CN117014770A - 一种磁性装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种磁性装置，具有第一线圈和第二线圈，其中，从第一线圈的第一端部看，第一线圈沿第一方向缠绕，从第三端部看，第二线圈沿第二方向缠绕，其中第一方向与第二方向彼此相反，以抵消第一线圈与第二线圈产生的磁通量。

Description

一种磁性装置
技术领域
本发明涉及一种磁性装置，尤其涉及一种用于传输音频信号的电路中具有两个线圈的磁性装置。
背景技术
传统电路使用差分放大器接收一对输入音频信号，差分放大器输出一对音频信号通过具有两个线圈的磁性装置来驱动扬声器。然而，这种具有两个用于传输音频信号的线圈的传统磁性装置在差分放大器接收到具有相同相位的两个音频信号时会引起较大的EMI。
因此，业界需要一更好的解决方案来解决上述问题。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种具有两个线圈的磁性装置，用于传输一对音频信号，具有较低的电磁干扰。
本发明的一实施例提供一种磁性装置，包括：一本体，包括一上表面以及一下表面；一第一导线，其中该第一导线包括一第一端部、一第二端部和至少一第一绕组以形成一第一线圈，其中第一线圈的至少一第一绕组设置在该本体中；一第二导线，其中该第二导线包括一第三端部、一第四端部以及至少一第二绕组以形成一第二线圈，其中该第二线圈的至少一第二绕组设置在该本体中，其中，一直线通过该第一线圈的一第一中空部位和该第二线圈的一第二中空部位；以及一第一电极、一第二电极、一第三电极以及一第四电极，其中该第一端部电性连接该第一电极，该第二端部电性连接该第二电极，该第三端部电性连接该第三电极，该第四端部电性连接该第四电极，其中穿过该第一电极和该第三电极的一第一直线段在该本体的下表面的边界内不与穿过该第二电极和该第四电极的一第二直线段交叉，其中该第一线圈从第一端部看是沿一第一方向绕线，该第二线圈从第三端部看是沿一第二方向绕线，其中该第一方向和该第二方向彼此相反。
在一实施例中，该第一方向为顺时针方向，该第二方向为逆时针方向。
在一实施例中，该第一方向为逆时针方向，该第二方向为顺时针方向。
在一实施例中，所述第一电极和所述第三电极皆为输入端子，所述第二电极和所述第四电极皆为输出端子，其中，所述第一线圈从所述第一端看绕线为顺时针方向，以及第二线圈从第三端部看绕线为逆时针方向。
在一实施例中，所述第一电极和所述第三电极皆为输出端子，所述第二电极和所述第四电极皆为输入端子，其中，所述第一线圈从第二端部看绕线为逆时针方向，以及第二线圈从第四端部看绕线为逆时针方向。
在一实施例中，该本体包括一第一磁性体与一第二磁性体，其中，该第一线圈设置于该第一磁性体中，该第二线圈设置于该第二磁性体中，其中该第一磁性体和该第二磁性体通过黏合材料相互黏合。
在一实施例中，其中，所述第一磁性体与所述第二磁性体由一相同的磁性材料制成。
在一实施例中，其中，所述第一电极与所述第三电极耦接至一放大器，所述第一电极与所述第三电极分别耦接至所述放大器的一第一端以接收一第一信号以及一第二端以接收一第二信号，其中第一信号与第二信号具有一相同的相位。
在一实施例中，该第一信号与该第二信号均为音频信号。
在一实施例中，所述放大器为差分放大器。
在一实施例中，所述第一电极包括一第一导线架，该第一导线架设置于该本体的一第一侧表面且延伸至该本体的下表面。
在一实施例中，该第二电极包括一第二导线架，设置于该第一侧表面且延伸至该本体的下表面。
在一实施例中，该第三电极包括一第一第三导线架，该第三导线架设置于该本体的一第二侧表面且延伸至该本体的下表面，其中该第一侧表面与该第二侧表面为该本体的两个相对的表面。
在一实施例中，该第四电极包括一第四导线架，该第四导线架设置于所述本体的第二侧表面并延伸至该本体的下表面。
