CN204884793U - 一种采用复合磁路的功率电感 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种采用复合磁路的功率电感，包括电感本体，所述电感本体沿其绕组轴向的两个端面上还分别设有覆盖所述电感本体端面的磁芯。本实用新型通过在铁氧体功率电感本体的两端分别设置一高磁导率的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材质的磁芯，这样就使得整个功率电感的有效磁导率得到极大的提升，而又不增加铁氧体层与银共烧制备层叠功率电感的生产难度。磁芯与电感本体之间引进一段气隙，有效的延迟了功率电感达到磁饱和，降低了电感的漏磁率，并提高功率电感的负载电流值。

Description

一种采用复合磁路的功率电感

技术领域

本申请涉及一种功率电感，尤其涉及一种采用复合磁路的功率电感。

背景技术

功率电感，具有小型化，高品质，高能量存储和低电阻特性，部分采用表面贴装，又叫贴片电感。此类贴片电感是通过导线(如漆包线、纱包线等)绕制而成的电磁感应元件，是开关电源和电子电路中常用的元器件之一。广泛应用于笔记本电脑、液晶电视、便携式CVR、汽车音响、电视调谐器、通讯设备等。其功能主要为扼流、滤波、匹配电路等。

随着日益复杂的电路整合到更加狭小的电路板空间中的巨大市场压力导致了性能更佳的、极具竞争力的、更为精巧的终端元件的需求增大。电路板上的大功率转换终端元件的广泛应用也导致了高效率直流转换器和更精细电感器需求的增加。

传统绕线功率电感由线圈、磁芯、外壳、以及带有焊脚的底座组成，目前市场上有DI系列、DR系列、DO系列、DS系列、CDRH系列等。虽然绕线功率电感的电感量范围广(mH～H)，电感量精度高，损耗小(即Q值大)，容许电流大，制作工艺继承性强，然而，由于体积大，磁芯脆，导致贴片时容易磨损，焊盘寿命短，容易松脱，漏磁率比较高，散热性能差，集成密度高的地方曾大EMI干扰问题，绕线或组装过程中一致性差，容易产生啸叫。

发明内容

本申请提供一种采用复合磁路的功率电感，通过在铁氧体叠层功率电感本体两端设置高磁导率的磁芯，利用两种不同磁材构成同一磁路，实现铁氧体高温共烧制备层叠功率电感的同时，增电感整体的有效磁导率。

本实用新型提供一种采用复合磁路的功率电感，包括电感本体，所述电感本体沿其绕组轴向的两个端面上还分别设有覆盖所述电感本体端面的磁芯。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述电感本体的绕组采用叠层片式结构，所述每层绕组之间设置有铁氧体层，所述磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的磁性绝缘材料。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述电感本体表面设有与绕组接线端电性连接的导电端子，所述导电端子为印刷在所述所述电感本体侧表面的金属薄膜。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述磁芯包括分别与所述电感本体上、下两个端面相对应的上磁芯及下磁芯，所述上磁芯、下磁芯与所述电感本体两个端面之间分别设有一段空隙。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述上磁芯及下磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的锰锌铁氧体。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述上磁芯及下磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的镍锌铁氧体。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述导电端子由所述电感本体侧表面延伸至所述下磁芯表面。

所述的采用复合磁路的功率电感，其中，所述上磁芯与所述下磁芯周边分别与所述电感本体上、下两个端面的铁氧体层通过点胶粘合。

本实用新型所提供的一种采用复合磁路的功率电感，通过在铁氧体功率电感本体的两端分别设置一高磁导率的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材质的磁芯，这样就使得整个功率电感的有效磁导率得到极大的提升，而又不增加铁氧体层与银共烧制备层叠功率电感的生产难度。磁芯与电感本体之间引进一段气隙，有效的延迟了功率电感达到磁饱和，降低了电感的漏磁率，并提高功率电感的负载电流值。

附图说明

图1为本实用新型一种采用复合磁路的功率电感实施例的整体结构图；

图2为本图1的分解示意图；

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本申请作进一步详细说明。

现有的叠层功率电感都是采用铁氧体表面印刷金属共烧制备，而提高铁氧体层的磁导率有利于高感量元件的设计。由于普通铁氧体材料烧结温度低，可以实现与银共烧，而磁导率较高的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体烧结温度高，难以实现于银共烧，这样就限制了整个功率电感的有效磁导率。

在本实用新型的实施例中，在铁氧体功率电感本体1的两个端面分别设置一个高磁导率的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材质的磁芯，这样就使得整个功率电感的有效磁导率得到极大的提升，而又不增加铁氧体层与银共烧制备层叠功率电感的生产难度。

