CN112313764B - 共模扼流线圈 - Google Patents
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Abstract
本发明的共模扼流线圈具备磁芯(2)和缠绕于所述磁芯的绕组部(4)的一对线圈(5),所述一对线圈(5)具备分别在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈(6)和第2极线圈(7),所述第1极线圈(6)和第2极线圈(7)以所述N匝中的1匝以上相邻的方式配置于所述绕组部(4),从所述绕组部(4)的长度方向观察时,在相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈的至少1匝中,具备相互重合的并行部(11)和在与所述绕组部(4)的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部(12),其中N为1以上的整数。
Description
技术领域
本发明涉及共模扼流线圈,该共模扼流线圈被设置于电源与负载装置之间,减少在负载装置侧产生而向电源侧传播的噪声。
背景技术
在控制作为负载装置的交流驱动马达的电力变换装置中,由于电力变换装置的逆变器的高速开关动作,产生EMI噪声(Electro-Magnetic Interference Noise,电磁干扰噪声)。由于该EMI噪声成为传导噪声而流过电源线及大地,因此有可能造成传至其它电气设备而引起误动作等不良影响。噪声有在电源与负载装置之间的传输路径传播的常模(normal mode)噪声和在传输路径与大地之间传播的共模噪声这两种类别。共模扼流线圈具有共模电感,主要用于减少共模噪声,但由于还具备因漏磁通引起的常模电感、即漏电感,因此对减少常模噪声也有效。
通常,共模扼流线圈包括磁芯和一对线圈,采用将一对线圈分别独立地缠绕于磁芯的分段缠绕方式的结构。但在这样的结构中,当流过共模扼流线圈的电流变大时,磁芯会磁饱和,共模电感降低。
于是,以往提出了如下方法:在包括磁芯和一对线圈的共模扼流线圈中,通过将一对线圈双线缠绕来抑制磁饱和(例如参照专利文献1)。
在基于专利文献1的以往的共模扼流线圈中,通过使用双线缠绕方式来抵消从一对线圈产生的磁通,磁芯的磁饱和被抑制。然而,由于漏磁通变小,因此常模电感变小,减少常模噪声的性能恶化。
鉴于这样的状况,提出了如下方法:在包括磁芯和一对线圈的共模扼流线圈中,通过并用双线缠绕方式和分段缠绕方式,来抑制磁饱和并且改善减少常模噪声的性能(例如,参照专利文献2、3)。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开平7-029755号公报
专利文献2:日本特开平11-214229号公报
专利文献3:日本特开2002-246244号公报
发明内容
发明所要解决的技术课题
在基于专利文献2、3的以往的共模扼流线圈中,为了抑制磁饱和并且改善减少常模噪声的性能,并用双线缠绕方式和分段缠绕方式而构成一对线圈。因此,存在如下技术课题:绕组部在磁芯的磁路长度方向上延长,磁芯变大。
本发明是为了解决上述技术课题而做出的,其目的在于得到如下的小型共模扼流线圈:能够不使绕组部在磁路长度方向上延长而抑制磁饱和,并且改善减少常模噪声的性能。
用于解决技术课题的技术方案
本发明的共模扼流线圈具备磁芯和在所述磁芯的绕组部缠绕的一对线圈。所述一对线圈具备分别在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈和第2极线圈,所述第1极线圈和第2极线圈以所述N匝中的1匝以上相邻的方式配置于所述绕组部,从所述绕组部的长度方向观察时,在相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈的至少1匝中,具备相互重合的并行部和在与所述绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部。其中N为1以上的整数。
发明效果
根据本发明,构成一对线圈的第1极线圈和第2极线圈以N匝中的1匝以上相邻的方式配置于绕组部。据此,能够不使绕组部在磁路长度方向上延长而抑制磁饱和。
