CN217333800U - 一种贴片式功率电感 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种贴片式功率电感，包括软磁合金中柱、线圈、磁粉部及端电极；所述线圈绕置在所述软磁合金中柱上，所述磁粉部包覆在软磁合金中柱和线圈的组合件外部；所述线圈的两个端头引出到所述磁粉部外，并分别与对应所述端电极连接。本实用新型利用非晶软磁合金块材和纳米晶软磁合金块材制备贴片式功率电感的中柱，具有比现有技术中采用软磁合金粉材制备的中柱更高的磁导率，可以在电感尺寸不变甚或减小的情况下大幅提高其电感值，或在保持电感值不变的情况下显著减少线圈匝数、减小中柱尺寸，实现电感尺寸的减小和综合性能的提升，有利于贴片式功率电感向小型化、轻薄化、大电流、低电磁干扰等方向的发展。

Description

一种贴片式功率电感

技术领域

本实用新型涉及电感元件技术领域，具体涉及一种贴片式功率电感。

背景技术

贴片式功率电感作为一种基础电子元件，广泛应用于各类电子器件或电子控制电路中。当前各类电子器件向小型化、轻量化、多功能化方向的发展，所应用的贴片式功率电感的数量越来越多，但同时对贴片式功率电感也提出了小型化、低安装厚度、大电感量等新的要求。

当前贴片式功率电感的主要由软磁材料、线圈、端电极等部分组成，且软磁材料在贯穿线圈的同时也包覆在线圈外部，起到屏蔽电磁场的作用。贴片式功率电感所用的软磁材料一般由软磁合金粉末经粘结、模压、固化等工艺制成，磁导率比较低，造成电感的线圈匝数较多、尺寸较大，不利于当前电感的小型化和大电感量的要求。

如公开号为CN102856037B的专利说明书中公开了一种模塑成型功率电感元件，包括预制磁芯、安置在所述预制磁芯上的线圈以及模塑成型覆盖于所述磁芯及线圈上的磁性塑封层，与所述线圈相连的电极暴露在外。该专利中的磁芯塑封层由软磁粉颗粒、有机胶黏剂、润滑剂和固化剂组成，预制磁芯也是通过软磁粉末的模压或注塑成型工艺制作完成。或如公开号为CN104616878B的专利说明书中公开一种微型模压电感元件的制造方法，包括预制磁芯和线圈、将磁芯和线圈形成组合体、模压粉料及所述组合体以成型压制体、金属化电极、整脚及形成端电极。该专利中所述的预制磁芯是采用铁氧体或金属软磁材料作为成型粉料，所述的模压粉料步骤所用的粉料也是由经过绝缘处理的软磁粉、有机胶黏剂、硬化剂及润滑剂配制而成。这两种技术方案均存在上述提及的磁导率较低、不利于电感小型化的问题。

目前已有小尺寸、高电感量的贴片式功率电感的线圈尺寸已非常贴近于电感成品的尺寸，易产生线圈裸露、漏磁等问题，对电感后续使用的可靠性和安全性产生隐患，而且这还使得小尺寸电感的制造难度和成本大幅增加。

因此，针对目前贴片式功率电感结构上的不足，有待于做进一步的改进。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种新型的贴片式功率电感设计，解决当前贴片式功率电感设计中线圈尺寸较大、电感成品的尺寸难以减小且电感量难以升高等问题。

一种贴片式功率电感，包括软磁合金中柱、线圈、磁粉部及端电极；所述线圈绕置在所述软磁合金中柱上，所述磁粉部包覆在软磁合金中柱和线圈的组合件外部；所述线圈的两个端头引出到所述磁粉部外，并分别与对应所述端电极连接。

作为优选，所述磁粉部外表面涂覆有绝缘包覆层。

进一步优选，所述绝缘包覆层材料为环氧树脂、聚氨酯、硅酮树脂、有机硅树脂、氨基树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、氰酸脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

作为优选，所述软磁合金中柱的横截面为圆形、椭圆形或跑道形，所述软磁合金中柱的材料为非晶软磁合金块材和纳米晶软磁合金块材中的一种。

作为优选，所述线圈选用扁平的漆包铜线或者自粘圆形漆包线。

作为优选，所述线圈的绕制形状为圆形、椭圆形或跑道形，并与所述软磁棒采用间隙配合固定。

本实用新型的有益效果：

(1)本实用新型采用非晶软磁合金块材或纳米晶软磁合金块材制备贴片式功率电感的中柱，与现有技术中采用软磁合金粉材粘结制备的中柱相比，本实用新型的中柱具有更高的磁导率，可实现在减小中柱尺寸和减少线圈匝数的同时大幅提高电感量，即：可以在电感尺寸不变甚或减小的情况下大幅提高其电感值，或在保持电感值不变的情况下显著降低电感成品的尺寸。

