CN207517461U - 一种电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电感器，包括磁芯组件和线圈组件，所述线圈组件包括第一绕组线圈和第二绕组线圈，所述第一绕组线圈和第二绕组线圈之间设有隔离件；所述磁芯组件包括第一磁芯、第二磁芯、第一半磁芯轴以及第二半磁芯轴，所述第一半磁芯轴设于所述第一磁芯内侧，所述第二半磁芯轴设于所述第二磁芯内侧，所述第一半磁芯轴与第二半磁芯轴拼接构成磁芯轴，所述第一绕组线圈和所述第二绕组线圈并行缠绕在所述磁芯轴外表面。本方案不仅可以使磁芯得到最大化利用，而且可以有效降低涡流损耗，提高了变换效率；电感器结构简单、制作成本低。

Description

一种电感器

技术领域

本实用新型涉及电感领域，更具体地说，涉及一种电感器。

背景技术

几乎所有电源电路中，都离不开磁性元器件(电感或变压器)，可以说磁性元件是电力电子技术最重要的组成部分之一。与其他电气元件不同，使用都很难直接采购到符合自己要求的电感或变压器。磁性元件的大多数参数(电感量、电压、电流、处理能量、频率、匝比、漏感、损耗)对制造商是无法固定和无标准可寻的。具体设计一个磁性元件在满足电气性能条件下，还要综合考虑成本、体积、重量和制造的困难程度，才能在一定条件下获得较满意的结果。

由于很难从市场上购得标准的磁性元器件，开关电源设计工作的大部分就是磁性元件的设计。有经验的开关电源设计都深知，开关电源设计的成败在很大程度上取决于磁性元件的正确设计的制作。高频变压器和电感固有的寄生参数，引起电路中各色各样的问题，例如高损耗，必须用缓冲或箝位电路处理的高电压尖峰、多路输出之间交叉调节性能差、调频漏磁引起线圈发烫、输出或输入噪声耦合和占空比范围限制等，对电源设计之初就必须综合考量。正确的设计不只是一般电路设计意义上的参数计算，还应当包含结构、工艺和散热等设计，而且是更重要的设计。高频开关电源的很多麻烦是由于磁性元件工艺、结构和制造不合理引起的。

随着科技的快速发展，对能源的消耗也越来越重视，电源作为能源变换的中间产品，其效率也要求越来越高，所以优良的电源都已基本采用软开关技术以提高整体变换效率。但用于谐振软开关变换电路的谐振电感由于其特殊的重要性，对它的参数稳定性也要求特别严，以免参数漂移而超成软开关无法实现。例如轻重载条件下电感的感量必须保持一致以避免谐振频率的漂移，另外要求其抗饱和能力必须要高以实现负载的突变能力。所以传统的谐振电感一般采用1500-5000磁导率范围内的铁氧体磁芯轴，通过中间磨气隙的方式以提高电感的感量稳定性及抗饱和能力。以下是传统谐振电感的制作样品情况，主要由骨架，磁芯轴，及铜线绕组架成。此电感是根据线路参数要求磁芯轴需要磨气隙以达到一定的电感值，而气隙一般采用中心柱磨法以方便生产组装及降低加工成本。但磁芯轴气隙的出现就会产生磁力线分散及高频漏磁现象并对气隙周围的铜线绕组产涡流而引起能量损耗，降低谐振变换的效率，电源的散热及性能也将整体下降。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种电感器。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种电感器，其特征在于，包括磁芯组件和线圈组件，所述线圈组件包括第一绕组线圈和第二绕组线圈，所述第一绕组线圈和第二绕组线圈之间设有隔离件；

所述磁芯组件包括第一磁芯、第二磁芯、第一半磁芯轴以及第二半磁芯轴，所述第一半磁芯轴设于所述第一磁芯内侧，所述第二半磁芯轴设于所述第二磁芯内侧，所述第一半磁芯轴与第二半磁芯轴拼接构成磁芯轴，所述第一绕组线圈和所述第二绕组线圈并行缠绕在所述磁芯轴外表面。