在一实施例中，所述第一导线为圆线、扁线或方线。
在一实施例中，所述放大器为D类音频放大器。
在一实施例中，所述本体的上表面设置有麦拉片(mylar sheet)。
在一实施例中，所述差分放大器输出一第三信号和一第四信号，所述第三信号通过一第一死区时间延迟器(deadtime delay)和一H电桥耦合至所述第一电极。
在一实施例中，所述第四信号通过一第二死区时间延迟器和所述H电桥耦合至所述第三电极。
在一实施例中，所述第二线圈的第三端部和第四端部相互交叉并分别与所述第三电极和所述第四电极电性连接。
为使本发明的上述和其他特征和优点能更明显易懂，下文特举实施例，并配合附图，作详细说明如下。
附图说明
包括附图以提供对本发明的进一步理解且附图包含在本说明书中并构成本说明书的一部分。附图示出本发明的实施例并与说明书一起用于解释本发明的原理。
图1A为电流从一线圈的第一端流向线圈的第二端的俯视图。
图1B为电流从一线圈的第二端流向线圈的第一端的线圈的俯视图。
图2为本发明一实施例的磁性装置的俯视图。
图3A绘示图2中的磁性装置的第一线圈的俯视图。
图3B绘示图2中的磁性装置的第二线圈的俯视图。
图3C描绘图2中的磁性装置的本体的下表面。
图3D为本发明一实施例的磁性装置的俯视图。
图3E为本发明一实施例的磁性装置的俯视图。
图4为本发明一实施例的电路图。
图5A为本发明一实施例的测试磁性装置的测试电路。
图5B示出了基于图5A中的电路的测试结果。
附图标记说明：100-线圈；T1-第一端部；T2-第二端部；100h-中空部位；100m-磁芯；WCC-第一绕线方向；WCC-第二绕线方向；I-电流；B1-磁通；B2-磁通；200-磁性装置；204a-第一线圈；204b-第二线圈；230-本体；230B-下表面；204a1-第一端部；204a2-第二端部；204b1-第三端部；204b2-第四端部；E1-第一电极；E1-第二电极；E3-第三电极；E4-第四电极；230a-第一磁性体；230b-第二磁性体；230c-黏合材料；230LS1-第一侧表面；230LS2-第二侧表面；250a-第一导线架；250b-第二导线架；250c-第三导线架；250d-第四导线架；230B1-下表面边界；L1-第一直线段；L2-第二直线段；WD1-第一绕线方向；WD2-第二绕线方向；L3-直线；202a、202b-死区时间延迟器；203H-桥；204ah-第一线圈的中空部位；204bh-第二线圈的中空部位；250-电路；260-麦拉片(mylar sheet)；201B-放大器；205-扬声器；SP1-第一信号；SP2-第二信号；SP3-第三信号；SP4-第四信号；302a、302b-人工网络；300-直流电源；305-扬声器；301-频谱分析仪；BATT-电池端子；GND-接地端子。
具体实施方式
图1A绘示了具有第一端部T1和第二端部T2的线圈100的一俯视图，图1B绘示了具有第一端部T1与第二端部T2的线圈100的一俯视图，其中线圈100形成一中空部位100h，一磁芯100m设置于中空部位100h内，其中线圈100从第一端部T1看时，线圈100是沿第一绕线方向WCC绕线，当从第二端部T2看时，线圈100是沿第二绕线方向WC绕线。如图1A所示，当从第一端部T1看时，线圈100的第一绕线方向WCC是逆时针方向，而当从第二端部T2看时，线圈100的第二绕线方向WC是顺时针方向。如图1A所示，当电流I从第一端部T1流向第二端部T2时，电流I沿逆时针方向流动，因此磁通B1沿从左向右的方向流动。然而，如图1B所示，当电流I从第二端部T2流向第一端部T1时，电流I将沿顺时针方向流动，因此磁通B2从右向左流动。
