CN216980302U - 一种电感器 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电感器，涉及电感技术领域，包括第一磁芯、第二磁芯和两个连接形成基座的套筒，两个套筒平行设置，在套筒外周绕设有线圈，两个套筒上的线圈的圈数相同且绕线方向相反，在套筒外周还设置有多个隔板，隔板通过分隔线圈以将绕设有线圈的绕线区划分为多个子区，在将线圈以一定绕设方向绕设于绕线区时，线圈的一端沿着绕线槽绕设，然后跨过隔板在隔板另一侧的绕线槽内继续进行绕设，接着继续跨过隔板绕设，直至绕设结束，使得线圈在绕设于套筒外周的绕线区的同时，能够由隔板将线圈分隔，使得相邻两个子区内的线圈能够被隔板进行隔开，从而有效的降低线圈的分布电容，从而有效提高电感器的性能。

Description

一种电感器

技术领域

本申请涉及抗电磁干扰滤波电感技术领域，具体而言，涉及一种电感器。

背景技术

差模电感、共模电感是电子线路经常用到的EMI器件，通常都是作为两个独立器件分别制作安装、使用。目前，共模电感器是在一个闭合磁芯上分别用漆包线绕制两个相同的线圈，用其产生的共模电感滤除或抑制电路中的共模噪声干扰；另外用一个单一线圈的电感器(俗称差模电感器)来滤除或抑制电路中的差模噪声干扰。

现有电感器中由于线圈绕设于磁芯外周后，由线圈产生的分布电容较大，因此，对电感器的性能造成影响，如何设计好的结构减小分布电容成为最关键因素。

实用新型内容

本申请的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种电感器，以解决现有电感器中由于线圈产生的分布电容较大影响器件性能的问题。

为实现上述目的，本申请实施例采用的技术方案如下：

本申请实施例的一方面，提供一种电感器，包括第一磁芯、第二磁芯和两个连接形成基座的套筒，两个套筒平行设置，在套筒外周绕设有线圈，两个套筒上的线圈的圈数相同且绕线方向相反，在套筒外周还设置有多个隔板，隔板通过分隔线圈以将绕设有线圈的绕线区划分为多个子区，套筒的相对两端均设置有开口，第一磁芯分别由两个套筒同一侧的两个开口插设于基座的一端，第二磁芯分别由两个套筒另一侧的两个开口插设于基座的另一端。

可选的，隔板为环形隔板，在环形隔板上开设有连通环形隔板的相对两侧子区的跨线槽，以使绕设于同一套筒的线圈由环形隔板一侧的子区经跨线槽绕设于环形隔板另一侧的子区。

可选的，第一磁芯包括第一连接部以及分别连接于第一连接部相对两端部且同向延伸的第一边柱和第二边柱，第一边柱和第二边柱于基座的一端分别一一对应插入两个套筒的开口；第二磁芯包括第二连接部以及分别连接于第二连接部相对两端部且同向延伸的第三边柱和第四边柱，第三边柱和第四边柱于基座的另一端分别一一对应插入两个套筒的开口；且第一边柱和第三边柱位于同一套筒，第二边柱和第四边柱位于同一套筒，以由第一边柱、第二边柱、第一连接部、第三边柱、第四边柱和第二连接部形成环形磁路。

可选的，在两个套筒之间还形成有容置空间，第一磁芯还包括端部连接于第一连接部且位于第一边柱和第二边柱之间的第一中柱，第二磁芯还包括端部连接于第二连接部且位于第三边柱和第四边柱之间的第二中柱，第一中柱和第二中柱分别于基座的相对两侧插入容置空间，以由第一中柱和第二中柱形成位于环形磁路内的漏磁分路。

可选的，在第一中柱和第二中柱之间具有间隙。

可选的，第一中柱的径向截面面积均大于或等于第一边柱和第二边柱的径向截面面积，第二中柱的径向截面面积均大于或等于第三边柱和第四边柱的径向截面面积。

可选的，基座还包括分别设置于每个套筒具有开口的相对两端的底座和顶座，在底座和顶座上分别设置有与对应开口连通的过孔，两个套筒上的底座与底座对接、顶座与顶座对接，以形成基座。

