CN211350258U - 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，由于上磁芯和下磁芯通过上下对接构成了封闭的磁芯，其构成了一个闭合的磁路，降低了磁路的漏磁通，减少了对大功率电感器所在电路板中其他器件的干扰，并且绕组线圈和上磁芯之间设有间隙，使得大电流流过绕组线圈后其发热膨胀不会使磁芯开裂，再通过点胶和U形固定夹对上磁芯和下磁芯进行双重固定，使得磁芯更加牢固。

Description

一种大功率电感器

技术领域

本实用新型涉及电器技术领域，具体涉及一种大功率电感器。

背景技术

大功率电感器在电路中起着重要的作用，其主要用于储存能量、功率传输、处理信号、滤波、电磁兼容(EMC)等方面。然而，随着电气技术的发展，对电源的设计不断提出新的要求，既要满足高频率、高效率、低温升、低噪音、抗干扰，还要满足环保、尺寸小、安全系数高等要求，尤其是电源中的大功率电感器，需要其扁平化、轻量化、低功耗以及具备较高性能，尤其在非隔离DC-DC模块电源中，贴片化和扁平化成为一种趋势。

现有的大功率电感器为了满足上述扁平化的要求，导致大功率电感器在使用过程中绕组线圈在通入大电流后热膨胀挤压磁芯壳体，使得大功率电感器的磁芯壳体出现开裂，并且电感器在振动要求较高的场合进行使用时，易导致其结构不牢固。

发明内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种结构牢固的大功率电感器。

根据第一方面，一种实施例中提供一种大功率电感器，包括上磁芯、下磁芯和绕组线圈；

所述上磁芯包括上磁板、第一中柱以及设置在上磁板左右两端的左侧板和右侧板，所述第一中柱设置在上磁板上；

所述下磁芯包括下磁板、第二中柱以及设置在下磁板前后两端的前侧板和后侧板，所述第二中柱设置在下磁板上；

所述上磁芯和下磁芯通过对接构成封闭的磁芯，其中上磁芯的左侧板和右侧板的端部分别与下磁板的左端和右端进行对接，下磁芯的前侧板和后侧板的端部分别与上磁板的前端和后端进行对接，上磁芯的第一中柱与下磁芯的第二中柱通过对接形成磁芯中柱，所述磁芯中柱上设有绕组线圈。

进一步地，所述绕组线圈包括两个对称的出线端，出线端上设有电镀端子。

进一步地，所述电镀端子为U形结构，U形结构的电镀端子包括顶板、底板和连接在顶板、底板之间的连接板；

所述上磁芯的左侧板和右侧板上分别对称设有与电镀端子相适配的开口，所述开口延伸至上磁板，所述电镀端子的连接板和顶板嵌入在开口中；

所述下磁板的下表面的左右两侧设有与底板相适配的第一凹槽，底板固定在第一凹槽中；

所述顶板和底板之间水平设有限位板，所述限位板与下磁板的上表面固定连接。

进一步地，所述电镀端子的限位板和绕组线圈的底部均与下磁板的上表面通过点胶固定连接。

进一步地，还包括U形固定夹，所述下磁芯的前侧板和后侧板的外表面上均对称设有第二凹槽，所述第二凹槽延伸至下磁板的下表面，所述U形固定夹的两端分别固定在第二凹槽中，U形固定夹的中部设置在上磁板的上表面。

进一步地，所述U形固定夹和电镀端子均为导电金属材料，并且U形固定夹和电镀端子的外表面均附有防氧化层。

进一步地，所述上磁芯和下磁芯通过点胶进行对接构成封闭的磁芯。

进一步地，所述绕组线圈与上磁板之间设有间隙。

进一步地，所述磁芯的外表面附有绝缘层。

依据上述实施例的大功率电感器，由于上磁芯和下磁芯通过上下对接构成了封闭的磁芯，其构成了一个闭合的磁路，降低了磁路的漏磁通，减少了对大功率电感器所在电路板中其他器件的干扰，并且绕组线圈和上磁芯之间设有间隙，使得大电流流过绕组线圈后其发热膨胀不会使磁芯开裂，再通过点胶和U形固定夹对上磁芯和下磁芯进行双重固定，使得磁芯更加牢固。

