CN1870188A

CN1870188A - 扼流线圈

Info

Publication number: CN1870188A
Application number: CN 200510073065
Authority: CN
Inventors: 李政鸿; 黄逸鸿
Original assignee: Delta Optoelectronics Inc
Current assignee: Taida Electronic Industry Co Ltd; Delta Optoelectronics Inc
Priority date: 2005-05-27
Filing date: 2005-05-27
Publication date: 2006-11-29

Abstract

本发明涉及一种扼流线圈，包括一线圈座、一铁芯及一绕线。该铁芯是与该线圈座相结合，且是由一第一结构与一第二结构所构成。本发明的扼流线圈，能够有效消除共模噪声、差模噪声及高频噪声。

Description

扼流线圈

技术领域

本发明是关于一种扼流线圈，特别是关于一种可以同时具有滤除共模噪声、差模噪声与高频噪声的扼流线圈。

背景技术

现今人们使用电器非常频繁，而运用电器不免会使用到电源，才能使其电器正常运作。但是，由于电器在使用交流电源时，可能会因为电源供应、高频变压器或是其它组件的寄生电容或是杂散电容的运作，使得由交流电源所供应的电流中，常会夹带着噪声电流，这即是电磁干扰现象。

一般而言，使用交流电源会产生的噪声包含差模噪声(differentialmode noise)以及共模噪声(common mode noise)，而EMI滤波电路可作为电源抗电磁辐射的第一道防线，主要是由扼流线圈(choke coil)和电容器(capacitor)组成，扼流线圈的作用为抑制噪声产生或进入电子仪器或设备中。请参照第1A图，其绘示乃美国公告号第4,587,507号发明专利的铁芯的示意图。在第1A图中，现有一种扼流线圈的铁芯1是由非晶质金属合金(amorphous metallic alloy)薄带所构成。然，由于非晶质金属合金的使用频率通常低于100千赫兹(kHz)，且其耐直流偏压(DC-bias)特性也较差，因而在铁芯1中设计一气隙(air gap)2，企图改善耐DC-bias特性较差的缺点。但此做法却会大幅降低扼流线圈的初导磁率(initial permeability)。

请参照第1B图，其绘示乃美国公告号第6,456,182号发明专利的铁芯的示意图。为了要消除共模噪声，美国公告号第6,456,182号发明专利中所揭露的方式是利用3个独立的铁芯11a、11b、11c组合以成为一用来消除共模噪声的扼流线圈。铁芯11a、11b、11c的材质为氧化磁性物质，在铁芯与铁芯中间以绝缘材料或黏胶隔开，利用3个独立的铁芯11a、11b、11c的尺寸共振现象，可以使其操作频率延伸至10MHz，使得噪声在10kHz到10MHz皆可以被有效消减。然而，此种使用3个铁芯堆栈在一起的方式，将使得扼流线圈的整体高度增加，不利于微小化的趋势。此外，此种扼流线圈只能用来消除共模噪声，并无法消除差模噪声。

请参照第1C图，其绘示乃美国公告号第5,581,224号发明专利的铁芯的示意图。为了能够具有同时消除共模噪声与差模噪声，美国公告号第5,581,224号发明专利中揭露一种扼流线圈，其主要是由两独立的铁芯，分别是位于外围的铁芯111与位于内部的铁芯114组成，并缠绕绕线18后而成。铁芯111的材质为磁性铁氧体(ferrite)或非晶质物质，而铁芯114为一低导磁率的粉末铁芯(dust core)，于铁芯111和114中间以绝缘材质隔开。利用铁芯111的高导磁率的特性来滤除共模噪声，并利用铁芯114的低导磁率的特性来滤除部分的差模噪声，然而，此种摆设两独立铁芯的方式，将使得整个扼流线圈所占的面积相当大，而不利于微小化。且由于必须于两独立铁芯之间涂布一绝缘材质来将其两者隔开，不仅增加材料成本，且耗工时。

因此，要如何制作同时能够用来有效消除共模噪声和差模噪声的扼流线圈，且能在经济成本的考量下，符合整体体积微小化的趋势，正是此领域人士亟需研究的方向。

发明内容

因此，为解决上述问题，本发明是提出一种扼流线圈，能够有效消除共模噪声、差模噪声和高频噪声。另外，由于能够在同一扼流线圈中就能具备消除差模噪声、共模噪声和高频噪声，进而能够有效降低成本及其所占的体积。

根据本发明的目的，提出一种扼流线圈，包括一可消除差模噪声的线圈座、绕线及铁芯，其中铁芯与该线圈座相结合，且该铁芯是由可消除共模噪声的第一结构，及可消除高频噪声的第二结构所构成，且第二结构是包覆于第一结构外。线圈座表面具有多个凹槽，可供绕线环绕于其上。

根据本发明的另一目的，另提出一种扼流线圈，是由一可消除差模噪声与高频噪声的线圈座、绕线及可消除共模噪声的铁芯所构成。其中线圈座表面具有多个凹槽，可供绕线环绕于其上。并具一通孔，该铁芯通过其中。线圈座是由一复合材主体及一包覆于其外表面的导电粉体薄层所构成。

本发明是利用具有三个不同频率范围滤波效果的扼流线圈，将其中的构成对象，改变其中的构成份，以分别作为不同频率范围的滤波对象，而可消除共模噪声、差模噪声及高频噪声。

为让本发明的上述和其它目的、特征、和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下：

附图说明

第1A图绘示乃美国公告号第4,587,507号发明专利的铁芯的示意图。

第1B图绘示乃美国公告号第6,456,182号发明专利的铁芯的示意图。

第1C图绘示乃美国公告号第5,581,224号发明专利的铁芯的示意图。

第2A图绘示乃依照本发明较佳实施例的扼流线圈的示意图。

第2B图绘示乃第2A图中铁芯的示意图。

第2C图绘示乃第2A图中线圈座的示意图。

【主要组件符号说明】

1、11、11a、11b、11c、111、114、23：铁芯

12：气隙 18、28：绕线

20、30：扼流线圈 21：线圈座

211：凹槽 212：通孔

22：绕线 231；第一结构

232：第二结构 24、25：绝缘层

具体实施方式

请参照第2A图，其绘示本发明的扼流线圈的实施例的示意图。本发明实施例所揭露的一扼流线圈20，主要是由一线圈座21、至少一组绕线22及一铁芯23所组成。

如第2B图所示，其为第2A图中该铁芯23的示意图，其中该铁芯23是由一第一结构231与一第二结构232所构成。其中该第一结构231与该第二结构232的制法如下：于该第二结构232制作时，先将长度，例如是1-3mm的碳纤维，或其它高导电性粉体例如是铁粉或碳粉等，均匀混入于加温融解的高分子聚合物中，随后将混合浆料以沾涂或喷涂的方式均匀被附于该第一结构231上，形成一层导电粉体薄层，此薄层厚度可以为0.1-0.2mm。最后并可涂布一绝缘层24于该铁芯23。

该线圈座21是利用射出成型或是粉末加压成型等方式，形成如第2C图所绘示的线圈座，并设有一凹槽211与一通孔212，其中该凹槽211是使该绕线22缠绕于上，该通孔212则可供该铁芯23通过，最后并可涂布一绝缘层25于该线圈座21。随后将如第2B图所示，已被覆该第二结构232的该第一结构231，穿入该通孔212中，即为如第2A图所绘示的扼流线圈。

该线圈座21的材质包括一铁氧粉体与一高分子材料，铁氧粉体的材质为锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，高分子材料为聚丙烯或尼龙材质。该第一结构231的材质为铁、钴、镍或其合金的铁氧体，而该第二结构232的材质包括高导电性粉体与聚合物，该高导电性粉体的材质为碳纤维、碳粉、铁、银、铜、金或此等材质的混合材质，而该聚合物的材质为聚乙烯、聚氨酯或其它低熔点聚合物。而该第二结构232包覆于该第一结构231的方法是利用沾涂(Dipping)或喷涂(Spraying)。

由于该线圈座21与该第一结构231为不同材质构成，且分别具相异的初导磁率值(μ)。且由于该线圈座21的导磁率比该第一结构231的导磁率要来得低，可用来滤除差模噪声，而对于由铁氧体所构成的该第一结构231而言，其较高导磁率的特性可用来滤除共模噪声。而该第二结构232因是由导电粉体所组合而成，故在对应该粉体材料的高感值频率区间，能够消除高频噪声。

如此一来，可达到仅以单一扼流线圈就能具备消除差模噪声、共模噪声及高频噪声的作用，进而能够有效降低成本及扼流线圈所占的体积。

本发明中的扼流线圈可应用于一滤波模块，作为例如是电源供应器或其它可能产生噪声的电子装置的滤波用。另外，上述的二种扼流线圈亦可使用于制作电感器，亦可达到使电感器微小化的功用。

虽然本发明已以一较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，凡依本发明权利要求所作的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。因此本发明的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。

Claims

1.一种扼流线圈，包括：

一线圈座；

至少一组绕线，环绕于该线圈座；以及

一铁芯，与该线圈座相结合，且其是由一第一结构与一第二结构所构成，其中该第一结构用以消除共模噪声，而该第二结构用以消除高频噪声。

2.根据权利要求1所述的扼流线圈，其中该第二结构是包覆该第一结构外，该包覆方法是利用沾涂或喷涂的方式。

3.根据权利要求1所述的扼流线圈，其中该第一结构的材质为一铁氧体，其中该铁氧体的材质为铁、钴、镍或其合金的铁氧体，而该第二结构的材质包括高导电性粉体与聚合物。

4.根据权利要求3所述的扼流线圈，其中该高导电性粉体的材质为碳纤维、碳粉、铁、银、铜、金或此等材质的混合材质，而该聚合物的材质为聚乙烯、聚氨酯或其它低熔点聚合物。

5.根据权利要求1所述的扼流线圈，其中该线圈座为一消除差模噪声的复合材主体。

6.根据权利要求1所述的扼流线圈，其中该线圈座的材料包括一铁氧粉体与一高分子材料，该铁氧粉体的材质为锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，而该高分子材料为聚丙烯或尼龙材质。

7.根据权利要求1所述的扼流线圈，其中该线圈座是利用射出成型或粉末加压成型。

8.根据权利要求1所述的扼流线圈，其还包括一绝缘层，包覆于该线圈座外。

9.根据权利要求1所述的扼流线圈，其还包括一绝缘层包覆于该铁芯外。

10.一种扼流线圈，包括：

一线圈座；

至少一绕线，环绕于该线圈座上；

一铁芯，与该线圈座相结合，其是由一铁氧烧结体及一包覆于该铁氧烧结体外的导电粉体薄层所构成。

11.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中包覆方法是利用沾涂或喷涂。

12.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中该铁氧烧结体的材质为铁、钴、镍或其合金的铁氧体。

13.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中该导电粉体薄层材料包括一高导电性粉体与一聚合物，而该导电粉体薄层的材质为碳纤维、碳粉、铁、银、铜、金或此等材质的混合材质，而该聚合物的材料为聚乙烯、聚氨酯或其它低熔点聚合物。

14.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中该线圈座的材料包括一铁氧粉体与一高分子材料，而该铁氧粉体的材质包括锰锌铁氧体或镍锌铁氧体，该高分子材料为聚丙烯或尼龙材质。

15.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中该线圈座为一消除差模噪声的复合材主体。

16.根据权利要求10所述的扼流线圈，其中该线圈座是利用射出成型或粉末加压成型。

17.根据权利要求10所述的扼流线圈，其还包括一绝缘层包覆于该线圈座外。

18.根据权利要求10所述的扼流线圈，其还包括一绝缘层包覆于该铁芯外。