本实施例所给出的采用复合磁路的功率层电感，请参考图1，包括电感本体1，电感本体1的绕组采用叠层盘式结构，每层绕组之间设置有铁氧体层，电感本体1的沿其绕组轴向方向的两个端面为平面，在电感本体1的两个端面上分别设有一覆盖端面的磁芯。

其中，如图1及图2所示，电感本体1采用LTCC多层印刷技术制备，具体地，首先，流延铁氧体粉末形成第一层铁氧体层，在其表面印刷金属银制备包括绕组下引线的第一层线圈。下引线印刷结束后，印点流延第二层铁氧体绝缘层，并印刷第二层电极线圈，以此类推重复印刷电极达到一定圈数后形成电感绕组，并在最后一层铁氧体层上的线圈尾端印刷上引线，上引线印刷结束后流延铁氧体粉末，将电极线圈密封于铁氧体内部，使得上引线与下引线分别位于叠层后的功率电感本体1的两侧，然后在电感本体1的两个侧表面对应的印刷分别与上引线及下引线连接的导电端子4，通过烧结形成具有一定感量的电感本体。

进一步地，如图1及图2所示，磁芯进一步包括与电感本体1上端面相对应的上磁芯2及与下端面相对应的下磁芯3，其中磁芯采用磁导率高于铁氧体层的绝缘磁性材料制备，本实施例中上磁芯2及下磁芯3优选的采用锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材料制备。具体地，磁芯通过将锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材料粉压成型后烧结得到，经过超声波清洗各部分，烘干，再将上磁芯、下磁芯分别与中间的铁氧体电感本体1的上端面及下端面点胶固化，就形成了由不同材料组成的复合磁路的功率电感。其中，点胶所选用的材料为非磁性绝缘材料，如环氧树脂等。采用这样的结构设计，通过普通铁氧体表面印刷银薄膜，再将多层印刷有银薄膜的铁氧体层叠加后共烧制备电感本体1，在电感本体1与绕组轴向相垂直的两个端面表面分别设置有高磁导率的上磁芯2及下磁芯3，从而提高了叠层功率电感的有效磁导率。

进一步地，如图1-图2所示，电感本体1两侧表面的导电端子4，沿电感本体1侧表面向下磁芯3侧表面印刷，形成延伸至下磁芯3底面的贴装引脚。具体地，。进一步地，上磁芯2及下磁芯3通过点胶分别与电感本体1上端面及下端面相固定。同时，由于点胶的组合方式，使上磁芯2及下磁芯3与电感本体1的两个端面之间引进一段空隙，作为磁芯与电感本体1之间的气隙，有效的延迟了功率电感达到磁饱和，并降低了电感的漏磁率，提高功率电感的负载电流值。

较佳的，本实施例中的功率电感本体1及上磁芯2、下磁芯3均采用片状结构，使其组合后的整体呈规则的几何形状，如正六面体，其生产设计可灵活调节产品的整体高度，减小电感整体的体积，在应用过程中出现磨损和缺块也不会导致影响器件的使用性能。

本实用新型所提供的一种采用复合磁路的功率电感，在铁氧体功率电感本体的两端分别设置一高磁导率的锰锌铁氧体或镍锌铁氧体材质的磁芯，这样就使得整个功率电感的有效磁导率得到极大的提升，而又不增加铁氧体层与银共烧制备层叠功率电感的生产难度。磁芯与电感本体之间引进一段气隙，有效的延迟了功率电感达到磁饱和，降低了电感的漏磁率，并提高功率电感的负载电流值。

以上内容是结合具体的实施方式对本申请所作的进一步详细说明，不能认定本申请的具体实施只局限于这些说明。对于本申请所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换。

Claims (8)

1.一种采用复合磁路的功率电感，其特征在于，包括电感本体，所述电感本体沿其绕组轴向的两个端面上还分别设有覆盖所述电感本体端面的磁芯。

2.如权利要求1所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述电感本体的绕组采用叠层片式结构，所述每层绕组之间设置有铁氧体层，所述磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的磁性绝缘材料。

3.如权利要求1所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述电感本体表面设有与绕组接线端电性连接的导电端子，所述导电端子为印刷在所述所述电感本体侧表面的金属薄膜。

4.根据权利要求1所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述磁芯包括分别与所述电感本体上、下两个端面相对应的上磁芯及下磁芯，所述上磁芯、下磁芯与所述电感本体两个端面之间分别设有一段空隙。

5.根据权利要求2所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述上磁芯及下磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的锰锌铁氧体。

6.根据权利要求2所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述上磁芯及下磁芯采用磁导率高于所述铁氧体层的镍锌铁氧体。

7.如权利要求3所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述导电端子由所述电感本体侧表面延伸至所述下磁芯表面。

8.根据权利要求4所述的采用复合磁路的功率电感，其特征在于，所述上磁芯与所述下磁芯周边分别与所述电感本体上、下两个端面的铁氧体层通过点胶粘合。