CN117373796A - 一种共模电感及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种共模电感及其制备方法，一种共模电感，包括磁芯、底座、绕组和导电端子，所述磁芯固定于所述底座上，所述绕组缠绕设置于所述磁芯上，所述导电端子固定于所述底座上，所述导电端子上设有延伸至底座外侧的焊接部，所述绕组端部的导线端固定于所述焊接部上，所述磁芯包括两根相互平行的第一磁柱和两根相互平行的第二磁柱，两根第一磁柱分别固定于两根第二磁柱的两端，以使所述磁芯围合成方环结构，所述绕组绕设于所述第二磁柱上，所述导电端子包括底片，所述底片固定于所述底座的底部，本发明的共模电感，能够加强绕组导线端的固定强度，有效防止绕组导线端脱落，提高可靠性，能够实现导线端焊接预固定，降低焊接难度。

Description

一种共模电感及其制备方法

技术领域

本发明涉及电子半导体技术领域，具体是一种共模电感及其制备方法。

背景技术

现有的线圈元器件，例如专利号为JP4188906B2所示类型的产品，如图1所示，该线圈元器件是具有长方形的边框形状(口字型)的磁芯体的共模扼流线圈(即共模电感)。通过在长方形的边框形状的磁芯上卷绕导线来形成线圈。上述共模电感存在着零件及产品加工难度大，生产成本高，可靠性存在隐患的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种共模电感及其制备方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种共模电感，包括磁芯、底座、绕组和导电端子，所述磁芯固定于所述底座上，所述绕组缠绕设置于所述磁芯上，所述导电端子固定于所述底座上，所述导电端子上设有延伸至底座外侧的焊接部，所述绕组端部的导线端固定于所述焊接部上。

作为本发明的进一步方案：所述磁芯包括两根相互平行的第一磁柱和两根相互平行的第二磁柱，两根第一磁柱分别固定于两根第二磁柱的两端，以使所述磁芯围合成方环结构，所述绕组绕设于所述第二磁柱上。

作为本发明的进一步方案：所述导电端子包括底片，所述底片固定于所述底座的底部，所述底片与所述焊接部电连接。

作为本发明的进一步方案：所述导电端子与所述底座一体成型，所述导电端子至少一部分嵌设于所述底座内。

作为本发明的进一步方案：所述导电端子包括底片、侧片和端片，两个所述侧片固定设置于所述底片两侧，所述端片固定安装在所述底片的一端，所述端片与两个所述侧片固定，使所述导电端子形成半框体结构，所述焊接部由其中一个所述侧片延伸形成。

作为本发明的进一步方案：所述共模电感还包括盖体，所述盖体盖设于所述磁芯的顶部。

作为本发明的进一步方案：所述盖体为与所述磁芯外轮廓相匹配的方形塑料板件，所述盖体与所述磁芯相互粘接。

作为本发明的进一步方案：所述盖体两侧边缘分别设置有向下延伸的扣臂，所述扣臂端部形成卡钩，所述底座上开设有卡钩台阶，所述扣臂穿过所述磁芯，所述卡钩扣接于所述卡钩台阶上。

作为本发明的进一步方案：所述底座上设置定位凸起，所述磁芯上开设有供所述定位凸起插入的定位盲孔，所述底座与所述磁芯固连时，所述定位凸起插入所述定位盲孔内。

另一方面，本发明还提供一种共模电感的制备方法，该用方法用于制备上述的共模电感，包括以下步骤：

预制盖体，方环磁芯，带导电端子的底座，所述导电端子上延伸出焊接部；

将所述方环磁芯和所述带导电端子的底座相互固定；

将带绝缘皮膜导线分别缠绕在所述方环磁芯的第二磁柱上以形成两个绕组；

将所述绕组两端的导线端分别电连接到所述导电端子的所述焊接部上并进行焊接固定；

将所述盖体的扣臂穿过所述磁芯及所述底座的预设凹槽后，将其端部的卡钩扣入所述底座的卡钩台阶上，得到共模电感成品。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明的共模电感及其制备方法，制得的共模电感结构紧凑，生产成本低，通过将磁芯固定于所述底座上，所述绕组缠绕设置于所述磁芯上，所述导电端子固定于所述底座的底部，导电端子上延伸有焊接部，所述绕组端部的导线端穿入焊接部内并固定设置，从而能够加强绕组导线端的固定强度，有效防止绕组导线端脱落，提高可靠性；

本发明的共模电感，焊接部能够对导线端进行预固定，防止焊接时操作不当发生导线端脱落，进而降低焊接难度。

本发明共模电感，通过将导电端子与底座通过注塑工艺一体成型，使得导电端子的一部分包裹于底座的外部，用于连接外部电子器件，另一部分嵌设于底座内，从而增加导电端子与底座的连接稳定性。