附图说明

图1为一种实施例的大功率电感器的结构图；

图2为一种实施例的上磁芯的结构图；

图3为一种实施例的下磁芯的结构图；

图4为一种实施例的上磁芯和下磁芯的侧视图；

图5为一种实施例的大功率电感器的顶面示意图；

图6为一种实施例的大功率电感器的底面示意图；

图7为现有大功率电感器的结构图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

另外，说明书中所描述的特点、操作或者特征可以以任意适当的方式结合形成各种实施方式。同时，方法描述中的各步骤或者动作也可以按照本领域技术人员所能显而易见的方式进行顺序调换或调整。因此，说明书和附图中的各种顺序只是为了清楚描述某一个实施例，并不意味着是必须的顺序，除非另有说明其中某个顺序是必须遵循的。

本文中为部件所编序号本身，例如“第一”、“第二”等，仅用于区分所描述的对象，不具有任何顺序或技术含义。而本申请所说“连接”、“联接”，如无特别说明，均包括直接和间接连接(联接)。

请参考图7，图7为现有大功率电感器的结构示意图，其磁芯为两端开口的中通壳体，壳体内部是两端开口的腔体，铜线绕组绕在工字磁芯，工字磁芯嵌入磁芯的腔体内。由于磁芯与壳体之间没有间隙，当磁芯上的绕组通过大电流时，磁芯易发热膨胀，磁芯膨胀体积增大，导致磁芯易挤压开裂。

在本实施例中，将大功率电感器的磁芯分开为上磁芯和下磁芯，上磁芯和下磁芯通过对接可构成封闭的磁芯，并且绕组线圈和上磁芯之间设有一定间隙，使得大电流流过绕组线圈后不会使得上磁芯和下磁芯构成的封闭磁芯开裂。

实施例：

请参考图1，图1为一种实施例的大功率电感器的结构图，包括：上磁芯2、下磁芯6和绕组线圈3；

其中上磁芯如图2所示，包括上磁板201、第一中柱205以及设置在上磁板201左右两端的左侧板202和右侧板203，如图4所示所述第一中柱205设置在上磁板201上；下磁芯如图3所示，包括下磁板603、第二中柱604以及设置在下磁板603前后两端的前侧板601和后侧板602，如图4所示所述第二中柱604设置在下磁板603上，上磁芯2和下磁芯6通过对接构成封闭的磁芯，其中上磁芯2的左侧板202和右侧板203的端部分别与下磁板603的左端和右端进行对接，下磁芯6的前侧板601和后侧板602的端部分别与上磁板201的前端和后端进行对接，上磁芯的第一中柱205与下磁芯的第二中柱604通过对接形成磁芯中柱，所述磁芯中柱上设有绕组线圈3，绕组线圈3的底部与下磁板603的上表面通过点胶固定连接。本实施例中，上磁板201和下磁板603的大小、形状相同，左侧板202和右侧板203的尺寸形状与下磁板603左、右两侧的凹槽相匹配，同样前侧板601和后侧板602的尺寸形状与上磁板201前、后两侧的凹槽相匹配，使得上磁芯2和下磁芯6对接后构成一封闭的腔体，其中上磁芯2和下磁芯6通过在对接面上点胶进行对接。本实施例中的磁芯材料为铁氧体材料或磁粉芯或非晶纳米晶材料。

本实施例中的绕组线圈3包括两个对称的出线端，出线端上设有电镀端子4，在一种实施例中电镀端子4为U形结构，U形结构的电镀端子4包括顶板、底板和连接在顶板、底板之间的连接板；上磁芯2的左侧板202和右侧板203上分别对称设有与电镀端子4相适配的开口204，所述开口204延伸至上磁板201，所述电镀端子4的连接板和顶板嵌入在开口204中，这样电镀端子4与上磁芯2相连接；所述下磁板的下表面的左右两侧设有第一凹槽606，底板固定在第一凹槽606中，该底板通过焊接与第一凹槽606进行固定，并且第一凹槽606的U形结构电镀端子4的底板相匹配，使得将底板焊接在第一凹槽606中后，下磁板603的下表面是共面的，没有凹槽或凸起的存在，使得大功率电感器的可靠性更高、抗干扰性更佳；U形结构的电镀端子4的顶板和底板之间水平设有限位板，该限位板与下磁板603的上表面固定连接，本实施例中电镀端子4的限位板与下磁板603的上表面通过点胶固定连接。这样绕组线圈3和电镀端子4均与下磁板603通过点胶进行固定，使得绕组线圈3能够牢固稳定地与下磁芯6相连。

