CN216412855U - 一种屏蔽结构及电磁器件 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种屏蔽结构及电磁器件，涉及供电设备技术领域，本实用新型的屏蔽结构，包括底座以及与底座连接的屏蔽壳，屏蔽壳与底座围合的区域用于设置电磁器件，底座包括层叠设置的屏蔽层和连接层，电磁器件通过连接层分别与电源和负载连接。本实用新型提供的屏蔽结构及电磁器件，能够提高电磁器件的工作稳定性，降低受外界环境干扰的影响，同时本申请的电磁器件也不会对其他元件或设备的正常工作造成干扰。

Description

一种屏蔽结构及电磁器件

技术领域

本申请涉及供电设备技术领域，具体而言，涉及一种屏蔽结构及电磁器件。

背景技术

变压器和电感器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，变压器常用作升降电压、匹配阻抗，安全隔离等。具体的，变压器的主要构件是一次绕组、二次绕组和磁芯，是用来将某一数值的交流电压变成频率相同的另一种或几种数值不同的电压的设备。当一次绕组通以交流电时，就产生交变的磁通，交变的磁通通过磁芯作用，就在二次绕组中感应出交流电动势。二次感应电动势的高低与一次绕组和二次绕组匝数的多少有关，即电压大小与匝数成正比。

随着电子行业的发展，对于各种设备的集成度也越来越高，传统的体积较大的变压器以及逐步被淘汰，取而代之的是与更小、更薄的线圈结构，再将线圈与其他结构集成在一起，形成一个体积较小的电磁器件。电磁器件在工作的过程中，由于存在交变电磁场，会对外界环境产生电磁干扰，外界环境中的电磁波也容易对电磁器件的工作造成干扰，引起EMC(Electro Magnetic Compatibility，电磁兼容性)问题。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种屏蔽结构及电磁器件，能够提高电磁器件的工作稳定性，降低受外界环境干扰的影响，同时本申请的电磁器件也不会对其他元件或设备的正常工作造成干扰。

本申请的实施例一方面提供了一种屏蔽结构，包括底座以及与底座连接的屏蔽壳，屏蔽壳与底座围合的区域用于设置电磁器件，底座包括层叠设置的屏蔽层和连接层，电磁器件通过连接层分别与电源和负载连接。

作为一种可实施的方式，连接层包括线路板，电磁器件通过线路板分别与电源和负载连接。

作为一种可实施的方式，屏蔽结构还包括与屏蔽层层叠设置且位于屏蔽层远离线路板的一侧的引出层，线路板通过沿线路板和引出层的侧壁设置的引出端与引出层连接，以使电磁器通过引出端分别与电源和负载连接。

作为一种可实施的方式，所述屏蔽层在引出端处内凹，以使引出端与屏蔽层绝缘。

作为一种可实施的方式，所述底座边缘开设多个通孔，屏蔽壳上固定设置多个连接部，连接部穿过通孔固定以使屏蔽层与屏蔽壳固定。

作为一种可实施的方式，屏蔽壳上还固定连接设置多个固定部，固定部用于将屏蔽结构固定。

作为一种可实施的方式，屏蔽壳为金属屏蔽壳，屏蔽层为金属屏蔽层。

本申请的实施例另一方面提供了一种电磁器件，包括上述屏蔽结构以及设置于屏蔽结构内部的电磁器件本体，电磁器件包括磁芯以及绕设在所述磁芯上的绕组，绕组通过连接层与电源或者负载连接。

作为一种可实施的方式，电磁器件本体为变压器，绕组包括初级绕组和次级绕组，初级绕组通过连接层与电源连接，次级绕组通过连接层与负载连接。

作为一种可实施的方式，电磁器件本体为电感器，绕组包括一个，绕组通过连接层与电源连接。

本申请实施例的有益效果包括：

本实用新型提供的屏蔽结构,包括底座以及与底座连接的屏蔽壳，屏蔽壳与底座围合的区域用于设置电磁器件，底座包括层叠设置的屏蔽层和连接层，电磁器件设置于屏蔽壳与屏蔽层围合的区域内，屏蔽层和屏蔽壳具有阻挡电磁场的作用，从而阻挡了位于围合区域内的电磁器件产生的磁场外露的情况，也就避免了磁场对外界其他元件或设备干扰的情况；同时也阻挡了外界环境中的磁场进入围合区域，也就避免了外界环境中的磁场对电磁器件造成干扰，影响电磁器件的正常工作，从而提高电磁器件的工作稳定性。电磁器件通过连接层分别与电源和负载连接，连接层作为电磁器件的输入端和输出端，分别与电源和负载连接。本使用新型的屏蔽结构，能够提高电磁器件的工作稳定性，降低受外界环境干扰的影响，同时本申请的电磁器件也不会对其他元件或设备的正常工作造成干扰。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本申请的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本申请实施例提供的一种屏蔽结构的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的一种底座的结构示意图；

