CN204480837U - 一种叠层片式共模电感 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种叠层片式共模电感，依次层叠有第一磁性层、非磁性层、第二磁性层，非磁性层内具有第一线圈和第二线圈，共模电感外表面有第一外电极和第二外电极，第一线圈包括第一缠绕线圈和第一引出线圈，第二线圈包括第二缠绕线圈和第二引出线圈；第一缠绕线圈和第二引出线圈形成于第一水平面上且相互绝缘，第一引出线圈和第二缠绕线圈形成于第二水平面上且相互绝缘；第一缠绕线圈的内部端子与第一引出线圈的内部端子耦接，第一缠绕线圈的外部端子与第一引出线圈的外部端子分别连接至第一外电极的两端；第二缠绕线圈的内部端子与第二引出线圈的内部端子耦接，第二缠绕线圈的外部端子与第二引出线圈的外部端子分别连接至第二外电极的两端。
Description
技术领域
本实用新型涉及电子元器件，尤其涉及一种叠层片式共模电感。
背景技术
如图1所示为传统共模电感的滤波电路，共模电感的两组线圈La和Lb绕在同一铁芯上，绕制相反且匝数和相位都相同。这样一来，当电路中的正常电流流经共模电感时，在电感线圈La和Lb中产生反向磁场，反向磁场会相互抵消，此时正常信号电流主要受线圈电阻的影响；一旦有共模电流流经线圈时，由于共模电流的同向性，会在线圈内产生同向的磁场而增大线圈的感抗，使线圈表现为高阻抗，产生较强的阻尼效果，以此衰减共模电流，达到滤波的目的。
随着电子产品功能多元化，其线路中会并存多种共模干扰电流，这些电流会通过接口数据线或电源开关产生电磁辐射，这些辐射信号不仅相互之间存在干扰，而且对人体也存在一定伤害，因此这些电子设备中对叠层片式共模电感的需求也越来越大。
传统的叠层片式共模电感，由于其每个线圈导电层只包含一个线圈，而线圈的内部端头必须由引线层引出至叠层片式共模电感的边缘，以与外部电极连接，因此至少包括两个线圈导电层、两个引线电极层和两个磁性层。由于片式共模电感体积小，对层间叠层对位精度要求高，在电极叠层数越多时越容易产生上下层连接偏位情况，上下层对接不准后其连接可靠性就无法保证，存在线路开路风险。且电极层数越多对银导体的需求也越多，其制造工艺复杂和制作成本也较高。
实用新型内容
本实用新型的主要目的在于提出一种内部电极层更少的叠层片式共模电感，以解决现有的叠层片式共模电感因内部电极层数较多、制作时对位不够准确导致的层间连接可靠性低的技术问题。
本实用新型提供的技术方案如下：
一种叠层片式共模电感，包括第一磁性层、第二磁性层以及位于所述第一磁性层和所述第二磁性层之间的非磁性层，所述非磁性层内部具有形成扼流线圈的第一线圈和第二线圈，所述共模电感的外表面上形成有第一外电极和第二外电极，所述第一线圈包括第一缠绕线圈和第一引出线圈，所述第二线圈包括第二缠绕线圈和第二引出线圈；所述第一缠绕线圈和所述第二引出线圈以双线并绕方式形成于一第一水平面上并且相互绝缘，所述第一引出线圈和所述第二缠绕线圈以双线并绕方式形成于与所述第一水平面上下间隔的一第二水平面上，并且相互绝缘；所述第一缠绕线圈的内部端子与所述第一引出线圈的内部端子耦接，所述第一缠绕线圈的外部端子与所述第一引出线圈的外部端子分别连接至所述第一外电极的两端；所述第二缠绕线圈的内部端子与所述第二引出线圈的内部端子耦接，所述第二缠绕线圈的外部端子与所述第二引出线圈的外部端子分别连接至所述第二外电极的两端。