在相邻的上述第1极线圈和上述第2极线圈的至少1匝中,从绕组部的长度方向观察时,第1极线圈和第2极线圈具备相互重合的并行部和在与绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部。据此,非并行部对常模电感有贡献,能够改善减少常模噪声的性能。
附图说明
图1为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈的立体图。
图2为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈的主视图。
图3为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈的仰视图。
图4为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈的侧视图。
图5为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图。
图6为示出在本发明的实施方式1的共模扼流线圈的线圈中流过的电流和由其产生的磁通的示意图。
图7为示出1匝线圈的形状的示意图。
图8为示出专利文献1所示的以往的共模扼流线圈中的从相邻线圈交链的磁通的示意图。
图9为示出本发明的实施方式1的共模扼流线圈中的从相邻线圈交链的磁通的示意图。
图10为示出本发明的实施方式2的共模扼流线圈的主视图。
图11为示出本发明的实施方式2的共模扼流线圈的仰视图。
图12为示出本发明的实施方式2的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图。
图13为示出本发明的实施方式2的共模扼流线圈中的一对线圈和金属框体的侧视图。
图14为示出比较例的共模扼流线圈中的一对线圈和金属框体的侧视图。
图15为示出本发明的实施方式3的共模扼流线圈的侧视图。
图16为示出本发明的实施方式4的共模扼流线圈的侧视图。
图17为示出本发明的实施方式5的共模扼流线圈的主视图。
图18为示出本发明的实施方式5的共模扼流线圈的仰视图。
图19为示出本发明的实施方式6的共模扼流线圈中的一对线圈的立体图。
图20为示出本发明的实施方式6的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图。
附图标记
2:磁芯;4:I形芯(绕组部);5:一对线圈;6:正极线圈;7:负极线圈;11:并行部;12:非并行部;21:一对线圈;22:正极线圈;23:负极线圈;25:金属框体(金属部件);30:辅助磁芯;31:金属板(散热部件);40:一对线圈;41:正极线圈;42:负极线圈。
具体实施方式
以下参照附图,对本发明的共模扼流线圈的优选的实施方式进行详细说明。
实施方式1.
图1为示出用于实施本发明的实施方式1的共模扼流线圈的立体图,图2为示出实施方式1的共模扼流线圈的主视图,图3为示出实施方式1的共模扼流线圈的仰视图,图4为示出实施方式1的共模扼流线圈的侧视图,图5为示出实施方式1的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图。
在图1至图5中,共模扼流线圈1具备磁芯2和一对线圈5,该磁芯2包括U形芯3及I形芯4,该一对线圈5包括作为第1极线圈的正极线圈6及作为第2极线圈的负极线圈7。在各图中,X方向为磁芯2的磁路长度方向。磁芯2的磁路长度方向为穿过一对线圈5的绕组部即I形芯4的磁通的方向,为I形芯4的长度方向。另外,Z方向为与X方向正交的方向,为U形芯3连结于I形芯4的方向。Y方向为与X方向和Z方向正交的方向。
U形芯3和I形芯4由铁氧体等磁性材料构成。磁芯2配置为I形芯4连结U形芯3的两侧腿部,构成为闭合磁路。正极线圈6和负极线圈7是以匝部沿X方向交替排列的方式将铜制的扁平导体(rectangular conductor)在I形芯4呈螺旋状地各缠绕7匝而构成的。正极线圈6和负极线圈7构成为相同的线圈形状,在图4中,沿Y方向错开地缠绕于I形芯4。据此,如图5所示,从X方向观察时,正极线圈6和负极线圈7具备作为相互重合的重叠区域的并行部11和作为互不重合的非重叠区域的非并行部12。此外,从X方向观察时,正极线圈6和负极线圈7互不重合的非重叠区域是指正极线圈6和负极线圈7在与X方向正交的方向上相互分离的区域。此外,X方向也可以表示为呈螺旋状地缠绕的一对线圈5的线圈轴向。
