CN213546039U - 一种共模电感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种共模电感器，包括安装座和磁芯，安装座包括底板、背板和隔板，背板设置在底板的上端面上，隔板设置在背板上，底板的下端面凸出设置有四个引脚，磁芯为矩形框架结构且外表面设有绝缘层，磁芯包括依次首尾连接的上臂、右臂、下臂和左臂，相对设置的右臂和左臂上分别缠绕有扁平线圈，下臂位于底板的上端面上，隔板插装在两组线圈之间并使得两组线圈分隔开，每一组线圈的两端分别与其中两个引脚相连接，上臂靠近背板的侧面凸出设置有第一凸起部，下臂靠近背板的侧面凸出设置有第二凸起部，且第一凸起部和第二凸起部均凸出线圈的外周壁并分别与背板邻接。本实用新型共模电感器具有电流大、体积小巧、散热快且工作效率高等优点。

Description

一种共模电感器

技术领域

本实用新型涉及共模电感器领域，具体是涉及一种电流大、体积小巧、散热快且工作效率高的共模电感器。

背景技术

共模电感也叫共模扼流圈，在开关电源中是不可或缺的元器件，主要起虑波、抗干扰等作用。目前共模电感器所用线材多为圆铜线，需要做到大电流一般采用单股粗线或多股铜线，手工或半自动绕制。

常规共模电感器多为UU形、UT形、ET形、环形，需要做到大电流一般采用单股粗铜线或用多股铜线绕制，如在有限的空间内要做到大电流、体积小、温升低、高电感量，上述形状磁芯由于结构及制作工艺的限制，均存在电流、电感量、体积达不到要求。例如UU、UT、ET形共模电感，绕线均缠绕于骨架上的，因缠绕于骨架上相应体积会偏大，因绕线空间有限做不到大电流。又比如环形共模电感，可用多股铜线做到大电流，但体积、温升会受到制约。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种集电流大、体积小巧、散热快且工作效率高等优点于一体的共模电感器。

为了实现上述的目的，本实用新型提供的一种共模电感器，包括安装座和磁芯，安装座包括底板、背板和隔板，背板设置在底板的上端面上，隔板设置在背板上，底板的下端面凸出设置有四个引脚；磁芯为矩形框架结构，且磁芯的外表面设置有绝缘层，磁芯包括依次首尾连接的上臂、右臂、下臂和左臂，相对设置的右臂和左臂上分别缠绕有扁平线圈；下臂位于底板的上端面上，隔板插装在两组线圈之间并使得两组线圈分隔开，每一组线圈的两端分别与其中两个引脚相连接；上臂靠近背板的侧面凸出设置有第一凸起部，下臂靠近背板的侧面凸出设置有第二凸起部，且第一凸起部和第二凸起部均凸出线圈的外周壁并分别与背板邻接。

由上述方案可见，绕组采用扁平线圈，扁平线做导体具有单位电流密度大的优点，其单位电流密度是圆铜线的1.5至2.0倍，在与圆铜线相同截面积下，扁平线能达到圆铜线无法达到设定满足的电流值，有利于提高共模电感器的电流。同时，磁芯采用矩形框架结构，有效增加磁芯截面积以获得高感量，并通过在磁芯的外表面喷涂设置有绝缘层，绝缘强度高，使得扁平线圈能直接缠绕在磁芯的左臂和右臂上，大大减小共模电感器的整体体积，使得产品体积小巧。由于第一凸起部和第二凸起部均凸出于线圈的外周壁并分别与背板邻接，使得线圈的外周壁与背板之间具有散热间隙，即线圈的外周壁不会与背板接触，有利于加快磁芯的散热，使得共模电感器的整体散热速度快。并且，由于过电流大、散热效果好可以让磁芯工作时设定更高的指标，磁芯的特性得以被充分利用，降低损耗从而实现高效率工作，且磁芯采用闭合磁路设计，磁力泄露小，阻抗平衡好，即漏感非常小，一致性好，传导辐射效果好，EMI（电磁干扰）效果好。此外，矩形框架结构的磁芯可采用全自动绕线机器进行自动绕线，排线整齐，生产效率高，产品一致性好，性能稳定，人工成本低，在插件作业时简单方便且省时，节省材料及人工成本。

进一步的方案是，第一凸起部的两端分别延伸至左臂和右臂，和/或，第二凸起部的两端分别延伸至左臂和右臂。

进一步的方案是，第一凸起部的数量设为两个，两个第一凸起部对称地设置在上臂相对的两侧面上；和/或，第二凸起部的数量设为两个，两个第二凸起部对称地设置在下臂相对的两侧面上。

进一步的方案是，位于同一侧面的第二凸起部和第一凸起部相对应设置。

进一步的方案是，线圈在右臂或者左臂的延伸方向上单层螺旋缠绕。

由上述方案可见，扁平线圈在右臂或者左臂的延伸方向上单层螺旋缠绕，只需缠绕一层且不交叉、不重叠，避免了多层间存在短路问题，使得线圈具有散热效果好以及温升更低等优点。