图3为本申请实施例提供的一种屏蔽壳的结构示意图；

图4为本申请实施例提供的一种变压器的结构示意图之一；

图5为本申请实施例提供的一种变压器的结构示意图之二。

图标：10-屏蔽结构；110-底座；111-连接层；1111-线路板；112-屏蔽层；113-引出层；114-引出端；115-通孔；116-焊盘；120-屏蔽壳；121-连接部；122-固定部；20-电磁器件；210-磁芯；221-初级绕组；222-次级绕组。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本申请的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在电子行业迅速发展的趋势下，各种设备的集成度越来越高，各个元器件之间的距离越来越近，电磁器件作为电子元器件的重要组成部分，经常被用于电路之中，但是，电磁器件在工作过程中，存在交变磁场，会对外界环境产生磁场，产生的磁场会对其他电子元器件造成磁干扰，外界环境中的电磁波也容易对电磁器件造成磁干扰，引起电磁兼容性的问题。

本实用新型提供了一种屏蔽结构10，如图1、图3所示，包括底座110以及与底座110连接的屏蔽壳120，屏蔽壳120与底座110围合的区域用于设置电磁器件20，底座110包括层叠设置的屏蔽层112和连接层111，电磁器件20通过连接层111分别与电源和负载连接。

屏蔽壳120和屏蔽层112主要用来遏止高频电磁场的影响，使电磁场在屏蔽体内形成涡流并在屏蔽体与被保护空间的分界面上产生反射，从而大大削弱电磁场在被保护空间的强度，达到了屏蔽效果。其中，屏蔽壳120与屏蔽层112的具体形式本实用新型不做具体限定，只要能够实现电磁屏蔽效果即可。有时为了增强屏蔽效果，还可采用多层屏蔽体，其外层一般采用电导率高的材料，以加大反射作用，而其内层则采用磁导率高的材料，以加大涡流效应。

电磁器件20工作时会产生交变的磁场，屏蔽壳120与屏蔽层112对电磁器件20产生的磁场进行削弱、反射，以将产生的磁场限制在屏蔽壳120与屏蔽层112围合的区域内，避免了产生的磁场对外部其他元件或设备的正常工作造成干扰；外界环境中的磁场以及其他元件或者设备产生的磁场也被屏蔽壳120与屏蔽层112阻隔在外部，使得电磁器件20不受外界环境的磁场干扰，提高电磁器件20的工作稳定性。

连接层111与作为电磁器件20输入输出与电源和负载连接，能够方便电磁器件20与电源、电磁器件20与负载的连接。

本实用新型提供的屏蔽结构10,包括底座110以及与底座110连接的屏蔽壳120，屏蔽壳120与底座110围合的区域用于设置电磁器件20，底座110包括层叠设置的屏蔽层112和连接层111，电磁器件20设置于屏蔽壳120与屏蔽层112围合的区域内，屏蔽层112和屏蔽壳120具有阻挡电磁场的作用，从而阻挡了位于围合区域内的电磁器件20产生的磁场外露的情况，也就避免了磁场对外界其他元件或设备干扰的情况；同时也阻挡了外界环境中的磁场进入围合区域，也就避免了外界环境中的磁场对电磁器件20造成干扰，影响电磁器件20的正常工作，从而提高电磁器件20的工作稳定性。电磁器件20通过连接层111分别与电源和负载连接，连接层111作为电磁器件20的输入端和输出端，分别与电源和负载连接。本使用新型的屏蔽结构10，能够提高电磁器件20的工作稳定性，降低受外界环境干扰的影响，同时本申请的电磁器件20也不会对其他元件或设备的正常工作造成干扰。

可选的，如图2所示，连接层111包括线路板1111，电磁器件20通过线路板1111分别与电源和负载连接。

线路板1111上设置多个焊盘116，电磁器件20的输入端与焊盘116连接，电源与焊盘116连接，使得电源为电磁器件20供电，电磁器件20的输出端与有别于前述的焊盘116连接，负载与焊盘116连接，使得电磁器件20与负载连接，从而使得电路流通。

现有技术中电磁器件20通过插脚与电源和负载连接，将电磁器件20上的绕组与插脚焊接实现与电源和负载连接，在焊接过程中容易产生锡珠、锡渣等导电多余物，会影响电磁器件20的正常工作，需要人工清理导电多余物，清理时会出现插脚变形或者出现清理不彻底的现象，而且在焊接时容易引起插脚变形，造成后期使用不良。