本发明的共模电感，通过将磁芯设置成方环磁芯，使得磁场强度分布更加均匀，磁芯的内侧得到充分利用，以保证更大的磁通量，从而适应大电流工作环境，使该共模电感在相同的电感量/阻抗下，产品的直流电阻减少12％左右，磁材使用量减少10％左右，生产总成下降8％左右，进一步降低生产成本，保证产品性能。

附图说明

图1为背景技术中共模电感的结构示意图；

图2为本发明实施例共模电感的结构示意图；

图3为本发明实施例共模电感的俯视图；

图4为本发明实施例共模电感的剖视图；

图5为本发明实施例共模电感中盖体的结构示意图；

图6为本发明实施例共模电感中磁芯的结构示意图；

图7为本发明实施例共模电感中底座与导电端子的装配示意图；

图8为本发明实施例共模电感中底座的结构示意图；

图9为本发明实施例共模电感中导电端子的第一视角结构示意图；

图10为本发明实施例共模电感中导电端子的第二视角结构示意图；

图11为本发明另一实施例中底座与导电端子的装配示意图；

图12为本发明实施例中共模电感的制备方法流程图；

图中：盖体10、扣臂11、卡钩12；绕组20，导线端21；

磁芯30、第一磁柱31、第二磁柱32、第一凹槽33；

底座40，第二凹槽41、卡钩台阶42、定位凸起43、限位块44、第一端面45；

导电端子50、底片51、侧片52、端片53、限位孔54、第二端面55；

焊接部60、通孔61。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

请参阅图2～4，图2为本发明实施例共模电感的结构示意图；图3为本发明实施例共模电感的俯视图；图4为本发明实施例共模电感的剖视图。

本发明实施例中，一种共模电感，包括绕组20、磁芯30、底座40和导电端子50，磁芯30固定安装在底座40上，导电端子50设置于底座40上，用于连接外部电子器件，导电端子50上具有一延伸至底座40之外的焊接部60，该焊接部60用于焊接由绕组20两端伸出的导线端21，绕组20缠绕设置于磁芯30上，绕组20端部延伸出的导线端21固定焊接于焊接部60上。通过将绕组20端部的导线端21与焊接部60固定并实现二者的电连接，从而能够增加导线端21的固定强度，使导线端21的剥离强度提升到20N以上，有效防止导线端21脱落。

参阅图6，本实施例中，磁芯30由磁性材料制成，包括两根相互平行的第一磁柱31和两根相互平行的第二磁柱32，两根第一磁柱31分别固定于两根第二磁柱32的两端，第一磁柱31和第二磁柱32相互垂直并围合成方环结构，进而形成闭合磁路，第二磁柱32作为绕组20的缠绕位，用于缠绕绕组20；第一磁柱31作为安装部，其底部用于安装底座40，其顶部可安装盖体10。

本发明的磁芯30通过磁性材料制备，并使第一磁柱31和第二磁柱32共同围合成方环磁芯，以形成闭合磁路，从而使得磁场强度分布更加均匀，磁芯30的内侧，即两根第一磁柱31的内侧得到充分利用，以保证更大的磁通量，从而适应大电流工作环境，进而对共模电流达到更好的扼流效果。

在一些实施例中，磁芯30上的两个第二磁柱32上缠绕绕组20，该绕组20由漆包线绕圈设置而成，两个绕组20的两端共形成四个导线端21，四个导线端21分别固定于导电端子50上的焊接部60处，以实现绕组20、焊接部60、导电端子50的电连接，导电端子50用于电连接外部器件，其中两个导电端子50作为该共模电感的输入端，另外两个导电端子50作为该共模电感的输出端，共同电连接于外部器件。

参阅图7，本实施例中，底座40由绝缘材料制成，例如，底座40可以是塑胶材料通过注塑成型的方式形成，该底座40固定安装在磁芯30的两个第一磁柱31上，作为一种示例，底座40与第一磁柱31的截面形状大呈相同，使二者之间的装配更加契合。

在一些实施例中，为了便底座40与磁芯30之间达到更佳的定位效果，底座40的顶部(即与磁芯30的结合面)设置至少一个定位凸起43，例如，本实施例中，定位凸起43的数量设置为两个。相对应的，磁芯30的第一磁柱31的下端面上开设有两个供定位凸起43插入的定位盲孔(图中未示出)。底座40与磁芯30固定时，底座40上的定位凸起43插接与磁芯30上的定位盲孔内，以加强二者之间的定位效果。