图2为本发明一实施例的磁性装置200的俯视图。图3A为磁性装置200的第一线圈204a的俯视图。图3B绘示磁性装置200的第二线圈204b的俯视图。图3C为磁性装置200的本体230的下表面230B的示意图。请同时参照图2、图3A-3C，其中磁性装置200包括本体230，本体230包括上表面及下表面230B；第一导线，其中该第一导线包括第一端部204a1、第二端部204a2和至少一第一绕组以形成一第一线圈204a，其中第一线圈204a的至少一第一绕组设置于本体230内；第二导线，其中第二导线包括第三端部204b1、第四端部204b2和至少一第二绕组以形成第二线圈204b，其中第二线圈204b的至少一第二绕组设置于本体230内；以及第一电极E1、第二电极E2、第三电极E3及第四电极E4，其中第一端部204a1电性连接第一电极E1，第二端部204a2电性连接第二电极E2，第三端部204b1与第三电极E3电性连接，第四端部204b2与第四电极E4电性连接，其中穿过第一电极E1和第三电极E3的第一直线段L1在本体230的下表面230B的边界230B1内不与穿过第二电极E2与第四电极E4的第二直线段L2相交，如图3C所示，其中第一线圈204a从第一端部204a看，第一线圈204a以第一绕线方向WD1绕线，第二线圈204b从第三端部204b1看，第二线圈204b以第二绕线方向WD2绕线，其中第一绕线方向WD1与第二绕线方向WD2为两个相反的绕线方向。
在一实施例中，该第一端部204a1焊接该第一电极E1，该第二端部204a2焊接该第二电极E2，该第三端部204b1焊接该第三电极E3，该第四端部204b2焊接该第四电极E4。
在一实施例中，该第一端部204a1粘接该第一电极E1，该第二端部204a2黏接该第二电极E2，该第三端部204b1粘接该第三电极E3，该第四端部204b2粘接该第四电极E4。
在一个实施例中，第一绕线方向WD1为顺时针方向，第二绕线方向WD2为逆时针方向。
在一个实施例中，第一绕线方向WD1是逆时针方向，而第二绕线方向WD2是顺时针方向。
在一个实施例中，第三端部204b1和第四端部204b2彼此相互交叉并分别电性连接到第三电极E3和第四电极E4，如图3B所示。
在一个实施例中，第二线圈204b与第一线圈204a相同，但是第二线圈204b相对于第一线圈204a旋转180度，使得第一线圈204a的一端部连接到第一电极，第二线圈204b的一端部连接到第三电极，其中第一线圈204a从第一端部204a看，第一线圈204a以第一绕线方向绕线，第二线圈204b从第三端部204b1看，第二线圈204b以第二绕线方向绕线，其中该第一绕线方向与该第二绕线方向为两个相反的绕线方向。
在一个实施例中，第一电极E1和第三电极E3为输入端子，第二电极E2和第四电极E4为输出端子，其中第一线圈204a从第一端部204a1看时为顺时针方向绕线，而第二线圈204b从第三端部204b1看时以逆时针方向绕线。
在一个实施例中，第一电极E1和第三电极E3为输出端子，第二电极E2和第四电极E4为输入端子，其中第一线圈204a的绕线方向为逆时针方向。第二端部204a2和第二线圈204b从第四端部204b2看时顺时针方向绕线。
在一个实施例中，如图2所示，本体230包括一第一磁性体230a以及一第二磁性体230b，其中第一线圈204a设置于第一磁性体230a内，第二线圈204b设置于第二磁性体230b内，其中第一磁性体230a和第二磁性体230b通过黏合材料230c彼此黏合。
在一个实施例中，第一磁性体230a和第二磁性体230b由相同的磁性材料制成。
在一个实施例中，第一磁性体230a和第二磁性体230b一体成形。
在一个实施例中，一绝缘层封装本体230。
在一个实施例中，如图2所示，第一电极E1包括设置在第一侧表面230LS1上并延伸至本体230的下表面230B的第一导线架250a。
在一个实施例中，如图2所示，第二电极E2包括设置在第一侧表面230LS1上并延伸至本体230的下表面230B的第二导线架250b。