可选的，在每个套筒的底座上均设置有引线端子，引线端子与绕设于同一套筒的线圈电连接。

可选的，在顶座上设置有挂钩，在套筒外周还设置有由顶座延伸至底座的走线槽，以使绕设于同一套筒的线圈的一端挂接于挂钩后经走线槽与引线端子电连接。

可选的，在相互对接的底座上分别设置有相互配合的第一通槽和第一凸起，在相互对接的顶座上分别设置有相互配合的第二通槽和第二凸起，第一通槽的延伸方向与第二通槽的延伸方向垂直。

本申请的有益效果包括：

本申请提供了一种电感器，包括第一磁芯、第二磁芯和两个连接形成基座的套筒，两个套筒平行设置，在套筒外周绕设有线圈，两个套筒上的线圈的圈数相同且绕线方向相反，在套筒外周还设置有多个隔板，隔板通过分隔线圈以将绕设有线圈的绕线区划分为多个子区，套筒的相对两端均设置有开口，第一磁芯分别由两个套筒同一侧的两个开口插设于基座的一端，第二磁芯分别由两个套筒另一侧的两个开口插设于基座的另一端。在将线圈以一定绕设方向绕设于绕线区时，线圈的一端沿着绕线槽绕设，然后跨过隔板在隔板另一侧的绕线槽内继续进行绕设，接着继续跨过隔板绕设，直至绕设结束，使得线圈在绕设于套筒外周的绕线区的同时，能够由隔板将线圈分隔，使得相邻两个子区内的线圈能够被隔板进行隔开，从而有效的降低线圈的分布电容，从而有效提高电感器的性能。

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电感器的结构示意图之一；

图2为本申请实施例提供的一种电感器的结构示意图之二；

图3为本申请实施例提供的一种电感器的爆炸图；

图4为本申请实施例提供的一种电感器的结构示意图之三；

图5为本申请实施例提供的一种电感器工作于共模信号时的原理示意图；

图6为本申请实施例提供的一种电感器工作于差模信号时的原理示意图。

图标：100-套筒；101-过孔；102-顶座；103-底座；110-环形隔板；120-跨线槽；130-挂钩；140-走线槽；150-绕线区；151-子区；161-第二通槽；162-第二凸起；163-第一通槽；164-第一凸起；210-第一磁芯；211-第一中柱；212-第一连接部；213-第一边柱；214-第二边柱；220-第二磁芯；221-第二中柱；222-第二连接部；223-第三边柱；224-第四边柱；230-间隙；300-引线端子。

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。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例中的各个特征可以相互结合，结合后的实施例依然在本申请的保护范围内。

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，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“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，或者是该申请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申请和简化描述，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申请的限制。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。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

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。

本申请实施例的一方面，提供一种电感器，如图1至图4所示，包括第一磁芯210、第二磁芯220、线圈(图中未示出)和基座，基座包括两个套筒100，线圈分别绕设在两个套筒100的外周。

如图1至图3所示，两个套筒100的轴线(图2中的虚线)相互平行，在每一个套筒100的外周都绕设有线圈，并且两个套筒100上绕设的线圈的圈数相同但是绕线方向相反，每一个套筒100的相对两端均设置有和内部空腔连通的开口，结合图1和图3所示，第一磁芯210上的两部分分别一一对应的由基座的下端插设于两个套筒100均位于底端的两个开口内，同理，第二磁芯220上的两部分也分别一一对应的由基座的上端插设于两个套筒100均位于顶端的两个开口内，由此，形成第一磁芯210的一部分和第二磁芯220的一部分共同由一个套筒100的相对两端插设于该套筒100的内部空腔、第一磁芯210的另一部分和第二磁芯220的另一部分共同由另一个套筒100的相对两端插设于该套筒100的内部空腔，在套筒100内部插设的第一磁芯210和第二磁芯220配合在套筒100外部绕设的线圈，在线圈通电时，能够形成电感器。

