CN209657943U - 一种大功率电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种大功率电感器，包括座体、底盖、绕组线圈和引出端子，座体设有环形槽，底盖盖装在座体的环形槽上围合成一个环形腔体，底盖和座体连接处的两侧设有避让口，绕组线圈容置在环形腔体内，引出端子包括复合在一起的金属焊片和绝缘体，引出端子具有两个，两个引出端子的一端分别贴合在座体的两侧壁上，另一端分别弯折并穿过避让口，引出端子上的金属焊片与绕组线圈连接。本大功率电感器在保留原来一体成型电感具有低损耗、低阻抗、寄生电容小、高温环境下仍保持优良的温升电流和饱和电流特性等性能外，再通过优化结构以及生产工艺，使得产品具有更高的可靠性和安全性，提高产品的合格率，降低生产成本。

Description

一种大功率电感器

技术领域

本实用新型涉及一种元器件，具体涉及一种大功率电感器。

背景技术

近年来，随着电子信息技术和电源电路不断发展，对元器件的要求也不断提高，不论是终端设计还是上游厂商也都朝着小型、集成、高效、低成本、适宜表面贴装等方面发展。因此，传统的大功率电感器，如插件电感、绕线片式电感等已经完全不能满足要求。而随电脑主板技术和电源技术发展相应出现的一体成型电感则比传统的大功率电感优异许多，良好的材料特性和特殊设计，使电感结构更加稳定，阻抗更低，同时对稳定供电和滤波也具有良好的表现。现如今，一体成型电感已经广泛应用于各种大功率电源，并且迅速在电子行业成为一枝独秀。

一体成型电感(合金电感或模压电感)High Current Low Profile PowerInductors，是通过将绕组埋入金属粉体内部压铸而成，主要包括座体和绕组，引脚则由绕组直接引出成型于座体表面。虽然一体成型电感采用SMD结构设计，结构更加稳定，但是对压制技术和金属粉料要求较高，主要是生产工艺精度和金属粉末的绝缘处理。由于绕组埋入金属粉体内部压制，压制时的压力大小直接影响产品的性能，压力过大则会对绕组的绝缘层造成损伤，从而导致短路，耐压不良；压力过小，金属粉体之间致密性不够，座体容易破损或掉块，也会导致产品不合格。目前从全国范围内来看，伺服器压机是生产工艺精度最高的方式，产品的一致性好，但由于价格昂贵，用伺服器压机来生产一体成型电感的企业寥寥无几。因此，一体成型电感在性能上具有突出表现同时，也很难去避免给企业带来的风险。

发明内容

本申请提供一种结构工艺简单、成本低、安装简便及性能好的大功率电感器。

一种实施例中提供一种大功率电感器，包括座体、底盖、绕组线圈和引出端子，座体和底盖为金属磁粉芯材质，座体设有环形槽，底盖盖装在座体的环形槽上围合成一个环形腔体，底盖和座体连接处的两侧设有避让口，绕组线圈容置在环形腔体内，引出端子包括复合在一起的金属焊片和绝缘体，引出端子具有两个，两个引出端子的一端分别贴合在座体的两侧壁上，另一端分别弯折并穿过避让口，引出端子上的金属焊片与绕组线圈连接；金属焊片通过绝缘体与座体隔开，并且金属焊片通过间隙或绝缘层与避让口的侧壁隔开。

进一步地，绕组线圈由扁平铜线绕制而成，绕组线圈包括第一端子和第二端子，第一端子轴向延伸至与第二端子位于同端面上，并且中心对称设置。

进一步地，座体的两侧壁设有对称的两个第一缺口，底盖的两侧上设有对称的两个第二缺口，座体的第一缺口和底盖的第二缺口围合成两个对称的避让口。

进一步地，绝缘层复合在底盖的第二缺口的侧壁上。

进一步地，引出端子呈L型的片状结构，金属焊片镶嵌在L型弯折方向的外表面上，并且金属焊片的一端延伸至翻折至引出端子的内表面，弯折至内表面的金属焊片与绕组线圈连接。

进一步地，座体上设有沉台，底盖粘接在座体的沉台上，底盖的外表面和座体的端面平齐。

进一步地，座体和底盖由金属粉体压制而成。

依据上述实施例的大功率电感器，由于将电感器分为座体、底盖、绕组线圈和引出端子四个部分单独制备再组装，组装式的制备工艺降低了制备要求，再者组装工艺较为简单，节约了生产成本；组装后的电感器呈一体式结构，兼具一体成型电感器的低损耗、低阻抗、寄生电容小、高温环境下仍保持优良的温升电流和饱和电流特性等优点。

