CN206610637U - 一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线以及集成电感滤波器和电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁胶绝缘的绝缘电线以及集成电感滤波器和电感器，包括导体和包覆在导体外的绝缘层，所述绝缘层为用于产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层。本实用新型采用在导体外包覆一层产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层，整体结构简单，同时不需要屏蔽接地处理就可以做到很好的电磁屏蔽效果。

Description

一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线以及集成电感滤波器和电感器

技术领域

本实用新型涉及电缆领域，具体涉及一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线以及集成电感滤波器和电感器。

背景技术

在导线外围均匀而密封地包裹一层不导电的材料，如：树脂、塑料、硅橡胶、PVC等，形成绝缘层，防止导电体与外界接触造成漏电、短路、触电等事故发生的电线叫绝缘导线。而漆包线是绕组线的一个主要品种，由导体和绝缘层两部组成，裸线经退火软化后，再经过多次涂漆，烘焙而成。屏蔽线就是在导线外面包了一层金属保护层(一般为网状)，将金属层一端接地后可以有效形成电气屏蔽腔外界对导线中传输信号的干扰。屏蔽线作用就是消除外界对内部的噪声干扰。(电磁差模噪声和共模噪声对电器设备的危害，不仅会使得设备工作异常，而且会降低设备内部元器件的使用寿命。噪声进入电网后会影响和危害其它正常工作的设备。所以必须按相关国家标准进行有效进行降低至消除其影响和危害。)

因为屏蔽体对来自导线、电缆、元部件、电路或系统等外部的干扰电磁波和内部电磁波均起着吸收能量(涡流损耗)、反射能量(电磁波在屏蔽体上的界面反射)和抵消能量(电磁感应在屏蔽层上产生反向电磁场，可抵消部分干扰电磁波)的作用，所以屏蔽体具有减弱干扰的功能。

(1)当干扰电磁场的频率较高时，利用低电阻率的金属材料中产生的涡流，形成对外来电磁波的抵消作用，从而达到屏蔽的效果。

(2)当干扰电磁波的频率较低时，要采用高导磁率的材料，从而使磁力线限制在屏蔽体内部，防止扩散到屏蔽的空间去。

(3)在某些场合下，如果要求对高频和低频电磁场都具有良好的屏蔽效果时，往往采用不同的金属材料组成多层屏蔽体。

对于电磁屏蔽有一种错误理解是：只要用金属做一个箱子，然后将箱子接地，就能够起到电磁屏蔽的作用。其实电磁屏蔽与屏蔽体接地与否并没有关系。

综上所述现有技术基础上还不能简单地做到电磁屏蔽，因此有待对这一技术进行进一步改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供结构简单，电磁屏蔽效果好的磁胶绝缘包覆的绝缘电线。

为达到上述目的，本实用新型是这样实现的：一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线，包括导体和包覆在导体外的绝缘层，所述绝缘层为用于产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层。

优选地，所述磁性材料为铁氧体粉体或带软磁特性的合金粉末。

优选地，所述铁氧体粉体为FeSiAl、FeSi或FeNi。

优选地，所述合金粉末为NiZn或MnZn。

一种集成电感滤波器，包括滤波器本体，所述滤波器本体中的绕线电缆采用上述任一项所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线。

一种电感器，包括电感器本体，所述电感器本体中的绕线电缆采用上述任一项所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线。

本实用新型的有益效果：本实用新型采用在导体外包覆一层产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层，整体结构简单，同时不需要屏蔽接地处理就可以做到很好的电磁屏蔽效果。

附图说明

图1是本实用新型一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线的整体结构示意图。

图2是本实用新型一种滤波器的整体结构示意图。

图3是现有滤波器和本实用新型一种滤波器的工作磁密将的对比图。

图4是现有技术滤波器性能图(N,15A)。

图5是本实用新型一种滤波器的性能图(N,15A)。

图6是现有技术滤波器性能图(L,15A)。

图7是本实用新型一种滤波器的性能图(L,15A)。

图8是现有技术滤波器性能图(N,0A)。

图9是本实用新型一种滤波器的性能图(N,0A)。

图10是现有技术滤波器性能图(L,0A)。

图11是本实用新型一种滤波器的性能图(L,0A)。

图12是本实用新型一种电感器的俯视图。

图13是本实用新型一种电感器的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明。

如图1所示，一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线3，包括导体1和包覆在导体外的绝缘层2，所述绝缘层2为用于产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层。所述磁性材料为铁氧体粉体和/或带软磁特性的合金粉体。具体地，所述铁氧体粉体为FeSiAl、 FeSi或FeNi等，所述的合金粉末为NiZn、MnZn等。

