CN116741490A - 具有双绕线结构的线圈组件及其制备工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了具有双绕线结构的线圈组件及其制备工艺，涉及线圈组件技术领域，其技术方案要点包括磁芯和导线，磁芯上设置第一绕线区和第二绕线区；第一绕线区以双线叠绕的形式绕制导线，第二绕线区以双线并绕的形式绕制导线，第一绕线区的导线与第二绕线区的导线连接。本发明将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构合并在一个线圈组件内，提高线圈组件传输信号的清晰度与准确性，节约了线圈组件的生产耗时；同时这种线圈组件在PCB制造时，仅需占用一个料盘位，可以一次性贴合在PCB板上，节约了PCB的制造耗时。这种线圈组件可将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构间的连接导线阻值固定，减少PCB中电路的阻抗匹配误差。

Description

具有双绕线结构的线圈组件及其制备工艺
技术领域
本发明涉及线圈组件技术领域，更具体的说，它涉及一种具有双绕线结构的线圈组件及其制备工艺。
背景技术
线圈组件是一种通过线圈的电流和磁场相互作用来实现电路中特定功能的电子元件，主要包括磁芯和导线，其在电路中使用时常常会受到电磁信号的干扰。
为此，中国专利CN204130297U，公开了一种共模滤波器及其铁芯，其包含一铁芯中轴，两侧设有一第一墙体与一第二墙体，该第一墙体设有一第一凸部与一第二凸部；该第二墙体设有一第三凸部与一第四凸部，其中，该铁芯中轴进一步设有一U型凸部，其中，该U型凸部将该铁芯中轴区分为一第一绕线部、一跨线部及一第二绕线部；一第一线圈，依序地绕设于该第一绕线部、该跨线部及该第二绕线部；以及一第二线圈，依序地绕设于该第一绕线部、该跨线部及该第二绕线部；其中，该第一线圈与该第二线圈绕设于该跨线部的圈数小于1。该专利通过提供一种具有U型凸部的共模滤波器铁芯中轴，来提升共模滤波器的抗干扰能力，在导线的绕制方式上并未进行限定。
而导线在磁芯有多种绕制方式，如双线并绕、双线叠绕等。不同的绕制方式对电信号具有不同的作用效果。如双线并绕和双线叠绕就可以使得线圈之间的电流互相抵消，减小磁场对周围环境和其他电路的干扰，同时降低等效电阻和自感损耗，提高能量传输效率。其中，双线并绕是将两根导线扭曲在一起形成一对平衡线然后绕制在磁芯上，双线并绕能够使得外界的电磁干扰平衡地作用在两根导线上，减少线圈组件对电磁干扰的敏感性。双线叠绕是将两根导线平行排列，一根导线压在另一根导线的上方后绕制在磁芯上，两根导线间存在一定的电容效应，可以起到一定的滤波或耦合的效果。
目前，具有两种绕线结构的线圈组件通常都是单独生产，制造耗时较长。PCB制造时，两种绕线结构的线圈组件会各占用一个料盘位，需要分别贴合固定在PCB板上，延长了PCB制造的耗时。而且两种绕线结构的线圈组件同时使用时，通常需要额外布置阻值不定的连接导线，连接导线会导致线路损耗，使得PCB中电路的阻抗匹配存在一定误差。
基于上述原因，本发明希望在中国专利CN204130297U的基础上，进一步改进磁芯上导线的绕制方式，提高线圈组件传输信号的清晰度与准确性，同时提高线圈组件及相关PCB的生产效率，减少相关PCB电路的阻抗误差。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供具有双绕线结构的线圈组件及其制备工艺，其将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构合并在一个线圈组件内，节约了线圈组件的生产耗时；同时这种线圈组件在PCB制造时，仅需占用一个料盘位，可以一次性贴合在PCB板上，节约了PCB的制造耗时。这种线圈组件可将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构间的连接导线阻值固定，减少PCB中电路的阻抗匹配误差。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种具有双绕线结构的线圈组件，包含磁芯和导线，所述磁芯包括中轴、第一墙体、第二墙体和第三墙体，所述中轴穿过第三墙体，第一墙体和第二墙体分别固定在中轴的两端，第三墙体与第一墙体之间的中轴为第一绕线区，第三墙体与第二墙体之间的中轴为第二绕线区；第一墙体上设有第一凸起和第二凸起，第二墙体上设有第三凸起和第四凸起；第一绕线区以双线叠绕的形式绕制导线，第二绕线区以双线并绕的形式绕制导线，第一绕线区的导线与第二绕线区的导线在第三墙体上连接；靠近第一墙体的两个导线头分别焊接在第一凸起和第二凸起上，靠近第二墙体的两个导线头分别焊接在第三凸起和第四凸起上。
本发明进一步设置为：导线为四根，其中两根以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区，另外两根以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；所述第三墙体上设置有第五凸起和第六凸起，绕制在第一绕线区的导线靠近第三墙体的两个导线头分别焊接在第五凸起和第六凸起上，绕制在第二绕线区的导线靠近第三墙体的两个导线头分别与电连接在第五凸起和第六凸起上的两个导线头焊接连接。
本发明进一步设置为：第五凸起与第六凸起上均设置有用于进行导线头焊接连接的焊盘或电极。
本发明进一步设置为：第五凸起与第六凸起之间存在间隔。
本发明进一步设置为：导线为两根，两根导线以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，绕过第三墙体，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区。