附图说明

图1为一种实施例中大功率电感器的结构示意图；

图2为一种实施例中大功率电感器隐藏底盖的结构示意图；

图3为一种实施例中座体的结构示意图；

图4为一种实施例中底盖的结构示意图；

图5为一种实施例中绕组线圈的结构示意图；

图6为一种实施例中引出端子的结构示意图；

图7为一种实施例中绕组线圈和引出端子的焊接结构示意图；

图8为一种实施例中座体点黑胶的结构示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例提供了一种大功率电感器，该大功率电感器通过分为四部分单独制备再组装的工艺制备，组装后的结构与一体化成型的结构类似，兼具了良好的性能的同时降低了生产成本。

如图1和图2所示，本实施例的大功率电感器包括座体10、底盖20、绕组线圈30和引出端子40。

如图3和图4所述，座体10和底盖20为由金属粉体压制而成的金属磁粉芯材质结构，座体10设有环形槽11，底盖20粘接盖装在环形槽11上，环形槽11内侧和外侧的座体10部分与底盖20连接，使得底盖20与座体10围合成一个环形腔体。

座体10和底盖20的连接处设有对称的两个避让口，该避让口由座体10侧壁的第一缺口12和底盖20上的第二缺口21围合而成，避让口用于避让引出端子40的走线。在其他实施例中，避让口也可单独设置在座体10的侧面或底盖20上。

如图5所示，本实施例中，绕组线圈30由扁平铜线绕制而成，呈直筒结构，绕组线圈30包括第一端子31和第二端子32，第一端子31从一端轴向延伸至另一端，延伸后的第一端子31与第二端子32位于同端面上，并且中心对称设置。绕组线圈30容置在底盖20与座体10围成的环形腔体内，绕组线圈30的第一端子31和第二端子32分别与座体10和底盖20围合的两个避让口对齐。

如图2和图6所示，引出端子40具有两个，对称安装在座体10和底盖20围合的两个避让口处。引出端子40包括金属焊片41和绝缘体42，金属焊片41和绝缘体42通过注塑的方式复合在一起，引出端子40呈L型片状结构，金属焊片41位于L型弯折的外侧面上，并且一端延伸至翻折至内侧面。为了更好起到绝缘效果，金属焊片41镶嵌在绝缘体42上，金属焊片41位于绝缘体42的中部，金属焊片41的两边不超出绝缘体42。

引出端子40的一端贴合在座体10的侧壁上，另一折弯穿过避让口，引出端子40上弯折至内侧面的金属焊片41与绕组线圈30的端子连接，两个引出端子40分别与绕组线圈30的第一端子31和第二端子32连接。引出端子40的绝缘体42与座体10的侧壁贴合，绝缘体42将座体10与金属焊片41隔开，并且在底盖20的第二缺口21的侧壁设有绝缘层，绝缘层将底盖20与金属焊片41隔开，从而避免了短路。底盖20也可将第二缺口21设置得更大些，通过间隙与金属焊片41隔开。

为了使得整个电感器更为集合成一体化结构，座体10的环形槽11的开口设有沉台，沉台的深度等于底盖20的厚度，从而底盖20的上表面与座体10的端面平齐。另外，将座体10的第一缺口12深度等于引出端子40的厚度，从而引出端子40可与底盖20平齐。

本实施例中，绝缘体42和底盖20上的绝缘层可为树脂等绝缘材料，底盖20上的绝缘层也可为聚乙烯膜等绝缘膜。

本实施例的大功率电感器的组装制备工艺步骤如下：

S01：如图7所示，先将两个引出端子40分别与绕组线圈30的第一端子31和第二端子32点焊连接，焊接后，两个引出端子40对称分布在绕组线圈30的两侧，并且引出端子40相对焊接端的另一端朝绕组线圈30相对焊接端的另一端延伸。

