CN201498303U

CN201498303U - 一种电感器件

Info

Publication number: CN201498303U
Application number: CN2009201831914U
Authority: CN
Inventors: 黄思忠; 陈限育; 林金城; 徐晓辉
Original assignee: QINGLIU COUNTY XINCI COIL PRODUCTS CO Ltd
Current assignee: QINGLIU COUNTY XINCI COIL PRODUCTS CO Ltd
Priority date: 2009-09-28
Filing date: 2009-09-28
Publication date: 2010-06-02
Anticipated expiration: 2019-09-28

Abstract

本实用新型涉及电器元件，尤其涉及一种电感器件。提供一种可显著节约铜材、降低电感器件功耗、节约电能并可对扩散磁通进行磁屏蔽的线圈类电感器件。本实用新型包括磁回路磁体、线圈骨架、线圈和磁屏蔽板；所述磁回路磁体由一个中柱磁体和至少两个U字形边柱磁体组成；在边柱磁体与中柱磁体对接面之间设有磁路气隙，磁路气隙至少有一个设置在线圈的外部；在线圈骨架外部的磁路气隙的垂直面上设有磁屏蔽板，所述磁屏蔽板材质为铁氧体材料，磁屏蔽板与磁路气隙外端面的距离至少是磁路气隙量的两倍。本实用新型优点：节约铜材和电能，采用了磁屏蔽措施，减小了扩散磁通对其它电子器件的影响，避免扩散磁通在金属外壳上产生高频热效应。

Description

一种电感器件

技术领域

本实用新型涉及电器元件，尤其涉及一种电感器件，该电感器件是绿色照明和各种电子设备的电源变换核心部件。

背景技术

传统的线圈类电感器件一般是由EE型磁心或EI型磁心配合线圈架绕上漆包线组成。为了防止磁饱和现象发生，需要在磁路中设有磁路气隙，磁路气隙通常置于磁心的中柱，在气隙附近存在扩散磁通，扩散磁通使气隙附近的线圈部分失去“电-磁”的转换作用，气隙处附近的部分线圈只起填充作用。气隙量越大扩散磁通就越大，无效填充的线圈也就越多，同时磁力线垂直穿过线包，引起一定的功率损耗。上述原因造成器件自身铜电阻和铜损的增加，使器件的功耗升高，浪费电能和铜材，降低使用寿命。

当然，上述问题可采用专利号为：200820102286.4的UUI型磁心、3UI型、4UI型等nUI系列磁心来解决。除了上述用nUI型系列磁心外，是否还有其他的解决方案？

如果采用nUI系列磁心，而将磁路气隙移至线包外部以减小扩散磁通对线包影响，以节省材料、降低产品成本。但是磁路气隙移至线包外部，扩散磁通易于对电路中的其它电子器件、电子线路等产生影响；如果电感器件设有金属外壳，金属外壳与磁路气隙的距离太小，会产生高频热效应，导致电感器件产生较高的温升；再者，任由扩散磁通的传播，也造成了一定的“磁污染”。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种可显著节约铜材、降低电感器件功耗、节约电能并可对扩散磁通进行磁屏蔽的线圈类电感器件。

本实用新型的技术方案是这样实现的：一种电感器件，包括磁回路磁体、线圈骨架、线圈和磁屏蔽板；所述磁回路磁体由一个中柱磁体和至少两个U字形边柱磁体组成，所述U字形边柱磁体设有一个直臂和位于直臂两端的两个折臂；所述线圈骨架为一体化结构，设有带中空孔的线圈缠绕轴和位于线圈缠绕轴两端的两个线圈档板，线圈档板的外端面上设有边柱磁体插入槽，所述边柱磁体插入槽是与中空孔相通的凹槽；将所述中柱磁体的置于线圈骨架的中空孔中，所述线圈缠绕设置在线圈骨架的线圈缠绕轴上，将U字形边柱磁体的两折臂分别插入两线圈档板端面的边柱磁体插入槽中，边柱磁体与中柱磁体对接形成闭合磁回路；在边柱磁体与中柱磁体对接面之间设有磁路气隙，其特征在于，这些磁路气隙至少有一个设置在线圈的外部；在所述磁路气隙中设有气隙介质，气隙介质的材质为绝缘材料；在线圈骨架外部的磁路气隙的垂直面上设有磁屏蔽板，所述磁屏蔽板材质为铁氧体材料，磁屏蔽板与磁路气隙外端面的距离至少是磁路气隙量的两倍。

在磁回路磁体与磁屏蔽板外部用绝缘胶带紧密包扎，以使磁屏蔽板、磁回路磁体、线圈架及气隙介质之间对接紧密、牢固。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点：

1.与“EE”型或“EI”型等传统线圈类电感器件相比，本实用新型磁路气隙设置在线包外部，有效地减少了扩散磁通对线包的影响，降低了器件的功率损耗，既节约铜材和电能，又延长产品的使用寿命；

2.与nUI型、“UU工”型线圈类电感器件相比，由于本实用新型采用了磁屏蔽措施以屏蔽扩散磁通，减小了扩散磁通对其它电子器件、电子线路和环境的影响，避免了扩散磁通在金属外壳上产生高频热效应。

下面结合附图和实施例对本发明作详细描述。

附图说明

图1为一种磁屏蔽板为矩形的电感器件结构示意图；

图2为UUI型磁回路磁体示意图；

图3为配合UUI型电感器件的线圈骨架示意图；

图4为矩形磁屏蔽板示意图；

图5为U字形磁屏蔽板示意图；

图6为一种磁屏蔽板为T字形的电感器件结构示意图；

图7为“3U工”型磁回路磁体分解图；

图8为“3U工”型电感器件的骨架示意图；

图9为T字形磁屏蔽板示意图；

图10为一种磁屏蔽板为T字形的电感器件组件分解图；

图11为“3UI”型磁回路磁体分解图；

图12为“3UI”型电感器件的骨架示意图；

图13为带折臂的T字形磁屏蔽板示意图；

图14为十字形磁屏蔽板示意图；

图15为“4U工”型磁回路磁体分解图；

图16为“4U工”型电感器件的骨架示意图；

图17为4UI型电感器件的分解圆形磁屏蔽板示意图；

图18为带折臂的十字形磁屏蔽板示意图；

具体实施方式

实施例1

一种电感器件实施例，参见图1～图4，所述电感器件包括磁回路磁体1、线圈骨架2、线圈3和磁屏蔽板5；所述磁回路磁体由一个中柱磁体和至少两个U字形边柱磁体1-2组成，U字形边柱磁体设有一个直臂1-2-1和位于直臂两端的两个折臂1-2-2；所述线圈骨架为一体化结构，设有带中空孔2-3的线圈缠绕轴2-1和位于线圈缠绕轴两端的两个线圈档板2-2，线圈档板的外端面上设有边柱磁体插入槽，所述边柱磁体插入槽是与中空孔相通的凹槽；将所述中柱磁体置于线圈骨架的中空孔中，所述线圈缠绕设置在线圈骨架的线圈缠绕轴上，将U字形边柱磁体的两折臂分别插入两线圈档板端面的边柱磁体插入槽中，边柱磁体与中柱磁体对接形成闭合磁回路；在边柱磁体与中柱磁体对接面之间设有磁路气隙，其特征在于，这些磁路气隙至少有一个设置在线圈的外部；在所述磁路气隙中设有气隙介质，气隙介质的材质为绝缘材料；在线圈骨架外部的磁路气隙的垂直面上设有磁屏蔽板，所述磁屏蔽板材质为铁氧体材料，磁屏蔽板与磁路气隙外端面的距离至少是磁路气隙量的两倍。

所述磁回路磁体由I字形中柱磁体1-1和两个U字形边柱磁体1-2组成；所述线圈骨架的线圈缠绕轴侧壁上设有两个气隙介质插入槽2-1-1，线圈档板上设有边柱磁体插入槽2-2-1，边柱磁体插入槽与气隙介质插入槽相对应并与中空孔相通；线圈3缠绕设置在线圈骨架的线圈缠绕轴上，并搪锡制成线包，再将I字形中柱磁体插入线圈骨架的中空孔中，将两片气隙介质分别插入气隙介质插入槽中，将U字形边柱磁体的折臂1-2-2分别插入两线圈档板上的边柱磁体插入槽中，使边柱磁体的折臂的外向端面贴向中柱磁体的侧面形成日字形闭合磁回路；由于中柱磁体与边柱磁体之间的气隙介质6的隔离作用而形成磁路气隙，用至少两倍磁路气隙量厚度的绝缘介质4将磁路气隙覆盖住，在绝缘介质4上再用矩形的磁屏蔽板5覆盖住；在磁回路磁体1与磁屏蔽板5的外侧用绝缘胶带紧密包扎，使得磁回路磁体、线圈骨架、磁路气隙介质、绝缘介质及磁屏蔽板之间对接紧密牢固。

由于电感器件的扩散磁通主要存在于磁路气隙附近，在磁路气隙外侧用磁屏蔽板覆盖住，可以将扩散磁通引导入由磁屏蔽板与磁回路磁体之间形成的磁路中，一部分扩散磁通被重新导入电感器件的磁路中，另一部分被磁屏蔽板消耗掉。只要磁屏蔽板覆盖住磁路气隙，并与磁回路磁体构成有效的磁路以屏蔽扩散磁通，磁屏蔽板就可根据实际需要设计成各种形状。外观类似的磁屏蔽板也可用于不同的电感器件中，如本实施例中的矩形磁屏蔽板可用于“UU工”型磁心制作的电感器上，以屏蔽扩散磁通。

由于在磁路气隙边缘上存在着边缘磁通，边缘磁通是器件主磁通的一部分，一般来说，边缘磁通的高度小于两倍的磁路气隙量，所以为防止磁屏蔽板对器件参数造成较大的影响，应使其到磁路气隙外端面的距离至少是磁路气隙量的两倍。

当然，最好是在每一个设置于线包外部的磁路气隙上均使用屏蔽板进行磁屏蔽，以更好地防止扩散磁通造成不良影响。如在本实施例中，用上述同样的方法可将磁屏蔽板设置于下部的磁路气隙的下方，以屏蔽扩散磁通。

实施例2

一种磁屏蔽板为U字形的电感器件实施例，参见图5及实施例1，实施例2与实施例1不同之处在于，所述U字形磁屏蔽板设有一个直臂5-1和位于直臂两端的两个折臂5-2；本实施例中磁屏蔽板与磁路气隙之间不使用绝缘介质，直接将U字形磁屏蔽板凹口盖在磁路气隙上，两个折臂5-2的外向端面与磁回路磁体对接在一起。U形磁屏蔽板的折臂长度应不小于两倍的磁路气隙量，这样可使U字形磁屏蔽板的直臂与磁路气隙的外端面之间的距离不小于两倍磁路气隙量。

实施例3

一种磁屏蔽板为T字形的“3U工”型电感器件实施例，参见图6～图10及实施例1，所述磁回路磁体1包括一个中柱磁体1-1和三个U字形边柱磁体1-2；所述中柱磁体设有一个直臂1-1-1，直臂1-1-1三个侧面两端分别设有相互垂直的三个折臂1-1-2，每个折臂1-1-2均与直臂垂直；所述U字形边柱磁体设有一个直臂1-2-1和位于直臂两端的两个折臂1-2-2，折臂1-2-2与直臂1-2-1相垂直。

所述线圈架2为注塑一体化卧式结构，参见图8，中空孔2-3为矩形，在线圈挡板2-2的两相邻的边缘中间位置上分别设有边缘凹槽2-2-1，在线圈挡板端面上设有两个边柱磁体插入槽2-2-2，两个边柱磁体插入槽的中心线相互垂直，边柱磁体插入槽是与中空孔和边缘凹槽相通的凹槽；与任意一个边柱磁体插入槽相对的中空孔径向的另一侧，在该侧的整个线圈架上设有中柱磁体插入口2-1-1，中柱磁体插入口与中空孔相通，中柱磁体插入口使两线圈挡板及线圈缠绕轴均形成一侧开口状，线圈挡板上中柱磁体插入口的一个侧面，该侧面与中柱磁体插入口不相对的边柱磁体插入槽同侧，在该侧面外边缘上设有凹槽2-2-3。所述磁屏蔽板为T字形。

将所述中柱磁体从线圈架的中柱磁体插入口插入线圈架，使中柱磁体的折臂插入边柱磁体插入槽中，使中柱磁心体的直臂固定在中空孔中，用中柱介质7封住线圈缠绕轴上的中柱磁心插入口，将线圈3缠绕设置在线圈缠绕轴2-1上，三个U字形边柱磁体分别插入边柱磁体插入槽和中柱磁体插入口中，U字形边柱磁体折臂的两个外向端面1-2-3贴向中柱磁体同一侧面的两折臂外向端面1-1-3，使得U字形边柱磁心体与中柱磁体形成三个口字型闭合磁回路；在中柱磁体的外向端面1-1-3与边柱磁体的外向端面1-2-3之间设有气隙介质6，该气隙介质为矩形薄片；将T字形绝缘介质4和T字形磁屏蔽板5叠放在磁回路磁体的T字形端面外侧覆盖住磁路气隙，用绝缘带在U字形磁体和磁屏蔽板外侧紧密包扎，绝缘带的紧密包扎使得磁回路磁体、线圈架、气隙介质、绝缘介质和磁屏蔽板等相互之间对接紧密、牢固。

实施例4

一种磁屏蔽板为T字形的“3UI”型电感器件实施例，参见图11～图12及实施例1和实施例3，与实施例3不同之处在于，所述中柱磁体1-1为I字形长方体；线圈档板的三个边缘的中间位置设有边缘凹槽，在线圈档板的端面上设置T字形的边柱磁体插入槽，边柱磁体插入槽与中空孔及边缘凹槽相通。

将I字形中柱磁体插入线圈骨架的中空孔中，U字形边柱磁体折臂的两外向端面帖向I字形中柱磁体的侧面形成三个口字形闭合磁回路，在磁体的各对接面之间设有气隙介质，由于气隙介质的隔离形成磁路气隙。同样将T字形绝缘介质和T字形磁屏蔽板叠放在磁回路磁体的T字形端面外侧覆盖住磁路气隙。

虽然线圈骨架与磁心体的外形不同于实施例3，但是在本实施例中仍然使用T字形磁屏蔽板以屏蔽扩散磁通。由此可见同一种形状的磁屏蔽板也可以在不同的电感器件中使用以屏蔽扩散磁通。

实施例5

一种磁屏蔽板为T字形有折臂的“3UI”型电感器件实施例，参见图13及实施例4，与实施例4不同的是所述磁屏蔽板设有一个T字形直臂5-1，在T字形的屏蔽板的三个端部均设有折臂5-2，折臂的长度是磁路气隙量的两倍，以使直臂与磁路气隙的外缘距离为两倍的磁路气隙量。

直接将所述磁屏蔽板凹口盖在磁路气隙上，使磁屏蔽板折臂的端面5-3与磁回路磁体的T字形端面对接形成有效磁路以屏蔽扩散磁通。

当然，T字形有折臂的磁屏蔽板也可以用在“3U工”型电感器件上以屏蔽扩散磁通。

实施例6

一种磁屏蔽板为十字形的“4U工”型电感器件实施例，参见图14～图16及实施例1和实施例3，与实施例3不同之处在于：磁回路磁体由一个中柱磁体和四个U字形边柱磁体组成，参见图15，所述中柱磁体的直臂每端的四个侧面上都设有折臂；线圈骨架的中柱磁体插入口在线圈挡板上形成开口的两外边缘上分别设有凹槽，参见图16，在线圈档板的另外三个边缘上均设有边缘凹槽，在线圈档板的端面上设有T字形的边柱磁体插入槽，T字形边柱磁体插入槽与中空孔、中柱磁体插入口及三个边缘凹槽相通。磁屏蔽板为十字形，相应的绝缘介质也为十字形。

实施例7

一种磁屏蔽板为圆形的“4U工”型电感器件实施例，参见实施例6，与实施例6的不同之处在于中柱磁体直臂为圆柱体，线圈骨架的线圈缠绕轴为带圆形中空孔的圆柱体，磁屏蔽板为圆形。

实施例8

一种磁屏蔽板为圆形的“4UI”型电感器件实施例，参见图17、图18及实施例5，与实施例5不同之处在于：磁回路磁体中包括4个U字形磁体；线圈骨架的线圈档板的四个边缘都设有边缘凹槽，在线圈档板的端面上设有十字形的边柱磁体插入槽，十字形的边柱磁体插入槽与中空孔及四个边缘凹槽相通；磁屏蔽板5为圆形，绝缘介质4也为圆形。

本实施例的I字形中柱磁体也可采用圆柱体，而四个U字形边柱磁体折臂的外向端面加工成可与圆柱形中柱磁体的侧面相吻合的圆柱面。

当然，本实施例也可以使用矩形、十字形、椭圆形、带折臂的十字形等形状的磁屏蔽板，同样矩形、椭圆形、带折臂的十字形等形状的磁屏蔽板也可用在“4U工”型电感器件中，所述带折臂的十字形磁屏蔽板设有十字形直臂5-1和位于十字形四个端部的四个折臂5-2，参见图18。由此可见不同形状的磁屏蔽板可用在同一个电感器件中。

Claims

1.一种电感器件，包括磁回路磁体、线圈骨架、线圈和磁屏蔽板；所述磁回路磁体由一个中柱磁体和至少两个U字形边柱磁体组成，所述U字形边柱磁体设有一个直臂和位于直臂两端的两个折臂；所述线圈骨架为一体化结构，设有带中空孔的线圈缠绕轴和位于线圈缠绕轴两端的两个线圈档板，线圈档板的外端面上设有边柱磁体插入槽，所述边柱磁体插入槽是与中空孔相通的凹槽；将所述中柱磁体置于线圈骨架的中空孔中，所述线圈缠绕设置在线圈骨架的线圈缠绕轴上，将U字形边柱磁体的两折臂分别插入两线圈档板端面的边柱磁体插入槽中，边柱磁体与中柱磁体对接形成闭合磁回路；在边柱磁体与中柱磁体对接面之间设有磁路气隙，其特征在于，这些磁路气隙至少有一个设置在线圈的外部；在所述磁路气隙中设有气隙介质，气隙介质的材质为绝缘材料；在线圈骨架外部的磁路气隙的垂直面上设有磁屏蔽板，所述磁屏蔽板材质为铁氧体材料，磁屏蔽板与磁路气隙外端面的距离至少是磁路气隙量的两倍。

2.根据权利要求1所述的一种电感器件，其特征在于，所述磁回路磁体由一个中柱磁体和两个U字形边柱磁体组成；所述磁屏蔽板为矩形或者U字形中一种，所述U字形磁屏蔽板设有一个直臂和位于直臂两端的两个折臂，U字形磁屏蔽板的折臂长度不小于两倍的磁路气隙量。

3.根据权利要求1所述的一种电感器件，其特征在于，所述磁回路磁体包括一个中柱磁体和三个U字形边柱磁体；所述磁屏蔽板为T字形或者带折臂的T字形或者矩形中的一种；所述带折臂的T字形磁屏蔽板设有T字形的直臂和位于T字形直臂三端的三个折臂，该折臂长度不小于两倍的磁路气隙量。

4.根据权利要求1所述的一种电感器件，其特征在于，所述磁回路磁体包括一个中柱磁体和四个U字形边柱磁体；所述磁屏蔽板为十字形或者带折臂的十字形或者圆形或者椭圆或者矩形中的一种；所述带折臂的磁屏蔽板设有十字形的直臂和位于十字形直臂四端的四个折臂，该折臂长度不小于两倍的磁路气隙量。

5.根据权利要求3所述的一种电感器件，其特征在于，所述中柱磁体设有一个直臂，直臂两端分别设有相互垂直的三个折臂，每个折臂均与直臂垂直。

6.根据权利要求3所述的一种电感器件，其特征在于，所述线圈骨架的线圈挡板两相邻边缘的中间位置上分别设有边缘凹槽，在线圈挡板端面上设有两个边柱磁体插入槽，两个边柱磁体插入槽的中心线相互垂直，边柱磁体插入槽是与中空孔和边缘凹槽相通的凹槽；与任意一个边柱磁体插入槽相对的中空孔径向的另一侧，在该侧的整个线圈骨架上设有中柱磁体插入口，中柱磁体插入口与中空孔相通，中柱磁体插入口使两线圈挡板及线圈缠绕轴均形成一侧开口状，线圈挡板上中柱磁体插入口的一个侧面，该侧面与中柱磁体插入口不相对的边柱磁体插入槽同侧，在该侧面外边缘上设有凹槽。

7.根据权利要求4所述的一种电感器件，其特征在于，所述中柱磁体设有一个直臂，直臂两端分别设有相互垂直的四个折臂，每个折臂均与直臂垂直。

8.根据权利要求4所述的一种电感器件，其特征在于，所述线圈骨架的线圈挡板三个边缘的中间位置上分别设有边缘凹槽，在线圈挡板端面上设有一个T字形边柱磁体插入槽，边柱磁体插入槽是与中空孔和三个边缘凹槽相通的凹槽；没有设置边柱磁体插入槽的中空孔一侧，在该侧的整个线圈架上设有中柱磁体插入口，中柱磁体插入口与中空孔相通，中柱磁体插入口使两线圈挡板及线圈缠绕轴均形成一侧开口状，线圈挡板上中柱磁体插入口的两个侧面上分别设有凹槽。