CN117558540A - 一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 - Google Patents
一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN117558540A CN117558540A CN202311833603.5A CN202311833603A CN117558540A CN 117558540 A CN117558540 A CN 117558540A CN 202311833603 A CN202311833603 A CN 202311833603A CN 117558540 A CN117558540 A CN 117558540A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winding
- wire
- coil
- wound
- units
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 title claims description 11
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 497
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 7
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 5
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 5
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000003973 paint Substances 0.000 abstract description 13
- 238000005452 bending Methods 0.000 abstract description 5
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical group [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000005476 soldering Methods 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 238000012797 qualification Methods 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 239000011889 copper foil Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 229910003460 diamond Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010432 diamond Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000003071 parasitic effect Effects 0.000 description 1
- 230000011218 segmentation Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2847—Sheets; Strips
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/2871—Pancake coils
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F41/00—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
- H01F41/02—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
- H01F41/04—Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
- H01F41/06—Coil winding
- H01F41/061—Winding flat conductive wires or sheets
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
Abstract
一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法,连绕线圈具有中心通道,连绕线圈由卷绕线材绕中心通道卷绕而成;卷绕线材具有相互垂直的宽度方向和厚度方向,宽度方向和厚度方向均与卷绕线材的长度方向垂直,卷绕线材在厚度方向上的尺寸小于或等于其在宽度方向上的尺寸,中心通道的延伸方向与卷绕线材的宽度方向同向,这样使得卷绕线材在卷绕时朝向其尺寸较小的厚度方向折弯,能够在卷绕过程中减小卷绕线材由于折弯而导致漆膜发生变形的变形量,从而可以减小漆膜爆皮的概率,降低连绕线圈耐压不良的概率;并且卷绕线材的截面形状为方形或扁平结构,这样可以通过增加卷绕线材的截面面积以增加线圈的通电功率,满足大功率的使用要求。
Description
技术领域
本发明涉及线圈技术领域,具体涉及一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法。
背景技术
磁性元件主要包括磁铁和线圈,不同的磁性元件的线圈有不同的绕线方式。常规线圈包括扁平立绕线圈、线饼线圈、PCB绕组线圈、铜箔卷绕线圈和平绕线圈;每种线圈都有各自优缺点,如PCB绕组线圈更适用于高度空间紧凑的平板类磁性器件,但是很难做到大功率;扁平立绕线圈通常用在载流能力较大的磁性器件中,但是对于宽度尺寸和厚度尺寸较大的扁平线来说,扁平线在绕制时朝向其宽度方向的一侧弯曲,由于绕制半径可能较小,扁平线表面的漆膜容易爆皮导致磁性元件耐压不良,因此常规线圈存在功率受限和耐压不良的问题。
发明内容
本发明主要解决的技术问题是提供一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法,以解决常规线圈功率受限和漆膜爆皮而导致耐压不良的技术问题。
根据第一方面,一种实施例中提供一种连绕线圈,所述连绕线圈具有中心通道,所述连绕线圈由卷绕线材绕所述中心通道卷绕而成;
所述卷绕线材具有相互垂直的宽度方向和厚度方向,所述宽度方向和所述厚度方向均与所述卷绕线材的长度方向垂直,所述卷绕线材在所述厚度方向上的尺寸小于或等于其在所述宽度方向上的尺寸,所述中心通道的延伸方向与所述卷绕线材的宽度方向同向。
在一种可选的实施例中,所述连绕线圈具有卷绕单元,所述卷绕单元包括由所述卷绕线材围绕所述中心通道卷绕形成的多圈线圈,相邻两圈线圈在所述卷绕线材的厚度方向上排布,所述卷绕单元在所述中心通道延伸方向上的尺寸与所述卷绕线材的宽度方向上的尺寸相同。
在一种可选的实施例中,所述连绕线圈具有多个所述卷绕单元,多个所述卷绕单元沿所述中心通道排布,所述卷绕单元具有连接端;所述连绕线圈还具有与所述连接端连接的连接段,相邻两个所述卷绕单元通过所述连接段连接。
在一种可选的实施例中,所述连绕线圈具有卷绕组,所述卷绕组包括相邻的两个所述卷绕单元,所述连接端包括靠近所述中心通道的内侧连接端和远离所述中心通道的外侧连接端;所述卷绕组中,两个所述卷绕单元的内侧连接端通过所述连接段连接,两个所述卷绕单元的外侧连接端形成所述卷绕组的外接端。
在一种可选的实施例中,所述连绕线圈具有多个卷绕组,多个卷绕组沿所述中心通道排布,相邻两个所述卷绕组的所述外接端通过所述连接段连接。
在一种可选的实施例中,所述卷绕线材中的导电部分由铜、铜合金、铝和铝合金中的至少一种材料制成。
根据第二方面,一种实施例中提供一种磁性元件,其包括铁芯和上述任一项所述的连绕线圈,所述铁芯位于所述中心通道,所述连绕线圈卷绕至所述铁芯上。
根据第三方面,一种实施例中提供一种如上述连绕线圈的制备方法,包括卷绕单元的制备方法,所述卷绕单元的制备方法包括:
将卷绕线材上卷绕起始端的宽度方向所在的面与卷绕体的侧面贴合,保持卷绕线材的宽度方向与卷绕体的长度方向同向,卷绕线材的长度方向和厚度方向均与卷绕体的长度方向垂直;
将卷绕线材沿其长度方向卷绕多圈至卷绕体上以形成卷绕单元;在垂直卷绕体长度方向上,使相邻两圈卷绕线材在卷绕体上的正投影重合;
将卷绕单元从卷绕体上取下。
在一种可选的实施例中,所述连绕线圈的制备方法还包括:
在卷绕单元制备前,根据所需卷绕单元的个数,将卷绕线材沿长度方向分出多段,在相邻两段之间预留连接段;
将每段卷绕线材均按照所述卷绕单元的制备方法进行卷绕;
使多个卷绕后的卷绕单元在卷绕线材的宽度方向上依次排列。
在一种可选的实施例中,所述将每段卷绕线材均按照所述卷绕单元的制备方法进行卷绕,包括:
使相邻两段卷绕线材的卷绕方向相反;
在卷绕线材的长度方向上,使第(2N-1)段卷绕线材的卷绕起始端为第(2N-1)段卷绕线材的靠近第2N段卷绕线材的端部,使第2N段卷绕线材的卷绕起始端为第2N段卷绕线材的靠近第(2N-1)段卷绕线材的端部,N为正整数。