优选地，所述第一绕组线圈包括第一导线端部和第二导线端部，所述第二绕组线圈包括第三导线端部和第四导线端部；

所述第一导线端部与所述第三导线端部绞合在一起形成所述线圈组件的输入引脚，所述第二导线端部与所述第四导线端部绞合在一起形成所述线圈组件的输出引脚。

优选地，所述隔离件为PCB板。

优选地，所述隔离件设有通孔，所述隔离件通过所述通孔套设在所述磁芯轴上。

优选地，所述通孔的直径大于或等于所述磁芯轴的直径，且所述磁芯轴穿过所述通孔的中心。

优选地，所述第一绕组线圈的绕制引线包括第一线芯以及包覆在所述第一线芯外围的绝缘胶；所述第一导线端部和第二导线端部分别设置在所述第一线芯的两端；

所述第二绕组线圈的绕制引线包括第二线芯以及包覆在所述第二线芯外围的绝缘胶；所述第三导线端部和第四导线端部分别设置在所述第二线芯的两端。

优选地，所述磁芯组件的外侧壁上缠绕胶带，所述线圈组件的表面缠绕胶带。

优选地，所述第一磁芯和第二磁芯结合的接触平面上覆盖固定胶。

优选地，所述第一磁芯和第二磁芯以所述第一半磁芯轴和第二半磁芯轴结合的接触平面为中心对称设置。

优选地，所述第一半磁芯轴与所述第一磁芯为一体结构，所述第二半磁芯轴与所述第二磁芯为一体结构。

实施本实用新型的电感器，具有以下有益效果：本实用新型的电感器结构简单，制作成本低，且为无结构，可以提高磁芯窗口面积利用率，不仅可以使磁芯得到最大化利用，而且可以有效降低涡流损耗，提高了变换效率，应用于电源中时，可满足电源的高功率密度要求。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明，附图中：

图1是本实用新型电感器的结构示意图；

图2是本实用新型电感器的分离示意图；

图3是本实用新型电感器部分结构示意图。

具体实施方式

为了对本实用新型的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

如图1和图2所示，本实用新型的电感器包括磁芯组件1和线圈组件2，所述线圈组件2包括第一绕组线圈21和第二绕组线圈22，所述第一绕组线圈21和第二绕组线圈22之间设有隔离件3。

其中，磁芯组件1包括第一磁芯11、第二磁芯12、第一半磁芯轴131以及第二半磁芯轴132，所述第一半磁芯轴131设于所述第一磁芯11内侧，所述第二半磁芯轴132设于所述第二磁芯12内侧，所述第一半磁芯轴131与第二半磁芯轴132拼接构成磁芯轴13，所述第一绕组线圈21和所述第二绕组线圈22并行缠绕在所述磁芯轴13外表面。

可选地，本实施例的第一半磁芯轴131与第一磁芯11为一体结构，第二半磁芯轴132与第二磁芯12为一体结构。

第一磁芯11与第二磁芯12以第一半磁芯轴131和第二半磁芯轴132结合的接触平面为中心对称设置。如图1和图2所示，本实施例的第一磁芯11和第二磁芯12结构相同，且均可以采用包括但不限于铁氧体材料作为磁芯材料。

进一步地，第一磁芯11和第二磁芯12结合的接触平面上也覆盖有固定胶，通过固定胶可使第一磁芯11与第二磁芯12稳定地连接并固定在一起。可以理解地，第一磁芯11和第二磁芯12连接的固定胶可以采用丙烯酸脂AB胶或者HY-303胶水等，当然，固定胶还可以采用其他粘贴胶，并不限于此两种胶，本实用新型对此不作具体要求。例如，采用丙烯酸脂AB胶固定速度快，粘接强度高，且价格低，不仅有利于生成过程中的操作，也进一步节约了电感器的成本。

第一半磁芯轴131与第二半磁芯轴132结合的接触平面上覆盖有固定胶，通过固定胶可使第一半磁芯轴131与第二半磁芯轴132连接并固定在一起。可以理解地，固定胶可以采用丙烯酸脂AB胶或者HY-303胶水等，当然，固定胶还可以采用其他粘贴胶，并不限于此两种胶，本实用新型对此不作具体要求。例如，采用丙烯酸脂AB胶固定速度快，粘接强度高，且价格低，不仅有利于生成过程中的操作，也进一步节约了电感器的成本。

第一半磁芯轴131和第二半磁芯轴132拼接形成的磁芯轴13为圆柱结构，第一绕组线圈21和第二绕组线圈22可分别并行缠绕在磁芯轴13外表面。

可选地，第一绕组线圈21的绕制引线包括第一线芯以及包覆在第一线芯外围的绝缘胶。进一步地，第一绕组线圈21还包括第一导线端部和第二导线端部，其中，第一导线端部和第二导线端部分别设置在第一线芯的两端。可以理解地，第一导线端部和第二导线端部分别为第一绕组线圈21的两个引出脚，这两个引出脚可作为第一绕组线圈21的输入脚和输出脚。

第一线芯为可以导电的金属线芯，本实施例中，第一线芯优选采用铜线。

可选地，第二绕组线圈22的绕制引线包括第二线芯以及包覆在所述线芯外围的绝缘胶。进一步地，第二绕组线圈22还包括第三导线端部和第四导线端部，其中，所述第三导线端部和第四导线端部分别设置在所述第二线芯的两端。可以理解地，第三导线端部和第四导线端部分别为第二绕组线圈22的两个引出脚，这两个引出脚可作为第二绕组线圈22的输入脚和输出脚。

本实施例中，第一绕组线圈21的第一导线端部和第二绕组线圈22的第三导线端部绞合在一起形成线圈组件2的输入引脚4，第一绕组线圈21的第二导线端部和第二绕组线圈22的第四导线端部绞合在一起形成线圈组件2的输出引脚5。可以理解地，第一绕组线圈21与第二绕组线圈22采用并联的方式以完成整个电感器的功能与结构要求。