在实施方式1的共模扼流线圈1中,构成一对线圈5的正极线圈6和负极线圈7是以匝部沿X方向交替排列的方式在I形芯4呈螺旋状地缠绕而构成的。即,一对线圈5以双线缠绕方式构成。于是,与并用双线缠绕方式和分段缠绕方式而构成一对线圈的专利文献2、3的以往的共模扼流线圈相比,共模扼流线圈1能够缩小X方向上的尺寸,从而实现小型化。
接下来,参照图6对由于正极线圈6和负极线圈7具备并行部11和非并行部12而带来的效果进行说明。图6为示出在实施方式1的共模扼流线圈的线圈中流过的电流和由其产生的磁通的示意图。此外,在图6中,I表示电流,Φ表示磁通。
在并行部11,电流I在正极线圈6和负极线圈7沿相反方向且靠近地流过。据此,由于电流I流过正极线圈6和负极线圈7而产生的磁通Φ彼此互相抵消,抑制磁芯2的磁饱和。其中,并行部11对常模电感的贡献小。
另一方面,在非并行部12,电流I在正极线圈6和负极线圈7沿相反方向且远离而流过。据此,由于电流I流过正极线圈6和负极线圈7而产生的磁通Φ的一部分未被抵消而残留,对常模电感有贡献。其中,非并行部12对抑制磁芯2的磁饱和的贡献小。
像这样,在共模扼流线圈1中,一对线圈5具备有助于抑制磁芯2的磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。据此,共模扼流线圈1能够抑制磁芯2的磁饱和并改善减少常模噪声的性能。
在此,对实施方式1中的常模电感与专利文献1中的将双线缠绕方式应用于一对线圈时的常模电感进行比较。图7为示出1匝线圈8的形状的示意图。
用式1表示1匝线圈8的部分自感及部分互感。
[数学式1]
在此,i、j分别取1、2、3、4中的任意值,与图7所示的分区编号对应。当i=j时,Lpij表示部分自感,当i≠j时,Lpij表示部分互感。μ0为真空的磁导率,l为线圈8的长度,当i=j时,d为线圈8的宽度,当i≠j时,d为第i个分区的线圈8与第j个分区的线圈8之间的距离。此时,用式2表示1匝线圈8的环路电感。
[数学式2]
Lloop=∑i=jLpij-∑i≠jLpij......(式2)
如图7所示,当将各分区中的线圈8的宽度设为2mm、将第1个与第3个分区的线圈8之间的距离设为50mm、将第2个与第4个分区的线圈8之间的距离设为20mm时,Lloop=54.8nH。在实施方式1中,正极线圈6和负极线圈7的匝数为7匝,当考虑到存在正极线圈6和负极线圈7这两个线圈时,常模电感为54.8nH×7×2=767nH。
但这是未考虑本实施方式中的线圈的并行部11或专利文献1所示的双线缠绕方式中的相邻线圈的影响的值。
关于部分互感,仅计算了第1个与第3个分区的组合和第2个与第4个分区的组合。这是因为,第1个及第2个分区的组合和第3个及第4个分区的组合中的部分互感由于矢量势的方向与线圈8的方向正交而为0。
接下来,考虑相邻线圈的影响后对常模电感进行比较。图8为示出专利文献1所示的以往的共模扼流线圈中的从相邻线圈交链的磁通的示意图,图9为示出实施方式1的共模扼流线圈中的从相邻线圈交链的磁通的示意图。此外,图8中的正极线圈60、70构成为与正极线圈6和负极线圈7相同的线圈形状。
式3示出线圈的环路电感和与线圈交链的磁通的关系。
[数学式3]
Φ为与线圈交链的磁通,B为与线圈交链的磁通密度,s为由线圈包围的面,I为流过线圈的电流。
在专利文献1的以往的共模扼流线圈中,从X方向观察时,以双线缠绕方式缠绕的正极线圈60和负极线圈70仅具有相互重合的重叠区域。即,在以往的共模扼流线圈中,正极线圈60和负极线圈70仅具有并行部11,不具有非并行部12。而且,如图8所示,流过相邻的正极线圈60和负极线圈70的电流I为相反方向,交链的磁通Φ为相反方向。据此,与相邻的正极线圈60和负极线圈70交链的磁通Φ被相互抵消。当将抵消的磁通Φ相对于与正极线圈60和负极线圈70交链的全部磁通Φ的占比设为n时,Lloop的值、即常模电感为(1-n)倍。其中,n为0<n<1。例如,当设为n=0.9时,根据上述式2计算出的常模电感为767nH×(1-0.9)=76.7nH。
在实施方式1的共模扼流线圈1中,由于正极线圈6和负极线圈7具备并行部11和非并行部12,因此相邻的正极线圈6与负极线圈7的对置面积减小非并行部12存在的量。在此,设为由于存在非并行部12,相邻的正极线圈6与负极线圈7的对置面积为仅具有并行部11的相邻的正极线圈60、70的对置面积的m倍。其结果是,抵消的磁通Φ相对于与相邻的正极线圈6和负极线圈7交链的全部磁通Φ的占比为(n×m)倍。其中m为0<m<1。在专利文献1中正极线圈60、70的对置面积为20mm×50mm,而在实施方式1中,通过设置非并行部12,正极线圈6与负极线圈7的对置面积为20mm×45mm。于是m=0.9。当在实施方式1中也设为n=0.9时,常模电感为767nH×(1-0.9×0.9)=146nH。如此可知,与将仅具有并行部11的双线缠绕方式应用于一对线圈的专利文献1相比,根据实施方式1,能够改善常模电感。