在一个实施例中，如图2所示，第三电极E3包括第三导线架250c，第三导线架250c设置于本体230的第二侧表面230LS2上并延伸至本体230的下表面230B上，其中第一侧表面230LS1和第二侧表面230LS2为本体230的两个相对的侧表面。
在一个实施例中，如图2所示，第四电极E4包括第四导线架250d，第四导线架250d设置在第二侧表面230LS2上并延伸至本体230的下表面230B上。
在一个实施例中，形成一第一线圈204a的第一导线是圆线、扁线或方线。
在一实施例中，构成第二线圈204b的第二导线为圆线、扁线或方线。
在一个实施例中，如图3D所示，第一线圈204a和第二线圈204b中的每一个围绕直线L3绕线。也就是说，直线L3通过第一线圈204a的中空部位204ah和第二线圈204b的中空部位204bh。
在一个实施例中，如图3D所示，直线L3为一水平线。
在一实施例中，直线L3为一垂直线。
在一个实施例中，如图3E所示，一麦拉片(mylar sheet)260设置于本体230的上表面上，本体230包括第一磁性体230a、第二磁性体230b及黏着材料230c以黏合第一磁性体230a与第二磁性体230b。图4绘示了电路250的一示意图，其中磁性装置200经由H桥203和死区时间延迟器202a、202b耦合到放大器201B；磁性装置200输出信号至扬声器205。
在一实施例中，第一电极E1与第三电极E3耦接放大器201B，其中第一电极E1与第三电极E3分别耦接放大器201B的第一端以接收第一信号SP1以及放大器201B的第二端以接收第二信号SP2，其中第一信号SP1与第二信号SP2具有一相同相位。
在一个实施例中，第一信号SP1和第二信号SP2中的每一个都是音频信号。
在一个实施例中，放大器201B是差分放大器。
在一个实施例中，放大器201B是D类音频放大器。
在一个实施例中，差分放大器201B输出第三信号SP3和第四信号SP4，其中第三信号SP3通过第一死区时间延迟器202a和H桥203耦合到第一电极E1。
在一个实施例中，第四信号SP4通过第二死区时间延迟器202b和H桥203耦合到第三电极E3。
图5A示出了用于EMC测试的电路250，其中磁性装置200通过人工网络302a、302b耦合到直流电源300，并且磁性装置200输出音频信号到扬声器305，其中频谱分析仪301连接到人工网络302a、302b分别测量电池端子BATT和接地端子GND的频谱信号。
图5B显示了基于图5A中电路的EMC测试结果。如图5B所示，对于传统的磁性装置，在电池端子BATT测得的EMC频谱信号为53.64(dBuV)，在接地端GND测得的EMC频谱信号为54.78(dBuV)。然而，本发明的磁性装置200，在电池端BATT测量的EMC频谱信号为29.86(dBuV)，比传统磁性装置低23.78(dBuV)，并且在接地端GND测得的EMC频谱信号为33.44(dBuV)，比传统磁性装置低21.34(dBuV)，如图5B所示。
尽管已经参考上述实施例描述本发明，但是对于本领域普通技术人员来说显而易见的是，在不脱离本发明的精神的情况下，可以对所描述的实施例进行修改。因此，本发明的范围将由所附权利要求限定，而不是由上面详细描述限定。

Claims (20)

1.一种磁性装置，其特征在于，包括：
一本体，包括一上表面以及一下表面；
一第一导线，其中该第一导线包括一第一端部、一第二端部和至少一第一绕组以形成一第一线圈，其中第一线圈的至少一第一绕组设置在该本体中；
一第二导线，其中该第二导线包括一第三端部、一第四端部以及至少一第二绕组以形成一第二线圈，其中该第二线圈的至少一第二绕组设置在该本体中，其中，一直线通过该第一线圈的一第一中空部位和该第二线圈的一第二中空部位；以及