依据上述实施例的连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法,连绕线圈具有中心通道,连绕线圈由卷绕线材绕中心通道卷绕而成;卷绕线材具有相互垂直的宽度方向和厚度方向,宽度方向和厚度方向均与卷绕线材的长度方向垂直,卷绕线材在厚度方向上的尺寸小于或等于其在宽度方向上的尺寸,中心通道的延伸方向与卷绕线材的宽度方向同向,这样使得卷绕线材在卷绕时朝向其尺寸较小的厚度方向折弯,能够在卷绕过程中减小卷绕线材由于折弯而导致漆膜发生变形的变形量,从而可以减小漆膜爆皮的概率,降低连绕线圈耐压不良的概率;并且卷绕线材的截面形状为方形或扁平结构,这样可以通过增加卷绕线材的截面面积以增加线圈的通电功率,满足大功率的使用要求。
附图说明
图1为一种连绕线圈的实施例中卷绕单元的结构示意图;
图2为一种连绕线圈的实施例中卷绕组的结构示意图;
图3为一种连绕线圈的实施例中两个卷绕组连接的结构示意图;
图4为一种连绕线圈的实施例中三个卷绕组连接的结构示意图;
图5为一种连绕线圈的制备方法实施例中卷绕单元的制备方法流程图;
图6为一种连绕线圈的制备方法实施例的流程图;
图7为一种连绕线圈实施例中卷绕线材卷绕前的各部分结构示意图。
图中:1、连绕线圈;11、中心通道;12、卷绕组;121、卷绕单元;1211、内侧连接端;1212、外侧连接端;122、连接段;1210、卷绕起始端。
具体实施方式
下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中,很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而,本领域技术人员可以毫不费力的认识到,其中部分特征在不同情况下是可以省略的,或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下,本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述,这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没,而对于本领域技术人员而言,详细描述这些相关操作并不是必要的,他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。
另外,说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时,方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此,说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例,并不意味着是必须的顺序,除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。
本文中为部件所编序号本身,例如“第一”、“第二”等,仅用于区分所描述的对象,不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”,如无特别说明,均包括直接和间接连接(联接)。
本发明的实施例公开一种连绕线圈1,连绕线圈1具有中心通道11,连绕线圈1由卷绕线材绕中心通道11卷绕而成;卷绕线材具有相互垂直的宽度方向和厚度方向,宽度方向和厚度方向均与卷绕线材的长度方向垂直,卷绕线材在其厚度方向上的尺寸小于或等于卷绕线材在其宽度方向上的尺寸,中心通道11的延伸方向与卷绕线材的宽度方向同向。
这样使得卷绕线材在卷绕时朝向其尺寸较小的厚度方向折弯,能够在卷绕过程中减小卷绕线材由于折弯而导致漆膜发生变形的变形量,从而可以减小漆膜爆皮的概率,降低连绕线圈1耐压不良的概率,提高连绕线圈1批量生产的合格率;并且卷绕线材的截面形状为方形或扁平结构,这样可以通过增加卷绕线圈的截面面积以增加线圈的通电功率,满足大功率的使用要求;而且按照这种卷绕方式卷绕多圈所形成的连绕线圈1能够减小连绕线圈1本身的寄生电容,增加连绕线圈1的散热通道。
具体地,一些实施例中,卷绕线材包括位于卷绕线材中心的导电部分和包覆在导电部分上的漆膜和绝缘层,其中的导电部分可由铜、铜合金、铝和铝合金中的至少一种材料制成,如一实施例中,导电部分由铜制成,或者在另一个实施例中导电部分由于铜和铜合金制成。
一些实施例中,请参考图1至图4,卷绕线材在垂直其长度方向上的横截面形状大体为长方形,卷绕线材的宽度方向即为长方形截面的长度方向,而卷绕线材的厚度方向为长方形截面的宽度方向;卷绕线材在卷绕时朝向卷绕线材的厚度方向,也即绕长方形截面的长度方向卷绕,卷绕线材厚度方向上靠近卷绕中心位置的表面漆膜被压缩,而远离卷绕中心位置的表面漆膜被拉伸,由于卷绕线材厚度方向上的尺寸较小,这样卷绕线材在卷绕时表面漆膜被压缩量和被拉伸的量相对较小,这样可以减小连绕线圈1中卷绕线材表面漆膜破损的概率,从而提高连绕线圈1耐压合格的概率以及批量生产的合格率。