在此为了简化计算,设为磁通密度B垂直于由正极线圈6和负极线圈7包围的面,无论位置怎样都为恒定。
如以上那样,根据实施方式1,一对线圈5包括以匝部沿X方向交替排列的方式在磁芯2的I形芯4呈螺旋状地缠绕的正极线圈6和负极线圈7。正极线圈6和负极线圈7具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。据此,能够实现如下小型的共模扼流线圈1:能够不使磁芯2在X方向延长而抑制磁饱和,能够改善减少常模噪声的性能。
此外,在上述实施方式1中,设为正极线圈6和负极线圈7构成为相同的线圈形状,但正极线圈6和负极线圈7也可以构成为不同的线圈形状。
另外,在上述实施方式1中,相邻的正极线圈6和负极线圈7在全部7匝中具备并行部11和非并行部12,但是相邻的正极线圈6和负极线圈7只要在7匝中的至少1匝中具备并行部11和非并行部12即可。
实施方式2.
图10为示出用于实施本发明的实施方式2的共模扼流线圈的主视图,图11为示出实施方式2的共模扼流线圈的仰视图,图12为示出实施方式2的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图,图13为示出实施方式2的共模扼流线圈中的一对线圈和金属框体的侧视图,图14为示出比较例的共模扼流线圈中的一对线圈和金属框体的侧视图。
在图10至图12中,一对线圈21具备作为第1极线圈的正极线圈22和作为第2极线圈的负极线圈23。正极线圈22的匝部构成为在Z方向上大于负极线圈23的匝部的形状。正极线圈22和负极线圈23以匝部沿X方向交替排列的方式在I形芯4各缠绕7匝。作为金属部件的金属框体25配置于Z方向上的I形芯4的与U形芯3相反的一侧。而且,正极线圈22和负极线圈23配置为位于Z方向上的I形芯4的与U形芯3相反的一侧的外周部经由平板状的绝缘体24与金属框体25相接,而被保持于金属框体25。于是,正极线圈22相对于负极线圈23向Z方向上的与金属框体25相反的一侧突出。据此,如图12所示,从X方向观察时,正极线圈22和负极线圈23具备相互重合的重叠区域即并行部11和互不重合的非重叠区域即非并行部12。在此,作为金属框体25,可以使用铜、铁、铝等金属材料。
此外,其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式2的共模扼流线圈1A中,正极线圈22和负极线圈23以匝部沿X方向交替排列的方式在磁芯2的I形芯4呈螺旋状地缠绕。另外,正极线圈22和负极线圈23具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。因此,在实施方式2中也得到与上述实施方式1同样的效果。
在并行部11中,由于电流流过相邻的正极线圈22和负极线圈23而产生的磁通Φ互相抵消。另一方面,在非并行部12中,由于电流流过相邻的正极线圈22和负极线圈23而产生的磁通Φ不互相抵消。因此,如图13及图14所示,产生漏磁通。
在比较例的共模扼流线圈中,如图14所示,一对线圈21A中的非并行部12配置于接近金属框体25的位置。于是,由于漏磁通与金属框体25交链,因此漏磁通被屏蔽,所以对常模电感的贡献变小。
另一方面,在实施方式2的共模扼流线圈1A中,如图13所示,一对线圈21中的非并行部12配置于远离金属框体25的位置。于是,由于漏磁通不与金属框体25交链,因此漏磁通不被屏蔽,所以对常模电感的贡献变大。
像这样,根据实施方式2,一对线圈21中的非并行部12配置于远离金属框体25的位置。于是,由于非并行部12的漏磁通不与金属框体25交链,因此和漏磁通与金属框体25交链的情况相比,对常模电感的改善更有效。
此外,在上述实施方式2中,金属框体25配置于一对线圈21的I形芯4的与U形芯3相反的一侧,金属框体25也可以配置于一对线圈21的I形芯4的U形芯3侧或一对线圈21的Y方向上的单侧。在该情况下,非并行部12也配置于I形芯4的与金属框体25相反的一侧。