影响屏蔽体屏蔽效能有两个因素：一个是整个屏蔽体表面必须是导电连续的；另一个是不能有直接穿透屏蔽体的导体。

屏蔽体上有很多导电不连续点，最主要的一类是屏蔽体不同部分结合处形成的不导电缝隙。这些不导电的缝隙就产生了电磁泄漏，如同流体会从容器上的缝隙上泄漏一样。解决这种泄漏的一个方法是在缝隙处填充导电弹性材料，消除不导电点。这就像在流体容器的缝隙处填充橡胶的道理一样。这种弹性导电填充材料就是电磁密封衬垫。

在许多文献中将电磁屏蔽体比喻成液体密封容器，其认为当用导电弹性材料将缝隙密封到滴水不漏的程度才能够防止电磁波泄漏，实际上这是不确切的。

缝隙或孔洞是否会泄漏电磁波，取决于缝隙或孔洞相对于电磁波波长的尺寸。当波长远大于开口尺寸时，并不会产生明显的泄漏。因此，当干扰的频率较高时，这时波长较短，就需要使用电磁密封衬垫。具体说，当干扰的频率超过10MHz时，就要考虑使用电磁密封衬垫。凡是有弹性且导电良好的材料都可以用做电磁密封衬垫。

本实用新型就是基于以上原理分析的基础上做出的改进，采用在导体外包覆一层产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层，整体结构简单，同时不需要屏蔽接地处理就可以做到很好的电磁屏蔽效果。

如图5,7,9和11所示，一种集成电感滤波器，包括滤波器本体4，所述滤波器本体4中的绕线电缆采用上述所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线3。

在现有产品中，对滤波器高效率/高功率密度模块的要求不断提高，实际勘测，G2滤波器体积将近占总体积的25％-30％，不适用于高功率密度。这25％-30％中，共模电感和X电容占了很大部分，因此，追求模块的高功率密度，必须减少共模电感和X电容占用体积。另外，差模电感分量和共模电感分量保持较高数值，也是非常困难，也有些采用差共模集成，若要二分量不产生相互作用，会导致体积增大，若二分量产生相互作用，在高温或大功率下会导致性能变差。

共模电感的原理如下：

由于整个磁路过程中的Hl(磁压降)与NI(磁动势)之差不可能完全为0，必然产生漏磁通，形成差模分量存在的共模电感。

采用了本实用新型磁胶绝缘包覆的绝缘电线代替漆包线后，差模分量由原来的15uH增至到约20uH，在进行干扰测试结果如下：

通过分析，225kHz噪声主要是主变压器空间辐射至输入端，通过屏蔽输入滤波器就能解决，200kHz是PFC差模噪声源产生，需要滤波器过滤。从传导测试结果可以看出，200kHz 处的裕量比较大，模块在差模部分改进空间很大，可以减小滤波器里面共模电感或者X电容的数值，从而达到减小体积的效果。

同时从测试结果上看，200kHz处差模噪声抑制得比较干净。比漆包线制作的原电感改善超过10dB。

如图12-13所示，一种电感器，包括电感器本体5，所述电感器本体5中的绕线电缆采用上述任一项所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线3。

采用了磁胶绝缘包覆的绝缘电线的电感器，其空芯线圈的自感量增加10％～20％；这是由于电磁屏蔽层在导线外独立形成磁路，将电磁的磁通密度有效收拢，不仅有效降低于自身对外界的电磁干扰，而且对外界电磁噪声干扰有效进行涡流吸收，大大降低了外界对设备的影响。

其他磁芯代替空心线圈时时，磁芯结合导线外部的电磁屏蔽层形成磁路，完成带磁芯的外磁路部份，无需采用磁胶电感和带屏蔽罩类的电感元件。

同样的，本实用新型带有电磁屏蔽层的绝缘电线还可以应用变压器，电机等各种电子设备，同时还可以推广应用到其他各行各业需要电缆的设备中。

本实用新型采用在导体外包覆一层产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层，整体结构简单，同时不需要屏蔽接地处理就可以做到很好的电磁屏蔽效果。

根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。

Claims (6)

1.一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线，包括导体和包覆在导体外的绝缘层，其特征在于，所述绝缘层为用于产生电气屏蔽腔体，吸收电磁能量的带有磁性材料的电磁屏蔽层。

2.如权利要求1所述的一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线，其特征在于，所述磁性材料为铁氧体粉体和/或带软磁特性的合金粉末。

3.如权利要求2所述的一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线，其特征在于，所述铁氧体粉体为FeSiAl、FeSi或FeNi。

4.如权利要求2所述的一种磁胶绝缘包覆的绝缘电线，其特征在于，所述合金粉末为NiZn或MnZn。

5.一种集成电感滤波器，包括滤波器本体，其特征在于，所述滤波器本体中的绕线电缆采用如权利要求1-4任一项所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线。

6.一种电感器，包括电感器本体，其特征在于，所述电感器本体中的绕线电缆采用如权利要求1-4任一项所述的磁胶绝缘包覆的绝缘电线。