如图1至图4所示，套筒100外周用于绕设线圈的区域可以作为绕线区150，在套筒100外周的绕线区150内可以设置有多个隔板，通过多个隔板可以将绕线区150划分为多个子区151，通过子区151的表面配合隔板围合形成多个绕线槽，如此，在将线圈以一定绕设方向绕设于绕线区150时，线圈的一端沿着绕线槽绕设，然后跨过隔板在隔板另一侧的绕线槽内继续进行绕设，接着继续跨过隔板绕设，直至绕设结束，使得线圈在绕设于套筒100外周的绕线区150的同时，能够由隔板将线圈分隔(应当理解：线圈仅是各个部分从分布区域的角度来看被分隔，同一线圈的电流通路并不被隔断)，使得相邻两个子区151内的线圈能够被隔板进行隔开，从而有效的降低线圈的分布电容，从而有效提高电感器的性能。

在一些实施方式中，隔板为绝缘隔板，套筒100为绝缘套筒100。

在一些实施方式中，如图2所示，在每个套筒100外周设置的多个隔板沿套筒100的轴线方向间隔且均匀分布，如此，能够使得绕设于套筒100外周的线圈各部分的分布电容分布的较为均匀，进一步提高器件性能。

可选的，如图3和图4所示，隔板为环形隔板110，套筒100位于环形隔板110的内圈，为了便于隔板一侧子区151的线圈更便捷的绕设至隔板另一侧的子区151，还可以在环形隔板110上开设有连通环形隔板110的相对两侧子区151的跨线槽120，如此，在套筒100外周绕设线圈时，线圈由环形隔板110一侧的子区151便可以经跨线槽120绕设于环形隔板110另一侧的子区151，而不需要由于隔板的凸起而在线圈跨过隔板时被隔板顶起。

可选的，如图1至图3所示，第一磁芯210包括第一连接部212以及分别连接于第一连接部212相对两端部的第一边柱213和第二边柱214，第一边柱213和第二边柱214同向延伸，如此，在第一磁芯210于基座的一端插设于基座时，如图3所示，便可以使得第一边柱213和第二边柱214从基座的底端分别一一对应插入两个套筒100位于底端的开口。

同理，第二磁芯220包括第二连接部222以及分别连接于第二连接部222相对两端部的第三边柱223和第四边柱224，且第三边柱223和第四边柱224同向延伸，如此，在第二磁芯220于基座的另一端插设于基座时，如图3所示，便可以使得第三边柱223和第四边柱224从基座的顶端分别一一对应插入两个套筒100位于顶端的开口。

由此，使得第一边柱213和第三边柱223于同一套筒100的相对两开口伸入该套筒100内部，第二边柱214和第四边柱224于同一套筒100的相对两开口伸入该套筒100内部，在两个线圈通电时，由第一边柱213、第二边柱214、第一连接部212、第三边柱223、第四边柱224和第二连接部222形成环形磁路，如此，便能够型一个共模电感器。

在一些实施方式中，第一边柱213和第三边柱223在同一套筒100中相对的端部相互接触，第二边柱214和第四边柱224在同一套筒100中相对的端部相互接触，避免两者之间存在间隙230，如此，有效降低每个线圈内部的两边柱之间的磁阻率。

在一些实施方式中，第一边柱213和第三边柱223在同一套筒100中相对的端部的接触面均为平面，例如经镜面处理后的光滑表面，第二边柱214和第四边柱224在同一套筒100中相对的端部的接触面均为平面，例如经镜面处理后的光滑表面，如此，进一步增大两边住的接触面积，降低每个线圈内部的两边柱之间的磁阻率。

在一些实施方式中，第一磁芯210和第二磁芯220的材质均可以是高磁导率软磁材料。

可选的，如图1至图3所示，在两个套筒100之间还形成有容置空间，第一磁芯210还包括端部连接于第一连接部212且位于第一边柱213和第二边柱214之间的第一中柱211，第二磁芯220还包括端部连接于第二连接部222且位于第三边柱223和第四边柱224之间的第二中柱221，即第一磁芯210和第二磁芯220均呈E字型结构，第一中柱211和第二中柱221分别于基座的相对两侧插入容置空间，且两个磁芯在插设于基座后，形成类似于曰字型的结构，并且第一中柱211和第二中柱221位于两个套筒100上的两个线圈之间，如此，由第一中柱211和第二中柱221形成位于环形磁路内的漏磁分路，如此，便能够形成一个差共模一体电感器。

