CN1694193A - 差模/共模一体化电感器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种差模/共模一体化电感器，旨在提供一种体积小、重量轻、能使电路元件数量和分布参数减少、布线简单、总体损耗小、整机效率高、同时能使电路制作工艺简化、材料少，成本低、不必用昂贵的复合磁粉芯材料的电感器。本发明包括磁芯(1)、骨架(2)、铜线绕组I(3)、铜线绕组II(4)，所述骨架(2)采用分隔结构，所述铜线绕组I(3)、铜线绕组II(4)对称分隔绕制在所述骨架(2)上，所述磁芯(1)由两片E型磁芯粘合组成，所述骨架(2)装置在磁芯(1)上，所述磁芯(1)、所述骨架(2)通过胶水粘合成一体。本发明可广泛应用于各种电子设备的抗干扰滤波电路中。
Description
技术领域
本发明涉及一种差模/共模一体化电感器。
背景技术
随着开关电源类电子产品的普及和发展，各种不同的电子设备辐射和泄漏的电磁波不仅严重干扰其他电子设备正常工作，导致设备功能紊乱、传输错误、控制失灵，而且威胁着人类自身的健康与安全，这已成为一种无形污染，并不逊色于水、空气、噪声等有形污染的危害，因此降低电子设备的电磁干扰(EMI)已成为世界电子行业关注的问题，同时由于电子装置向小型化及低成本方向发展，也就促使人们对EMI的对策及其电子元件提出了更高的要求。
通常的电磁传导干扰可分为共模干扰和差模干扰。在各种电子设备的电路中，由于寄生参数的存在以及线路中开关器件的高频率开通与关断，使得在其输入端(即交流电网侧)产生较大的共模干扰和差模干扰。所谓共模干扰是指相线与零线之间干扰信号，它们的相位相同(电位相等)；而差模干扰是各相线间的干扰信号，它们则相位相差180°(电位相等)。用于抑制此两种干扰信号的电路叫EMI滤波器，EMI滤波器具有双向抑制性，可同时抑制进入设备与出自设备的电磁干扰。滤波电路也分为抗共模干扰滤波电路和抗差模干扰滤波电路。现今最常见的普通抗共模和抗差模干扰滤波电路结构如图4：图中LC1，LC2，Cy1，Cy2构成共模滤波电路，LC1，LC2为共模滤波电感；而Ld1，Ld2，Cx1，Cx2构成差模电路，Ld1，Ld2为差模滤波电感。
Lc1，Lc2通常是在具有较高的磁导率和磁路闭合的磁芯上绕制的两只独立的线圈，它们圈数相同(电感量相同)，但绕向相反，接入电路后，电流经两只线圈产生相反的磁通，在磁芯中相互抵消，防止磁芯饱和。对于共模干扰信号，互感系数产生磁通相互增强，即电感增大，其插入损耗增大，抑制共模干扰信号。差模滤波电感材料与共模滤波电感材料不同，因为电感器与负载是串联，输入电流或输出电流直接通过电感磁芯，其电流很大，容易使磁芯饱和，不能用高磁导率的材料。为了适应差模抗干扰滤波器的电感磁芯的需要，最初采用铁氧体或金属磁性材料开气隙增加退磁场方法，降低磁导率，增加磁芯抗饱和能力，但这对用于电源输入端的交变电流抗干扰滤波显然是很不恰当的，不仅在气隙处产生很强交变漏磁场引起的很大辐射干扰外，还在气隙断口处产生局部的损耗而发热，导致铁氧体磁性退化甚至消失。因为铁氧体居里温度为200℃，在此温度附近μ0(磁导率)降低至零，此时已失去滤波作用。再者由于磁滞伸缩在气隙处产生新的机械噪声，污染环境。为此人们只得采用新颖、昂贵的复合磁粉芯。但以上电路中的元件呈现出以下缺点：1.所采用元件数量多，造成电路的分布参数多，布线复杂；总体损耗大，因而整机效率低；2.电感器的体积大、重量大；3.元件和电路制作工艺复杂，材料多，成本高；4.尤其是：如果采用上述经特殊工艺做成的复合磁粉芯材料制作差模电感，成本将十分昂贵。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种能使电路元件数量和分布参数减少、布线简单、总体损耗小、整机效率高、同时能使电路制作工艺简化、材料少，成本低、不必用复合磁粉芯材料的、而且体积小、重量轻的电感器。