当然在其他一些实施例中,卷绕线材在垂直其长度方向上的横截面形状严格来说是正方形或近似长方形的结构,如受到加工工艺影响,卷绕线材的横截面形状可以是在长方形的四个角位置设置倒角的结构,这样也可以理解为该卷绕线材的横截面形状大体为长方形。或者在其他一些实施例中,卷绕线材的横截面形状还可以是跑道形、菱形、六边形或者其他扁平结构,这种扁平结构的卷绕线材在垂直其长度方向的平面内具有尺寸最小的厚度方向,这种扁平结构的卷绕线材的宽度方向可以理解为在垂直长度方向的平面内与该尺寸最小的厚度方向垂直的方向。卷绕线材在卷绕时绕沿其宽度方向上延伸的中心通道11卷绕,且卷绕时弯折的方向为朝向卷绕线材的厚度方向,也即朝向卷绕线材尺寸最小的方向,通过这种方式卷绕的卷绕线材上漆膜的变形量较小,能够在连绕形成连绕线圈1后降低连绕线圈1的耐压不良的概率,提高连绕线圈1批量生产的合格率。
一些实施例中,请参考图1,连绕线圈1具有卷绕单元121,卷绕单元121包括由卷绕线材绕中心通道11卷绕形成的多圈线圈,相邻两圈线圈在与中心通道11延伸方向垂直的方向上排布,也即相邻两圈线圈在卷绕线材的厚度方向上叠放,卷绕单元121在中心通道11延伸方向上的尺寸与卷绕线材的宽度方向上的尺寸相同,这样能够有效减小卷绕单元121在中心通道11延伸方向上的尺寸,即减小整个卷绕单元121的体积,方便卷绕单元121在磁性元件中的布置。
当然在其他一些实施例中,若连绕线圈1具有足够大的放置空间,卷绕单元121中相邻两圈线圈还可以在垂直中心通道11的方向上,也即在卷绕线材的厚度方向上错开布置,这样卷绕单元121在中心通道11延伸方向上的尺寸大于卷绕线材的宽度方向上的尺寸,这样也能够降低连绕线圈1耐压不良的概率,提高连绕线圈1批量生产的合格率。
一些实施例中,设置连绕线圈1具有多个卷绕单元121,多个卷绕单元121沿中心通道11延伸方向依次排布,卷绕单元121具有连接端;连绕线圈1还具有与连接端连接的连接段122,相邻两个卷绕单元121通过连接段122连接。
需要说明的是,整个连绕线圈1可由一根卷绕线材卷绕形成,为了方便说明各部分之间的连接关系,引入上述连接端和连接段122的概念,连接段122为一根卷绕线材中的局部,如可以是在卷绕线材中在中心通道11的延伸方向上横跨相邻两个卷绕单元121以实现这两个卷绕单元121连接的部分,而连接端为连接于连接段122两端的其他部分的端部,如可以是下文中所介绍的卷绕单元121中多圈线圈在卷绕线材厚度方向上的内侧连接端1211和外侧连接端1212。
各卷绕单元121均具有在垂直中心通道11延伸方向的平面内,也可以理解为在卷绕线材的厚度方向上,靠近中心通道11的内侧连接端1211和远离中心通道11的外侧连接端1212,该内侧连接端1211和外侧连接端1212均可以理解为是卷绕单元121的连接端,该连接端用于与相邻卷绕单元121的连接端通过连接段122连接。比如图2至图4中的连绕线圈1均设置有在中心通道11的延伸方向上相邻的两个卷绕单元121;一些实施例中,其中一个卷绕单元121的内侧连接端1211可以与另一个卷绕单元121的内侧连接端1211或外侧连接端1212通过连接段122连接,当然另外一些实施例中,还可以是其中一个卷绕单元121的外侧连接端1212与另一个卷绕单元121的内侧连接端1211或外侧连接端1212通过连接段122连接;连接段122为卷绕线材中在中心通道11的延伸方向上跨过两个卷绕单元121,并实现两个卷绕单元121连接的部分。
一个优选的实施例中,请参考图2,设置连绕线圈1具有卷绕组12,卷绕组12包括在中心通道11的延伸方向上相邻的两个卷绕单元121,连接端包括在卷绕线材的厚度方向上靠近中心通道11的内侧连接端1211和远离中心通道11的外侧连接端1212,同一个卷绕组12中的两个卷绕单元121中,其中一个卷绕单元121的内侧连接端1211与另一个卷绕单元121的内侧连接端1211通过连接段122连接,两个卷绕单元121的外侧连接端1212形成整个卷绕组12的外接端,该外接端可以外接电源,以实现为卷绕组12供电。这样将卷绕单元121的外侧连接端1212作为外接端的结构方便实现卷绕组12与其他卷绕组12或外接电源的电连接。
另一个实施例中,还可以设置同一个卷绕组12中的两个卷绕单元121中,其中一个卷绕单元121的外侧连接端1212与另一个卷绕单元121的外侧连接端1212通过连接段122连接,两个卷绕单元121的内侧连接端1211形成整个卷绕组12的外接端。或者其他一些实施例中,同一个卷绕组12中的两个卷绕单元121中,其中一个卷绕单元121的外侧连接端1212与另一个卷绕单元121的内侧连接端1211连接,其中一个卷绕单元121的内侧连接端1211与另一个卷绕单元121的外侧连接端1212形成整个卷绕组12的外接端。