(2)本实用新型由于可在电感值不变甚或升高的同时实现线圈匝数的减少，电感的直流电阻(Rdc)也得以降低，磁粉部对线圈的包覆效果更好，有效避免了线圈裸露、漏磁等问题，电感的综合性能也大幅提升。

附图说明

图1为本实用新型贴片式功率电感的整体结构透视图；

图2为本实用新型软磁合金中柱的示意图；

图3为本实用新型线圈的结构示意图；

图4为本实用新型线圈与软磁合金中柱组合的结构示意图；

附图标示：1、软磁合金中柱；2、线圈；21、线圈端头；3、磁粉部；4、端电极；5、绝缘包覆层。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，一种贴片式功率电感，包括软磁合金中柱1、线圈2、磁粉部3、端电极4及绝缘包覆层5。

其中，线圈2绕置在软磁合金中柱1上，如图2-4所示，线圈2与软磁合金中柱1具体采用间隙配合固定；磁粉部3完全包覆在软磁合金中柱1和线圈2的组合件外部，形成长方体的外形，绝缘包覆层5涂覆在磁粉部3外表面；端电极4有两个，线圈2的两个端头21引出到磁粉部3外，并分别与两个端电极4连接，端电极4嵌于磁粉部3表面并暴露于绝缘包覆层5外。

本实施例中，两个端电极4沿电感宽度方向设置于电感底面，且分别位于电感长度方向的两端。

本实施例中，磁粉部3为软磁合金粉材与粘结剂的复合材料经模压而成；软磁合金粉材选自非晶软磁合金粉末、纳米晶软磁合金粉末、铁硅铝合金粉末、铁硅铬合金粉末、铁硅合金粉末、铁硅镍合金粉末、铁硅铝镍合金粉末、铁镍合金粉末、铁镍铝合金粉末、羰基铁粉中的至少一种。

本实施例中，软磁合金中柱1材料可选用非晶软磁合金、纳米晶软磁合金中的一种；具体选用Fe-Si-B-P-Cu非晶软磁合金。软磁合金中柱1的横截面为圆形、椭圆形或跑道形；具体为跑道形。

本实施例中，绝缘包覆层5材料为环氧树脂、聚氨酯、硅酮树脂、有机硅树脂、氨基树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、氰酸脂、丙烯酸树脂中的至少一种；具体选用环氧树脂。

本实施例中，线圈2选用扁平的漆包铜线或者自粘圆形漆包线；具体选用扁平的漆包铜线。且线圈2的绕制形状为与软磁合金中柱1横截面形状一致的跑道形。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种贴片式功率电感，其特征在于，包括软磁合金中柱、线圈、磁粉部及端电极；所述线圈绕置在所述软磁合金中柱上，所述磁粉部包覆在软磁合金中柱和线圈的组合件外部；所述线圈的两个端头引出到所述磁粉部外，并分别与对应所述端电极连接。

2.根据权利要求1所述的贴片式功率电感，其特征在于，所述磁粉部外表面涂覆有绝缘包覆层。

3.根据权利要求2所述的贴片式功率电感，其特征在于，所述绝缘包覆层材料为环氧树脂、聚氨酯、硅酮树脂、有机硅树脂、氨基树脂、聚酰亚胺树脂、酚醛树脂、氰酸脂、丙烯酸树脂中的至少一种。

4.根据权利要求1所述的贴片式功率电感，其特征在于，所述软磁合金中柱的横截面为圆形、椭圆形或跑道形，所述软磁合金中柱的材料为非晶软磁合金块材和纳米晶软磁合金块材中的一种。

5.根据权利要求1所述的贴片式功率电感，其特征在于，所述线圈选用扁平的漆包铜线或者自粘圆形漆包线。

6.根据权利要求1所述的贴片式功率电感，其特征在于，所述线圈的绕制形状为圆形、椭圆形或跑道形，并与所述软磁合金中柱采用间隙配合固定。

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