进一步的方案是，底板的上端面凸出设置有四个第三凸起部，四个第三凸起部分别位于底板的四个拐角位置，隔板与底板的上端面之间的距离大于第三凸起部与底板的上端面之间的高度，四个第三凸起部之间形成一限位槽，下臂和第二凸起部嵌入限位槽内，右臂和左臂分别嵌入限位槽位于背板两端的第一卡口内。

进一步的方案是，其中两个第三凸起部分别对称连接在背板的两端，限位槽与背板相对设置的第二卡口的宽度大于第二凸起部的宽度和/或第一凸起部的宽度，且小于右臂和左臂之间的外壁宽度。

进一步的方案是，底板的下端面还凸出设置有多个凸台。

进一步的方案是，凸台的数量为四个，相邻两个引脚之间的中部设置有一个凸台。

进一步的方案是，四个引脚分别与四个第三凸起部一一对应设置。

附图说明

图1是本实用新型共模电感器实施例的结构图。

图2是本实用新型共模电感器实施例的分解图。

图3是本实用新型共模电感器实施例中安装座的结构图。

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明。

具体实施方式

参见图1至图3，本实施例的共模电感器包括安装座1和磁芯2，安装座1包括底板11、背板12和隔板13，背板12垂直设置在底板11的上端面上，且背板12邻接底板11在长度方向的一侧边缘上。隔板13设置在背板12上，且在背板12的高度方向上，背板12的顶壁凸出隔板13的顶壁。隔板13在平行底板11的上端面的方向上凸出背板12延伸并位于底板11的正上方，隔板13凸出背板12的距离优选大于线圈3的直径，以保证两组线圈3在装配之后不会与背板12接触，避免发生短路。底板11的下端面凸出设置有四个引脚111，具体地，四个引脚111分设在底板11的四个拐角位置。

磁芯2为矩形框架结构，且磁芯2的外表面设置有绝缘层（未标示）。具体地，磁芯2包括依次首尾连接的上臂21、右臂22、下臂23和左臂24，上臂21、右臂22、下臂23和左臂24的表面分别喷涂有绝缘层。相对设置的右臂22和左臂24上分别缠绕有扁平线圈3，线圈3在右臂22或者左臂24的延伸方向上单层螺旋缠绕，扁平线圈3在左臂24和/或右臂22上仅缠绕一层，且扁平线不交叉、不重叠，以避免层间短路，且散热效果好，进而温度上升速度更慢。扁平线优选为扁平铜线。

磁芯2的下臂23位于底板11的上端面上，隔板13插装在两组线圈3之间并使得两组线圈3分隔开，每一组线圈3的两端分别与其中两个引脚111相连接。

在图2中，磁芯2的上臂21靠近背板12的侧面凸出设置有第一凸起部211，下臂23靠近背板12的侧面凸出设置有第二凸起部231，且第一凸起部211和第二凸起部231均凸出线圈3的外周壁并分别与背板12邻接。本实施例第一凸起部211的两端分别延伸至左臂24和右臂22，和/或，第二凸起部231的两端分别延伸至左臂24和右臂22。同时，本实施例第一凸起部211的数量设为两个，两个第一凸起部211对称地设置在上臂21相对的两侧面上；和/或，第二凸起部231的数量设为两个，两个第二凸起部231对称地设置在下臂23相对的两侧面上。而且，位于同一侧面的第二凸起部231和第一凸起部211相对应设置。此外，上臂21和下臂23的形状和结构可相同设置，使得磁芯2在绕线时，不需要特意区分上臂21和下臂23，当磁芯2完成绕线后，利用磁芯2的上臂21或者下臂23安装至底板11的上端面上，便于快速定位进行绕线和组装操作，提高生产效率。

由于第一凸起部211和第二凸起部231均凸出于线圈3的外周壁并分别与背板12邻接，使得线圈3的外周壁与背板12之间具有散热间隙，即线圈3的外周壁不会与背板12接触，有利于加快磁芯2的散热，使得共模电感器的整体散热速度快。

在图3中，并结合图1，底板11的上端面凸出设置有四个第三凸起部112，四个第三凸起部112分别位于底板11的四个拐角位置，四个第三凸起部112之间形成一限位槽。磁芯2的下臂23和第二凸起部231嵌入该限位槽内，右臂22和左臂24分别嵌入限位槽位于背板12两端的第一卡口113内。具体地，其中两个第三凸起部112分别对称连接在背板12的两端，限位槽与背板12相对设置的第二卡口的宽度大于第二凸起部231的宽度和/或第一凸起部211的宽度，且小于右臂22和左臂24之间的外壁宽度。同时，隔板13与底板11的上端面之间的距离大于第三凸起部112与底板11的上端面之间的高度，便于把磁芯2安装至安装座1上，且能有效地实现磁芯2在水平方向上的定位。此外，隔板13的顶壁与磁芯2的上臂21的底壁邻接，以此实现磁芯2在竖直方向上的定位。另外，磁芯2和安装座1之间还可以通过环氧树脂粘合固定。