可选的，导电端子50固定设置于底座40的两端，用于焊接外部电子元件，焊接部60由导电端子50向外局部延伸形成，并设置于靠近底座40的两端位置，焊接部60与导电端子50之间电连接，该焊接部60用于焊接由绕组20两端延伸出的导线端21。

参阅图9和图10，本发明实施例中，用于连接外部电路的导电端子50固定安装在底座40的底部，导电端子50至少包括一金属制底片51，该底片51可以通过粘接的方式固定于底座40的两侧底面，用于焊接外部设备。底片51的一端向外弯折延伸并形成焊接部60，焊接部60由底座40的侧部向外伸出，此时，该焊接部60形成一导电薄片，当其于导线端21焊接时，可直接将对应侧的导线端21放置于焊接部60处，并通过锡焊或激光焊接等方式进行焊接固定。更优选的，该连接于导电端子50的焊接部60，可以通过缠绕或卡、夹紧等方式临时将绕组20两端的导线端21进行固定，例如，将导线端21先放置于焊接部60处，再将焊接部60沿导线端21的周侧弯曲收卷，并实现对导线端21的预夹持，以便于导线端21与焊接部60之间的连接稳定性，防止在进行导线端21与导电端子60焊接时，线圈线头或线尾的意外脱落。

本实施例中，通过底片51的设置增加了导电端子50与外部电路的焊接面积，例如，将该共模电感焊接于PCB电路板上时，PCB电路板上预留有四个位置相同的焊座，将该共模电感固定于PCB电路板上，并将四个底片51与焊座固定并电连接，以实现本发明共模电感的焊接安装，方便高效。该底片51作为电极面，其底面高离底座40下表面0.05mm以上。

在一些实施例中，为了进一步提高导电端子50与绝缘底座40之间的安装牢固性，该导电端子50还包括侧片52和端片53，其中，两个侧片52固定设置于底片51两侧，端片53固定安装在底片51的一端，端片53与两个侧片52固定，从而使该导电端子50形成矩形的半框体结构，此种情形下，焊接部60由其中一个侧片52向外延伸形成。

在一些实施例中，导电端子50与底座40可以通过粘连、卡设的方式固定，更佳的，如图11所示，该导电端子50与底座40通过注塑工艺一体成型，使得导电端子50的一部分包裹于底座40的外部，用于连接外部电子器件，另一部分嵌设于底座40内，从而增加导电端子50与底座40的连接稳定性。例如，导电端子50通过底片51、侧片52以及端片53共同形成半框形结构，注塑成型后，底片51固定于底座40的底面，端片53以及其中一个侧片52包覆于底座40的外侧面，另一个侧片52嵌设于底座40的内部，并形成三面包围的嵌入式结构，从而大大增加了固定接触面积，进一定提高二者的牢固性。

在一些实施例中，底座40上具有靠近磁芯30内侧的第一端面45，导电端子50上具有靠近磁芯30内侧的第二端面55，作为一种示例，该第一端面45可突出第二端出55。作为另一种优选示例，底座40上的第一端面45与导电端子50上的第二端面55共面设置，即二者齐平，从而在底座40与导电端子50注塑成型时，使得底座40更好加工。

结合图8和图9，在一些实施例中，导电端子50的两个侧片52上分别开设有限位孔54，与之相对应的，一体成型后的底座40上的相应位置上形成限位块44，两个侧片52上的限位孔54穿设于安装部45上的限位块44并与之扣紧，从而防止导电端子50发生脱落。

在一些实施例中，焊接部60与导线端21在焊接时，焊接部60对导线端21进行收卷预固定，此时，焊接部60形成近似筒状结构，焊接时，需要将焊枪、焊锡或助焊剂等放入到焊接部60内部，而焊接部60的收卷后，使得焊接部60的开口侧空间非常有限，增加了焊接难度，为了解决这一问题。优选的，焊接部60上开设有通孔61，在焊接时，先将导线端21放置于焊接部60处，再将焊接部60绕导线端21进行收卷预固定，将焊锡、助焊剂以及焊枪的端部由该通孔61处沿径向伸入到焊接部60内进行焊接，从而解决焊接操作空间有限的问题，大幅度降低焊接难度，提高焊接有效性及牢固性。

在一些实施例中，在导电端子50与焊接部60为一体成型结构的基础上，焊接部60的下表面高出导电端子50的底片51约0.1mm以上。

本实施例中的共模电感还包括一盖体10，盖体10固定安装在磁芯30的第一磁柱31顶部，以实现磁芯30以及绕组20的覆盖保护，在一种实施方式中，盖体10设置为与磁芯30外轮廓相匹配的方形塑料板件，盖体10的底面与磁芯30中第一磁柱31的上表面通过粘连的方式固定连接。通过将盖体10与磁芯30的上端面通过粘连的方式固定，从而能够增加绕组的绕线空间，以提高电感特性及阻抗，降低直流电阻。

