CN117316606B - 一种高精度射频空心电感及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种高精度射频空心电感及其制备方法,涉及空心电感设计技术领域。该高精度射频空心电感包括固定支架和导线,固定支架包括至少四个沿固定支架的径向方向凸出且沿固定支架的轴向方向延伸的支撑部;每个支撑部设置有第一V形凹槽;导线的周面紧贴在第一V形凹槽宽度方向的两侧槽面上,且导线沿第一V形凹槽的延伸方向绕制成电感线圈以使电感线圈套设在固定支架上。本发明的高精度射频空心电感利用至少四个支撑部从更多方向固定电感线圈的匝间距,以此避免电感线圈因局部形变而导致电感量的精度下降,有利于确保成品能被用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
Description
技术领域
本发明涉及空心电感设计技术领域,具体而言,涉及一种高精度射频空心电感及其制备方法。
背景技术
空心电感作为大功率射频电源阻抗匹配电路的元件之一,对其电感量的精度要求很高,一般低于1%,如果电感量偏差较大,则会导致匹配电路的S参数偏离设计值,进而引起功率损耗增加以致发热严重。
因此,为满足其高精度要求,现有技术(中国专利,CN216015041U)公开了利用带有凹槽的两个定位件分别从电感线圈的相对两侧限位电感线圈并通过环氧树脂固定,而电感线圈底部则直接通过环氧树脂固定在固定板上,然而这种设计下,仅仅通过定位件保证了电感线圈左右两侧的匝间距,并不能保证电感线圈上下两侧的匝间距,当电感线圈底部通过环氧树脂固定时,极有可能因为环氧树脂固化不均匀以致电感线圈局部发生形变进而导致电感线圈上下两侧的匝间距改变,使得电感线圈上下两侧的匝间距不符合要求,最终导致电感量的精度下降,并可能无法被用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
针对上述问题,目前尚未有有效的技术解决方案。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高精度射频空心电感及其制备方法,利用至少四个支撑部从更多方向固定电感线圈的匝间距,以此避免电感线圈因局部形变而导致电感量的精度下降,有利于确保成品能被用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
第一方面,本发明提供一种高精度射频空心电感,包括:
固定支架,所述固定支架包括至少四个沿所述固定支架的径向方向凸出且沿所述固定支架的轴向方向延伸的支撑部,所有所述支撑部呈中心对称设置且相邻两个所述支撑部之间无遮挡;每个所述支撑部沿自身的凸出方向远离对称中心的一侧均设置有第一V形凹槽,且所有所述支撑部的所述第一V形凹槽均沿同一圆柱螺旋线延伸,所述圆柱螺旋线的轴线与所述固定支架的轴线重合;
导线,所述导线的周面紧贴在所述第一V形凹槽宽度方向的两侧槽面上,且所述导线沿所述第一V形凹槽的延伸方向绕制成电感线圈以使所述电感线圈套设在所述固定支架上。
本发明提供的高精度射频空心电感设置有多个方向的支撑部用以从多个方向对电感线圈进行限位,以此确保其在各个方向上的匝间距都不会发生变化,达到保证有较高电感量精度的效果,有效应用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
进一步的,所述固定支架的横截面形状为米字形或十字形。
设置米字形固定支架的空心电感整体的结构强度较高,电感线圈各个方向的匝间距的误差更小,极大程度上确保空心电感拥有较高的电感量精度。
十字形的固定支架能够确保电感线圈更多位置的匝间距始终保持一致,使得空心电感拥有足够的结构强度和电感量精度,同时也使得相邻两个支撑部之间拥有更大的空间供空气流动,以此兼顾对空心电感的散热。
进一步的,所述固定支架由环氧树脂、ABS中的任意一种绝缘材料制成。
由特定材料制成的固定支架具有良好的绝缘性能和结构强度,有利于提高空心电感的安全性和可靠性。
进一步的,所述固定支架沿轴向方向延伸的长度大于所述电感线圈的长度。
确保位于电感线圈的两端且作为引脚的导线均有对应的第一V形凹槽能够对其起到支撑和限位作用。
进一步的,所述第一V形凹槽的圈数比所述电感线圈的圈数至少多一圈。
进一步的,每个所述支撑部均设置有沿自身的厚度方向延伸的多个通孔,同一所述支撑部上的多个所述通孔沿所述固定支架的轴向方向间隔排布。
进一步的,所有所述通孔的分布位置满足以下关系:
;
