CN208608015U - 一种紧固磁芯的电磁感应器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电子元件，具体提供了一种利于紧固磁芯的电磁感应器，该电磁感应器的结构能够保持第一磁芯和第二磁芯紧密接触，通过磁衣使两者保持位置的相对固定，并在两者对接接触形成的对接面上不留间隙，保证了电磁感应器的品质；且其固定结构简单，容易实现，安装方便，便于拆解。在实现第一磁芯和第二磁芯固定的同时，避免使用化学试剂进行粘结，避免环境污染，且避免了等待粘结的工艺过程，缩短了生产时间。

Description

一种紧固磁芯的电磁感应器

技术领域

本实用新型涉及电子元件技术领域，具体涉及一种电磁感应器。

背景技术

现有技术中，人们通常将弱电（电压和电流较低）器件成为电子器件，而将强电器件成为电气器件。很多电子器件及电气器件均基于电磁感应效应来工作。电磁感应器、变压器是常用的利用电磁感应效应工作的电子元件。

以往，作为开关电源用变压器或者扼流圈而使用的电磁感应器的结构包括线轴、卷绕在线轴的轴周围的线圈以及铁氧体或其他材料的磁芯等构件组成。为了减小线圈导致的漏磁现象，降低能量损耗以及减小辐射危害，现有技术中已有一种壳式电磁感应器，将线圈包裹起来。现有技术中的磁芯包括UI型、EI型、UU型等型号，通常由两个磁芯对接组装形成一个闭合磁路。除去一些特殊的应用需求在两个磁芯的对接面上特意形成间隙的情况之外，大多数情况下，为了避免对接面的间隙对磁芯的磁特性带来影响，需要尽可能地在对接面上不产生间隙，使两个磁芯保持绝对固定。为了达到这样的效果，现有技术中通常利用胶带粘贴的方法对磁芯固定，并且在粘贴后对两个磁芯组成的磁芯组进行浸漆处理，或者使用一些粘结剂，用以粘结固定。日本特开平7-57942号公报公开了一种使用粘结剂的EI型铁氧体磁芯的固定方法。

然而，现有技术中使用的固定方法，需要浸漆、粘结剂以一定的时间进行固化，生产周期较长。因作业方法或管理方法的不同，得到的磁芯产品的品质极容易产生偏差，甚至同一生产办法在不同批次下得到的产品的品质会有所不同。此外，采用这些工艺由于使用了含有有害成分的化学试剂，容易造成污染。

实用新型内容

本实用新型的目的是，提供一种无需化学试剂粘结处理、保持磁芯对接面无间隙的电磁感应器，以克服上述现有技术的缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

一种电磁感应器，包括：

第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯在对接面上对接并形成磁路；

线圈，用于通电后形成电磁回路；

磁衣，所述磁衣围成腔体，所述腔体内过盈配合设置第一磁芯、第二磁芯和线圈；

所述腔体的端部设有弹性连接件，所述弹性连接件与磁衣固定，所述弹性连接件形成预紧力压紧第一磁芯和第二磁芯使第一磁芯和第二磁芯在对接面上相互抵触。

本实用新型提供的电磁感应器能够保持第一磁芯和第二磁芯紧密接触，通过磁衣使两者保持位置的相对固定，使两者对接接触形成的对接面上不留间隙，保证了电磁感应器的品质；且其固定结构简单，容易实现，安装方便，便于拆解。在实现第一磁芯和第二磁芯固定的同时，避免使用化学试剂进行粘结，避免环境污染，且避免了等待粘结的工艺过程，缩短了生产时间。需要说明的是，所述过盈配合是指第一磁芯和第二磁芯的外侧抵靠在磁衣的内侧，从而将第一磁芯和第二磁芯固定在磁衣所围成的腔体中。

所述弹性连接件包括第一部件和第二部件，所述第一部件上设有凹槽，所述凹槽上设有卡条，所述卡条的末端设有加强部；所述第二部件上设有通孔，所述卡条穿过所述通孔并使加强部卡在通孔的孔沿。

作为一种实施方式，所述第一部件和第二部件与磁衣一体成型设置，从而使磁衣及弹性连接件的加工简单，减少相应的连接固定部件，并且使弹性连接件的工作性能稳定。

进一步地，所述磁衣由第一壳体和第二壳体拼接而成，第一壳体和第二壳体设有凹腔，从而在第一壳体和第二壳体拼接时，两个凹腔对接形成管状的腔体；所述第一部件设置在第一壳体的端部，所述第二部件设置在第二壳体的端部，从而使第一部件和第二部件卡接在一起时，既能够使第一壳体和第二壳体形成预紧力，并使腔体内的第一磁芯和第二磁芯在对接面上抵触，从而压紧第一磁芯和第二磁芯，在对接面上不留缝隙；又能够在腔体的两端尽可能包围第一磁芯和第二磁芯，减少漏磁的可能性，提高电磁感应器的抗干扰能力。同时，由于弹性连接件设置在端部，还能够避免第一磁芯和第二磁芯从腔体中滑出。