为了保证磁芯的安全性、可靠性，本实施例中磁芯的外表面附有绝缘层，在一种具体实施方式下，其可以为喷涂绝缘漆来喷附绝缘层。

由于在一些特定情况下，大功率电感器需要在高频振动环境中进行工作，虽然上磁芯2和下磁芯6通过点胶进行了固定，但存在脱落的风险，因此，本实施例还包括U形固定夹1，所述下磁芯6的前侧板601和后侧板602的外表面上均对称设有第二凹槽605，所述第二凹槽605延伸至下磁芯6的下表面，所述U形固定夹1的两端分别固定在第二凹槽605中，U形固定夹1的中部设置在上磁板201的上表面，如图5所示为一种实施例的大功率电感器的顶面示意图。U形固定夹1的两端分别通过焊接固定在第二凹槽中，并且第二凹槽与U形固定夹相适配，使得其固定在第二凹槽后，下磁板603的下表面是共面的，不存在凹槽或凸起，如图6所示为一种实施例的大功率电感器的底面示意图，其底面为一平整平面，提高了大功率电感器的抗干扰性能。再通过U形固定夹1将上磁芯2和下磁芯6进行固定，使得上磁芯2和下磁芯6有双重保障(点胶和U形固定夹)进行固定，提高了大功率电感器的牢固性。本实施例中的U形固定夹和电镀端子均为导电金属材料，并且U形固定夹和电镀端子的外表面均附有防氧化层，优选地，U形固定夹和电镀端子均为铜，其表面电镀一次锡，防氧化的同时提高了焊接性能。

本实施例中磁芯的大小为16*16*7.8mm，绕组线圈为0.6*2.5mm扁平线绕5.5Ts，将该绕组线圈装配到磁芯内，并通过点胶进行固定，磁芯外部再通过U形固定夹进行固定，基于上述大功率电感器对其进行测试，测试结果如表1。

表1

测试项目	参数	测试条件	测试仪器
				电感值L	3.5uH	50KHz，1V	HP-4284A
直流电阻DCR	4mΩ	25℃	直流电阻测试仪
				饱和电流Isat	26A，Lsat>80％	25℃	TH1773
耐压	＞1000V	2mA 60SEC	CJ2760

由表1可知，本实施例中的大功率电感器具有良好的耐压特性和饱和电流，再通过回流焊测试后，其具有良好的高温稳定性和焊接特性。

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

Claims (9)

1.一种大功率电感器，其特征在于，包括上磁芯、下磁芯和绕组线圈；

所述上磁芯包括上磁板、第一中柱以及设置在上磁板左右两端的左侧板和右侧板，所述第一中柱设置在上磁板上；

所述下磁芯包括下磁板、第二中柱以及设置在下磁板前后两端的前侧板和后侧板，所述第二中柱设置在下磁板上；

所述上磁芯和下磁芯通过对接构成封闭的磁芯，其中上磁芯的左侧板和右侧板的端部分别与下磁板的左端和右端进行对接，下磁芯的前侧板和后侧板的端部分别与上磁板的前端和后端进行对接，上磁芯的第一中柱与下磁芯的第二中柱通过对接形成磁芯中柱，所述磁芯中柱上设有绕组线圈。

2.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述绕组线圈包括两个对称的出线端，出线端上设有电镀端子。

3.如权利要求2所述的大功率电感器，其特征在于，所述电镀端子为U形结构，U形结构的电镀端子包括顶板、底板和连接在顶板、底板之间的连接板；

所述上磁芯的左侧板和右侧板上分别对称设有与电镀端子相适配的开口，所述开口延伸至上磁板，所述电镀端子的连接板和顶板嵌入在开口中；

所述下磁板的下表面的左右两侧设有与底板相适配的第一凹槽，底板固定在第一凹槽中；

所述顶板和底板之间水平设有限位板，所述限位板与下磁板的上表面固定连接。

4.如权利要求3所述的大功率电感器，其特征在于，所述电镀端子的限位板和绕组线圈的底部均与下磁板的上表面通过点胶固定连接。

5.如权利要求4所述的大功率电感器，其特征在于，还包括U形固定夹，所述下磁芯的前侧板和后侧板的外表面上均对称设有第二凹槽，所述第二凹槽延伸至下磁板的下表面，所述U形固定夹的两端分别固定在第二凹槽中，U形固定夹的中部设置在上磁板的上表面。

6.如权利要求5所述的大功率电感器，其特征在于，所述U形固定夹和电镀端子均为导电金属材料，并且U形固定夹和电镀端子的外表面均附有防氧化层。

7.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述上磁芯和下磁芯通过点胶进行对接构成封闭的磁芯。

8.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述绕组线圈与上磁板之间设有间隙。

9.如权利要求1所述的大功率电感器，其特征在于，所述磁芯的外表面附有绝缘层。

Images