一第一电极、一第二电极、一第三电极以及一第四电极，其中该第一端部电性连接该第一电极，该第二端部电性连接该第二电极，该第三端部电性连接该第三电极，该第四端部电性连接该第四电极，其中穿过该第一电极和该第三电极的一第一直线段在该本体的下表面的边界内不与穿过该第二电极和该第四电极的一第二直线段交叉，其中该第一线圈从第一端部看是沿一第一方向绕线，该第二线圈从第三端部看是沿一第二方向绕线，其中该第一方向和该第二方向彼此相反。
2.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一方向为顺时针方向，该第二方向为逆时针方向。
3.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该第一方向为逆时针方向，该第二方向为顺时针方向。
4.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一电极和所述第三电极皆为输入端子，所述第二电极和所述第四电极皆为输出端子，其中，所述第一线圈从所述第一端看绕线为顺时针方向，以及第二线圈从第三端部看绕线为逆时针方向。
5.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一电极和所述第三电极皆为输出端子，所述第二电极和所述第四电极皆为输入端子，其中，所述第一线圈从第二端部看绕线为逆时针方向，以及第二线圈从第四端部看绕线为逆时针方向。
6.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，该本体包括一第一磁性体与一第二磁性体，其中，该第一线圈设置于该第一磁性体中，该第二线圈设置于该第二磁性体中，其中该第一磁性体和该第二磁性体通过黏合材料相互黏合。
7.如权利要求6所述的磁性装置，其特征在于，所述第一磁性体与所述第二磁性体由一相同的磁性材料制成。
8.如权利要求4所述的磁性装置，其特征在于，所述第一电极与所述第三电极耦接至一放大器，所述第一电极与所述第三电极分别耦接至所述放大器的一第一端以接收一第一信号以及一第二端以接收一第二信号，其中第一信号与第二信号具有一相同的相位。
9.如权利要求8所述的磁性装置，其特征在于，该第一信号与该第二信号均为音频信号。
10.如权利要求8所述的磁性装置，其特征在于，所述放大器为差分放大器。
11.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一电极包括一第一导线架，该第一导线架设置于该本体的一第一侧表面且延伸至该本体的下表面。
12.如权利要求11所述的磁性装置，其特征在于，该第二电极包括一第二导线架，设置于该第一侧表面且延伸至该本体的下表面。
13.如权利要求12所述的磁性装置，其特征在于，该第三电极包括一第三导线架，该第三导线架设置于该本体的一第二侧表面且延伸至该本体的下表面，其中该第一侧表面与该第二侧表面为该本体的两个相对的表面。
14.如权利要求13所述的磁性装置，其特征在于，该第四电极包括一第四导线架，该第四导线架设置于所述本体的第二侧表面并延伸至该本体的下表面。
15.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第一导线为圆线、扁线或方线。
16.如权利要求8所述的磁性装置，其特征在于，所述放大器为D类音频放大器。
17.如权利要求6所述的磁性装置，其特征在于，所述本体的上表面设置有麦拉片。
18.如权利要求10所述的磁性装置，其特征在于，所述差分放大器输出一第三信号和一第四信号，所述第三信号通过一第一死区时间延迟器和一H电桥耦合至所述第一电极。
19.如权利要求18所述的磁性装置，其特征在于，所述第四信号通过一第二死区时间延迟器和所述H电桥耦合至所述第三电极。
20.如权利要求1所述的磁性装置，其特征在于，所述第二线圈的第三端部和第四端部相互交叉并分别与所述第三电极和所述第四电极电性连接。
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