可选的，如图2所示，在第一中柱211和第二中柱221之间具有间隙230，通过调整中间的第一中柱211和第二中柱221之间的间隙230的大小，可以改变磁分路的阻抗大小，从而改变差模阻抗的大小。

以下将示意性的结合图5和图6对其工作原理进行示意性的说明：

在工作于共模电感器时，如图5所示，根据电磁感应原理，当对线圈1和线圈2(两线圈分别为绕设于两套筒100上的线圈)上加上极性相同、幅值相同的共模信号(即在线圈1上加电流I₁，在线圈2上加电流I₂)时，根据右手螺旋法则，将产生同相的磁通Ф1和Ф2，由于中间的漏磁分路中的磁通相互抵消(即Ф1b-Ф2b＝0)，中间的漏磁分路的磁阻无限大，所以绝大部磁通通过环形磁路Ф1a和Ф2a，通过线圈1的总磁通是Ф1+Ф2a，通过线圈2的总磁通是Ф2+Ф1a，所以将呈现一个高的共模阻抗。

如图6所示，当对线圈1和线圈2加上极性相返、幅值相同的差模信号(即在线圈1上加电流I₁，在线圈2上加电流I₂)时，根据右手螺旋法则，将产生反相的磁通Ф1和Ф2，中间的漏磁分路中的磁通为Ф1b+Ф2b，由于Ф1a和Ф2a相互抵消，通过线圈1的磁通是Ф1b，通过线圈2的磁通是Ф2b，额外产生了一个增量差模阻抗，通过调整中间的第一中柱211和第二中柱221之间的间隙230的大小，可以改变磁分路的阻抗大小，从而改变差模阻抗的大小。

上述差共模电感实现了共模电感与差模电感的磁集成，同时使共模磁路保持高磁导率、易于获得较大的共模电感值，差模磁路保持低磁导率和高抗饱和能力、防止由于差模回路的直流偏置引起磁芯饱和。相比于传统的同时使用两种电感(共模电感和差模电感)分别抑制共模干扰与差模干扰的方案，本实施例的电感的整体体积更小。

上述差共模电感同时实现了共模电感和差模电感的磁芯和线圈的共用，相比现有技术中的共差模磁集成方案，本实施例采用E字型磁芯，同时线圈绕于磁芯俩边柱上，节省了磁芯和线圈的用料，同时有利于降低损耗。此外，从工艺角度，E字型磁芯制造、镜面处理属于成熟工艺。由于上述实施例中E字型磁芯的中柱开有可调整的间隙230，在加工过程中可通过磨床等设备将中柱切除一部分，通过调整被切除部分的长度来控制差模电感值大小及抗饱和能力，实现对差模电感电感值的调整。

可选的，如图3所示，第一中柱211的径向截面面积大于或等于第一边柱213的径向截面面积的同时，也大于或等于第二边柱214的径向截面面积；同理，第二中柱221的径向截面面积大于或等于第三边柱223的径向截面面积的同时，也大于或等于第四边柱224的径向截面面积，相比于中柱径向截面积小于边柱径向截面积的方案，在特定参数下可以使得中柱之间的间隙230不用太小，间隙230较好控制，差模电感的饱和性能也较高。

可选的，如图2至图4所示，基座还包括在每个套筒100具有开口的相对两端设置的底座103和顶座102，为了便于第一磁芯210和第二磁芯220的插设，在底座103和顶座102上也分别设置有与对应开口连通的过孔101，在实现第一磁芯210和第二磁芯220插入基座的时候，可以使得第一磁芯210和第二磁芯220先经过孔101再插入套筒100内。两个套筒100上的底座103与底座103对接、顶座102与顶座102对接，以实现两个套筒100连接从而形成基座的目的。

可选的，如图1至图4所示，在每个套筒100的底座103上均设置有两个引线端子300，如此，两个引线端子300便可以分别与绕设于同一套筒100外周的线圈的两端电连接。

可选的，如图1至图4所示，在顶座102上还设置有挂钩130，通过挂钩130，可以使得绕设的线圈挂接于挂钩130，从而更好的固定于套筒100外周。在套筒100外周还设置有由顶座102延伸至底座103的走线槽140，即走线槽140可以贯穿顶座102、隔板和底座103，如此，以便于绕设于同一套筒100的线圈的一端挂接于挂钩130后经走线槽140与引线端子300电连接。通过挂钩130和走线槽140，能够进一步的提高组装时的便利性，提高组装效率。