这样设置同一个卷绕组12中的两个卷绕单元121的内侧连接端1211通过连接段122连接或者外侧连接端1212通过连接段122连接的结构,能够避免相邻两个卷绕单元121之间的连接段122在卷绕线材的厚度方向上横跨多圈卷绕线材,并且还能够避免连接段122在中心通道11的延伸方向被夹在两个卷绕单元121之间,能够方便卷绕线材的卷绕,并且还能够减小整个卷绕组12或连绕线圈1在中心通道11延伸方向上的尺寸,减小连绕线圈1的体积。
一些实施例中,设置连绕线圈1具有多个卷绕组12,以满足连绕线圈1具有较大电感的要求。多个卷绕组12沿中心通道11依次排布,也即整个连绕线圈1具有偶数个卷绕单元121,且多个卷绕单元121在卷绕线材的宽度方向上依次布置。
请参考图3和图4,一实施例中,可以理解为各卷绕组12均具有两个外接端,这两个外接端均为对应卷绕单元121的外侧连接端1212,且两个外接端在卷绕组12中两个卷绕单元121的叠放方向上,也即在中心通道11的延伸方向上位于卷绕组12的两端,相邻两个卷绕组12也在中心通道11的延伸方向上布置,方便实现相邻两个卷绕组12中相互靠近的两个外接端通过连接段122连接;这样一方面可以减小连接段122的尺寸;另一方面若卷绕线材长度不足以卷绕成多个卷绕组12的结构时,可通过将多个卷绕线材卷绕后,将由相邻两个卷绕线材卷绕形成的卷绕组12通过独立于卷绕组12之外的连接段122(该连接段122可以是与卷绕组12分体设置的一小段卷绕线材,其可通过锡焊的方式与卷绕组12的外接端连接)连接,也即方便实现由两个或多个卷绕线材卷绕形成的卷绕组12的连接;并且这种连绕线圈1结构中整个连绕线圈1的外接端为位于中心通道11延伸方向两端的卷绕单元121的外侧连接端1212,方便连绕线圈1与外部电源的连接。
在其他一些实施例中,还可以设置各卷绕组12的两个外接端均为对应卷绕单元121的内侧连接端1211,这样在多个卷绕组12沿中心通道11的延伸方向叠放的结构中,相邻两个卷绕组12可将在卷绕线材厚度方向上处于同侧、且在中心通道11的延伸方向上相互靠近的两个内侧连接端1211通过连接段122连接,以形成整个连绕线圈1,满足连绕线圈1较大电感的需求,这种结构中连绕线圈1的外接端为位于中心通道11延伸方向两端的卷绕单元121的内侧连接端1211。
当然在其他一些实施例中,还可以设置连绕线圈1具有奇数个卷绕单元121,多个卷绕单元121在卷绕线材的宽度方向上依次布置,相邻两个卷绕单元121的内侧连接端1211通过连接段122连接,或者相邻两个卷绕单元121的外侧连接端1212通过连接段122连接,整个连绕线圈1具有在中心通道11两端的外接端,其中一个外接端为中心通道11延伸方向上其中一端的卷绕单元121的内侧连接端1211,另一个外接端为中心通道11延伸方向上另一端的卷绕单元121的外侧连接端1212,整个连绕线圈1中相邻两个卷绕单元121之间的连接段122均在卷绕线材的宽度方向上布置,且连接段122不会在卷绕线材的厚度方向上横跨卷绕线材的多圈;这样有助于减小整个连绕线圈1在中心通道11延伸方向上的尺寸。并且类似这种可以设置多个卷绕单元121,且各卷绕单元121中均可设置多圈的连绕线圈结构均能够使连绕线圈1具有较高的自由度,且能够使连绕线圈1根据需求进行绕组定制。
另外还需要说明的是,上述各连绕线圈的实施例中,各连绕线圈的外接端均可以是在卷绕前经过预处理的外接端,该预处理包括对卷绕线材的两端,也即卷绕后形成的连绕线圈的外接端进行去绝缘层及锡焊处理,以防止后处理对已卷绕的线圈进行污染和破坏。当然若能够保证不会对已卷绕的线圈造成污染或破坏的话,其他一些实施例中,对连绕线圈的外接端进行去绝缘层及锡焊处理的步骤还可以放在卷绕后进行。
本申请的实施例还公开了上述卷绕单元121中具有多圈结构的连绕线圈的制备方法,该连绕线圈的制备方法中涉及单独的卷绕单元121的制备方法,先介绍卷绕单元121的制备方法。
请参考图5至图7,卷绕单元121的制备方法包括步骤100至步骤300。
步骤100,将卷绕线材上卷绕起始端1210的宽度方向所在的面与卷绕体的侧面贴合,保持卷绕线材的宽度方向与卷绕体的长度方向同向,卷绕线材的长度方向和厚度方向均与卷绕体的长度方向垂直。
首先需要说明的是,卷绕起始端1210并非卷绕线材的端部,在下文会具体介绍。一些实施例中,卷绕体可以是一体化卷绕设备中的卷绕棒或者卷绕柱,卷绕体的延伸方向与卷绕单元121卷绕成型后的中心通道11的延伸方向同向,将卷绕线材的卷绕起始端1210与卷绕体的外侧面贴合,并使卷绕线材的长度方向和宽度方向所在的面与卷绕体的外侧面贴合,使卷绕线材的宽度方向与卷绕体的长度方向同向,卷绕线材的长度方向和厚度方向均与卷绕体的长度方向垂直,这样以方便后续步骤200中对卷绕线材的卷绕。
其中卷绕线材的结构与上述任一连绕线圈实施例中卷绕线材的结构相同,此处不再赘述。在步骤100中,卷绕线材以其宽度方向与卷绕体的长度方向同向,且卷绕线材长度方向和宽度方向所在的面与卷绕体的外侧面贴合的姿态放置于卷绕体上,其可以通过在卷绕体长度方向上的一端设置垂直卷绕体长度方向的基准面,使卷绕线材的长度方向和厚度方向所在的面与该基准面贴合,这样以确保卷绕线材能够以上述姿态放置于卷绕体的侧面,并与卷绕体的侧面贴合。