更优选地，所述第一壳体和第二壳体对接，并形成对接面，从而对腔体内的第一磁芯和第二磁芯形成完全包围的结构，最大限度地避免漏磁，抵抗干扰。

所述第一部件和第二部件互相接触，将腔体的端部封闭。通过这样的结构设置将第一磁芯和第二磁芯固定并包围。

所述磁衣由聚对苯二甲酸（PET）和/或苯酚（PF）等绝缘性树脂制成。

所述腔体可以是环状、方状等。腔体中空部分的法向截面可以是矩形或圆形，也可以是较为任意的形状，只要能够将第一磁芯、第二磁芯以及线圈包裹其中，并对第一磁芯和第二磁芯形成压力即可。优选地，腔体的形状与第一磁芯、第二磁芯、线圈压合后截面的形状一致。

所述第一磁芯和第二磁芯的材料为四氧化三铁及其混合物、二氧化铬、三氧化二铁及其混合物、碳基铁磁粉、树脂碳基铁磁粉、铁硅铝粉、铁镍粉、软磁铁氧体、硅钢、非晶及纳米晶软磁合金、铁基非晶合金等材料中的一种。

所述线圈包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈包裹第二磁芯，所述次级线圈包裹第一磁芯。

所述初级线圈和次级线圈置于所述磁衣形成的腔体中，所述初级线圈和次级线圈的电极引出至所述磁衣之外，所述磁衣中的磁通回路由所述线圈通电后形成。

所述初级线圈和次级线圈均至少包括一个导电层，所述导电层基本平行于所述对接面；分布于同一导电层内的导电线路之间彼此绝缘；所述导电层为在基层上设计线圈布局，喷射工艺形成由导电材料形成的平面区域（每个区域充当一条导线）。现有技术中的线圈为，通过将导电线缠绕在磁芯或线轴上，在通电后用于形成电磁回路。而本实用新型与现有技术中使用的线圈不同。设置导电层或导电板材代替线圈，避免在生产过程中缠绕导线的工艺，而直接在磁芯的表层安设导电层，使得制备工艺更加简洁，提高生产效率。

所述基材可以是第一磁芯或第二磁芯。直接在第一磁芯或第二磁芯的表面喷涂可以使导电层的厚度可控，减少工艺流程。

所述初级线圈、次级线圈的每个导电层由两个以上由导电材料形成的平面区域叠加而成，达到增加线圈匝数的效果，增大电磁能量密度。

所述导电层也可以是导电材料制成的板材。

所述线圈在包括两个以上导电层的情况下，所述线圈分别位于不同导电层的部分通过跨层的导电线路被连接为一体，例如，在不同导电层的端部进行连接为一体。如果每层导电层为多个导电材料形成的平面区域叠加而成，那么则通过在端部连接，形成多个线圈组。

具体地，所述次级线圈为一片电路板环绕第一磁芯形成，并在电路板的端部焊接成环状；或者由两片电路板各自充当一层导电层，并在导电层的两个端部分别进行线路连接以形成线圈。需要说明的是，所使用的一片印刷电路板或柔性印刷电路板中包含多层电路结构。众所周知，电子主要是在导体的表面上流动。因此，采用薄层结构的导电层来形成线圈，不仅可以使得线圈和磁芯之间的间隙极小，也最大化地利用了导电材料，有利于降低铜损、降低成本、减小体积，同时使结构更加紧凑，避免了绕线、安装、线路对接方面的困难，线圈的品质也能得到保障。

所述初级线圈为铜板。

所述第一磁芯为I型磁芯，所述第二磁芯为U型磁芯。所述铜板的两端具有弯折部，所述弯折部与第二磁芯的腿部抵触，从而将铜板限位于第二磁芯的腿部组成的内腔中。

更进一步地，所述第一磁芯和第二磁芯的形成的中空部中设有绝缘板块，当弹性连接件将线圈与第一磁芯和第二磁芯压紧，并形成与弹性连接件之间的拉力对抗的压力，从而使电磁感应器的结构紧凑。