本实用新型的屏蔽结构10上的连接层111采用线路板1111，线路板1111上设置多个焊盘116，在将电磁器件20上的绕组与焊盘116焊接时，焊盘116上自身涂有锡层，不需要额外的焊料，采用瞬间大电流工艺，使得绕组的输入输出端与焊盘116融化成一体，实现焊接连接，瞬间大电流工艺并不会产生锡珠、锡渣等导电多余物，而且焊盘116本身为平面结构，不存在焊接时按压变形的问题。

需要说明的是，线路板1111以及线路板1111上焊点的数量及位置本实用新型不做具体的限定，只要能达到连接电源与电磁器件20、电磁器件20与负载即可，可以根据实际使用情况确定。

本实用新型实施例的一种可实现的方式中，如图1所示，屏蔽结构10还包括与屏蔽层112层叠设置且位于屏蔽层112远离线路板1111的一侧的引出层113，线路板1111通过沿线路板1111和引出层113的侧壁设置的引出端114与引出层113连接，以使电磁器通过引出端114分别与电源和负载连接。

因为焊盘116位于靠近屏蔽壳120的一个侧面，而电源与负载设置于屏蔽壳120的外侧，所以在焊盘116与电源、焊盘116与负载连接时，需要额外的通孔115或者部件，连接不方便，而本实用新型在屏蔽层112远离线路板1111的一侧设置引出层113，线路板1111与引出层113的侧壁设置引出端114，引出端114分别与线路板1111上的焊盘116和引出层113连接，将焊盘116引出，从而使得电源与电磁器件20、电磁器件20与负载之间的连接更加方便快捷。

其中，引出端114的具体结构本实用新型不做具体限定，可以设置为连接线，也可以设置连接板，示例的，可以使用连接板，连接板的连接使得连接更加稳定。

可选的，所述屏蔽层112在引出端114处内凹，以使引出端114与屏蔽层112绝缘。

引出端114用于连接电源和电磁器件20以及电磁器件20和负载，流通的是交变的电流，而屏蔽层112作为屏蔽电磁信号的部件，通常使用金属材质制成，当屏蔽层112与引出端114连通时，会与引出端114之间流通导致回路失效，为了避免引出端114与屏蔽层112连通后使得电源的输出不能全部到达电磁器件20、或者电磁器件20的输出不能全部达到负载，将屏蔽层112设置引出端114的处内凹，与引出端114保持一定的距离，从而避免引出端114与屏蔽层112之间连通。

本实用新型实施例的一种可实现的方式中，如图2、图3所示，所述底座110边缘开设多个通孔115，屏蔽壳120上固定设置多个连接部121，连接部121穿过通孔115固定以使屏蔽层112与屏蔽壳120固定。

连接部121与使得底座110内的屏蔽层112与屏蔽壳120连接，实现屏蔽结构10的屏蔽功能，通孔115中可以设置金属件使得屏蔽层112与屏蔽壳120实现稳定连接。

可选的，如图3所示，屏蔽壳120上还固定连接设置多个固定部122，固定部122用于将屏蔽结构10固定。

电磁器件20通常设置在电路中，为了方便将电磁器件20固定与电路中，设置固定部122，电路中可以对应固定部122设置安装孔，固定部122穿过安装孔以将屏蔽结构10固定设置于电路中。

本实用新型实施例的一种可实现的方式中，屏蔽壳120为金属屏蔽壳，屏蔽层112为金属屏蔽层。

电磁屏蔽主要利用趋肤效应可阻止电磁波进入导体内从而将电磁场阻挡在屏蔽体外部，具体地，在电磁场中，导体表面将要吸收、损耗电磁场的能量，使得电磁场的传播从导体表面往里面是指数式衰减的(即电场和磁场的振幅是指数式衰减)，这种现象就是趋肤效应。所以，屏蔽壳120设置为金属屏蔽壳，金属屏蔽壳120使用金属制成，金属作为一种导体，导体表面可以吸收、损耗电磁场的能量，从而实现电磁场的阻挡。

需要注意的是，趋肤效应是在导体表面吸收，趋肤深度表示可以吸收电磁场的深度，其中，趋肤深度不仅与电磁场的频率有关，还有金属的磁导率有关，示例的，对于500KKZ的电磁场，铜的趋肤深度为0.094mm，铝的趋肤深度为0.12mm；对于50HZ的电磁场，铜的趋肤深度为9.45mm，铝的趋肤深度为11.67mm。所以，屏蔽壳120与屏蔽层112的厚度可以根据实际使用情况进行合理的设置，只要能够对实现电磁屏蔽即可。

金属屏蔽壳120与金属屏蔽层112的厚度可以根据应用场景以及选取的金属材料的厚度进行合理的设置。

本申请实施例还公开了一种电磁器件20，如图4、图5所示，包括上述屏蔽结构10以及设置于屏蔽结构10内部的电磁器件20本体，电磁器件20包括磁芯210以及绕设在所述磁芯210上的绕组，绕组通过连接层111与电源或者负载连接，该电磁器件20包括包含前述实施例中的屏蔽结构10相同的结构和有益效果，屏蔽结构10的结构和有益效果已经在前述实施例中进行了详细的描述，在此不做赘述。