S02：如图2所示，将焊接好的绕组线圈30和引出端子40倒扣入座体10的环形槽11内，并且两个引出端子40分别卡在座体10的两个第一缺口12上。

S03：如图8和如图1所示，在座体10的沉台的四角点黑胶50，再装入底盖20，底盖20的两个第二缺口21分别与两个引出端子40对齐，再烘烤成型。

以上步骤均通过自动化完成操作，在生产过程中提高生产效率并保证产品的一致性，同时降低成本。

本实施例的大功率电感器，通过结合一体成型电感的材料特性，进行分段制造，然后再组装产品，保证在每一段制造过程中尽可能最大限度去设计产品最佳上限，不考虑其他因素可能带来的风险。如金属粉体在压制过程中，只需考虑压制后座体10或底盖20在进行机械操作时不破损或不掉块即可，不需考虑压制过程中对绕组线圈造成的损伤；此外，绕组线圈30生产时在独立工位完成，避免二次加工对其造成的损伤；最后，引出端子40通过注塑方式进行加强绝缘，避免了引出端子与座体发生短路。

总而言之，本实施例的大功率电感器，在保留原来一体成型电感具有低损耗、低阻抗、寄生电容小、高温环境下仍保持优良的温升电流和饱和电流特性等性能外，再通过优化结构以及生产工艺，使得产品具有更高的可靠性和安全性，提高产品的合格率，降低生产成本。

一种具体的实施例中，结合具体参数进行说明：

以现有的0410尺寸为准，按图3结构开模，合金粉体压制得到座体10，尺寸为4*4*1mm(长*宽*高)；按图4也是通过合金粉体压制得到底盖20，尺寸为3.3*3.3*0.25mm；按图5线圈结构，采用0.1*0.5mm扁平线，内径为2.2mm，外径为3.2mm，两侧出脚(端子)为180度，4.5圈。最后按上述工艺步骤进行焊接、点胶、烘烤、测试。

测试结果如图下表1所示：

表1

测试项目	参数	测试条件	测试仪器
				电感值L	0.6uH	100KHz，1V	HP-4284A
直流电阻DCR	13mΩ	25℃	直流电阻测试仪
				饱和电流Isat	6A，Lsat>80％	25℃	TH1773
耐压	300V	2mA 60SEC	CJ2760

根据以上测试结果得出，相比现有一体成型电感，具有更高的耐压特性和饱和电流，现有的一体成型电感耐压为50V～100V，通过回流焊测试，具有良好的高温稳定性，没有发生开裂现象。

以上应用了具体个例对本发明进行阐述，只是用于帮助理解本发明，并不用以限制本发明。对于本发明所属技术领域的技术人员，依据本发明的思想，还可以做出若干简单推演、变形或替换。

Claims (7)

1.一种大功率电感器，其特征在于，包括座体、底盖、绕组线圈和引出端子，所述座体和底盖为金属磁粉芯材质，所述座体设有环形槽，所述底盖盖装在所述座体的环形槽上围合成一个环形腔体，所述底盖和座体连接处的两侧设有避让口，所述绕组线圈容置在所述环形腔体内，所述引出端子包括复合在一起的金属焊片和绝缘体，所述引出端子具有两个，两个所述引出端子的一端分别贴合在所述座体的两侧壁上，另一端分别弯折并穿过所述避让口，所述引出端子上的金属焊片与所述绕组线圈连接；所述金属焊片通过所述绝缘体与所述座体隔开，并且所述金属焊片通过间隙或绝缘层与所述避让口的侧壁隔开。

2.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述绕组线圈由扁平铜线绕制而成，所述绕组线圈包括第一端子和第二端子，所述第一端子轴向延伸至与所述第二端子位于同端面上，并且中心对称设置。

3.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述座体的两侧壁设有对称的两个第一缺口，所述底盖的两侧上设有对称的两个第二缺口，所述座体的第一缺口和底盖的第二缺口围合成两个对称的所述避让口。

4.如权利要求3所述的大功率电感器，其特征在于，所述绝缘层复合在所述底盖的第二缺口的侧壁上。

5.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述引出端子呈L型的片状结构，所述金属焊片镶嵌在所述L型弯折方向的外表面上，并且所述金属焊片的一端延伸至翻折至所述引出端子的内表面，弯折至内表面的所述金属焊片与所述绕组线圈连接。

6.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述座体上设有沉台，所述底盖粘接在所述座体的沉台上，所述底盖的外表面和座体的端面平齐。

7.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述座体和底盖由金属粉体压制而成。