对于叠层片式共模电感，线圈缠绕后需要将内部端子引出至共模电感边缘，每组线圈都需要对应的引出层，才能使得该组线圈的两头都伸出至电感外部以与外电极连接，因此现有技术的叠层片式共模电感中至少具有四层导线(两层缠绕的线圈以及各自的引出层)，而本实用新型提供的上述叠层片式共模电感，两组线圈以双线绝缘并绕的方式形成扼流线圈，从而在非磁性层内部只需两层导线即可形成完整的扼流线圈，由于层数少使得第一线圈和第二线圈各自的上下层连接对位精准度提高，连接可靠性得以提高，降低开路风险，同时还简化了制作工艺，降低了生产成本。
附图说明
图1是共模电感的滤波电路图；
图2是本是实用新型具体实施例提供的叠层片式共模电感的外观示意图；
图3是图2提供的共模电感内部结构爆炸图。
具体实施方式
下面结合附图和具体的实施方式对本实用新型作进一步说明。
本实用新型的具体实施例提供一种广泛用于电子设备中抑制共模干扰的叠层片式共模电感，如图2和图3所示，所述共模电感包括第一磁性层10、第二磁性层20、非磁性层30以及位于非磁性层30内的扼流线圈，其中，非磁性层30位于第一磁性层10与第二磁性层20之间，扼流线圈包括匝数、相位都相同且绕制相反的第一线圈和第二线圈，共模电感的外表面上形成有用于接入电路的连接引脚(两组4个)即第一外电极51和第二外电极52。如图3所示，第一线圈包括两段即第一缠绕线圈411和第一引出线圈412，第二线圈也包括两段即第二缠绕线圈421和第二引出线圈422，其中：第一缠绕线圈411和第二引出线圈422以双线并绕方式形成于一第一水平面上并且相互绝缘，第一引出线圈412和第二缠绕线圈421以双线并绕方式形成于一第二水平面上并且相互绝缘，其中第一水平面与第二水平面是上下间隔的(即并未接触，以避免线圈自身短路)；第一缠绕线圈411的内部端子与第一引出线圈412的内部端子耦接，第一缠绕线圈411的外部端子A1与第一引出线圈412的外部端子B1分别连接至第一外电极51的两端51a、51b；第二缠绕线圈421的内部端子与第二引出线圈422的内部端子耦接，第二缠绕线圈421的外部端子A2与第二引出线圈422的外部端子B2分别连接至第二外电极52的两端52a、52b。
在一种具体的实施例中，第一磁性层10和第二磁性层20例如都是采用流延好的铁氧体生料带层叠而成，具体地：铁氧体生料带是由Fe2O3、NiO、ZnO、分散剂9228、乙酸乙酯、粘合剂A-21、异丙醇(用作溶剂)、己二酸二辛脂(用作添加剂)按重量配比依次为1：0.3：0.25：0.015：2：0.3：0.1：0.1的比例混合组成。非磁性层30例如可以由低介电常数(介电常数＜5)的烧结玻璃材料制作，由于非磁性层介电常数大于5时其涡流损耗就会急剧增加，涡流损耗增大后，扼流线圈插入损耗的截止频率就会变低，不能有效的抑制电磁干扰信号；非磁性层30也可以是由陶瓷生料带层叠而成，而陶瓷生料带是由含有MGA粉料、分散剂9228、乙酸乙酯、粘合剂A-21、异丙醇(溶剂)、己二酸二辛脂(添加剂)按重量配比依次为1：0.015：2：0.3：0.1：0.1比例混合组成。
在一种优选的实施例中，非磁性层30包括第一基层31、第二基层32和第三基层33，在上述制作出陶瓷生料带之后，层叠形成第一基层31、第二基层32和第三基层33，然后使用激光开孔机在第二基层32上的中部位置开设两个连接通孔P1和P2，再根据连接通孔P1和P2的位置使用高精度印刷法或光刻法分别在第二基层32的上表面形成第一缠绕线圈411和第二引出线圈422，在第二基层的下表面形成第一引出线圈412和第二缠绕线圈421，使得第一缠绕线圈411的内部端子通过连接通孔P1连接到第一引出线圈412的内部端子，形成具有两个外部端子A1和A2的第一线圈，同时使得第二引出线圈422的内部端子通过连接孔P2连接到第二缠绕线圈421的内部端子，形成具有两个外部端子A2和B2的第二线圈。