可选的，如图2至图4所示，在相互对接的底座103上分别设置有相互配合的第一通槽163和第一凸起164，在相互对接的顶座102上分别设置有相互配合的第二通槽161和第二凸起162，第一通槽163的延伸方向与第二通槽161的延伸方向垂直，如此，在将两个套筒100以对接的形式拼接在一起时，能够对绕设于套筒100外周的线圈进行良好的定位，能够进一步的提高组装时的便利性，提高组装效率。

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)

1.一种电感器，其特征在于，包括第一磁芯、第二磁芯和两个连接形成基座的套筒，两个所述套筒平行设置，在所述套筒外周绕设有线圈，两个所述套筒上的线圈的圈数相同且绕线方向相反，在所述套筒外周还设置有多个隔板，所述隔板通过分隔所述线圈以将绕设有所述线圈的绕线区划分为多个子区，所述套筒的相对两端均设置有开口，所述第一磁芯分别由两个所述套筒同一侧的两个开口插设于所述基座的一端，所述第二磁芯分别由两个所述套筒另一侧的两个开口插设于所述基座的另一端。

2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述隔板为环形隔板，在所述环形隔板上开设有连通所述环形隔板的相对两侧子区的跨线槽，以使绕设于同一所述套筒的线圈由所述环形隔板一侧的子区经所述跨线槽绕设于所述环形隔板另一侧的子区。

3.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一磁芯包括第一连接部以及分别连接于所述第一连接部相对两端部且同向延伸的第一边柱和第二边柱，所述第一边柱和所述第二边柱于所述基座的一端分别一一对应插入两个所述套筒的开口；

所述第二磁芯包括第二连接部以及分别连接于所述第二连接部相对两端部且同向延伸的第三边柱和第四边柱，所述第三边柱和所述第四边柱于所述基座的另一端分别一一对应插入两个所述套筒的开口；

且所述第一边柱和所述第三边柱位于同一所述套筒，所述第二边柱和所述第四边柱位于同一所述套筒，以由所述第一边柱、所述第二边柱、所述第一连接部、所述第三边柱、所述第四边柱和所述第二连接部形成环形磁路。

4.如权利要求3所述的电感器，其特征在于，在两个所述套筒之间还形成有容置空间，所述第一磁芯还包括端部连接于所述第一连接部且位于所述第一边柱和所述第二边柱之间的第一中柱，所述第二磁芯还包括端部连接于所述第二连接部且位于所述第三边柱和所述第四边柱之间的第二中柱，所述第一中柱和所述第二中柱分别于所述基座的相对两端插入所述容置空间，以由所述第一中柱和所述第二中柱形成位于所述环形磁路内的漏磁分路。

5.如权利要求4所述的电感器，其特征在于，在所述第一中柱和所述第二中柱之间具有间隙。

6.如权利要求4所述的电感器，其特征在于，所述第一中柱的径向截面面积均大于或等于所述第一边柱和所述第二边柱的径向截面面积，所述第二中柱的径向截面面积均大于或等于所述第三边柱和所述第四边柱的径向截面面积。

7.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述基座还包括分别设置于每个所述套筒具有开口的相对两端的底座和顶座，在所述底座和所述顶座上分别设置有与对应开口连通的过孔，两个所述套筒上的底座与底座对接、顶座与顶座对接，以形成所述基座。

8.如权利要求7所述的电感器，其特征在于，在每个所述套筒的底座上均设置有引线端子，所述引线端子与绕设于同一所述套筒的线圈电连接。

9.如权利要求8所述的电感器，其特征在于，在所述顶座上设置有挂钩，在所述套筒外周还设置有由所述顶座延伸至所述底座的走线槽，以使绕设于同一所述套筒的线圈的一端挂接于所述挂钩后经所述走线槽与所述引线端子电连接。

10.如权利要求7所述的电感器，其特征在于，在相互对接的所述底座上分别设置有相互配合的第一通槽和第一凸起，在相互对接的所述顶座上分别设置有相互配合的第二通槽和第二凸起，所述第一通槽的延伸方向与所述第二通槽的延伸方向垂直。

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