CN220526719U - 一种pfc电感组件 - Google Patents

Abstract

本实用新型实施例涉及电感设计技术领域，公开了一种PFC电感组件，该组件包括E片磁芯、I片磁芯和电感线圈，所述E片磁芯和所述I片磁芯固定为一体时所述E片磁芯和所述I片磁芯之间存在一收容空间，所述电感线圈收容于所述收容空间内，在垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯为E字型结构，所述I片磁芯为I字型结构，且有，进一步地，该组件还可以包括底座，I片磁芯固定在所述E片磁芯和所述底座之间，相较于现有的PFC电感组件，本实用新型实施例提供的PFC电感组件将电感线圈直接设置并装于磁芯内，结构简单、磁芯窗口利用率高、体积小、且EMC屏蔽性能较好。

Description

一种PFC电感组件

技术领域

本实用新型实施例涉及电感设计技术领域，特别涉及一种PFC电感组件。

背景技术

PFC电感是PFC(Power Factor Correction，功率因数校正)电路的核心组件，能够提高电路中的功率因素，减少电路中的无功功率，提高功率转化。基于不同的电路结构，不同类型的PFC电感还可以具备消除电流谐波、节约电能、恒电感、抗直流偏磁等效果，可应用于各类变压器或电源模组中。

图1为现有的一种PFC电感组件的结构，该PFC电感组件包含骨架、磁芯、漆包线，其结构是先将漆包线绕制在骨架的线槽中，然后将磁芯组装在骨架外面以形成，通常在功率为75W及以上的开关电源中广泛应用。

在实现本实用新型实施例过程中，申请人发现以上相关技术中至少存在如下问题：目前市面上大部分PFC电感组件与图1的PFC电感组件结构类似，都是采用骨架绕线且骨架安装于磁芯内的方式，这会导致磁芯窗口利用率低、体积较大；且由于磁芯内需放置骨架，磁芯两侧开口较大，导致EMC(Electromagnetic Compatibility，电磁兼容性)屏蔽性能较差。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种新型的PFC电感组件。

本实用新型实施例的目的是通过如下技术方案实现的：

为解决上述技术问题，第一方面，本实用新型实施例中提供了一种PFC电感组件，包括：E片磁芯、I片磁芯和电感线圈，所述E片磁芯和所述I片磁芯固定为一体时所述E片磁芯和所述I片磁芯之间存在一收容空间，所述电感线圈收容于所述收容空间内，在垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯为E字型结构，所述I片磁芯为I字型结构。

在一些实施例中，所述PFC电感组件还包括：底座，所述I片磁芯固定在所述E片磁芯和所述底座之间，在所述电感线圈的轴向上，所述底座为十字型结构。

在一些实施例中，所述E片磁芯包括底板、中柱、第一边柱和第二边柱，所述中柱、所述第一边柱和所述第二边柱垂直设置于所述底板且与所述底板为一体式结构，所述电感线圈绕设在所述中柱上且与所述中柱共轴，在所述电感线圈的轴向上，所述中柱设置在所述第一边柱和所述第二边柱之间，所述第一边柱和所述第二边柱的内侧为弧形。

在一些实施例中，所述底板的厚度a、所述中柱的半径R和所述I片磁芯的厚度b满足关系式：a＝b＝δ*R，其中，δ的取值范围为0.5mm至0.55mm。

在一些实施例中，在所述电感线圈的轴向上，所述第一边柱的面积和所述第二边柱的面积相同，且所述第一边柱的面积S与所述中柱的半径R满足关系式：S＝α*πR2，其中，α的取值范围为0.5mm至0.55mm。

在一些实施例中，所述电感线圈还包括两个线圈引脚，在所述电感线圈的轴向上，所述第一边柱和所述第二边柱之间存在两个第一开槽，所述I片磁芯上存在与所述两个第一开槽位置对应的两个第二开槽，所述两个第一开槽和所述两个第二开槽用于引出所述两个线圈引脚。

在一些实施例中，在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯的边长尺寸L1与所述第一开槽的开槽尺寸L3满足关系式：L3＝1/3L1，所述I片磁芯的边长尺寸L4与所述第二开槽的开槽尺寸L6满足关系式：L6＝1/3L4，所述E片磁芯的边长尺寸L1与所述I片磁芯的边长尺寸L4满足关系式：L1＝L4；在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第二方向上，所述E片磁芯的边长尺寸L2与所述I片磁芯的边长尺寸L5满足关系式：L2＝L5，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

在一些实施例中，在所述电感线圈的轴向上，所述底座的两端还包括与所述两个第二开槽位置对应的两个凸台，所述两个凸台固定在所述两个第二开槽上。

在一些实施例中，所述电感线圈的两个线圈引脚的端部为弯折状，在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述底座的两端还存在与所述两个第二开槽位置对应的两个卡槽，所述两个卡槽固定有所述两个线圈引脚的端部。

在一些实施例中，所述电感线圈为漆包线绕制成型的漆包线圈。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：区别于现有技术的情况，本实用新型实施例中提供了一种PFC电感组件，该组件包括E片磁芯、I片磁芯和电感线圈，所述E片磁芯和所述I片磁芯固定为一体时所述E片磁芯和所述I片磁芯之间存在一收容空间，所述电感线圈收容于所述收容空间内，在垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯为E字型结构，所述I片磁芯为I字型结构，且有，进一步地，该组件还可以包括底座，I片磁芯固定在所述E片磁芯和所述底座之间，相较于现有的PFC电感组件，本实用新型实施例提供的PFC电感组件将电感线圈直接设置并装于磁芯内，结构简单、磁芯窗口利用率高、体积小、且EMC屏蔽性能较好。

附图说明

一个或多个实施例中通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件/模块表示为类似的元件/模块，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制。

图1是现有的一种PFC电感组件的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的一种PFC电感组件的整体结构的立体图；

图3是图2所示PFC电感组件的分解图；

图4是图2所示PFC电感组件中的E片磁芯的结构示意图；

图5是图4所示E片磁芯在Z轴方向上的视图；

图6是图4所示E片磁芯在X轴方向上的视图；

图7是图2所示PFC电感组件中的I片磁芯的结构示意图；

图8是图7所示I片磁芯在Z轴方向上的视图；

图9是图7所示I片磁芯在X轴方向上的视图；

图10是图2所示PFC电感组件中的底座的一个视角的结构示意图；

图11是图2所示PFC电感组件中的底座的另一个视角的结构示意图；

图12是图10所示I片磁芯在Z轴方向上的视图；

图13是图11所示I片磁芯在Z轴方向上的视图；

图14是图10所示I片磁芯在X轴方向上的视图；

附图标记：100、PFC电感组件；101、收容空间；110、E片磁芯；111、底板；112、中柱；113、第一边柱；114、第二边柱；115、第一开槽；120、I片磁芯；121、第二开槽；130、电感线圈；131、线圈引脚；140、底座；141、凸台；142、卡槽。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本实用新型进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本实用新型，但不以任何形式限制本实用新型。应当指出的是，对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，还可以作出若干变形和改进。这些都属于本实用新型的保护范围。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

需要说明的是，如果不冲突，本实用新型实施例中的各个特征可以相互结合，均在本申请的保护范围之内。另外，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，但是在某些情况下，可以不同于装置中的模块划分。此外，本文所采用的“第一”、“第二”等字样并不对数据和执行次序进行限定，仅是对功能和作用基本相同的相同项或相似项进行区分。需要说明的是，当元件被表述“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上，或者其间可以存在一个或多个居中的元件。本说明书所使用的术语“垂直的”以及类似的表述只是为了说明的目的。为了便于连接结构限定，本实用新型以电感线圈的轴向为参考进行部件的位置限定。

除非另有定义，本说明书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。本说明书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，不是用于限制本实用新型。本说明书所使用的术语“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。

此外，下面所描述的本实用新型各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

为了解决目前现有的PFC电感组件如图1所示磁芯窗口利用率较低、体积较大、磁芯的EMC屏蔽性能差的问题，本实用新型实施例提供了一种PFC电感组件，该组件将电感线圈直接设置并装于磁芯内，结构简单、磁芯窗口利用率高、体积小、且EMC屏蔽性能较好。

具体地，下面结合附图，对本实用新型实施例作进一步阐述。

本实用新型实施例提供了一种PFC电感组件100，请参见图2和图3，其中，图2是PFC电感组件100的整体结构的立体图，图3是图2所示PFC电感组件100的分解图，如图2和图3所示，所述PFC电感组件100包括E片磁芯110、I片磁芯120和电感线圈130。其中，所述电感线圈130为漆包线绕制成型的漆包线圈。

相较于现有的图1所示的PFC电感组件，本实用新型实施例提供的电感组件100采用无骨架设计，组件内不需要用于固定线圈的骨架结构，装配时直接将所述电感线圈130放置在E片磁芯110内，能够增加磁芯窗口的利用率，使得产品做到更小的体积。

其中，请参见图3，所述E片磁芯110和所述I片磁芯120固定为一体时所述E片磁芯110和所述I片磁芯120之间存在一收容空间101，所述电感线圈130收容于所述收容空间101内。且有，在垂直于所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)的第一方向(即图中的X方向)上，所述E片磁芯110为E字型结构，所述I片磁芯120为I字型结构。

进一步地，在图2和图3所示示例中，所述PFC电感组件100还包括：底座140。在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述底座140为十字型结构。在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述底座140为十字型结构。需要说明的是，在非必要时，所述底座140也可以省略。

请一并参见图4、图5和图6，其中，图4为图1所示PFC电感组件100中的E片磁芯110，图5为图4所示E片磁芯110在Z轴方向上的视图、也即Z轴所示视角，图6为图4所示E片磁芯110在X轴方向上的视图、也即X轴所示视角。

如图2至图6所示，所述E片磁芯110包括底板111、中柱112、第一边柱113和第二边柱114，所述中柱112、所述第一边柱113和所述第二边柱114垂直设置于所述底板111且与所述底板111为一体式结构，所述电感线圈130绕设在所述中柱112上且与所述中柱112共轴；在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述中柱112设置在所述第一边柱113和所述第二边柱114之间，所述第一边柱113和所述第二边柱114的内侧为弧形。

且有，在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述第一边柱113的面积和所述第二边柱114的面积相同，且所述第一边柱113的面积S与所述中柱112的半径R满足关系式：S＝α*πR2，其中，α的取值范围为0.5mm至0.55mm。

请一并参见图7、图8和图9，其中，图7为图1所示PFC电感组件100中的I片磁芯120，图8为图7所示I片磁芯120在Z轴方向上的视图、也即Z轴所示视角，图9为图7所示I片磁芯120在X轴方向上的视图、也即X轴所示视角。

进一步地，如图3所示，所述电感线圈130还包括两个线圈引脚131；请一并参见图4至图9，在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述第一边柱113和所述第二边柱114之间存在两个第一开槽115，所述I片磁芯120上存在与所述两个第一开槽115位置对应的两个第二开槽121，所述两个第一开槽115和所述两个第二开槽121用于引出所述两个线圈引脚131。

在本实用新型实施例中，采用E片磁芯110和I片磁芯120的组装方式，可使得两个第一开槽115的槽口较小，电感线圈130的表面大部分被E片磁芯110和I片磁芯120包裹，EMC屏蔽性能好。

且有，如图5、图6和图9所示，所述底板111的厚度a、所述中柱112的半径R和所述I片磁芯120的厚度b满足关系式：a＝b＝δ*R，其中，δ的取值范围为0.5mm至0.55mm。

且有，如图5和图9所示，在所述垂直于所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)的第一方向(即图中的X方向)上，所述E片磁芯110的边长尺寸L1与所述第一开槽115的开槽尺寸L3满足关系式：

L3＝1/3L1，所述I片磁芯120的边长尺寸L4与所述第二开槽121的开槽尺寸L6满足关系式：L6＝1/3L4，所述E片磁芯110的边长尺寸L1与所述I片磁芯120的边长尺寸L4满足关系式：L1＝L4；在所述垂直于所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)的第二方向(即图中的Y方向)上，所述E片磁芯110的边长尺寸L2与所述I片磁芯120的边长尺寸L5满足关系式：L2＝L5，其中，所述第二方向(即图中的Y方向)垂直于所述第一方向(即图中的X方向)。

请一并参见图10、图11、图12、图13和图14，其中，图10和图11为图1所示PFC电感组件100中的底座140的两个视角的立体视图，

图12为图10所示底座140在Z轴方向上的视图、也即Z轴所示视角，图13为图11所示底座140在Z轴方向上的视图、也即Z轴所示视角，图14为图10所示底座140在X轴方向上的视图、也即X轴所示视角。

如图3、图10和图11所示，在所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)上，所述底座140的两端还包括与所述两个第二开槽121位置对应的两个凸台141，所述两个凸台141固定在所述两个第二开槽121上。在将所述底座140安装到所述I片磁芯120上时，仅需将所述两个凸台141分别与两个第二开槽121定位对准后，扣合在所述两个第二开槽121上即可固定。

如图3所示、图10和图11所示，所述电感线圈130的两个线圈引脚131的端部为弯折状，在所述垂直于所述电感线圈130的轴向(即图中的Z方向)的第一方向(即图中的X方向)上，所述底座140的两端还存在与所述两个第二开槽121位置对应的两个卡槽142，所述两个卡槽142固定有所述两个线圈引脚131的端部。在将所述底座140安装到所述I片磁芯120上后，将电感线圈130的两个线圈引脚131分别与两个卡槽142定位对准后，扣合在所述两个卡槽142上即可固定。

本实用新型实施例中提供了一种PFC电感组件，该组件包括E片磁芯、I片磁芯和电感线圈，所述E片磁芯和所述I片磁芯固定为一体时所述E片磁芯和所述I片磁芯之间存在一收容空间，所述电感线圈收容于所述收容空间内，在垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯为E字型结构，所述I片磁芯为I字型结构，且有，进一步地，该组件还可以包括底座，I片磁芯固定在所述E片磁芯和所述底座之间，相较于现有的PFC电感组件，本实用新型实施例提供的PFC电感组件将电感线圈直接设置并装于磁芯内，结构简单、磁芯窗口利用率高、体积小、且EMC屏蔽性能较好。

需要说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，既可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；在本实用新型的思路下，以上实施例或者不同实施例中的技术特征之间也可以进行组合，步骤可以任意顺序实现，并存在如上所述的本实用新型的不同方面的许多其他变化，为了简明，它们没有在细节中提供；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：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；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种PFC电感组件，其特征在于，包括：

E片磁芯、I片磁芯和电感线圈，所述E片磁芯和所述I片磁芯固定为一体时所述E片磁芯和所述I片磁芯之间存在一收容空间，所述电感线圈收容于所述收容空间内，

在垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述E片磁芯为E字型结构，所述I片磁芯为I字型结构。

2.根据权利要求1所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述PFC电感组件还包括：底座，所述I片磁芯固定在所述E片磁芯和所述底座之间，

在所述电感线圈的轴向上，所述底座为十字型结构。

3.根据权利要求2所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述E片磁芯包括底板、中柱、第一边柱和第二边柱，所述中柱、所述第一边柱和所述第二边柱垂直设置于所述底板且与所述底板为一体式结构，所述电感线圈绕设在所述中柱上且与所述中柱共轴，

在所述电感线圈的轴向上，所述中柱设置在所述第一边柱和所述第二边柱之间，所述第一边柱和所述第二边柱的内侧为弧形。

4.根据权利要求3所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述底板的厚度a、所述中柱的半径R和所述I片磁芯的厚度b满足关系式：a＝b＝δ*R，其中，δ的取值范围为0.5mm至0.55mm。

5.根据权利要求3所述的PFC电感组件，其特征在于，

在所述电感线圈的轴向上，所述第一边柱的面积和所述第二边柱的面积相同，且所述第一边柱的面积S与所述中柱的半径R满足关系式：S＝α*πR2，其中，α的取值范围为0.5mm至0.55mm。

6.根据权利要求3所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述电感线圈还包括两个线圈引脚，

在所述电感线圈的轴向上，所述第一边柱和所述第二边柱之间存在两个第一开槽，所述I片磁芯上存在与所述两个第一开槽位置对应的两个第二开槽，

所述两个第一开槽和所述两个第二开槽用于引出所述两个线圈引脚。

7.根据权利要求6所述的PFC电感组件，其特征在于，

在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，

所述E片磁芯的边长尺寸L1与所述第一开槽的开槽尺寸L3满足关系式：L3＝1/3L1，

所述I片磁芯的边长尺寸L4与所述第二开槽的开槽尺寸L6满足关系式：L6＝1/3L4，

所述E片磁芯的边长尺寸L1与所述I片磁芯的边长尺寸L4满足关系式：L1＝L4；

在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第二方向上，所述E片磁芯的边长尺寸L2与所述I片磁芯的边长尺寸L5满足关系式：L2＝L5，其中，所述第二方向垂直于所述第一方向。

8.根据权利要求6所述的PFC电感组件，其特征在于，

在所述电感线圈的轴向上，所述底座的两端还包括与所述两个第二开槽位置对应的两个凸台，所述两个凸台固定在所述两个第二开槽上。

9.根据权利要求8所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述电感线圈的两个线圈引脚的端部为弯折状，

在所述垂直于所述电感线圈的轴向的第一方向上，所述底座的两端还存在与所述两个第二开槽位置对应的两个卡槽，所述两个卡槽固定有所述两个线圈引脚的端部。

10.根据权利要求1所述的PFC电感组件，其特征在于，

所述电感线圈为漆包线绕制成型的漆包线圈。