附图说明

图1是实施例1提供的电磁感应器的截面结构示意图；

图2是图1中A部的结构示意图，即实施例1中的弹性连接件的结构示意图；

图3是实施例1中导电层的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例详细说明本实用新型。

实施例1

一种电磁感应器，包括：

第一磁芯100和第二磁芯200，所述第一磁芯100和第二磁芯200在对接面102上对接并形成磁路；

线圈，用于通电后形成电磁回路；

磁衣300，所述磁衣300围成腔体，所述腔体内过盈配合设置第一磁芯100、第二磁芯200和线圈；

所述腔体的端部设有弹性连接件，所述弹性连接件与磁衣300固定，所述弹性连接件300形成预紧力压紧第一磁芯100和第二磁芯200使第一磁芯100和第二磁芯200在对接面上相互抵触。

本实用新型提供的电磁感应器能够保持第一磁芯100和第二磁芯200紧密接触，通过磁衣300使两者保持位置的相对固定，使两者对接接触形成的对接面102上不留间隙，保证了电磁感应器的品质；且其固定结构简单，容易实现，安装方便，便于拆解。在实现第一磁芯100和第二磁芯200固定的同时，避免使用化学试剂进行粘结，避免环境污染，且避免了等待粘结的工艺过程，缩短了生产时间。

所述弹性连接件101对称设置在腔体的两端。以腔体一端为例，所述弹性连接件101的具体结构包括第一部件11和第二部件12，所述第一部件11上设有卡条112，所述卡条112的末端设有加强部113；所述第二部件12上设有通孔121，所述卡条112穿过所述通孔121并使加强部113卡在通孔121的孔沿。作为一种优选方案，所述卡条112可以是多个，所述通孔121的数量和位置与卡条112的数量、位置对应。

所述第一部件11和第二部件12与磁衣300一体成型设置，从而使磁衣300及弹性连接件101的加工简单，减少相应的连接固定部件，并且使弹性连接件101的工作性能稳定。

所述磁衣300由第一壳体310和第二壳体320拼接而成，第一壳体310与第一部件11一体成型，所述第二壳体320和第二部件12一体成型，第一壳体和第二壳体设有凹腔，从而在第一壳体和第二壳体拼接时，两个凹腔对接形成管状的腔体；所述第一部件11设置在第一壳体310的端部，所述第二部件12设置在第二壳体320的端部，从而使第一部件11和第二部件12卡接在一起时，既能够使第一壳体310和第二壳体320形成预紧力，并使腔体内的第一磁芯100和第二磁芯200在对接面上抵触，从而压紧第一磁芯100和第二磁芯200，在对接面102上不留缝隙；又能够在腔体的两端尽可能包围第一磁芯100和第二磁芯200，减少漏磁的可能性，提高电磁感应器的抗干扰能力。同时，由于弹性连接件设置在端部，还能够避免第一磁芯100和第二磁芯从腔体中滑出。

所述第一壳体310和第二壳体320对接，并形成对接面，从而对腔体内的第一磁芯100和第二磁芯200形成完全包围的结构，最大限度地避免漏磁，抵抗干扰。

所述第一部件11和第二部件12互相接触，将腔体的端部封闭。通过这样的结构设置将第一磁芯100和第二磁芯200固定并包围。

所述磁衣300由聚对苯二甲酸（PET）和/或苯酚（PF）等绝缘性树脂制成。

所述腔体可以是环状、方状等。腔体中空部分的法向截面可以是矩形或圆形，也可以是较为任意的形状，只要能够将第一磁芯100、第二磁芯200以及线圈包裹其中，并对第一磁芯100和第二磁芯200形成压力即可。优选地，腔体的形状与第一磁芯100、第二磁芯200、线圈压合后截面的形状一致。

所述第一磁芯100和第二磁芯200的材料为四氧化三铁及其混合物、二氧化铬、三氧化二铁及其混合物、碳基铁磁粉、树脂碳基铁磁粉、铁硅铝粉、铁镍粉、软磁铁氧体、硅钢、非晶及纳米晶软磁合金、铁基非晶合金等材料中的一种。

所述线圈包括初级线圈130和次级线圈210，所述初级线圈130包裹第二磁芯200，所述次级线圈210包裹第一磁芯100。

所述初级线圈130和次级线圈210置于所述磁衣300形成的腔体中，所述初级线圈130和次级线圈210的电极引出至所述磁衣之外，所述磁衣300中的磁通回路由所述线圈通电后形成。

所述初级线圈130和次级线圈210均至少包括一个导电层，所述导电层基本平行于所述对接面；分布于同一导电层内的导电线路之间彼此绝缘；所述导电层为在基层上设计线圈布局，喷射工艺形成由导电材料形成的平面区域（每个区域充当一条导线）。现有技术中的线圈为，通过将导电线缠绕在磁芯或线轴上，在通电后用于形成电磁回路。而本实用新型与现有技术中使用的线圈不同。设置导电层或导电板材代替线圈，避免在生产过程中缠绕导线的工艺，由于导电层的厚度较小，可以使磁衣300与第一磁芯100、第二磁芯200过盈配合；而直接在磁芯的表层安设导电层，使得制备工艺更加简洁，提高生产效率。