底板11的下端面还凸出设置有四个凸台114，相邻两个引脚111之间的中部设置有一个凸台114，且四个引脚111分别与四个第三凸起部112一一对应设置。

本实用新型共模电感器的磁芯2的绕组采用扁平线圈3，扁平线做导体具有单位电流密度大的优点，其单位电流密度是圆铜线的1.5至2.0倍，在与圆铜线相同截面积下，扁平线能达到圆铜线无法达到设定满足的电流值，有利于提高共模电感器的电流。

扁平线圈3以平面结构为基础改变了以往的圆铜绕线结构，扁平线只需缠绕一层且不交叉、不重叠，避免了多层间存在短路问题，使得线圈3具有散热效果好以及温升更低等优点。

同时，磁芯2采用矩形框架结构，有效增加磁芯2截面积以获得高感量，并通过在磁芯2的外表面喷涂设置有绝缘层，绝缘强度高，使得扁平线圈3能直接缠绕在磁芯2的左臂24和右臂22上，大大减小共模电感器的整体体积，使得产品体积小巧。

由于安装座1的第一凸起部211和第二凸起部231均凸出于线圈3的外周壁并分别与背板12邻接，使得线圈3的外周壁与背板12之间具有散热间隙，即线圈3的外周壁不会与背板接触，有利于加快磁芯2的散热，使得共模电感器的整体散热速度快。

并且，由于过电流大、散热效果好可以让磁芯2工作时设定更高的指标，磁芯2的特性得以被充分利用，降低损耗从而实现高效率工作。且磁芯2采用闭合磁路设计，磁力泄露小，阻抗平衡好，即漏感非常小，一致性好，传导辐射效果好，EMI（电磁干扰）效果好。

此外，矩形框架结构的磁芯2可采用全自动绕线机器进行自动绕线，排线整齐，生产效率高，产品一致性好，性能稳定，人工成本低，在插件作业时简单方便且省时，节省材料及人工成本。

最后需要强调的是，以上仅为本实用新型的优选实施例，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种变化和更改，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种共模电感器，其特征在于，包括：

安装座，所述安装座包括底板、背板和隔板，所述背板设置在所述底板的上端面上，所述隔板设置在所述背板上，所述底板的下端面凸出设置有四个引脚；

磁芯，所述磁芯为矩形框架结构，且所述磁芯的外表面设置有绝缘层，所述磁芯包括依次首尾连接的上臂、右臂、下臂和左臂，相对设置的所述右臂和所述左臂上分别缠绕有扁平线圈；

所述下臂位于所述底板的上端面上，所述隔板插装在两组所述线圈之间并使得两组所述线圈分隔开，每一组所述线圈的两端分别与其中两个所述引脚相连接；

所述上臂靠近所述背板的侧面凸出设置有第一凸起部，所述下臂靠近所述背板的侧面凸出设置有第二凸起部，且所述第一凸起部和所述第二凸起部均凸出所述线圈的外周壁并分别与所述背板邻接。

2.根据权利要求1所述的共模电感器，其特征在于：

所述第一凸起部的两端分别延伸至所述左臂和所述右臂，和/或，所述第二凸起部的两端分别延伸至所述左臂和所述右臂。

3.根据权利要求2所述的共模电感器，其特征在于：

所述第一凸起部的数量设为两个，两个所述第一凸起部对称地设置在所述上臂相对的两侧面上；和/或，

所述第二凸起部的数量设为两个，两个所述第二凸起部对称地设置在所述下臂相对的两侧面上。

4.根据权利要求3所述的共模电感器，其特征在于：

位于同一侧面的所述第二凸起部和所述第一凸起部相对应设置。

5.根据权利要求1所述的共模电感器，其特征在于：

所述线圈在所述右臂或者所述左臂的延伸方向上单层螺旋缠绕。

6.根据权利要求1至5任一项所述的共模电感器，其特征在于：

所述底板的上端面凸出设置有四个第三凸起部，四个所述第三凸起部分别位于所述底板的四个拐角位置；

所述隔板与所述底板的上端面之间的距离大于所述第三凸起部与所述底板的上端面之间的高度；

四个所述第三凸起部之间形成一限位槽，所述下臂和所述第二凸起部嵌入所述限位槽内，所述右臂和所述左臂分别嵌入所述限位槽位于所述背板两端的第一卡口内。

7.根据权利要求6所述的共模电感器，其特征在于：

其中两个所述第三凸起部分别对称连接在所述背板的两端，所述限位槽与所述背板相对设置的第二卡口的宽度大于所述第二凸起部的宽度和/或所述第一凸起部的宽度，且小于所述右臂和所述左臂之间的外壁宽度。

8.根据权利要求6所述的共模电感器，其特征在于：

所述底板的下端面还凸出设置有多个凸台。

9.根据权利要求8所述的共模电感器，其特征在于：

所述凸台的数量为四个，相邻两个所述引脚之间的中部设置有一个所述凸台。

10.根据权利要求9所述的共模电感器，其特征在于：

四个所述引脚分别与四个所述第三凸起部一一对应设置。

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