另外,在上述实施方式2中,虽然使用专用的金属框体25作为保持一对线圈21的金属部件,但作为金属部件,也可以使用安装共模扼流线圈的装置的框体、冷却共模扼流线圈的散热器、安装共模扼流线圈的基板的接地(ground)等。在该情况下,一对线圈也经由绝缘体而被保持于这些金属部件。另外,一对线圈21的非并行部12只要配置于I形芯的与框体、散热器、基板的接地等金属部件相反的一侧即可。
实施方式3.
图15为示出用于实施本发明的实施方式3的共模扼流线圈的侧视图。
在图15中,构成为矩形四棱柱的辅助磁芯30以从由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间的X方向的一端到达另一端的方式被插入于该空间内。
此外,其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式3的共模扼流线圈1B中,正极线圈6和负极线圈7也是以匝部沿X方向交替排列的方式在磁芯2的I形芯4呈螺旋状地缠绕。另外,正极线圈6和负极线圈7具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。因此,在实施方式3中也得到与上述实施方式1同样的效果。
在共模扼流线圈1B中,辅助磁芯30配置于由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内。据此,与在由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内未配置有辅助磁芯30的实施方式1相比,实施方式3的共模扼流线圈1B能够不使体积增加而更有效地改善常模电感。
此外,在上述实施方式3中,在由实施方式1的共模扼流线圈1中的非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内配置辅助磁芯30,但即使在由其它实施方式的共模扼流线圈中的非并行部的正极线圈和负极线圈包围的空间内配置辅助磁芯30,也得到同样的效果。
另外,在实施方式3中,辅助磁芯30可以由与磁芯2相同的磁性材料构成,也可以由不同的磁性材料构成。
实施方式4.
图16为示出用于实施本发明的实施方式4的共模扼流线圈的侧视图。
在图16中,作为具有矩形方筒的构造的散热部件的金属板31以从由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间的X方向的一端到达另一端的方式被插入于该空间内。进一步地,金属板31在经由绝缘体32而与构成该空间的正极线圈6及负极线圈7的内周壁面相接的状态下被插入于该空间。在此,作为金属板31,可以使用铜、铁、铝等金属材料。
此外,其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式4的共模扼流线圈1C中,正极线圈6和负极线圈7也是以匝部沿X方向交替排列的方式在磁芯2的I形芯4呈螺旋状地缠绕。另外,正极线圈6和负极线圈7具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。因此,在实施方式4中也得到与上述实施方式1同样的效果。
在共模扼流线圈1C中,金属板31以经由绝缘体32而与正极线圈6及负极线圈7相接的方式配置于由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内。据此,与在由非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内未配置有金属板31的实施方式1相比,实施方式4的共模扼流线圈1C能够不使体积增加而改善一对线圈5的散热性。另外,因为金属板31不屏蔽从非并行部12产生的漏磁通,所以不妨碍由设置非并行部12而带来的改善常模电感的效果。
此外,在上述实施方式4中,在由实施方式1的共模扼流线圈1中的非并行部12的正极线圈6和负极线圈7包围的空间内插入金属板31,但即使在由其它实施方式的共模扼流线圈中的非并行部的正极线圈和负极线圈包围的空间内插入金属板31,也得到同样的效果。
另外,在上述实施方式4中,将金属板31的内部设为中空,但也可以在金属板31内填充树脂材料,也可以将实施方式3中的辅助磁芯30插入于金属板31内。
另外,在上述实施方式1-4中,正极线圈和负极线圈以匝部沿X方向交替排列的方式在I形芯呈螺旋状地各缠绕7匝,但正极线圈和负极线圈不限定于7匝,只要为多匝即可。
实施方式5.
