CN212570674U - 一种平面电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平面电感器，包括两个磁芯和一个电路板骨架，两个磁芯均包括一个穿过所述电路板骨架的磁性柱，两个磁芯上下相对设置中间形成空腔，所述电路板骨架穿过所述空腔，所述电路板骨架包括第一穿孔和多层围绕所述磁性柱的扁平线圈，所述磁性柱穿过所述第一穿孔，多层扁平线圈依次串联连接。其能缩小平面电感器的体积而提高集成电路的集成度。

Description

一种平面电感器

技术领域

本实用新型涉及电子元器件，尤其涉及一种平面电感器。

背景技术

电感器是一种电路元件，会因为通过的电流的改变而产生电动势，从而抵抗电流的改变，它是电气和电子设备或系统中必不可少的部件，决定着电流的质量。

随着电路系统集成化的发展，一般的电感器都设置在电路板上，而一般的电感器都具有磁性和缠绕在所述磁性上的线圈，而导致电感器的体积较大或较高，而降低了集成电路的集成度。

现在市面上也出现了少数的平面电感器，但由于线圈的电感较小，一般的平面电感器也是在平面磁芯内设置磁性骨架，且该磁性骨架上会缠绕多层线圈，而使该磁性骨架的高度大幅增加，造成平面电感器的高度较高，体积仍然较大，集成电路的集成度仍然不够理想。

实用新型内容

为了克服现有技术的不足，本实用新型的目的在于提供一种平面电感器，其能缩小平面电感器的体积而提高集成电路的集成度。

本实用新型的目的采用以下技术方案实现：

一种平面电感器，包括两个磁芯和一个电路板骨架，两个磁芯均包括一个穿过所述电路板骨架的磁性柱，两个磁芯上下相对设置中间形成空腔，所述电路板骨架穿过所述空腔，所述电路板骨架包括第一穿孔和多层围绕所述磁性柱的扁平线圈，所述磁性柱穿过所述第一穿孔，多层扁平线圈依次串联连接。

优选的，多层扁平线圈包括多个接线端，所述接线端包括输入接线端和输出接线端，上一层扁平线圈的输出接线端与下一层扁平线圈的输入接线端电性连接。

优选的，所述电路板骨架的两端还设置有多个与多个接线端一一电性连接的接线针，所述接线针穿过所述电路板骨架。

优选的，所述接线针包括输入接线针和输出接线针，所述输入接线针与第一个扁平线圈的输入接线端电性连接，所述输出接线针与最后一个扁平线圈的输出接线端电性连接。

优选的，两个磁芯均还包括位于磁芯本体两侧的侧板，两个磁芯上的侧板抵接与所述磁芯本体形成所述的空腔。

优选的，多层扁平线圈均与所述磁性柱垂直，多层扁平线圈均设置在所述空腔内。

优选的，所述平面电感器还包括两个垫片，两个垫片分别设置于所述电路板骨架的上表面和下表面，所述垫片上设置有第二穿孔，所述磁性柱穿过所述第二穿孔。

优选的，所述电路板骨架为多层PCB板，每一层PCB板均设置有一层所述的扁平线圈。

优选的，所述电路板骨架设置在所述空腔内，所述平面电感器为矩形。

优选的，所述平面电感器还包括第一高温绝缘层、铜箔层和第二高温绝缘层，所述第一高温绝缘层设置在所述磁芯上，所述铜箔层设置在所述第一高温绝缘层上，所述第二高温绝缘层设置在所述铜箔层上。

相比现有技术，本实用新型的有益效果在于：

本平面电感器设置有电路板骨架，该电路板骨架上设置有多层扁平线圈，而扁平线圈都很薄，不会增加电路板骨架的高度和体积，从而提高了本平面电感器的集成度；虽然单层扁平线圈的电感不大，单层扁平线圈可能会无法满足集成电路的电感需求，但多层扁平线圈为串联连接，这样所述电路板骨架就能形成集成电路所需的电感。

附图说明

图1为本实用新型的平面电感器的一种实施方式的立体结构示意图；

图2为本实用新型的平面电感器的一种实施方式的平面结构示意图；

图3为本实用新型的平面电感器的平面爆炸结构示意图；

图4为本实用新型的电路板骨架的平面结构示意图；

图5为本实用新型的两个磁芯相对设置后的平面结构示意图；

图6为本实用新型平面电感器的另一种实施方式的立体结构示意图；

图7为本实用新型的一个磁芯的平面结构示意图；

图8为本实用新型的垫片的平面结构示意图。

图中：1、平面电感器；10、磁芯；11、磁性柱；12、空腔；13、侧板；14、第一高温绝缘层；15、铜箔层；16、第二高温绝缘层；17、磁芯本体；20、电路板骨架；21、扁平线圈；210、接线端；211、第一穿孔；212、输入接线端；213、输出接线端；22、接线针；221、输入接线针；222、输出接线针；30、垫片；31、第二穿孔。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本实用新型的具体技术方案、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步的详细描述。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“横向”、“纵向”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