再使用高精度叠层机按第二磁性层——非磁性层——第一磁性层的顺序层叠，层叠完成后使用温水等静压机将叠好的三层料片压合，用切割机按设计尺寸分片，即形成单片半成品，将上述半成品放到高温隧道炉在空气中煅烧，形成烧结叠层体，再使用沾银机涂布上银层以制作出第一外电极51和第二外电极52并用网带烧结炉烧结，即形成叠层片式共模电感。本实用新型具体实施例提供的共模电感，只需两层线圈层即可形成扼流线圈，在制作时，每一组线圈内的连接只需通过在第二基层32上打孔，不用过多考虑多层线圈连接的对位问题，制作工艺简单，连接可靠性高。
在具体的应用实例中，所述共模电感连接于电路中，线路的正常电流——差模电流分别是：从第一缠绕线圈411的外部端子A1流向第一引出线圈412的外部端子B1，从第二缠绕线圈421的外部端子A2流向第二引出线圈422的外部端子B2，从而，线路正常电流在第一线圈和第二线圈中产生反向的磁场，反向的磁场会相互抵消而不对信号传输产生影响，一旦有共模干扰电流流入时，共模干扰电流在第一线圈和第二线圈中的流向分别是：A1流向B1；B2流向A2，从而共模干扰电流在这两组线圈中产生同向的磁场，叠加后，使扼流线圈表现为高阻抗，衰减共模电流，从而达到滤除干扰的目的。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (2)
1.一种叠层片式共模电感，包括第一磁性层、第二磁性层以及位于所述第一磁性层和所述第二磁性层之间的非磁性层，所述非磁性层内部具有形成扼流线圈的第一线圈和第二线圈，所述共模电感的外表面上形成有第一外电极和第二外电极，其特征在于：
所述第一线圈包括第一缠绕线圈和第一引出线圈，所述第二线圈包括第二缠绕线圈和第二引出线圈；所述第一缠绕线圈和所述第二引出线圈以双线并绕方式形成于一第一水平面上并且相互绝缘，所述第一引出线圈和所述第二缠绕线圈以双线并绕方式形成于与所述第一水平面上下间隔的一第二水平面上，并且相互绝缘；所述第一缠绕线圈的内部端子与所述第一引出线圈的内部端子耦接，所述第一缠绕线圈的外部端子与所述第一引出线圈的外部端子分别连接至所述第一外电极的两端；所述第二缠绕线圈的内部端子与所述第二引出线圈的内部端子耦接，所述第二缠绕线圈的外部端子与所述第二引出线圈的外部端子分别连接至所述第二外电极的两端。
2.如权利要求1所述的叠层片式共模电感，其特征在于：所述非磁性层包括第一基层、第二基层和第三基层：所述第一水平面为所述第一基层与所述第二基层的接触面，所述第二水平面为所述第二基层与所述第三基层的接触面，所述第二基层上开设有相互绝缘的第一连接孔和第二连接孔，所述第一缠绕线圈的内部端子通过所述第一连接孔耦接至所述第一引出线圈的内部端子，所述第二缠绕线圈的内部端子通过所述第二连接孔耦接至所述第二引出线圈的内部端子。
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| CN109585123A (zh) * | 2019-01-04 | 2019-04-05 | 绵阳伟成科技有限公司 | 一种共模电感器及其生产工艺 |
| CN114245925A (zh) * | 2019-08-20 | 2022-03-25 | 斯天克有限公司 | 线圈装置 |
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