的电感，还包括第三磁芯部分和第二线圈，所述第一磁芯部分具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二磁芯部分具有平板结构，所述第三磁芯部分具有第三凹槽和第四凹槽，所述第一线圈穿过由第一磁芯部分的第一凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第一通道以及由第一磁芯部分的第二凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第二通道，所述第二线圈穿过由第三磁芯部分的第三凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第三通道和由第三磁芯部分的第四凹槽和第二磁芯部分的平板表面构成的第四通道。
22.如权利要求13所述的电感，其中所述第二磁芯部分具有圆柱形结构，并且所述第一线圈绕于第二磁芯部分。
23.如权利要求13所述的电感，还包括第三磁芯部分、第四磁芯部分和第二线圈，所述第一磁芯部分和第二磁芯部分具有平板结构，所述第三磁芯部分和第四磁芯部分具有圆柱形结构，所述第一磁芯部分位于第三磁芯部分和第四磁芯部分的一端，所述第二磁芯部分位于第三磁芯部分和第四磁芯部分的另一端，所述第一线圈绕于第三磁芯部分，所述第二线圈绕于第四磁芯部分。
24.如权利要求13所述的电感，还包括第三磁芯部分、第四磁芯部分和第五磁芯部分，所述第一磁芯部分、第二磁芯部分、第四磁芯部分和第五磁芯部分具有平板结构，所述第三磁芯部分具有圆柱形结构，所述第一磁芯部分、第二磁芯部分、第四磁芯部分和第五磁芯部分共同构成了前后无盖的盒子结构，所述第三磁芯部分位于盒子结构内部，所述第一线圈绕于第三磁芯部分。
25.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分和第二磁芯部分分别具有半圆环结构，共同构成了圆环结构的磁芯。
26.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分和第二磁芯部分的结构不同。
27.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分和第二磁芯部分具有非对称结构。
28.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分和第二磁芯部分具有对称结构。
29.如权利要求13所述的电感，其中所述第一磁芯部分具有第一凹槽和第二凹槽，所述第二磁芯部分具有第三凹槽和第四凹槽，所述第一凹槽和第三凹槽构成了第一通道，所述第二凹槽和第四凹槽构成了第二通道。
30.如权利要求29所述的电感，还包括第二线圈，所述第一线圈穿过第一通道，所述第二线圈穿过第二通道。
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