如图1-5所示，本实用新型公开了一种平面电感器1，包括两个磁芯10和一个电路板骨架20，两个磁芯10均包括一个穿过所述电路板骨架20的磁性柱11，两个磁芯10上下相对设置中间形成空腔12，所述电路板骨架20穿过所述空腔12，所述电路板骨架20包括第一穿孔211和多层围绕所述磁性柱11的扁平线圈21，所述磁性柱11穿过所述第一穿孔211，多层扁平线圈21依次串联连接。

在上述实施方式中，本平面电感器1设置有电路板骨架20，该电路板骨架20上设置有多层扁平线圈21，而扁平线圈21都很薄，不会增加电路板骨架20的高度和体积，从而提高了本平面电感器1的集成度；虽然单层扁平线圈21的电感不大，而可能会无法满足集成电路的电感需求，但在本平面电感器1中，多层扁平线圈21为串联连接，多层扁平线圈21和所述磁性柱11可形成一个大电感，其电感量为每一层扁平线圈21的电感之和，这样所述电路板骨架20就能形成集成电路所需的电感。其中，所述电路板骨架20最优为变压器电路板。所述扁平线圈21可为扁平的铜线圈，该铜线圈的外层可设置绝缘漆，每一圈线圈间隔的距离相等，每一圈线圈可焊接在电路板骨架本体上，每一层扁平线圈21也通过孔槽镶嵌在电路板骨架本体上，该扁平线圈21利于安装和减少所述电路板骨架20的高度。多层扁平线圈21围绕所述磁性柱11，可使重心更平衡，所述扁平线圈21通电后形成的磁感线也能更好地进入所述磁性柱11。可以理解地，所述电路板骨架20上也可以设置圆柱形线圈。

在一种优选的实施方式中，如图5所示，所述电路板骨架20为多层PCB板，每一层PCB板均设置有一层所述的扁平线圈21。多层扁平线圈21包括多个接线端210，所述接线端210包括输入接线端212和输出接线端213，上一层扁平线圈21的输出接线端213与下一层扁平线圈21的输入接线端212电性连接。如图1所示，所述电路板骨架20的两端还设置有多个与多个接线端210一一电性连接的接线针22，所述接线针22穿过所述电路板骨架20。所述接线针22包括输入接线针221和输出接线针222，所述输入接线针221与第一个扁平线圈21的输入接线端212电性连接，所述输出接线针222与最后一个扁平线圈21的输出接线端213电性连接。

在上述实施方式中，所述接线端210可为焊接点或便于电性连接的孔洞，所述接线针22为便于插接的铜针或铝针，该铝针与所述接线端210焊接并穿过所述电路板骨架20，可使铝针与所有扁平线圈21电性连接，该铝针也可以作为插针去插接待插口的电路板或电器，而便于安装本平面电感器1。其中，上一层扁平线圈的输出接线端213可通过焊接或扁平导线电性连接，该扁平导线可设置在每一层PCB板的下表面。

如图4所示，为了更好地说明本平面电压器1，假设所述电路板骨架20有四层扁平线圈21，第一层扁平线圈21的输入接线端为A1、输出接线端为A2，其A1A2之间的电感量为2H；第二层扁平线圈21的输入接线端为A3、输出接线端为A4，其A3A4之间的电感量为3H；第三层扁平线圈21的输入接线端为A5、输出接线端为A6，其A5A6之间的电感量为4H；第四层扁平线圈21的输入接线端为A7、输出接线端为A8，其A7A8之间的电感量为5H。(后面均以此假设为例)

本平面电感器1的一种接线方式为：电源输入端A接第一层扁平线圈的A1，第一层扁平线圈的A2接第二层扁平线圈的A3，第二层扁平线圈的A4接第三层扁平线圈的A5，第三层扁平线圈的A6接第四层扁平线圈的A7，第四层扁平线圈的A8接电源输出端B，则四层扁平线圈21(一、二、三和四层扁平线圈)和所述磁性柱11就可形成微型电感LAB,其LAB(A、B之间的电感量，不考虑损耗和连接点间的电感，下同)＝2H+3H+4H+5H＝14H。当然反过来连接也是一样的。