所述基材可以是第一磁芯100或第二磁芯200。直接在第一磁芯100或第二磁芯200的表面喷涂可以使导电层的厚度可控，减少工艺流程。

所述初级线圈130、次级线圈210的每个导电层由两个以上由导电材料形成的平面区域叠加而成，达到增加线圈匝数的效果，增大电磁能量密度。

所述导电层也可以是导电材料制成的板材。

所述线圈在包括两个以上导电层的情况下，所述线圈分别位于不同导电层的部分通过跨层的导电线路被连接为一体，例如，在不同导电层的端部进行连接为一体。如果每层导电层为多个导电材料形成的平面区域叠加而成，那么则通过在端部连接，形成多个线圈组。

具体地：所述次级线圈210为一片电路板211环绕第一磁芯100形成，并在电路板的端部焊接成环状。

或者，参照图2，所述次级线圈210由两片电路板110、120各自充当一层导电层，并在两片电路板110、120的两个端部分别进行线路连接以形成线圈。

需要说明的是，所使用的一片印刷电路板或柔性印刷电路板中包含多层电路结构。众所周知，电子主要是在导体的表面上流动。因此，采用薄层结构的导电层来形成线圈，不仅可以使得线圈和磁芯之间的间隙极小，也最大化地利用了导电材料，有利于降低铜损、降低成本、减小体积，同时使结构更加紧凑，避免了绕线、安装、线路对接方面的困难，线圈的品质也能得到保障。

所述初级线圈130为铜板。

所述第一磁芯100为I型磁芯，所述第二磁芯200为U型磁芯。所述第一磁芯100和第二磁芯200也可以是E型。所述铜板130的两端具有弯折部（图未示），所述弯折部与第二磁芯200的腿部抵触，从而将铜板130限位于第二磁芯200的腿部组成的内腔中。

所述第一磁芯100和第二磁芯200的形成的中空部中设有绝缘板块（图未示），当弹性连接件将线圈与第一磁芯100和第二磁芯200压紧，并形成与弹性连接件之间的拉力对抗的压力，从而使电磁感应器的结构紧凑。

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，对本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 (10)

1.一种电磁感应器，其特征在于，包括：

第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯在对接面上对接并形成磁路；

线圈，用于通电后形成电磁回路；

磁衣，所述磁衣围成腔体，所述腔体内过盈配合设置第一磁芯、第二磁芯和线圈；

所述腔体的端部设有弹性连接件，所述弹性连接件与磁衣固定，所述弹性连接件形成预紧力压紧第一磁芯和第二磁芯。

2.根据权利要求1所述的电磁感应器，其特征在于，所述弹性连接件包括第一部件和第二部件，所述第一部件上设有凹槽，所述凹槽上设有卡条，所述卡条的末端设有加强部；所述第二部件上设有通孔，所述卡条穿过所述通孔，加强部卡在通孔的孔沿。

3.根据权利要求2所述的电磁感应器，其特征在于，所述第一部件和第二部件与磁衣一体成型设置。

4.根据权利要求2所述的电磁感应器，其特征在于，所述磁衣由第一壳体和第二壳体拼接而成，第一壳体和第二壳体设有凹腔，两个凹腔对接形成管状的腔体；所述第一部件设置在第一壳体的端部，所述第二部件设置在第二壳体的端部，腔体内的第一磁芯和第二磁芯在对接面上抵触。

5.根据权利要求4所述的电磁感应器，其特征在于，所述第一壳体和第二壳体对接，并形成对接面。

6.根据权利要求2所述的电磁感应器，其特征在于，所述第一部件和第二部件互相接触，将腔体的端部封闭。

7.根据权利要求1所述的电磁感应器，其特征在于，所述磁衣由绝缘性树脂制成。

8.根据权利要求1所述的电磁感应器，其特征在于，所述腔体的形状与第一磁芯、第二磁芯、线圈压合后截面的形状一致。

9.根据权利要求1所述的电磁感应器，其特征在于，所述第一磁芯和第二磁芯的材料为四氧化三铁及其混合物、二氧化铬、三氧化二铁及其混合物、碳基铁磁粉、树脂碳基铁磁粉、铁硅铝粉、铁镍粉、软磁铁氧体、硅钢、非晶及纳米晶软磁合金、铁基非晶合金材料中的一种。

10.根据权利要求1所述的电磁感应器，其特征在于，所述线圈包括初级线圈和次级线圈，所述初级线圈和次级线圈置于所述磁衣形成的腔体中，所述初级线圈和次级线圈的电极引出至所述磁衣之外。