图17为示出用于实施本发明的实施方式5的共模扼流线圈的主视图,图18为示出实施方式5的共模扼流线圈的仰视图。
在图17及图18中,正极线圈6和负极线圈7以7匝中的6匝沿X方向交替排列的方式将铜制的扁平导体呈螺旋状地缠绕于I形芯4而构成。
此外,其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式5的共模扼流线圈1D中,正极线圈6和负极线圈7以匝部沿X方向交替排列的方式在磁芯2的I形芯4呈螺旋状地缠绕。另外,正极线圈6和负极线圈7具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。因此,在实施方式5中也得到与上述实施方式1同样的效果。
在共模扼流线圈1D中,正极线圈6和负极线圈7在X方向上错开1匝的量配置于I形芯4。即,因为正极线圈6和负极线圈7并用双线缠绕方式和分段缠绕方式而构成,所以能够抑制磁饱和并且改善减少常模噪声的性能。
在上述实施方式5中,正极线圈6和负极线圈7配置为全部7匝中的6匝以沿X方向交替排列的方式配置,剩余1匝与自身的线圈相邻。即,正极线圈6和负极线圈7配置为全部7匝中的6匝以与不同极的线圈相邻的方式配置,剩余1匝与相同极的线圈相邻。然而,在全部7匝中,不同极的线圈相邻的匝数不限定于6匝,只要为6匝至1匝即可。另外,正极线圈6和负极线圈7的匝数不限定于7匝。即,正极线圈6和负极线圈7只要配置为如下即可:在全部N匝中的M匝以与不同极的线圈相邻的方式配置,(N-M)匝与相同极的线圈相邻。其中N为2以上的整数,M为1以上且(N-1)以下的整数。
在此,在正极线圈6和负极线圈7仅具备并行部11的情况下,对常模电感的调节只能通过匝数N与M之比来调节。其结果是常模电感只能取离散值。
在实施方式5中,因为正极线圈6和负极线圈7具备并行部11和非并行部12,所以能够将常模电感调节为任意值。
此外,在上述实施方式5中,将实施方式1的共模扼流线圈1中的正极线圈6和负极线圈7配置为全部7匝中的6匝以沿X方向交替排列的方式配置、剩余1匝与相同极的线圈相邻,但即使将其它实施方式的共模扼流线圈中的正极线圈和负极线圈配置为全部7匝中的6匝以沿X方向交替排列的方式配置、剩余1匝与相同极的线圈相邻,也得到同样地效果。
实施方式6.
图19为示出用于实施本发明的实施方式6的共模扼流线圈中的一对线圈的立体图,图20为示出实施方式6的共模扼流线圈中的一对线圈的侧视图。
如图19及图20所示,一对线圈40具备1匝作为第1极线圈的正极线圈41和1匝作为第2极线圈的负极线圈42。虽然未图示,正极线圈41和负极线圈42相邻地缠绕于作为磁芯的绕组部的I形芯。进一步地,从X方向观察时,正极线圈41和负极线圈42具备相互重合的重叠区域即并行部11和互不重合的非重叠区域即非并行部12。
此外,其它结构与上述实施方式1同样地构成。
在实施方式6中也是分别为1匝的正极线圈41和负极线圈42沿X方向相邻地缠绕于磁芯的I形芯。另外,正极线圈41和负极线圈42在1匝中具备有助于抑制磁饱和的并行部11和对常模电感有贡献的非并行部12。因此,在实施方式6中也得到与上述实施方式1同样的效果。
此外,如实施方式6中说明那样,在正极线圈和负极线圈为1匝的情况下也得到本发明的效果。因此,在本发明中,只要正极线圈和负极线圈在I形芯的长度方向上呈螺旋状地缠绕1匝以上,正极线圈和负极线圈以1匝以上相邻的方式配置于I形芯,在相邻的正极线圈和负极线圈的至少1匝中具备并行部和非并行部即可。
另外,在上述实施方式6中,也与上述实施方式2同样地,金属框体25可以配置于远离一对线圈40中的非并行部12的位置。
另外,在上述实施方式6中,辅助磁芯30也可以被插入于由非并行部12的正极线圈41和负极线圈42包围的空间内。
进一步地,在上述实施方式6中,金属板31也可以配置为在由非并行部12的正极线圈41和负极线圈42包围的空间内,经由绝缘体32与正极线圈41及负极线圈42相接。
另外,在上述各实施方式中,使用包括U形芯和I形芯的磁芯,但磁芯不限定于U形芯和I形芯组合而成的芯,例如,也可以使用U形芯和U形芯组合而成的芯、环形芯等。
另外,在上述各实施方式中,使用铜制的扁平导体作为正极线圈及负极线圈的材料,但也可以使用其它导电性好的材料、例如铝制的扁平导体。另外,虽然使用了扁平导体作为正极线圈及负极线圈的材料,但也可以使用圆形剖面的导体。
另外,在上述各实施方式中,正极线圈及负极线圈构成为矩形筒状的线圈形状,但是线圈形状不限定于矩形筒状。
Claims (6)
1.一种共模扼流线圈,具备:
磁芯,由相同磁性材料构成,构成为闭合磁路;以及
一对线圈,缠绕于所述磁芯的绕组部,
所述一对线圈具备分别具有矩形筒状的形状并且在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈和第2极线圈,
所述第1极线圈和所述第2极线圈以所述N匝中的多匝相邻的方式配置于所述绕组部,
从所述绕组部的长度方向观察所述第1极线圈和所述第2极线圈的所述多匝时,相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈具备相互重合的并行部和在与所述绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部,
其中N为2以上的整数,
相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈在构成所述矩形筒状的4边中的对置的两边具有所述并行部。
2.根据权利要求1所述的共模扼流线圈,其中,
所述第1极线圈和所述第2极线圈在构成所述矩形筒状的4边中的对置的所述两边和除了对置的所述两边以外的另一边具有所述并行部。
3.一种共模扼流线圈,具备:
磁芯;
一对线圈,缠绕于所述磁芯的绕组部;以及
金属部件,从所述绕组部的长度方向观察时,保持位于所述绕组部的一侧的所述一对线圈的外周部,
所述一对线圈具备分别在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈和第2极线圈,
所述第1极线圈和所述第2极线圈以所述N匝中的1匝以上相邻的方式配置于所述绕组部,从所述绕组部的长度方向观察时,在相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈的至少1匝中具备相互重合的并行部和在与所述绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部,
所述非并行部配置于所述一对线圈的所述绕组部的与所述金属部件相反的一侧,
其中N为1以上的整数。
4.根据权利要求3所述的共模扼流线圈,其中,
所述金属部件为冷却所述一对线圈的散热器。
5.一种共模扼流线圈,具备:
磁芯,由相同磁性材料构成,构成为闭合磁路;以及
一对线圈,缠绕于所述磁芯的绕组部,
所述一对线圈具备分别在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈和第2极线圈,
所述第1极线圈和所述第2极线圈以所述N匝中的多匝交替排列的方式配置于所述绕组部,从所述绕组部的长度方向观察时,在所述第1极线圈和所述第2极线圈的所述多匝中具备相互重合的并行部和在与所述绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部,
其中N为2以上的整数,
在由所述非并行部包围的空间内插入有辅助磁芯。
6.一种共模扼流线圈,具备:
磁芯;以及
一对线圈,缠绕于所述磁芯的绕组部,
所述一对线圈具备分别在所述绕组部沿所述绕组部的长度方向呈螺旋状地缠绕N匝的第1极线圈和第2极线圈,
所述第1极线圈和所述第2极线圈以所述N匝中的1匝以上相邻的方式配置于所述绕组部,从所述绕组部的长度方向观察时,在相邻的所述第1极线圈和所述第2极线圈的至少1匝中具备相互重合的并行部和在与所述绕组部的长度方向正交的方向上相互分离的非并行部,
在由所述非并行部包围的空间内插入有散热部件,
其中N为1以上的整数。
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