为了使电感的结构及能量变换能力均衡并达到最优化，本实施例中，第一绕组线圈21和第二绕组线圈22的匝数优选相同。

隔离件3，设置在第一绕组线圈21与第二绕组线圈22之间，以将第一绕组线圈21与第二绕组线圈22分散出来的磁力线不对周围线圈产生磁力线切割以造成涡流损耗。在本实施例中，隔离件3可以为不导电介质材料制作的隔离件3，通过在两个绕组线圈之间设置隔离件3可以让绕组线圈壁开气隙，减小气隙对绕组线圈产生涡流而造成损耗，即有效地降低了线圈组件2的涡流损耗，进一步提高了电感的变换效率。可选的，隔离件3包括但不限于PCB板。

如图3所示，本实施例的隔离件3为圆环结构，其中心设有通孔31，通过该通孔31可使隔离件3套设在磁芯轴13上。

可选的，通孔31的直径大于或等于所述磁芯轴13的直径，且所述磁芯轴13穿过所述通孔31的中心。其中，通过将隔离件3设置第一绕组线圈21和第二绕组线圈22之间，以使第一绕组绕圈和第二绕组线圈22夹紧并固定隔离件3。

进一步的，在磁芯组件1的外侧壁上缠绕胶带，线圈组件2的表面也缠绕胶带。可以理解地，通过在磁芯组件1的外侧壁上缠绕胶带，可使第一磁芯11和第二磁芯12紧密固定在一起，进一步防止固定胶脱胶后造成第一磁芯11和第二磁芯12分离。同理，在线圈组件2的表面缠绕胶带可束缚线圈，防止线圈松动，使线圈组件2结构更加紧凑牢固。

综上，本实用新型的电感器，采用去除骨架的结构，提高了磁芯窗口面积利用率以电感器能量变换能力，并采用两个绕组线圈的形式，两个绕组线圈的中间气隙段用隔离件隔开，使分散出来的磁力线不对周围的线圈产生磁力线切割以造成涡流损耗，两个绕组线圈在线圈的两端采用并联方式完成了整个电感器的功能与结构要求，实现了磁芯的最大化利用，降低能量损耗，提高电感器的变换效率，应用于电源中时，还可满足电源的高功率密度要求，使电源的散热及整体性能均得到提升。

以上实施例只为说明本实用新型的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本实用新型的内容并据此实施，并不能限制本实用新型的保护范围。凡跟本实用新型权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本实用新型权利要求的涵盖范围。

应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，而所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种电感器，其特征在于，包括磁芯组件(1)和线圈组件(2)，所述线圈组件(2)包括第一绕组线圈(21)和第二绕组线圈(22)，所述第一绕组线圈(21)和第二绕组线圈(22)之间设有隔离件(3)；

所述磁芯组件(1)包括第一磁芯(11)、第二磁芯(12)、第一半磁芯轴(131)以及第二半磁芯轴(132)，所述第一半磁芯轴(131)设于所述第一磁芯(11)内侧，所述第二半磁芯轴(132)设于所述第二磁芯(12)内侧，所述第一半磁芯轴(131)与第二半磁芯轴(132)拼接构成磁芯轴(13)，所述第一绕组线圈(21)和所述第二绕组线圈(22)并行缠绕在所述磁芯轴(13)外表面。

2.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一绕组线圈(21)包括第一导线端部和第二导线端部，所述第二绕组线圈(22)包括第三导线端部和第四导线端部；

所述第一导线端部与所述第三导线端部绞合在一起形成所述线圈组件(2)的输入引脚(4)，所述第二导线端部与所述第四导线端部绞合在一起形成所述线圈组件(2)的输出引脚(5)。

3.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述隔离件(3)为PCB板。

4.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述隔离件(3)中心设有通孔(31)，所述隔离件(3)通过所述通孔(31)套设在所述磁芯轴(13)上。

5.根据权利要求4所述的电感器，其特征在于，所述通孔(31)的直径大于或等于所述磁芯轴(13)的直径，且所述磁芯轴(13)穿过所述通孔(31)的中心。

6.根据权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述第一绕组线圈(21)的绕制引线包括第一线芯以及包覆在所述第一线芯外围的绝缘胶；所述第一导线端部和第二导线端部分别设置在所述第一线芯的两端；

所述第二绕组线圈(22)的绕制引线包括第二线芯以及包覆在所述第二线芯外围的绝缘胶；所述第三导线端部和第四导线端部分别设置在所述第二线芯的两端。

7.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述磁芯组件(1)的外侧壁上缠绕胶带，所述线圈组件(2)的表面缠绕胶带。

8.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一磁芯(11)和第二磁芯(12)结合的接触平面上覆盖固定胶。

9.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一磁芯(11)和第二磁芯(12)以所述第一半磁芯轴(131)和第二半磁芯轴(132)结合的接触平面为中心对称设置。

10.根据权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一半磁芯轴(131)与所述第一磁芯(11)为一体结构，所述第二半磁芯轴(132)与所述第二磁芯(12)为一体结构。