步骤200,将卷绕线材沿其长度方向卷绕多圈至卷绕体上以形成卷绕单元121;在垂直卷绕体长度方向上,使相邻两圈卷绕线材在卷绕体上的正投影重合。
具体地,一些实施例中,在通过一体化卷绕设备卷绕线材的过程中,使卷绕线材沿其长度方向上卷绕至卷绕体上,卷绕线材在卷绕的过程中其弯折方向为朝向卷绕线材本身的厚度方向,这样以减小卷绕线材弯折后即卷绕成型后卷绕线材表面漆膜破损的概率,提高整个连绕线圈的合格率;并且卷绕单元121卷绕成型后,在垂直卷绕体的长度方向上,也即在卷绕线材的厚度方向上,使相邻两圈卷绕线材在卷绕体侧面上的正投影重合,这样满足卷绕单元121中卷绕形成的多圈结构均在卷绕线材的厚度方向上叠放,并且能够确保卷绕形成的具有多圈结构的卷绕单元121在卷绕线材宽度方向上的尺寸与单圈卷绕线材的宽度方向上的尺寸相等,从而能够减小卷绕单元121在卷绕线圈宽度方向上尺寸,确保卷绕单元121在卷绕线材宽度方向上具有最小的尺寸,这样有助于减小整个连绕线圈在卷绕线材宽度方向上的尺寸和占用空间。
步骤300,将卷绕单元121从卷绕体上取下。
具体地,若连绕线圈1仅包括一个卷绕单元121,则直接将卷绕成型后的卷绕单元121从卷绕体上取下以形成连绕线圈1;若连绕线圈1包括多个连续的卷绕单元121,则将成型后的卷绕单元121取下以方便后续卷绕单元121的卷制。
在连绕线圈1包括多个卷绕单元121的实施例中,请参考图6,连绕线圈的制备方法中还应包括步骤10至步骤30。
步骤10,在卷绕单元121制备前,根据所需卷绕单元121的个数,将卷绕线材沿长度方向分出多段,在相邻两段之间预留连接段122。
具体地,连绕线圈1中卷绕单元121的个数即为将卷绕线材分出的段数。如一实施例中,若连绕线圈1中卷绕单元121有四个,则在步骤10中需要将卷绕线材分出四段;需要说明的是,卷绕线材本身只有一个,分出四段并不是将卷绕线材切割成四段,只是为了方便对多个卷绕单元121的分别卷绕,而将卷绕线材标记出可以被卷绕的四段。当然在另外一实施例中,若连绕线圈1中卷绕单元121有六个,则在步骤10中需要将卷绕线材标记以分出六段;并且需要在相邻两段之间预留出连接相邻两段所卷绕形成的卷绕单元121的连接段122。
步骤20,将每段卷绕线材均按照卷绕单元121的制备方法进行卷绕。
具体地,卷绕单元121的制备方法包括前文的步骤100至步骤300,该连绕线圈1制备方法的步骤20中,需要将步骤10中被标记分段形成的多段卷绕线材均按照步骤100至步骤300进行卷绕,以形成多个卷绕单元121。
步骤30,使多个卷绕后的卷绕单元121在卷绕线材的宽度方向上依次排列。
具体地,该步骤30中,使步骤20中卷绕形成的多个卷绕单元121的中心通道11同向,并且使在卷绕线材长度方向上相邻的两个卷绕单元121在中心通道11的延伸方向上相邻,以满足在卷绕线材长度方向上的各卷绕单元121依次连接,这样以使多个卷绕单元121形成连绕线圈1结构。
此处需要说明的是,连绕线圈1中相邻两个卷绕单元121之间的连接段122可以理解为是卷绕线材长度方向上连接被分出的相邻两段卷绕线材的部分,也即需要在步骤20中各卷绕单元121制备的过程中在各段的两端均预留出用于与相邻的卷绕单元121连接的连接部分,相邻两个卷绕单元121中相互靠近的两个连接部分形成连接这两个卷绕单元121的连接段122,这样以方便在步骤30中对多个卷绕单元121在中心通道11延伸方向上的排布和实现对相邻两个卷绕单元121的连接。
当然在其他一些实施例中,若连绕线圈1中仅具有一个卷绕单元121,则连绕线圈的制备方法中仅包括上述步骤100至步骤300,其不包括步骤10至步骤30的操作。
在连绕线圈1具有多个卷绕单元121的实施例中,除了需要在步骤10中对卷绕线材进行分段外,还需要在卷绕单元121的制备过程中,按照步骤100和步骤200对每一段卷绕线材进行卷绕,这里就需要说明每段卷绕线材的卷绕起始端1210的位置和卷绕方向,以实现并确保最终成型的连绕线圈1中相邻两圈卷绕单元121之间的连接段122不会在卷绕线材的厚度方向上横跨多圈卷绕线材,即确保最终成型的连绕线圈1在中心通道11的延伸方向上具有最小的尺寸。
在一些连绕线圈1具有多个卷绕单元121的实施例中,需要在制备过程的步骤10中将卷绕线材分出多段,在后续按照卷绕单元121的制备方法对各段进行卷绕的过程中,需要设置各段的卷绕方向;并且还需要在各卷绕单元121制备方法的步骤100中放置各段卷绕线材相对卷绕体的位置时,识别各段的卷绕起始端1210,并在各段卷绕过程中使各段的卷绕起始端1210首先与卷绕体贴合。
具体地,使在卷绕线材长度方向上相邻两段的卷绕方向相反,这样才能够保证相邻两个卷绕单元121的两个内侧连接端1211通过连接段122连接,或者相邻两个卷绕单元121的两个外侧连接端1212通过连接段122连接,可避免连接相邻两个卷绕单元121的连接段122在卷绕线材的厚度方向上横跨多圈卷绕线材,即能够确保整个连绕线圈1在中心通道11的延伸方向上具有最小的尺寸。