需要说明的是，本实用新型对电磁器件20的具体形式不做限制，只要是能产生电磁场的电磁器件20均可以采用本实用新型的屏蔽结构10。

可选的，如图4、图5所示，电磁器件20为变压器，绕组包括初级绕组221和次级绕组222，初级绕组221通过连接层111与电源连接，次级绕组222通过连接层111与负载连接。

当电磁器件20为变压器时，如图4所示，包括环形的磁芯210以及绕设在环形的磁芯210上的初级绕组221以及两个次级绕组222，其中，初级绕组221的两端通过焊盘116与电源的两极连接，一个次级绕组222的两端通过焊盘116与第一负载连接，另一个次级绕组222的两端通过焊盘116与第二负载连接，其中，初级绕组221的圈数与两个次级绕组222的圈数均不同，使得初级绕组221两端的电压与两个次级绕组222两端的电压均不同，实现变压器的变压功能。

变压器工作时，初级绕组221中流通有交流电流，因为初级绕组221绕设在磁芯210上，当初级绕组221中流通交流电流时，磁芯210中便会产生交变的磁场，而次级绕组222位于产生的交变磁场中，初级绕组221在交变磁场的作用下感应生出电动势。

需要说明的是，图4、图5只是本实用新型变压器的一种形式，并不是对本实用新型的变压器的限制，磁芯210可以是任意形状的磁芯210，示例的，可以是C型磁芯210、E型磁芯210、I型磁芯210等等；初级绕组221和次级绕组222可以绕设在同一磁芯210，也可以分别绕设在相对的两个磁芯210；次级绕组222可以是一个，也可以是多个，多个次绕组可以单独绕制，也可以间隔绕制。

本实用新型实施例的一种可实现的方式中，电磁器件20为电感器，绕组包括一个，绕组通过连接层111与电源连接。

当电磁器件20为电感器时，包括磁芯210以及绕设在磁芯210上的绕组，绕组包括一个，绕组的两端通过焊盘116与电源的两极连接，电源中的电流通过绕组时，绕组中的一圈上会产生磁场，其余的绕组处于磁场中，因而会产生反向电压，从而阻碍电流的变化，从而实现电感器的电磁转换功能。需要说明是，在一些实施例中的，电感器可以不设置磁芯210，只设置绕组。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种屏蔽结构，其特征在于，包括底座以及与所述底座连接的屏蔽壳，所述屏蔽壳与所述底座围合的区域用于设置电磁器件，所述底座包括层叠设置的屏蔽层和连接层，所述电磁器件通过所述连接层分别与电源和负载连接。

2.根据权利要求1所述的屏蔽结构，其特征在于，所述连接层包括线路板，所述电磁器件通过所述线路板分别与电源和负载连接。

3.根据权利要求2所述的屏蔽结构，其特征在于，底座还包括与所述屏蔽层层叠设置且位于所述屏蔽层远离线路板的一侧的引出层，所述线路板通过沿所述线路板和所述引出层的侧壁设置的引出端与所述引出层连接，以使所述电磁器件通过所述引出层分别与电源和负载连接。

4.根据权利要求3所述的屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽层在所述引出端处内凹，以使所述引出端与所述屏蔽层绝缘。

5.根据权利要求3所述的屏蔽结构，其特征在于，所述底座边缘开设多个通孔，所述屏蔽壳上对应所述通孔固定连接设置多个连接部，所述连接部穿过所述通孔固定以使所述屏蔽层与所述屏蔽壳固定。

6.根据权利要求1所述的屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽壳上还固定连接设置多个固定部，所述固定部用于将所述屏蔽结构固定。

7.根据权利要求1所述的屏蔽结构，其特征在于，所述屏蔽壳为金属屏蔽壳，所述屏蔽层为金属屏蔽层。

8.一种电磁器件，其特征在于，包括如权利要求1-7任一项所述的屏蔽结构以及设置于所述屏蔽结构内部的电磁器件本体，所述电磁器件包括磁芯以及绕设在所述磁芯上的绕组，所述绕组通过所述连接层与电源或者负载连接。

9.根据权利要求8所述的电磁器件，其特征在于，所述电磁器件本体为变压器，所述绕组包括初级绕组和次级绕组，所述初级绕组通过所述连接层与电源连接，所述次级绕组通过所述连接层与负载连接。

10.根据权利要求8所述的电磁器件，其特征在于，所述电磁器件本体为电感器，所述绕组包括一个，所述绕组通过所述连接层与电源连接。

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