CN219267440U

CN219267440U - 一种升压电感

Info

Publication number: CN219267440U
Application number: CN202320339957.3U
Authority: CN
Inventors: 王欢; 谢小青; 杨志刚; 何吕; 肖铿
Original assignee: Huizhou City Click Electronics Co ltd; Shenzhen Click Technology Ltd; Anhui Kelike Technology Co ltd
Current assignee: Huizhou City Click Electronics Co ltd; Shenzhen Click Technology Ltd; Anhui Kelike Technology Co ltd
Priority date: 2023-02-28
Filing date: 2023-02-28
Publication date: 2023-06-27
Anticipated expiration: 2033-02-28

Abstract

本实用新型涉及一种升压电感，包括骨架、上盖磁芯、下盖磁芯、中柱磁芯、线圈，所述上盖磁芯和下盖磁芯呈U型，所述骨架中部设有容纳孔，所述中柱磁芯位于容纳孔中，所述上盖磁芯和下盖磁芯分别位于容纳孔的上下外侧，所述线圈位于骨架中部位置外侧，所述骨架上下外侧设有卡扣，上盖磁芯和下盖磁芯通过卡扣与骨架固定，所述上盖磁芯和下盖磁芯与骨架固定后，上盖磁芯和下盖磁芯U型的边柱位于线圈外侧，将上盖磁芯和下盖磁芯设置为U型，易于加工，同时，在骨架上设有用于固定上盖磁芯和下盖磁芯的卡扣，在安装的过程中，可以直接将上盖磁芯、下盖磁芯与骨架固定在一起，组装过程更加方便，因此，可以提高产品的生产效率，降低生产成本。

Description

一种升压电感

技术领域

本实用新型涉及电感领域，特别是涉及一种升压电感。

背景技术

随着光伏逆变器整机的不断降本增效，前端BOOST电路采用多路MPPT跟踪技术。且母线电压继续提升；由原来的1100V系统，升级为1500V系统；电路采用三电平技术；系统的开关频率将会更高。这将会对我们磁元件，尤其是PFC电感、光伏逆变器BOOST升压电感方案提出更高的要求。

目前，对于磁环绕圆线方案，采用人工绕制，绕线品质离散型较大；容易出现品质问题；且绕线层数越多，电感的寄生电容就会越大，在频率1MHZ以上；会明显降低最低谐振频率点，影响电感的阻抗特性（频率1MHZ以上）。

对于磁环立绕电感方案，由于采用磁环是对半切，粘胶工艺；由于磁环切割后，磁环呈椭圆形，电感粘接面会出现缝隙；粘接强度大大降低；长时间工作有断裂风险，导致电感失效，不适合应用于光伏灌封电感工艺。

对于磁芯块状双线圈拼接结构，目前应用广泛；但是随着整机开关频率的提升，为了避免高频集肤效应带来的损耗，我们通常选择宽厚比较大的扁平线绕制，由于是双线圈连体绕制，在线圈连接处很容易出现漆皮褶皱，甚至是破皮现象，且生产效率较低。对绕线设备提出更高的要求。且双线圈电感；两端的磁动势是有差异的；容易产生高频环流带来的损耗。导致电感内侧线圈产生的涡流损耗大，线圈内侧温升高。

实用新型内容

基于此，有必要针对现有技术中的问题，提供一种升压电感。

一种升压电感，包括骨架、上盖磁芯、下盖磁芯、中柱磁芯、线圈，所述上盖磁芯和下盖磁芯呈U型，所述骨架中部设有容纳孔，所述中柱磁芯位于容纳孔中，所述上盖磁芯和下盖磁芯分别位于容纳孔的上下外侧，所述线圈位于骨架中部位置外侧，所述骨架上下外侧设有卡扣，上盖磁芯和下盖磁芯通过卡扣与骨架固定，所述上盖磁芯和下盖磁芯与骨架固定后，上盖磁芯和下盖磁芯U型的边柱位于线圈外侧。

在其中一个实施例中，所述下盖磁芯U型中部位置设有凹槽，所述凹槽深度为0.5mm。

在其中一个实施例中，所述上盖磁芯和下盖磁芯采用气雾化铁硅铝NPH材质制成。

在其中一个实施例中，所述中柱磁芯为方形，采用气雾化铁硅铝NPC材质制成。

在其中一个实施例中，所述线圈采用扁平铜线或薄膜铝线单线圈立绕制成，所述扁平铜线或薄膜铝线的宽度和厚度比值为10:1~30:1。

在其中一个实施例中，所述中柱磁芯截面积为S1，边柱截面积总和为S2，所述S1/S2=1.2。

在其中一个实施例中，所述边柱与线圈之间的间距大于3mm。

在其中一个实施例中，所述线圈连接有电子线，所述电子线延伸至电感外侧。

在其中一个实施例中，所述电感外侧设有外壳，所述电感通过封灌固定在外壳中。

在其中一个实施例中，所述封灌采用导热硅胶填充，所述导热硅胶的导热系数为0.7或1.5。

上述升压电感，在此时将上盖磁芯和下盖磁芯设置为U型，易于加工，同时，在骨架上设有用于固定上盖磁芯和下盖磁芯的卡扣，在安装的过程中，可以直接将上盖磁芯、下盖磁芯与骨架固定在一起，组装过程更加方便，因此，可以提高产品的生产效率，降低生产成本。

附图说明

图1为本实用新型升压电感整体结构示意图；

图2为本实用新型升压电感爆炸图结构示意图；

其中，1、骨架；2、上盖磁芯；3、下盖磁芯；4、中柱磁芯；5、线圈；11、卡扣；31、凹槽。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。相反，当元件被称作“直接在”另一元件“上”时，不存在中间元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的”。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“和/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

如图1至图2所示，一种升压电感，包括骨架1、上盖磁芯2、下盖磁芯3、中柱磁芯4、线圈5，所述上盖磁芯2和下盖磁芯3呈U型，所述骨架1中部设有容纳孔，所述中柱磁芯4位于容纳孔中，所述上盖磁芯2和下盖磁芯3分别位于容纳孔的上下外侧，所述线圈5位于骨架1中部位置外侧，所述骨架1上下外侧设有卡扣11，上盖磁芯2和下盖磁芯3通过卡扣11与骨架1固定，所述上盖磁芯2和下盖磁芯3与骨架1固定后，上盖磁芯2和下盖磁芯3U型的边柱位于线圈5外侧。

在此时将上盖磁芯2和下盖磁芯3设置为U型，易于加工，同时，在骨架1上设有用于固定上盖磁芯2和下盖磁芯3的卡扣11，在安装的过程中，可以直接将上盖磁芯2、下盖磁芯3与骨架1固定在一起，组装过程更加方便，因此，可以提高产品的生产效率，降低生产成本。

在此时，为了避免增加气隙纸，在本实施例中，所述下盖磁芯3U型中部位置设有凹槽31，所述凹槽31为梯形凹槽31，凹槽31深度为0.5mm。即采用切割设备在下盖磁芯3U型中部位置切割出凹槽31，在改为形成气隙，在装配的过程中，不需要人工的加入气隙纸，提高组装效率，同时可以降低气隙纸的使用材料成本，在此时，为了形成气隙，凹槽31的长度为L1,中柱磁芯4的长度（与凹槽31长度适配，组装后与凹槽31长度同一方向）为L2，此时，L1-L2=2mm，以确保组装后电感中柱磁芯4与凹槽31不会接触，从而保证气隙的形成以及正常使用。利用0.5mm的高精度气隙，能精准调节电感量，有效控制电流纹波，电感的L-I曲线是逐步下降的，使得整机工作在每个功率段都会有较高的效率，提升综合效率。

为了提高电感性能，在本实施例中，所述上盖磁芯2和下盖磁芯3采用气雾化铁硅铝NPH材质制成。气雾化铁硅铝NPH材质，直流偏置特性好、温度稳定性好，且在100KHZ内磁芯磁导率变化很小，满足使用要求，且在1000Gauss、50KHz时损耗低于200mW/cm³，满足当前整机运行要求。

进一步的，所述中柱磁芯4为方形，中柱磁芯4的四个竖直边设有倒角（R=5mm倒角），采用气雾化铁硅铝NPC材质制成，其直流偏置更好，使得电感圈数降低，有效降低绕组成本。NPC在相同的条件下，损耗比NPH降低20%以上，使得中柱铁损大大降低，均衡散热。

进一步的，所述线圈5采用扁平铜线或薄膜铝线单线圈5立绕制成，所述扁平铜线或薄膜铝线的宽度和厚度比值为10:1~30:1。扁平铜线或薄膜铝线高宽厚比（即线圈5的宽度和厚度的比值）立绕线圈5设计，解决了由集肤效应和邻近效应带来的高频线圈5损耗。单线圈5设计，对绕线设备要求较低，减少绕线设备、治具成本，同时绕线效率大幅度提高，绕线可实现全自动化绕制，产品安全性能显著提升，且单层线圈5散热效果好；单层线圈5立绕技术，降低寄生电容，在频率1MHZ以上，使得最低谐振频率点后移，提高电感整体的阻抗特性。

同时，所述中柱磁芯4截面积为S1，边柱截面积总和为S2，所述S1/S2=1.2，在此时可以有效减低磁芯的使用量，减轻电感重量，降低电感磁芯成本。所述边柱与线圈5之间的间距大于3mm，安规耐压达到3000KV以上，满足客户高压端使用。

为了形成电感，在本实施例中，所述线圈5连接有电子线，所述电子线延伸至电感外侧。进一步的，所述电感外侧设有外壳，所述电感通过封灌固定在外壳中。进一步的，所述封灌采用导热硅胶填充，所述导热硅胶的导热系数为0.7或1.5。导热硅胶在填充的过程中，导热硅胶会填充边柱与线圈5之间的间隙，从而可以增加线圈5的导热效果，同时，为了增加散热效果，在外壳的外表面设置有散热片或采用多风道设计，以增加散热面积，从而增加散热效果。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims

1.一种升压电感，其特征在于，包括骨架、上盖磁芯、下盖磁芯、中柱磁芯、线圈，所述上盖磁芯和下盖磁芯呈U型，所述骨架中部设有容纳孔，所述中柱磁芯位于容纳孔中，所述上盖磁芯和下盖磁芯分别位于容纳孔的上下外侧，所述线圈位于骨架中部位置外侧，所述骨架上下外侧设有卡扣，上盖磁芯和下盖磁芯通过卡扣与骨架固定，所述上盖磁芯和下盖磁芯与骨架固定后，上盖磁芯和下盖磁芯U型的边柱位于线圈外侧。

2.根据权利要求1所述的升压电感，其特征在于，所述下盖磁芯U型中部位置设有凹槽，所述凹槽深度为0.5mm。

3.根据权利要求2所述的升压电感，其特征在于，所述上盖磁芯和下盖磁芯采用气雾化铁硅铝NPH材质制成。

4.根据权利要求3所述的升压电感，其特征在于，所述中柱磁芯为方形，采用气雾化铁硅铝NPC材质制成。

5.根据权利要求4所述的升压电感，其特征在于，所述线圈采用扁平铜线或薄膜铝线单线圈立绕制成，所述扁平铜线或薄膜铝线的宽度和厚度比值为10:1~30:1。

6.根据权利要求5所述的升压电感，其特征在于，所述中柱磁芯截面积为S1，边柱截面积总和为S2，所述S1/S2=1.2。

7.根据权利要求6所述的升压电感，其特征在于，所述边柱与线圈之间的间距大于3mm。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的升压电感，其特征在于，所述线圈连接有电子线，所述电子线延伸至电感外侧。

9.根据权利要求8所述的升压电感，其特征在于，所述电感外侧设有外壳，所述电感通过封灌固定在外壳中。

10.根据权利要求9所述的升压电感，其特征在于，所述封灌采用导热硅胶填充，所述导热硅胶的导热系数为0.7或1.5。