CN209544103U - 一种适用于大电流的电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种适用于大电流的电感器，包括第一磁芯、第二磁芯和线圈，所述线圈套接在所述第一磁芯和第二磁芯之间；所述第一磁芯为E型，所述第一磁芯的中部为圆柱形；所述线圈有多个，多个所述线圈依次密集排列；每个所述线圈均为圆环形，每个所述线圈的两端均同向延伸,第一磁芯和第二磁芯结构相同，均为E型磁芯，且在线圈的两侧对称安装；此外，线圈为多个相同形状的开模扁平线圈，线圈套接在第一磁芯和第二磁芯的圆柱上；且每个线圈通过模具冲压成型，便于安装，可实现机械化作业，提高了生产效率，降低了制作过程中的不良率。

Description

一种适用于大电流的电感器

技术领域

本实用新型涉及电感器领域，尤其涉及一种适用于大电流的电感器。

背景技术

开关电源中经常会用到储能的大电感进行能量的储存与传输，如正激、移相全桥和推挽等拓扑。传统的做法是使用环状磁芯，然后在上面绕制线圈，但这个工艺对于小功率开关电源是可行的，而在输出大功率低电压的应用场合，输出电流太高(达几百安培)，如果采用环状磁芯加绕线(如图1)，由于要求绕线线径较粗不便于加工，人工绕制成本也高，难以批量生产。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种适用于大电流的电感器，可实现机械化作业，大幅度提高生产效率，降低制造成本。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：

本实用新型提供了一种适用于大电流的电感器，包括第一磁芯、第二磁芯和线圈，所述线圈套接在所述第一磁芯和第二磁芯之间；

所述第一磁芯为E型，所述第一磁芯的中部为圆柱形；

所述线圈有多个，多个所述线圈依次密集排列；每个所述线圈均为圆环形，每个所述线圈的两端均同向延伸。

进一步，所述第一磁芯两侧的内侧壁为圆弧形。

进一步，所述线圈套接在所述圆柱形上。

进一步，所述第一磁芯和所述第二磁芯结构相同。

进一步，所述第一磁芯和所述第二磁芯对称的设置在所述线圈的两侧。

本实用新型的有益效果为：第一磁芯和第二磁芯结构相同，均为E型磁芯，且在线圈的两侧对称安装；此外，线圈为多个相同形状的开模扁平线圈，线圈套接在第一磁芯和第二磁芯的圆柱上；且每个线圈通过模具冲压成型，便于安装，可实现机械化作业，提高了生产效率，降低了制作过程中的不良率。

附图说明

图1为现有技术的结构示意图；

图2为本实用新型的一种适用于大电流的电感器的结构示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图2，一种适用于大电流的电感器，包括第一磁芯101、第二磁芯102和线圈2，所述线圈2套接在所述第一磁芯101和第二磁芯102 之间；

所述第一磁芯101为E型，所述第一磁芯101的中部为圆柱形103；

所述线圈2有多个，多个所述线圈2依次密集排列；每个所述线圈2 均为圆环形，每个所述线圈2的两端均同向延伸。

所述第一磁芯101两侧的内侧壁为圆弧形。

所述线圈2套接在所述圆柱形103上。线圈2的大小，固定成型，直接套接在圆柱形103上，操作方便。

所述第一磁芯101和所述第二磁芯102结构相同。

所述第一磁芯101和所述第二磁芯102对称的设置在所述线圈2的两侧。

即，线圈2为开模扁平线圈，铜带通过冲压模具弯曲成圆环形，根据电感量的大小，可以确定线圈2的个数。

实施例一：

第一磁芯101和第二磁芯102结构相同，均为E型磁芯；

第一磁芯101的中部为圆柱形103，圆柱形103的两侧设有侧壁，侧壁与圆柱形103相邻的面为圆弧形，用于置放圆环形线圈2；

线圈2有多个，依次套接在圆柱形103上，线圈2用模具冲压成圆环型。

由电感公式可知：

L：电感量，f_s：变换器的开关频率，

Vo：输出电压，V_F：二极管的导通压降，

D：占空比，K_RF：纹波电流系数。

为防止饱和，L1最小匝数为：

Ae是电感芯的截面积(mm²)，Bsat为饱和磁通密度(T特斯拉)，

根据以上公式可以计算出电感的感量及圈数，所以在设计的时候只要控制好铜带的绕制圈数或选择合适截面积的磁芯即可到达与圆形磁环相同的电感量。

对于传统结构电感来说，磁环一经选定，AL就是一个定值，那么要得到一定感量电感，就对应要一定的线粗(面积)绕一定的圈数，

公式：

如：电感量L1＝10μH，最大电流I₁＝200A电感选467060的铁硅磁环；

A_L＝0.060μH A_e1＝1.974cm²

N₁＝12.91

B1max＝(L1·I1)/N1·Ae1 Blmax＝0.785T

用0.1x200股的线10股并绕

S1＝π·(0.1mm)²/4·200·10 S1＝1.571x10^-5m²

电流密度

J₁＝I₁/S₁ J₁＝1.273x10⁷A/m²

用磁芯计算

电感选PQ6560的磁芯一个

Ae2＝578mm² L_{e_trans}＝135mm

N2＝10

B_2max＝0.346T

S₂＝1mm·13mm S₂＝1.3x10^-5m²

电流密度

J₂＝I₁/S₂ J₂＝1.538x10⁷A/m²

气息计算

μ₀＝1.257x10^-6m·kg/A²·S² μ_i＝2200

Rm_trans:＝N₂ ²/L₁

Lg_trans:＝μ₀·A_e2(R_m_trans-L_e_trans/μ₀·μ_i·A_e2)

Lg_trans＝7.202x10^-3m

由此可见，该大电流的电感器不用像磁环那样缠绕很多圈。因为当磁环缠绕很多圈后，再继续缠绕不便于操作，且磁感量不易于控制。

即，适用于大电流的电感器所用的线圈只用3～5个磁芯，而磁环缠绕一般用到十几到几十圈。且铜线缠绕，气息难以调节。

该大电流的电感器根据公式，算好线圈的个数，直接套接在第一磁芯 101和第二磁芯102之间，易操作，易掌控，以适应感量的需求。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种适用于大电流的电感器，其特征在于：包括第一磁芯（101）、第二磁芯（102）和线圈（2），所述线圈（2）套接在所述第一磁芯（101）和第二磁芯（102）之间；

所述第一磁芯（101）为E型，所述第一磁芯（101）的中部为圆柱形（103）；

所述线圈（103）有多个，多个所述线圈（103）依次密集排列；每个所述线圈（103）均为圆环形，每个所述线圈（103）的两端均同向延伸；

每个所述线圈（103）通过模具冲压成型。

2.根据权利要求1所述的一种适用于大电流的电感器，其特征在于：所述第一磁芯（101）两侧的内侧壁为圆弧形。

3.根据权利要求1所述的一种适用于大电流的电感器，其特征在于：所述线圈（103）套接在所述圆柱形（103）上。

4.根据权利要求1所述的一种适用于大电流的电感器，其特征在于：所述第一磁芯（101）和所述第二磁芯（102）结构相同。

5.根据权利要求1所述的一种适用于大电流的电感器，其特征在于：所述第一磁芯（101）和所述第二磁芯（102）对称的设置在所述线圈（103）的两侧。