如一实施例中,设置在卷绕线圈长度方向上的第奇数段卷绕线材,如第1段、第3段、第5段……第(2N-1)段卷绕线材的卷绕方向为沿顺时针方向卷绕,第偶数段卷绕线材,如第2段、第4段、第6段……第(2N-1)段卷绕线材的卷绕方向为沿逆时针方向卷绕,其中N为正整数。或者在其他实施例中,第奇数段卷绕线材沿逆时针方向卷绕,第偶数段卷绕线材沿顺时针方向卷绕。
请参考图7,设置在卷绕线材的长度方向上第(2N-1)段卷绕线材的卷绕起始端1210为第(2N-1)段卷绕线材的靠近第2N段卷绕线材的端部,使第2N段卷绕线材的卷绕起始端1210为第2N段卷绕线材的靠近第(2N-1)段卷绕线材的端部。
如一实施例中,设置卷绕线材被分成6段,第1段卷绕线材的卷绕起始端1210为第1段靠近第2段的端部,第2段卷绕线材的卷绕起始端1210为第2段卷绕线材的靠近第1段卷绕线材的端部,第3段卷绕线材的卷绕起始端1210为第3段靠近第4段的端部,第4段卷绕线材的卷绕起始端1210为第4段卷绕线材的靠近第3段卷绕线材的端部,第5段卷绕线材的卷绕起始端1210为第5段靠近第6段的端部,第6段卷绕线材的卷绕起始端1210为第6段卷绕线材的靠近第5段卷绕线材的端部。
需要说明的是,上述被分出多段的卷绕线材中需要在相邻两段卷绕线材中预留出连接两段卷绕线材卷绕形成的卷绕单元121的连接段122,这样的话,第(2N-1)段的卷绕起始端1210与第2N段的卷绕起始端1210之间通过连接段122连接。
当然在其他一些实施例中,若不要求相邻两个卷绕单元121之间的连接段122的延伸方向和布置位置,可以不规定各段的卷绕方向,且不规定被分成的各段中卷绕线材的卷绕起始端1210,即各段的卷绕方向任意设置,且各段两端靠近连接段122的部分均可视为卷绕起始端1210。
本申请实施例还公开一种磁性元件(图中未示出),该磁性元件包括铁芯和上述任一实施例中的连绕线圈1,铁芯位于中心通道11,连绕线圈1卷绕至铁芯上。
以上应用了具体个例对本发明进行阐述,只是用于帮助理解本发明,并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员,依据本发明的思想,还可以做出若干简单推演、变形或替换。
Claims (10)
1.一种连绕线圈,其特征在于,所述连绕线圈具有中心通道,所述连绕线圈由卷绕线材绕所述中心通道卷绕而成;
所述卷绕线材具有相互垂直的宽度方向和厚度方向,所述宽度方向和所述厚度方向均与所述卷绕线材的长度方向垂直,所述卷绕线材在所述厚度方向上的尺寸小于或等于其在所述宽度方向上的尺寸,所述中心通道的延伸方向与所述卷绕线材的宽度方向同向。
2.如权利要求1所述的连绕线圈,其特征在于,所述连绕线圈具有卷绕单元,所述卷绕单元包括由所述卷绕线材围绕所述中心通道卷绕形成的多圈线圈,相邻两圈线圈在所述卷绕线材的厚度方向上排布,所述卷绕单元在所述中心通道延伸方向上的尺寸与所述卷绕线材的宽度方向上的尺寸相同。
3.如权利要求2所述的连绕线圈,其特征在于,所述连绕线圈具有多个所述卷绕单元,多个所述卷绕单元沿所述中心通道排布,所述卷绕单元具有连接端;所述连绕线圈还具有与所述连接端连接的连接段,相邻两个所述卷绕单元通过所述连接段连接。
4.如权利要求3所述的连绕线圈,其特征在于,所述连绕线圈具有卷绕组,所述卷绕组包括相邻的两个所述卷绕单元,所述连接端包括靠近所述中心通道的内侧连接端和远离所述中心通道的外侧连接端;所述卷绕组中,两个所述卷绕单元的内侧连接端通过所述连接段连接,两个所述卷绕单元的外侧连接端形成所述卷绕组的外接端。
5.如权利要求4所述的连绕线圈,其特征在于,所述连绕线圈具有多个卷绕组,多个卷绕组沿所述中心通道排布,相邻两个所述卷绕组的所述外接端通过所述连接段连接。
6.如权利要求1所述的连绕线圈,其特征在于,所述卷绕线材中的导电部分由铜、铜合金、铝和铝合金中的至少一种材料制成。
7.一种磁性元件,其特征在于,包括铁芯和如权利要求1至6中任一项所述的连绕线圈,所述铁芯位于所述中心通道,所述连绕线圈卷绕至所述铁芯上。
8.一种如权利要求2至6中任一项所述的连绕线圈的制备方法,其特征在于,包括卷绕单元的制备方法,所述卷绕单元的制备方法包括:
将卷绕线材上卷绕起始端的宽度方向所在的面与卷绕体的侧面贴合,保持卷绕线材的宽度方向与卷绕体的长度方向同向,卷绕线材的长度方向和厚度方向均与卷绕体的长度方向垂直;
将卷绕线材沿其长度方向卷绕多圈至卷绕体上以形成卷绕单元;在垂直卷绕体长度方向上,使相邻两圈卷绕线材在卷绕体上的正投影重合;
将卷绕单元从卷绕体上取下。
9.如权利要求8所述的连绕线圈的制备方法,其特征在于,所述连绕线圈的制备方法还包括:
在卷绕单元制备前,根据所需卷绕单元的个数,将卷绕线材沿长度方向分出多段,在相邻两段之间预留连接段;
将每段卷绕线材均按照所述卷绕单元的制备方法进行卷绕;
使多个卷绕后的卷绕单元在卷绕线材的宽度方向上依次排列。
10.如权利要求9所述的连绕线圈的制备方法,其特征在于,所述将每段卷绕线材均按照所述卷绕单元的制备方法进行卷绕,包括:
使相邻两段卷绕线材的卷绕方向相反;
在卷绕线材的长度方向上,使第(2N-1)段卷绕线材的卷绕起始端为第(2N-1)段卷绕线材的靠近第2N段卷绕线材的端部,使第2N段卷绕线材的卷绕起始端为第2N段卷绕线材的靠近第(2N-1)段卷绕线材的端部,N为正整数。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311833603.5A CN117558540A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN202311833603.5A CN117558540A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN117558540A true CN117558540A (zh) | 2024-02-13 |
Family
ID=89821823
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN202311833603.5A Pending CN117558540A (zh) | 2023-12-27 | 2023-12-27 | 一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN117558540A (zh) |
-
2023
- 2023-12-27 CN CN202311833603.5A patent/CN117558540A/zh active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101044373B1 (ko) | 코일장치, 복합 코일장치 및 트랜스 장치 | |
US10002706B2 (en) | Coil and manufacturing method thereof | |
JP4604071B2 (ja) | コイル、スロットレスモータ及びコイルの製造方法 | |
TWI467607B (zh) | 電磁組件 | |
TWI490895B (zh) | 線圈元件、壓粉電感、電子元件及線圈元件的卷繞方法 | |
US5206621A (en) | Barrel-wound conductive film transformer | |
US4901048A (en) | Magnetic core multiple tap or windings devices | |
US8009007B2 (en) | Inductance part | |
US4814735A (en) | Magnetic core multiple tap or windings devices | |
JP3545390B2 (ja) | 空芯コイル、コイル装置及びそれらの製造方法 | |
JP2002075737A (ja) | 薄形トランスおよびその製造方法 | |
JP2005327834A (ja) | コイルおよびその製造方法 | |
JP5680327B2 (ja) | 分割巻トランス | |
CN117558540A (zh) | 一种连绕线圈、磁性元件和连绕线圈的制备方法 | |
US8169289B2 (en) | Reactor | |
JPH1154345A (ja) | トランス | |
JP2001085233A (ja) | 半閉磁路インダクタおよびその製造法。 | |
US20040246087A1 (en) | Electric component and method of producing the same | |
JP2010245456A (ja) | リアクトル集合体 | |
CN114121446A (zh) | 一种实用方便高效电子变压器及其制造方法 | |
JP4972808B2 (ja) | 誘導電器巻線およびその製造方法ならびに誘導電器巻線の巻回方法 | |
JP2000232202A (ja) | 高周波用高qインダクタ | |
EP2096649A2 (en) | Alpha-turn coil | |
JP2001167930A (ja) | インダクタ用コイルとその製造方法 | |
JP2005184724A (ja) | フィルタ素子 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination |