CN203706814U - 屏蔽型电磁线圈 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种屏蔽型电磁线圈，包括励磁线圈，其特征在于：所述励磁线圈固定在第一磁芯的上表面，在所述第一磁芯的下表面设置有第二磁芯，在所述第一磁芯和第二磁芯之间嵌入有屏蔽线圈，所述屏蔽线圈的直径小于所述励磁线圈，且所述屏蔽线圈与所述励磁线圈的接入的电流相性相反。其显著效果是：结构简单，安装方便，利用本方案所设计的屏蔽型电磁线圈，可以有效地降低励磁线圈背部的漏磁，具有较好的磁场屏蔽作用，减少电磁耦合机构漏磁对设备中的其它电子元件造成影响。
Description
技术领域
本实用新型涉及电磁耦合技术，具体涉及一种屏蔽型电磁线圈。
背景技术
在无线充电设备中，常常涉及到电磁耦合机构，通过电磁耦合机构中的发射线圈和接收线圈实现能量的无线传输。但是在能量的传输过程中，普通发射线圈的磁场分布比较分散，其周围均存在磁力线分布，难以做到单向的甚至集中的能量传输，线圈的漏磁比较严重。
针对电子设备而言，工作在过强的电磁环境中容易影响设备内部电子元件的性能，因此，现有技术中，如何做好电磁线圈的屏蔽功能还是学术界研究的一项重大课题。
实用新型内容
针对现有技术存在的不足，本实用新型提供了一种屏蔽型电磁线圈，利用该线圈可以较好的实现电磁屏蔽功能，减少电磁耦合机构漏磁对设备中的其它电子元件造成影响。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的具体技术方案如下：
一种屏蔽型电磁线圈，包括励磁线圈（1），其关键在于：所述励磁线圈（1）固定在第一磁芯（2）的上表面，在所述第一磁芯的下表面设置有第二磁芯（4），在所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）之间嵌入有屏蔽线圈（3），所述屏蔽线圈（3）的直径小于所述励磁线圈（1），且所述屏蔽线圈（3）与所述励磁线圈（1）的接入的电流相性相反。
基于上述设计可以发现，励磁线圈（1）的正面主要用于实现电能的无线传输，背面通过第一磁芯（2）形成第一层屏蔽，通过第二磁芯（4）形成第二层屏蔽，此外，再通过屏蔽线圈（3）来增加屏蔽效果，从而减少励磁线圈（1）背部的漏磁，减少电磁耦合机构对设备中的其它设备造成电磁干扰。
作为进一步描述，所述第二磁芯（4）设置有环形的绕线凹槽，所述屏蔽线圈（3）绕制在第二磁芯（4）上的绕线凹槽中。
再进一步描述，所述励磁线圈（1）绕制成“回”字形，所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）均为扁平的长方体形状，所述第二磁芯（4）上的绕线凹槽也为“回”字形。
结合具体应用场景的需要，所述励磁线圈（1）绕成的“回”字形，其外侧长为100cm，宽为80cm，内侧长为60cm，宽为40cm，采用的利兹线的直径为0.5～1cm；
所述第一磁芯（2）的长为100cm，宽为80cm，厚度为1～5mm；
所述屏蔽线圈（3）采用的利兹线的直径为1～5mm；
所述第二磁芯（4）的长为100cm，宽为80cm，厚度为3～10mm。
也可以作为同等替换，所述励磁线圈（1）绕制成圆盘状，所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）均为圆形，所述第二磁芯（4）上的绕线凹槽也为圆环形。
本实用新型的显著效果是：
结构简单，安装方便，利用本方案所设计的屏蔽型电磁线圈，可以有效地降低励磁线圈背部的漏磁，具有较好的磁场屏蔽作用，减少电磁耦合机构漏磁对设备中的其它电子元件造成影响。
附图说明
图1为本实用新型的安装结构示意图；
图2为本实用新型的剖视图；
图3为图1中第二磁芯4的结构示意图；
图4为励磁线圈背部水平线B值分布图；
图5为加入第一磁芯和第二磁芯后线圈背部水平线B值分布图；
图6为本实用新型线圈背部水平线B值分布图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。
如图1，图2所示，一种屏蔽型电磁线圈，包括励磁线圈1，该励磁线圈1固定在第一磁芯2的上表面，在所述第一磁芯2的下表面设置有第二磁芯4，在所述第一磁芯2和第二磁芯4之间嵌入有屏蔽线圈3，所述屏蔽线圈3的直径小于所述励磁线圈1，且所述屏蔽线圈3与所述励磁线圈1的接入的电流相性相反。
如图3所示，为了保证第一磁芯2与第二磁芯4的紧密贴合，所述第二磁芯4设置有环形的绕线凹槽，所述屏蔽线圈3绕制在第二磁芯4上的绕线凹槽中。
从图1和图3还可以看出，所述励磁线圈1绕制成“回”字形，所述第一磁芯2和第二磁芯4均为扁平的长方体形状，所述第二磁芯4上的绕线凹槽也为“回”字形。
在本实施例中，所述励磁线圈1绕成的“回”字形，其外侧长为100cm，宽为80cm，内侧长为60cm，宽为40cm，采用的利兹线的直径为0.5～1cm；
所述第一磁芯2的长为100cm，宽为80cm，厚度为1～5mm；
所述屏蔽线圈3采用的利兹线的直径为1～5mm；
所述第二磁芯4的长为100cm，宽为80cm，厚度为3～10mm。
其中，第一磁芯2与第二磁芯4均为铁氧体材料制成的高磁导率磁芯，屏蔽线圈3的直径比励磁线圈1的直径小，且屏蔽线圈3中的电流比励磁线圈1中的电流相位滞后180°，通过第一磁芯2、屏蔽线圈3以及第二磁芯4构成磁场屏蔽机构来屏蔽励磁线圈1背部的磁场分布，达到减少漏磁的目的。
为了进一步理解本实用新型的显著效果，下面结合图4-图6所提供的实验数据作进一步说明。
图4所示为仅有励磁线圈1的情况下，励磁电流安匝数为300A时，线圈背部不同高度水平线的磁感应强度B值的分布，其高度分别取4cm、8cm、12cm、16cm、20cm，在线圈的背部存在较强的磁场。
图5所示为加入第一磁芯2和第二磁芯4后线圈背部不同高度水平线B值分布图。对比图4和图5可以发现，在加入第一磁芯2和第二磁芯4后，各个高度水平线的B值均较大幅度的降低，特别在0.2～0.8m的区域降低幅度较大，说明磁芯具备一定的磁场屏蔽效果。
图6所示为本实用新型线圈背部不同高度水平线B值分布图，相当于在图5所示实验基础上，增加屏蔽线圈3，且在屏蔽线圈3中提供电流安匝数为100A，相位滞后180°的励磁电流，对比图5和图6可以发现，在加入屏蔽线圈3之后，高度小于12cm时，水平线0～0.1m、0.9～1m处B值略微增大，而其它区域B值均较大幅度的降低，而各个高度水平线上B值整体来看有较大幅度的降低，说明屏蔽线圈3具备一定的磁场屏蔽作用，从而可以说明，本实用新型提供了双重屏蔽功能，可以有效减少励磁线圈1背部的漏磁。
最后需要说明的是，尽管以上结合附图对本实用新型的优选实施例进行了描述，但本实用新型不限于上述具体实施方式，本领域的普通技术人员在本实用新型的启示下，在不违背本实用新型宗旨及权利要求的前提下，可以作出多种类似的表示，如：改变线圈和磁芯结构的绕制形状，改变线圈尺寸等等，这样的变换均落入本实用新型保护范围之内。
Claims (5)
1.一种屏蔽型电磁线圈，包括励磁线圈（1），其特征在于：所述励磁线圈（1）固定在第一磁芯（2）的上表面，在所述第一磁芯（2）的下表面设置有第二磁芯（4），在所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）之间嵌入有屏蔽线圈（3），所述屏蔽线圈（3）的直径小于所述励磁线圈（1），且所述屏蔽线圈（3）与所述励磁线圈（1）的接入的电流相性相反。
2.根据权利要求1所述的屏蔽型电磁线圈，其特征在于：所述第二磁芯（4）设置有环形的绕线凹槽，所述屏蔽线圈（3）绕制在第二磁芯（4）上的绕线凹槽中。
3.根据权利要求1或2所述的屏蔽型电磁线圈，其特征在于：所述励磁线圈（1）绕制成“回”字形，所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）均为扁平的长方体形状，所述第二磁芯（4）上的绕线凹槽也为“回”字形。
4.根据权利要求3所述的屏蔽型电磁线圈，其特征在于：
所述励磁线圈（1）绕成的“回”字形，其外侧长为100cm，宽为80cm，内侧长为60cm，宽为40cm，采用的利兹线的直径为0.5～1cm；
所述第一磁芯（2）的长为100cm，宽为80cm，厚度为1～5mm；
所述屏蔽线圈（3）采用的利兹线的直径为1～5mm；
所述第二磁芯（4）的长为100cm，宽为80cm，厚度为3～10mm。
5.根据权利要求1或2所述的屏蔽型电磁线圈，其特征在于：所述励磁线圈（1）绕制成圆盘状，所述第一磁芯（2）和第二磁芯（4）均为圆形，所述第二磁芯（4）上的绕线凹槽也为圆环形。
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