本平面电感器1的另一种接线方式为：电源输入端C接第二层扁平线圈的A3，第二层扁平线圈的A4接第三层扁平线圈的A5，第三层扁平线圈的A6接第四层扁平线圈的A7，第四层扁平线圈的A8接电源输出端D，则三层扁平线圈21(二、三和四层扁平线圈)和所述磁性柱11就可形成微型电感LCD,其LCD＝3H+4H+5H＝12H。

从上面可知，本平面电感器1就有两种接线方式，可输出两种不同的电感，其可选择性强。可以理解地，本平面电感器1还可以有其他的接线方式，比如电源的输入和输出端只连接其中的两层或一层扁平线圈21。

其中，如图5-7所示，在一种实施方式中，两个磁芯10均还包括位于磁芯本体17两侧的侧板13，两个磁芯10上的侧板13抵接与所述磁芯本体17形成所述的空腔12。多层扁平线圈21均与所述磁性柱11垂直，这样可使所述扁平线圈21上的磁感线更容易进入所述磁芯10，所述电路板骨架20设置在所述空腔12内，多层扁平线圈21均设置在所述空腔12内，而可使本平面电感器1的形状为矩形，而更容易安装在电路板上，也使电路板更规则更美观，易安装和运输。

优选的，如图5和图8所示，所述平面电感器1还包括第一高温绝缘层14、铜箔层15、第二高温绝缘层16和两个垫片30，所述第一高温绝缘层14设置在所述磁芯10上，所述铜箔层15设置在所述第一高温绝缘层14上，所述第二高温绝缘层16设置在所述铜箔层15上，所述第一高温绝缘层14、铜箔层15和第二高温绝缘层16能很好的防止所述磁芯10和所述电路板骨架20被高温烧坏，也能使本平面电感器1更坚固。两个垫片30分别设置在所述电路板骨架20的上表面上和下表面上，所述垫片30上设置有第二穿孔31，所述磁性柱11穿过所述第二穿孔31。两个垫片可以防止所述电路板骨架20被烧坏和被所述磁芯磨损，也能防止所述扁平线圈21短路。

另外，为了测试本平面电感器1，可通过100V兆欧表测试扁平线圈21与所述磁芯10间的绝缘电阻，用耐压测试仪测试抗电强度，测试条件：频率为50Hz的300V(有效值)交流电，测试时间1min，测试结果中不应有飞弧或击穿的现象，否则测试不合格。通过1000mV，频率为10KHz的交流电去测试本平面电感器1的电感。

综述，本平面电感器1通过在所述电路板骨架20上设置多层扁平线圈21，使电感器的体积更小，形状更规则，而提高了集成度；同时通过设置多层串联连接的扁平线圈21，而达到集成电路所需的电感量。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中的描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (10)

1.一种平面电感器，其特征在于，包括两个磁芯和一个电路板骨架，两个磁芯均包括一个穿过所述电路板骨架的磁性柱，两个磁芯上下相对设置中间形成空腔，所述电路板骨架穿过所述空腔，所述电路板骨架包括第一穿孔和多层围绕所述磁性柱的扁平线圈，所述磁性柱穿过所述第一穿孔，多层扁平线圈依次串联连接。

2.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，多层扁平线圈包括多个接线端，所述接线端包括输入接线端和输出接线端，上一层扁平线圈的输出接线端与下一层扁平线圈的输入接线端电性连接。

3.根据权利要求2所述的平面电感器，其特征在于，所述电路板骨架的两端还设置有多个与多个接线端一一电性连接的接线针，所述接线针穿过所述电路板骨架。

4.根据权利要求3所述的平面电感器，其特征在于，所述接线针包括输入接线针和输出接线针，所述输入接线针与第一个扁平线圈的输入接线端电性连接，所述输出接线针与最后一个扁平线圈的输出接线端电性连接。

5.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，两个磁芯均还包括位于磁芯本体两侧的侧板，两个磁芯上的侧板抵接与所述磁芯本体形成所述的空腔。

6.根据权利要求5所述的平面电感器，其特征在于，多层扁平线圈均与所述磁性柱垂直，多层扁平线圈均设置在所述空腔内。

7.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，所述平面电感器还包括两个垫片，两个垫片分别设置于所述电路板骨架的上表面和下表面，所述垫片上设置有第二穿孔，所述磁性柱穿过所述第二穿孔。

8.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，所述电路板骨架为多层PCB板，每一层PCB板均设置有一层所述的扁平线圈。

9.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，所述电路板骨架设置在所述空腔内，所述平面电感器为矩形。

10.根据权利要求1所述的平面电感器，其特征在于，所述平面电感器还包括第一高温绝缘层、铜箔层和第二高温绝缘层，所述第一高温绝缘层设置在所述磁芯上，所述铜箔层设置在所述第一高温绝缘层上，所述第二高温绝缘层设置在所述铜箔层上。

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