本发明所采用的技术方案是：本发明包括磁芯、骨架、铜线绕组I、铜线绕组II，所述骨架采用分隔结构，所述骨架设有中心透孔，所述铜线绕组I、所述铜线绕组II对称分隔绕制在所述骨架上，所述磁芯由两片E型磁芯粘合组成，所述骨架装置在磁芯上，所述磁芯、所述骨架通过胶水粘合成一体。
所述磁芯采用两块E型磁芯仿日字形对接粘合而成，所述磁芯的中间舌片穿插在所述中心透孔内。
所述骨架包括绕线槽I、绕线槽II、所述中心透孔、薄隔片、厚隔片、接线头I、接线头II，所述绕线槽I由所述薄隔片间隔分隔，所述绕线槽II由所述薄隔片间隔分隔，所述绕线槽I与所述绕线槽II由所述厚隔片分隔，所述接线头I、所述接线头II分别设置在所述骨架的两侧端，所述中心透孔内穿插有两块对接的E型磁芯的中间舌片。
所述铜线绕组I分绕在所述绕线槽I中，所述铜线绕组II分绕在所述绕线槽II中，所述铜线绕组I的首、尾端头焊接在所述引线接头I上，所述铜线绕组II的首、尾端头焊接在所述引线接头II上。
本发明的有益效果是：由于所述骨架采用了分隔结构，两个铜线绕组对称分别分隔绕制在所述骨架上，又由于采用了两块E型磁芯仿日字形对接粘合而成，铁芯中间舌片穿插在所述骨架的中心透孔内，所以共模电感拥有大到足以能替代所要求的差模电感的漏感量，能同时抗共模和抗差模干扰；同时分布电容小、漏感调节灵活、层间抗电能力强、而且体积小、重量轻；因此用本发明所制作成的滤波器，能使电路元件数量和分布参数减少、布线简单、总体损耗小、整机效率高、同时能使电路制作工艺简化、材料少，成本低、不必使用十分昂贵的复合磁粉芯材料。
附图说明
图1是本发明骨架结构示意图；
图2是本发明铁芯结构示意图；
图3是本发明结构分解示意图；
图4是常见的普通抗共模和抗差模干扰滤波电路示意图；
图5是本发明电路示意图。
具体实施方式
如图1、图2、图3所示，本发明包括磁芯1、骨架2、铜线绕组I 3、铜线绕组II 4，所述骨架2采用分隔结构，所述铜线绕组I 3、铜线绕组II 4对称分隔绕制在所述骨架2上，所述磁芯1由两片E型磁芯粘合组成，所述骨架2装置在磁芯1上，所述磁芯1、所述骨架2通过胶水粘合成一体。
所述磁芯1采用两块E型磁芯仿日字形对接粘合而成，铁芯中间舌片穿插在所述骨架2的所述中心透孔22内。
所述骨架2包括绕线槽I 11、绕线槽I 12、绕线槽I 13、绕线槽II 14、绕线槽II 15、绕线槽II 16、中心透孔22、薄隔片17、薄隔片18、薄隔片19、薄隔片20、厚隔片21，接线头I 5、接线头I 6、接线头I 7、接线头II 8、接线头II 9、接线头II 10，所述绕线槽I 11、绕线槽I 12、绕线槽I 13间由所述薄隔片17、薄隔片18分隔，所述绕线槽II 14、绕线槽II 15、绕线槽II16由所述薄隔片17、薄隔片18分隔，所述绕线槽I 13与所述绕线槽II 14间由所述厚隔片21分隔，所述接线头I 5、接线头I 6、接线头I 7与接线头II 8、接线头II 9、接线头II 10分别设置在所述骨架2的两侧端，所述中心透孔22内穿插有两块对接的E型磁芯的中间舌片。
所述铜线绕组I 3分绕在所述绕线槽I 11、绕线槽I 12、绕线槽I 13中，所述铜线绕组II 4分绕在所述绕线槽II 14、绕线槽II 15、绕线槽II 16中，所述铜线绕组I 3的首、尾端头焊接在所述引线接头I 5、线接头I 7上，所述铜线绕组II 4的首、尾端头焊接在所述引线接头II 8、线接头II 10上。
采用上述特别的结构和磁路设计，共模电感拥有大到足以能替代所要求的差模电感的漏感量。
所述两个铜线绕组采用分隔绕制，使其具有分布电容小、漏感调节灵活、层间抗电能力强的特点。运用于滤波器电路中，使电路元件减少、电路简化。其应用电路如图5所示：它可以优异的性能取代图4中LC1，LC2，Ld1，Ld2所起的作用。由图5可看出：元件数量减少，易于电路板布线，可靠性提高，成本降低。