其中,是同一个所述支撑部上的所述通孔沿第一轴向方向的排序,所述第一轴向方向指的是从所述固定支架的第一端面到所述固定支架的第二端面的轴向方向,j是所述支撑部在绕所述第一轴向方向的预设旋向上的排序,其中,第一个支撑部是最靠近所述第一端面的所述通孔所在的所述支撑部, />为第j个所述支撑部上排行第i的所述通孔在第一轴向方向上与所述第一端面的距离,/>为第1个所述支撑部上排行第i的所述通孔在第一轴向方向上与所述第一端面的距离,/>为分布间距。
进一步的,所述分布间距满足以下条件:
;
其中,为所述圆柱螺旋线的螺距,/>为所述支撑部的总数量。
第二方面,本发明提供了一种制备方法,用于制作上述的高精度射频空心电感,包括以下步骤:
S1.根据设计参数要求制作绕制工装和所述固定支架;所述绕制工装的周面设置有与所述第一V形凹槽相同的第二V形凹槽且端面设置有脱模旋钮;
S2.利用所述绕制工装将导线绕制成所述电感线圈;
S3.测量所述电感线圈的实际参数;
S4.在所述实际参数符合所述设计参数要求后,扭动所述脱模旋钮以将所述绕制工装从所述电感线圈中旋出;
S5.将所述固定支架旋入到所述电感线圈中,以得到所述高精度射频空心电感。
利用多个支撑部限位电感线圈的匝间距从而确保匝间距在更多位置上始终保持一致,且固定支架能够有效提高空心电感整体的结构强度,以此抵御外力作用,避免电感线圈过于轻易地发生变形,进而保证空心电感的电感量精度较高,有效适用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
进一步的,所述绕制工装仅有一个端面设置有所述脱模旋钮;
步骤S2中的具体步骤包括:
S21.将所述导线卡合在所述第二V形凹槽中并将所述脱模旋钮作为施力点转动所述绕制工装以绕制成所述电感线圈;
步骤S4中的具体步骤包括:
S41.按照与所述电感线圈绕制方向相反的方向旋转所述绕制工装,以将所述绕制工装从所述电感线圈中旋出。
绕制过程中将脱模旋钮作为施力点协助绕制能够降低绕制难度,且以脱模旋钮作为施力点从电感线圈中旋出绕制工装时,按照与绕制方向相反的方向旋转绕制工装更便于脱模。
由上可知,本发明提供的高精度射频空心电感,通过设置至少四个支撑部实现在上下左右至少四个方向对电感线圈进行限位,一方面能够加强其结构强度,有效降低外力影响,确保其不会轻易发生变形;另一方面还能够确保其在各个方向上的匝间距都不会发生变化,进而保证其电感量精度,有利于确保成品能被用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,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实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
图1为本发明实施例提供的高精度射频空心电感的结构示意图。
图2为本发明实施例中固定支架的结构示意图。
图3为本发明实施例提供的高精度射频空心电感的侧视图。
图4为本发明实施例中电感线圈绕设在固定支架上的结构剖视图。
图5为本发明实施例提供的制备方法的一种流程图。
图6为本发明实施例中利用绕制工装绕制出电感线圈时的装配图。
图7为本发明实施例中绕制工装的结构示意图。
图8为本发明实施例中利用绕制工装绕制出电感线圈时的局部结构剖视图。
标号说明:
100、固定支架;110、支撑部;120、第一V形凹槽;130、通孔;200、电感线圈;300、绕制工装;310、第二V形凹槽;320、脱模旋钮。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施方式,所述实施方式的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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,而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。
在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
下文的公开提供了许多不同的实施方式或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开,下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然,它们仅仅为示例,并且目的不在于限制本发明。此外,本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或参考字母,这种重复是为了简化和清楚的目的,其本身不指示所讨论各种实施方式和/或设置之间的关系。此外,本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子,但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的应用和/或其他材料的使用。
下面将结合本发明实施例中附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动的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。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。同时,在本发明的描述中,术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述,而不能理解为指示或暗示相对重要性。
请参照图1,图1是高精度射频空心电感的结构示意图。参考附图2,该高精度射频空心电感(以下简称为空心电感),包括:
固定支架100,固定支架100包括至少四个沿固定支架100的径向方向凸出且沿固定支架100的轴向方向延伸的支撑部110,所有支撑部110呈中心对称设置且相邻两个支撑部110之间无遮挡;每个支撑部110沿自身的凸出方向远离对称中心的一侧均设置有第一V形凹槽120,且所有支撑部110的第一V形凹槽120均沿同一圆柱螺旋线延伸,圆柱螺旋线的轴线与固定支架100的轴线重合;
导线,导线的周面紧贴在第一V形凹槽120宽度方向的两侧槽面上,且导线沿第一V形凹槽120的延伸方向绕制成电感线圈200以使电感线圈200套设在固定支架100上。
本实施例中,通过沿多个径向方向凸出的支撑部110固定电感线圈200,并利用第一V形凹槽120限位电感线圈200多个方向的匝间距,以此确保电感线圈200更多位置的匝间距始终保持一致,且固定支架100能够有效提高空心电感整体的结构强度,以此抵御外力作用,避免电感线圈200过于轻易地发生变形,进而保证空心电感的电感量精度较高,有效适用于大功率射频电源阻抗匹配电路中。
此外,因为相邻两个支撑部110之间没有任何遮挡,在绕制电感线圈200后,相邻两个支撑部110之间的空间能够供空气流动,以此提高电感线圈200与空气之间的接触面积,达到风冷散热的效果,有利于降低空心电感工作时的温度,以此保护空心电感,有效延长空心电感的整体使用寿命。
需要说明的是,固定支架100的外径和内径、相邻两个第一V形凹槽120之间的间距、第一V形凹槽120的张开角度以及导线的线径均需要根据所需的空心电感的设计参数要求进行设计和选取,以此确保电感线圈200符合设计要求,例如,已知电感线圈200的匝间距要求,由于电感线圈200的匝间距与相邻两个第一V形凹槽120之间的间距和导线的线径有关,因此应当根据所选取的导线的线径计算出相邻两个第一V形凹槽120之间的间距,以此确保电感线圈200符合匝间距要求。上述相关参数的计算、参数之间的关系均属于公知常识,在此不再赘述。
在某些实施例中,固定支架100的横截面形状为米字形。
本实施例中,米字形的固定支架100实现从更多方向支撑和限位电感线圈200,使得空心电感整体的结构强度较高,电感线圈200各个方向的匝间距的误差更小,极大程度上确保空心电感拥有较高的电感量精度。
在某些优选的实施例中,参考附图1、附图2和附图3,固定支架100的横截面形状为十字形。
本实施例中,相比于现有技术提出的空心电感,十字形的固定支架100能够从上下左右共四个方向支撑和限位电感线圈200,确保电感线圈200更多位置的匝间距始终保持一致,使得空心电感拥有足够的结构强度和电感量精度,同时也使得相邻两个支撑部110之间拥有更大的空间供空气流动,以此兼顾对空心电感的散热。
此外,十字形的固定支架100加工难度相对较低,因此制造成本更低廉。
具体的,以电感量为400nH且Q值大于350的空心电感为例,空心电感的设计参数包括14mm的电感线圈200内径、5.5圈的电感线圈200圈数和1mm的电感线圈匝间距,选取2mm线径的导线;支撑部110的厚度d=4mm。
在某些实施例中,固定支架100由环氧树脂、ABS中的任意一种绝缘材料制成,一方面能够避免固定支架导电而影响电感线圈200正常工作,有利于提高空心电感使用时的安全性;另一方面能够确保固定支架100具有较高的结构强度,有利于提高空心电感整体的可靠性。