参阅图5，在另一些实施例中，为了便于盖体10的拆卸安装，盖体10还可采用扣合的方式固定。具体的，盖体10的两侧边缘分别设置有向下竖直延伸的扣臂11，扣臂11的端部向内弯折以形成卡钩12，与之对应的，磁芯30的外侧开设有第一凹槽33，底座40上位于两个安装部45之间开设有与第一凹槽33位置对应的第二凹槽41，第二凹槽41的底部形成供卡钩12卡入的卡钩台阶42，扣臂11容置于第一凹槽33、第二凹槽41内，卡钩12卡设于底座40上的卡钩台阶42处，以实现盖体10的固定。通过此设置，能够简化盖体10结构，降低加工成本，且便于盖体10的安装和拆卸。

参阅图12，另一方面，本发明实施例还提供一种共模电感的制备方法，该用方法用于制备上述任意一种实施方式的共模电感，包括以下步骤：

S1:预制盖体10，方环磁芯30，带导电端子50的底座40，导电端子50上延伸出焊接部60；

其中，带导电端子50的底座40通过注塑成型的方式制备，将导电端子50嵌设于底座模具中，导电端子50上的焊接部60伸出底座模具之外，并向底座模具内进行注塑后冷却脱模以制得带导电端子50的底座40，该导电端子50的一部分包覆于底座40的底部外侧，用于连接外部电子元件，另一部分嵌入底座40内，二者一体成型，焊接部60延伸至底座40的外侧。

S2:将方环磁芯30和带导电端子的底座40相互固定；

S3:将带绝缘皮膜导线分别缠绕在方环磁芯30的第二磁柱32上以形成两个绕组20；

S4:将绕组20两端的导线端21分别电连接到导电端子50的焊接部60上并进行焊接固定；

S5:将盖体10的扣臂11穿过磁芯30及底座40的预设凹槽后，将其端部的卡钩12扣入底座40的卡钩台阶42上，得到共模电感成品。

尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，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)

1.一种共模电感，包括磁芯、底座、绕组和导电端子，其特征在于，所述磁芯固定于所述底座上，所述绕组缠绕设置于所述磁芯上，所述导电端子固定于所述底座上，所述导电端子上设有延伸至底座外侧的焊接部，所述绕组端部的导线端固定于所述焊接部上。

2.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述磁芯包括两根相互平行的第一磁柱和两根相互平行的第二磁柱，两根第一磁柱分别固定于两根第二磁柱的两端，以使所述磁芯围合成方环结构，所述绕组绕设于所述第二磁柱上。

3.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述导电端子包括底片，所述底片固定于所述底座的底部，所述底片与所述焊接部电连接。

4.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述导电端子与所述底座一体成型，所述导电端子至少一部分嵌设于所述底座内。

5.根据权利要求4所述的共模电感，其特征在于，所述导电端子包括底片、侧片和端片，两个所述侧片固定设置于所述底片两侧，所述端片固定安装在所述底片的一端，所述端片与两个所述侧片固定，使所述导电端子形成半框体结构，所述焊接部由其中一个所述侧片延伸形成。

6.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述共模电感还包括盖体，所述盖体盖设于所述磁芯的顶部。

7.根据权利要求6所述的共模电感，其特征在于，所述盖体为与所述磁芯外轮廓相匹配的方形塑料板件，所述盖体与所述磁芯相互粘接。

8.根据权利要求6所述的共模电感，其特征在于，所述盖体两侧边缘分别设置有向下延伸的扣臂，所述扣臂端部形成卡钩，所述底座上开设有卡钩台阶，所述扣臂穿过所述磁芯，所述卡钩扣接于所述卡钩台阶上。

9.根据权利要求1所述的共模电感，其特征在于，所述底座上设置定位凸起，所述磁芯上开设有供所述定位凸起插入的定位盲孔，所述底座与所述磁芯固连时，所述定位凸起插入所述定位盲孔内。

10.一种共模电感的制备方法，该用方法用于制备如权利要求1-9中任意一项所述的共模电感，其特征在于，包括以下步骤：

预制盖体，方环磁芯，带导电端子的底座，所述导电端子上延伸出焊接部；

将所述方环磁芯和所述带导电端子的底座相互固定；

将带绝缘皮膜导线分别缠绕在所述方环磁芯的第二磁柱上以形成两个绕组；

将所述绕组两端的导线端分别电连接到所述导电端子的所述焊接部上并进行焊接固定；

将所述盖体的扣臂穿过所述磁芯及所述底座的预设凹槽后，将其端部的卡钩扣入所述底座的卡钩台阶上，得到共模电感成品。