此电感器的两个绕线组分别采用特有的分隔结构(每个绕组分3隔)，使其具有分布电容小、漏感调节灵活、层间抗电能力强等优点。小的分布电容更利于抑制低频噪声，漏感可根据客户需要在不同范围内任意调节，如漏感大，则电容器Cx1、Cx2、Cy1、cy2可相应地减小容量，即可节约布线空间，又降低了电容器的采购成本；除此以外，它小的直流电阻对应小的功率损耗，有利于提高整机的效率；采用开放式的设计有利于元件散热，延长自身使用寿命；其漏感的主要介质为空气，因此它的温度稳定性好，抗电流饱和性强，各参数的一致性好；采用EE型磁芯设计，方便加工，高度低、体积小、重量轻，成本低，且结构简单合理，易于安装，适于批量生产和流水作业；如用于T5灯电子镇流器，恰好适于横向安装，高度合适，能充分利用其线路板的空间，使整机结构紧束，利于其向小型化方向发展。并且可通过不同的磁性材料及结构的变化，制作一系列电感器，以用于不同功率的EMI线路。本电感器的材料均符合欧洲最新环保要求(无铅，ROHS)，可顺利地进入欧洲市场。
Claims (4)
1、一种差模/共模一体化电感器，它包括磁芯(1)、骨架(2)、铜线绕组I(3)、铜线绕组II(4)，其特征在于：所述骨架(2)采用分隔结构，所述骨架(2)设有中心透孔(22)，所述铜线绕组I(3)、所述铜线绕组II(4)对称分隔绕制在所述骨架(2)上，所述磁芯(1)由两片E型磁芯粘合组成，所述骨架(2)装置在所述磁芯(1)上，所述磁芯(1)、所述骨架(2)通过胶水粘合成一体。
2、根据权利要求1所述的差模/共模一体化电感器，其特征在于：所述磁芯(1)采用两块E型磁芯仿日字形对接粘合而成，所述磁芯(1)的中间舌片穿插在所述中心透孔(22)内。
3、根据权利要求1所述的差模/共模一体化电感器，其特征在于：所述骨架(2)包括绕线槽I(11、12、13)、绕线槽II(14、15、16)、所述中心透孔(22)、薄隔片(17、18、19、20)、厚隔片(21)、接线头I(5、6、7)、接线头II(8、9、10)，所述绕线槽I(11、12、13)由所述薄隔片(17、18)间隔分隔，所述绕线槽II(14、15、16)由所述薄隔片(17、18)间隔分隔，所述绕线槽I(13)与所述绕线槽II(14)由所述厚隔片(21)分隔，所述接线头I(5、6、7)、所述接线头II(8、9、10)分别设置在所述骨架(2)的两侧端，所述中心透孔(22)内穿插有两块对接的E型磁芯的中间舌片。
4、根据权利要求1所述的差模/共模一体化电感器，其特征在于：所述铜线绕组I(3)分绕在所述绕线槽I(11、12、13)中，所述铜线绕组II(4)分绕在所述绕线槽II(14、15、16)中，所述铜线绕组I(3)的首、尾端头焊接在所述引线接头I(5、7)上，所述铜线绕组II(4)的首、尾端头焊接在所述引线接头II(8、10)上。
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| CN104392829A (zh) * | 2014-11-28 | 2015-03-04 | 苏州正意电材股份有限公司 | 针脚电抗器及其制备方法 |
| CN107068349A (zh) * | 2017-05-03 | 2017-08-18 | 东莞普思电子有限公司 | 一种网络变压器结构及其制作方法 |
| CN110517870A (zh) * | 2019-09-09 | 2019-11-29 | 苏州欧普照明有限公司 | 电感骨架、电感装置及灯具 |
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2004
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