本发明进一步设置为：所述第三墙体上设置有布线槽；两根导线以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，通过布线槽到达第二绕线区，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；两根导线均完全没入布线槽内。
本发明进一步设置为：第一凸起与第二凸起之间存在间隔，第三凸起与第四凸起之间存在间隔。
本发明进一步设置为：第一绕线区与第二绕线区上的绕制密度一致。
本发明进一步设置为：第一绕线区与第二绕线区的导线绕制长度比为2:1-2.5:1。
本发明还提供了一种具有双绕线结构的线圈组件制备工艺，其用于制造如上述的具有双绕线结构的线圈组件，第一绕线区和第二绕线区上的导线采用同一台线圈缠绕设备绕制。
综上所述，本发明相比于现有技术具有以下有益效果：本发明将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构合并在一个线圈组件内，提高线圈组件传输信号的清晰度与准确性，节约了线圈组件的生产耗时；同时这种线圈组件在PCB制造时，仅需占用一个料盘位，可以一次性贴合在PCB板上，节约了PCB的制造耗时。这种线圈组件可将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构间的连接导线阻值固定，减少PCB中电路的阻抗匹配误差。
在此基础上，本发明将双线叠绕部分与双线并绕部分的比例设置为2:1-2.5:1，以滤波效果为主，有助于消除高频或宽带电路中，因频率范围广，存在的大量干扰信号及不需要的频率成分，提高了信号清晰度与准确性；同时辅以抗电磁干扰的效果，减少了外界的电磁干扰对线圈组件信号传输的影响。
附图说明
图1为实施例1的结构示意图；
图2为实施例2的结构示意图。
图中：1、磁芯；11、中轴；12、第一墙体；13、第二墙体；14、第三墙体；141、布线槽；15、第一凸起；16、第二凸起；17、第三凸起；18、第四凸起；19、第五凸起；110、第六凸起；2、导线。
具体实施方式
下面将结合附图说明对本发明的技术方案进行清楚的描述，显然，所描述的实施例并不是本发明的全部实施例，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，都属于发明的保护范围。
需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“水平”、“左”、“右”、“前”、“后”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，并不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
实施例1
如图1所示，为本发明实施例1的基本结构，一种具有双绕线结构的线圈组件，其包括包括磁芯1和导线2，所述磁芯1包括中轴11、第一墙体12、第二墙体13和第三墙体14，所述中轴11穿过第三墙体14，第一墙体12和第二墙体13分别固定在中轴11的两端，第三墙体14与第一墙体12之间的中轴11为第一绕线区，第三墙体14与第二墙体13之间的中轴11为第二绕线区；第一墙体12上设有第一凸起15和第二凸起16，第二墙体13上设有第三凸起17和第四凸起18；第一绕线区以双线叠绕的形式绕制导线2，第二绕线区以双线并绕的形式绕制导线2，第一绕线区的导线2与第二绕线区的导线2在第三墙体14上连接；靠近第一墙体12的两个导线2头分别焊接在第一凸起15和第二凸起16上，靠近第二墙体13的两个导线2头分别焊接在第三凸起17和第四凸起18上。
本实施例将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构合并在一个线圈组件内，提高线圈组件传输信号的清晰度与准确性，节约了线圈组件的生产耗时；同时这种线圈组件在PCB制造时，仅需占用一个料盘位，可以一次性贴合在PCB板上，节约了PCB的制造耗时。这种线圈组件可将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构间的连接导线2阻值固定，减少PCB中电路的阻抗匹配误差。
具体的，本实施例中的磁芯1为一体成型。
本实施例中导线2为四根，其中两根以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区，另外两根以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；所述第三墙体14上设置有第五凸起19和第六凸起110，绕制在第一绕线区的导线2靠近第三墙体14的两个导线2头分别焊接在第五凸起19和第六凸起110上，绕制在第二绕线区的导线2靠近第三墙体14的两个导线2头分别与电连接在第五凸起19和第六凸起110上的两个导线2头焊接连接。
具体的，第一凸起15、第二凸起16、第三凸起17、第四凸起18、第五凸起19与第六凸起110上均设置有焊盘或电极，焊接在第五凸起19和第六凸起110上的导线2头分别焊接在第五凸起19和第六凸起110上的焊盘或电极上。焊盘、电极的设置可以提高连接稳定性，确保了焊点位置的准确性和一致性，有利于机械化生产，提升生产效率。
第一凸起15与第二凸起16之间存在间隔，第三凸起17与第四凸起18之间存在间隔，第五凸起19与第六凸起110之间存在间隔，减少了焊接时对相邻凸起部分的热影响，进一步提高焊接质量。
具体的，第一绕线区与第二绕线区上的绕制密度一致，有助于在同一台线圈缠绕设备绕制第一绕线区和第二绕线区上的导线2时，简化调整参数，使得线圈缠绕设备能够更加快速的在双线并绕模式与双线叠绕模式间进行切换。
具体的，第一绕线区与第二绕线区的导线2绕制长度比为2:1-2.5:1。本实施例以滤波效果为主，有助于消除高频或宽带电路中，因频率范围广，存在的大量干扰信号及不需要的频率成分，提高了信号清晰度与准确性；同时辅以抗电磁干扰的效果，减少了外界的电磁干扰对线圈组件信号传输的影响。
本实施例还提供了一种具有双绕线结构的线圈组件制备工艺，其用于制造如上述的具有双绕线结构的线圈组件。具体在于，第一绕线区和第二绕线区上的导线2采用同一台线圈缠绕设备绕制，进一步节约了线圈组件的生产耗时。
综上所述，本实施例将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构合并在一个线圈组件内，提高线圈组件传输信号的清晰度与准确性，节约了线圈组件的生产耗时；同时这种线圈组件在PCB制造时，仅需占用一个料盘位，可以一次性贴合在PCB板上，节约了PCB的制造耗时。这种线圈组件可将双线并绕、双线叠绕两种绕线结构间的连接导线2阻值固定，减少PCB中电路的阻抗匹配误差。在此基础上，本实施例将双线叠绕部分与双线并绕部分的比例设置为2:1-2.5:1，以滤波效果为主，抗电磁干扰效果为辅，提高线圈组件在高频或宽带电路的信号传输效果。
实施例2
如图2所示，为实施例2的基本结构，其与实施例1的区别在于，导线2为两根，两根导线2以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，绕过第三墙体14，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区。本实施例中具有双绕线结构的线圈组件具有四个接线脚位，分别为第一凸起15、第二凸起16、第三凸起17和第四凸起18。
具体的，本实施例中所述第三墙体14上设置有布线槽141；两根导线2以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，通过布线槽141到达第二绕线区，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；两根导线2绕过第三墙体14的部分完全没入布线槽141内，被布线槽141的槽壁保护，减少了第一绕线区与第二绕线区之间连接导线2因磨损断开的可能性。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：包括磁芯(1)和导线(2)，所述磁芯(1)包括中轴(11)、第一墙体(12)、第二墙体(13)和第三墙体(14)，所述中轴(11)穿过第三墙体(14)，第一墙体(12)和第二墙体(13)分别固定在中轴(11)的两端，第三墙体(14)与第一墙体(12)之间的中轴(11)为第一绕线区，第三墙体(14)与第二墙体(13)之间的中轴(11)为第二绕线区；第一墙体(12)上设有第一凸起(15)和第二凸起(16)，第二墙体(13)上设有第三凸起(17)和第四凸起(18)；第一绕线区以双线叠绕的形式绕制导线(2)，第二绕线区以双线并绕的形式绕制导线(2)，第一绕线区的导线(2)与第二绕线区的导线(2)在第三墙体(14)上连接；靠近第一墙体(12)的两个导线(2)头分别焊接在第一凸起(15)和第二凸起(16)上，靠近第二墙体(13)的两个导线(2)头分别焊接在第三凸起(17)和第四凸起(18)上。
2.根据权利要求1所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：导线(2)为四根，其中两根以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区，另外两根以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；所述第三墙体(14)上设置有第五凸起(19)和第六凸起(110)，绕制在第一绕线区的导线(2)靠近第三墙体(14)的两个导线(2)头分别焊接在第五凸起(19)和第六凸起(110)上，绕制在第二绕线区的导线(2)靠近第三墙体(14)的两个导线(2)头分别与电连接在第五凸起(19)和第六凸起(110)上的两个导线(2)头焊接连接。
3.根据权利要求2所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：第五凸起(19)与第六凸起(110)上均设置有用于进行导线(2)头焊接连接的焊盘或电极。
4.根据权利要求2所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：第五凸起(19)与第六凸起(110)之间存在间隔。
5.根据权利要求1所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：导线(2)为两根，两根导线(2)以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，绕过第三墙体(14)，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区。
6.根据权利要求5所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：所述第三墙体(14)上设置有布线槽(141)；两根导线(2)以双线叠绕的形式绕制在第一绕线区后，通过布线槽(141)到达第二绕线区，以双线并绕的形式绕制在第二绕线区；两根导线(2)均完全没入布线槽(141)内。
7.根据权利要求1-6任一所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：第一凸起(15)与第二凸起(16)之间存在间隔，第三凸起(17)与第四凸起(18)之间存在间隔。
8.根据权利要求1-6任一所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：第一绕线区与第二绕线区上的绕制密度一致。
9.根据权利要求8所述的具有双绕线结构的线圈组件，其特征在于：第一绕线区与第二绕线区的导线(2)绕制长度比为2:1-2.5:1。
10.具有双绕线结构的线圈组件制备工艺，其特征在于：用于制造如权利要求1-9任一所述的具有双绕线结构的线圈组件，第一绕线区和第二绕线区上的导线(2)采用同一台线圈缠绕设备绕制。
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