在某些实施例中,固定支架100沿轴向方向延伸的长度大于电感线圈200的长度。
本实施例中,由于制作固定支架100时,位于固定支架100两端的第一V形凹槽120都不完整,因此设置固定支架100的长度大于电感线圈200的长度能够确保位于电感线圈200的两端且作为引脚的导线均有对应的第一V形凹槽120能够对其起到支撑和限位作用。
基于上述实施例列举的具体例子,固定支架100的长度e=21mm,第一V形凹槽120的数量为7个。
在某些优选的实施例中,第一V形凹槽120的圈数(即对应的圆柱螺旋线的圈数)比电感线圈200的圈数至少多一圈。
多一圈第一V形凹槽120就能够使固定支架100的长度大于电感线圈200的长度,第一方面能够满足对引脚的支撑和限位要求;第二方面能够最大程度上节省固定支架100的制作材料,第三方面适当长度的固定支架100能够避免太过凸出于电感线圈200,从而最大程度上降低空心电感的体积(有利于兼顾电路板空间限制和固定要求),第四方面合适的固定支架100能够减少将固定支架100旋入到电感线圈200中所需的时间,从而最大程度上提高制备效率。
在某些实施例中,参考附图2,每个支撑部110均设置有沿自身的厚度方向延伸的多个通孔130,同一支撑部110上的多个通孔130沿固定支架100的轴向方向间隔排布。
由于固定支架100端面并没有设置供用户扭动的结构作为将固定支架100旋入到电感线圈200中的施力点,在实际应用时,用户可以将手指放在相邻两个支撑部110之间的空间中,以支撑部作为施力点将固定支架100旋入到电感线圈200中,或,用户可以利用条状工具(例如螺丝刀、六角扳手等)并将其插入到通孔130中,然后将其作为施力点借助杠杆作用旋入固定支架100,达到轻易拆装固定支架100的效果。
在某些优选的实施例中,参考附图4,所有通孔的分布位置满足以下关系:
;
其中,是同一个支撑部上的通孔沿第一轴向方向的排序,第一轴向方向指的是从固定支架的第一端面到固定支架的第二端面的轴向方向,j是支撑部在绕第一轴向方向的预设旋向上的排序,其中,第一个支撑部是最靠近第一端面的通孔所在的支撑部, />为第j个支撑部上排行第i的通孔在第一轴向方向上与第一端面的距离,/>为第1个支撑部上排行第i的通孔在第一轴向方向上与第一端面的距离,/>为分布间距。
本实施例中,各个通孔130以上述方式分布在各个支撑部110上后,用户以其中一个支撑部110的通孔130作为施力点将固定支架100转动至一定角度后,便能够在下一个支撑部110上找到新的通孔130作为施力点继续转动固定支架100,整个转动过程中用户总是能够在各个支撑部110上找到新的通孔130作为施力点,减少了用户因每次转动固定支架100后都需要重新寻找新的施力点才能继续转动固定支架100而造成的时间浪费,简化了固定支架100的安装过程,降低了固定支架100的安装难度,大大提高空心电感的制备效率。
需要说明的是,预设旋向指的是绕第一轴向方向的顺时针或逆时针方向。
在某些优选的实施例中,参考附图4,分布间距(分布间距指的是相邻两个通孔之间的间距)满足以下条件:
;
其中,为圆柱螺旋线的螺距,/>为支撑部的总数量。
本实施例中,按照上述的分布间距将各个通孔130设置成错位,由于电感线圈200是通过固定支架100绕制而成的,因此电感线圈200的螺旋曲线的螺距与圆柱螺旋线的螺距相同,用户以其中一个支撑部110的通孔130作为施力点将固定支架100转动至一定角度后,下一个支撑部110的通孔130便会出现在相同位置(相同位置指的是转动前上一个通孔130所在的位置),整个转动过程中用户总是能够在相同位置找到新的通孔130作为施力点,减少了用户因每次转动固定支架100后都需要重新寻找新的施力点才能继续转动固定支架100而造成的时间浪费,简化了固定支架100的安装过程,降低了固定支架100的安装难度,大大提高空心电感的制备效率。
例如,固定支架100上共设置有4个支撑部110(即十字形的固定支架100),用户每次将固定支架100转动90°或180°后(由于人的施力习惯,一般不会超过180°,但不排除超过180°的特殊情况,例如270°),都能够在相同位置找到新的通孔130作为施力点;基于上述实施例列举的具体例子,=1.5mm。
又例如,固定支架100上共设置有8个支撑部110(即米字形的固定支架100),用户每次将固定支架100转动45°、90°、135°或180°后(由于人的施力习惯,一般不会超过180°,但不排除超过180°的特殊情况,例如225°、270°或315°),都能够在相同位置找到新的通孔130作为施力点。
请参照图5,图5是制备方法的流程图。参考附图6、附图7和附图8,该制备方法,用于制作上述实施例中的高精度射频空心电感,包括以下步骤:
S1.根据设计参数要求制作绕制工装和固定支架;绕制工装的周面设置有与第一V形凹槽相同的第二V形凹槽且端面设置有脱模旋钮;
S2.利用绕制工装将导线绕制成电感线圈;
S3.测量电感线圈的实际参数;
S4.在实际参数符合设计参数要求后,扭动脱模旋钮以将绕制工装从电感线圈中旋出;
S5.将固定支架旋入到电感线圈中,以得到高精度射频空心电感。
本实施例中,绕制工装300的结构参数(包括绕制工装300的外径和内径、相邻两个第二V形凹槽310之间的间距以及第二V形凹槽310的张开角度)均和固定支架100的结构参数保持一致,以此确保利用绕制工装300绕制出的电感线圈200能够被固定支架100所旋入同时符合设计要求。
此外,绕制工装300端面设置有脱模旋钮320作为将绕制工装300旋出至电感线圈200外的施力点,便于用户施力,达到轻易拆装绕制工装300的效果,实现快速脱模。
具体的,以电感量为400nH且Q值大于350的空心电感为例,空心电感的设计参数包括14mm的电感线圈200内径、5.5圈的电感线圈200圈数和1mm的电感线圈匝间距,选取2mm线径的导线;
步骤S1和步骤S2中,相邻两个第二V形凹槽310之间的间距为3mm(即C点和D点之间的距离a=3mm),取总长为353.72mm的导线绕设在绕制工装300上制成电感线圈200后,导线周面与第二V形凹槽310的切点(即E点和F点)与第二V形凹槽310的最低点(即C点和D点)之间的距离(即距离c=1mm)为第二V形凹槽310的高度(即C点和G点之间的距离b=2mm)的一半,此设计下,导线更易于与第二V形凹槽310配合或分离,同时能够确保电感线圈200的匝间距等于1mm,以此满足设计要求;最后,将导线两端弯折出短边为2mm且长边为5mm的L形引脚(长边方向为空心电感的高度方向),以便于后续贴片。
步骤S3中,利用LCR测试绕制好的空心电感的电感量和Q值。
步骤S4中,绕制好的空心电感测试合格后,利用脱模旋钮320将绕制工装300从电感线圈200中旋出;反之,若测试不合格,则需要拆除电感线圈200并重新绕制。
步骤S5中,将固定支架100旋入到电感线圈200中的合适位置,以确保电感线圈200两端的引脚均卡合在完整的第一V形凹槽120中,至此完成空心电感的制备。
在某些实施例中,绕制工装300能够与固定支架100拼接成一体,实现绕制工装300一边脱模的同时一边将固定支架100旋入到电感线圈200中,以此将两个工序连贯成为一个工序,固定支架100更顺畅地接替绕制工装300,能够避免固定支架100安装不当导致损坏已绕制好的电感线圈200,同时也能够降低固定支架100的安装难度,有利于提高制备效率。
在某些实施例中,绕制工装仅有一个端面设置有脱模旋钮;
步骤S2中的具体步骤包括:
S21.将导线卡合在第二V形凹槽中并将脱模旋钮作为施力点转动绕制工装以绕制成电感线圈;
步骤S4中的具体步骤包括:
S41.按照与电感线圈绕制方向相反的方向旋转绕制工装,以将绕制工装从电感线圈中旋出。
本实施例中,为节约用料以降低绕制工装300的制造成本,只在绕制工装300的其中一个端面设置脱模旋钮320,而利用绕制工装300绕制电感线圈200时,将导线卡合在第二V形凹槽中并以脱模旋钮320为施力点转动绕制工装300,从而得到电感线圈200,绕制过程中将脱模旋钮320作为施力点协助绕制能够降低绕制难度,同时由于最后绕制得到的电感线圈200的螺旋方向与绕制工装300上第二V形凹槽310的螺旋方向相同,因此以脱模旋钮320作为施力点从电感线圈200中旋出绕制工装300时,按照与绕制方向相反的方向旋转绕制工装300更便于脱模(若以与绕制方向相同的方向旋转绕制工装300,则脱模旋钮320会逐渐朝向电感线圈200内部移动,最后受电感线圈200的结构阻碍而无法继续以脱模旋钮320作为施力点将绕制工装300从电感线圈200中旋出)。
在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
参考术语“一个实施方式”、“某些实施方式”、“示意性实施方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合所述实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的实施例而已,并不用于限制本发明的保护范围,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 (7)
1.一种高精度射频空心电感,其特征在于,包括:
固定支架(100),所述固定支架(100)包括至少四个沿所述固定支架(100)的径向方向凸出且沿所述固定支架(100)的轴向方向延伸的支撑部(110),所有所述支撑部(110)呈中心对称设置且相邻两个所述支撑部(110)之间无遮挡;每个所述支撑部(110)沿自身的凸出方向远离对称中心的一侧均设置有第一V形凹槽(120),且所有所述支撑部(110)的所述第一V形凹槽(120)均沿同一圆柱螺旋线延伸,所述圆柱螺旋线的轴线与所述固定支架(100)的轴线重合;
导线,所述导线的周面紧贴在所述第一V形凹槽(120)宽度方向的两侧槽面上,且所述导线沿所述第一V形凹槽(120)的延伸方向绕制成电感线圈(200)以使所述电感线圈(200)套设在所述固定支架(100)上;
每个所述支撑部(110)均设置有沿自身的厚度方向延伸的多个通孔(130),同一所述支撑部(110)上的多个所述通孔(130)沿所述固定支架(100)的轴向方向间隔排布;
所有所述通孔的分布位置满足以下关系:
;
其中,是同一个所述支撑部上的所述通孔沿第一轴向方向的排序,所述第一轴向方向指的是从所述固定支架的第一端面到所述固定支架的第二端面的轴向方向,j是所述支撑部在绕所述第一轴向方向的预设旋向上的排序,其中,第一个支撑部是最靠近所述第一端面的所述通孔所在的所述支撑部, />为第j个所述支撑部上排行第i的所述通孔在第一轴向方向上与所述第一端面的距离,/>为第1个所述支撑部上排行第i的所述通孔在第一轴向方向上与所述第一端面的距离,/>为分布间距;
所述分布间距满足以下条件:
;
其中,为所述圆柱螺旋线的螺距,/>为所述支撑部的总数量。
2.根据权利要求1所述的高精度射频空心电感,其特征在于,所述固定支架(100)的横截面形状为米字形或十字形。
3.根据权利要求1所述的高精度射频空心电感,其特征在于,所述固定支架(100)由环氧树脂、ABS中的任意一种绝缘材料制成。
4.根据权利要求1所述的高精度射频空心电感,其特征在于,所述固定支架(100)沿轴向方向延伸的长度大于所述电感线圈(200)的长度。
5.根据权利要求4所述的高精度射频空心电感,其特征在于,所述第一V形凹槽(120)的圈数比所述电感线圈(200)的圈数至少多一圈。
6.一种用于制作如权利要求1-5任一项所述高精度射频空心电感的制备方法,其特征在于,包括以下步骤:
S1.根据设计参数要求制作绕制工装和所述固定支架;所述绕制工装的周面设置有与所述第一V形凹槽相同的第二V形凹槽且端面设置有脱模旋钮;
S2.利用所述绕制工装将导线绕制成所述电感线圈;
S3.测量所述电感线圈的实际参数;
S4.在所述实际参数符合所述设计参数要求后,扭动所述脱模旋钮以将所述绕制工装从所述电感线圈中旋出;
S5.将所述固定支架与所述绕制工装拼接成一体后依次以所述固定支架上的各个通孔作为施力点将所述固定支架旋入到所述电感线圈中,以得到所述高精度射频空心电感。
7.根据权利要求6所述的制备方法,其特征在于,所述绕制工装仅有一个端面设置有所述脱模旋钮;
步骤S2中的具体步骤包括:
S21.将所述导线卡合在所述第二V形凹槽中并将所述脱模旋钮作为施力点转动所述绕制工装以绕制成所述电感线圈;
步骤S4中的具体步骤包括:
S41.按照与所述电感线圈绕制方向相反的方向旋转所述绕制工装,以将所述绕制工装从所述电感线圈中旋出。
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Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB640500A (en) * | 1946-04-16 | 1950-07-19 | Rudolph Conrad De Holzer | Air core inductor for radio-frequencies with pre-determined dynamic resistance |
CN1147681A (zh) * | 1996-04-17 | 1997-04-16 | 北京电力设备总厂 | 多层开放式空心电感线圈 |
CN203799823U (zh) * | 2014-03-26 | 2014-08-27 | 河北京丰电力设备有限公司 | 编织、开放式空芯电感线圈 |
CN107393714A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-11-24 | 天津经纬正能电气设备有限公司 | 调感电抗器的新型绕制方法 |
KR20190056763A (ko) * | 2017-11-17 | 2019-05-27 | 주식회사 코아전기 | 보빈 및 이를 포함하는 토로이달 인덕터 |
CN210429532U (zh) * | 2019-09-09 | 2020-04-28 | 嘉兴威士顿电子科技有限公司 | 一种结构紧凑的电流互感器 |
CN111785512A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 桂林电子科技大学 | 一种用于电抗器的缠绕模具 |
CN111933449A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-11-13 | 陆林娣 | 电感器线圈弯曲成型系统 |
CN111933445A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-13 | 陆林娣 | 高频电感线圈的绕制系统 |
CN213277725U (zh) * | 2020-11-24 | 2021-05-25 | 惠州市磁极新能源科技有限公司 | 实芯电感线圈 |
CN216015041U (zh) * | 2021-09-03 | 2022-03-11 | 湖南微朗科技有限公司 | 空芯电感器 |
-
2023
- 2023-11-28 CN CN202311602754.XA patent/CN117316606B/zh active Active
Patent Citations (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB640500A (en) * | 1946-04-16 | 1950-07-19 | Rudolph Conrad De Holzer | Air core inductor for radio-frequencies with pre-determined dynamic resistance |
CN1147681A (zh) * | 1996-04-17 | 1997-04-16 | 北京电力设备总厂 | 多层开放式空心电感线圈 |
CN203799823U (zh) * | 2014-03-26 | 2014-08-27 | 河北京丰电力设备有限公司 | 编织、开放式空芯电感线圈 |
CN107393714A (zh) * | 2017-07-31 | 2017-11-24 | 天津经纬正能电气设备有限公司 | 调感电抗器的新型绕制方法 |
KR20190056763A (ko) * | 2017-11-17 | 2019-05-27 | 주식회사 코아전기 | 보빈 및 이를 포함하는 토로이달 인덕터 |
CN210429532U (zh) * | 2019-09-09 | 2020-04-28 | 嘉兴威士顿电子科技有限公司 | 一种结构紧凑的电流互感器 |
CN111933449A (zh) * | 2020-07-07 | 2020-11-13 | 陆林娣 | 电感器线圈弯曲成型系统 |
CN111933445A (zh) * | 2020-07-16 | 2020-11-13 | 陆林娣 | 高频电感线圈的绕制系统 |
CN111785512A (zh) * | 2020-08-07 | 2020-10-16 | 桂林电子科技大学 | 一种用于电抗器的缠绕模具 |
CN213277725U (zh) * | 2020-11-24 | 2021-05-25 | 惠州市磁极新能源科技有限公司 | 实芯电感线圈 |
CN216015041U (zh) * | 2021-09-03 | 2022-03-11 | 湖南微朗科技有限公司 | 空芯电感器 |
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Publication number | Publication date |
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