CN220873365U - 一种高性能功率电感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高性能功率电感器，涉及电感器技术领域，包括第一磁芯和第二磁芯，第一磁芯和第二磁芯之间安装绝缘垫板，第二磁芯的底部安装印制板，印制板包括上焊盘和下焊盘，上焊盘和下焊盘之间设置金属化过孔；第二磁芯的中部绕制线圈，线圈的引出端子与印制板的上焊盘焊接，下焊盘为电感器的引出焊盘端子；采用的第一磁芯、第二磁芯、绝缘垫板、线圈、印制板的组合结构，安装简单，电感器的整体性强，同时印制板设置为上焊盘与下焊盘的结构，提高了整体结构的可靠性，而且将线圈的引出端子直接焊接在印制板上，通过印制板本身的结构达到电气连接，线圈的引出端子没有外露，使其外形尺寸小，提高了电感器的空间利用率。
Description
技术领域
本实用新型涉及电感器技术领域，具体涉及一种高性能功率电感器。
背景技术
电感器为各种电子零件中所包含的无源电子元件，能够将电能转化为磁能而储存起来的元件，是根据电磁感应原理制成的器件，实际上，凡是能够产生自感和互感的器件均可称为电感器。电感器的用途极为广泛，在交流电路中电感器有阻碍交流电通过的能力，在电路中常被用作阻流、变压、交流耦合及负载等，从而被广泛应用于汽车、家电、数码、航天等各类电子终端领域中。
目前大多数电感器组件制造方式，是在模具中直接将线圈置于磁性材料上方后，再以磁性材料填充覆盖，然后一次压铸成型。由于高压制程的压力较大，线圈在直接承受这样的高压下，容易造成形变或破损，而使电感组件制造之良率及性能大幅下降，绝缘能力下降，应用受到限制。另外由于材料的特殊性，电感器工作电路中，损耗非常大。目前的另一种电感器是通过铁氧体磁芯和绕线架、绝缘铜线圈及定位板的结合来实现的。由于结构限制，在同等功率的情况下，电感元件很难做到扁平化，导致其占用空间大，一致性差等缺点。
因此，目前的电感器存在绝缘耐压低、可靠性差、损耗大、尺寸大的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是目前的电感器存在绝缘耐压低、可靠性差、损耗大、尺寸大的问题，提出了一种高性能功率电感器，解决了目前的电感器存在绝缘耐压低、可靠性差、损耗大、尺寸大的问题。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种高性能功率电感器，包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯之间安装有绝缘垫板，所述第二磁芯的底部安装有印制板，所述印制板包括上焊盘和下焊盘，所述上焊盘和下焊盘之间设置有金属化过孔；所述第二磁芯的中部绕制有线圈，所述线圈的引出端子与所述印制板的上焊盘焊接，所述下焊盘为电感器的引出焊盘端子。
其中，将线圈的引出端子与印制板的上焊盘焊接是为了形成电气连接。
其中，在上焊盘和下焊盘之间设置金属化过孔，是为了是上焊盘与下焊盘达到电气连接。
其中，在将线圈的引出端子焊接在印制板的上焊盘之前，需要将线圈的引出端子去除漆包线的绝缘层，露出铜的材质，将印制板的上焊盘与线圈的引出端子焊接在一起。
其中，印制板采用双层印制板加工工艺制作，并采用盘中空工艺保持焊盘平整且无空洞。
其中，第一磁芯和第二磁芯的材质都为铁氧体，与磁粉芯类的磁芯损耗相比具有明显的优势。
该电感器中采用的第一磁芯、第二磁芯、绝缘垫板、线圈、印制板的组合结构，各部件粘结固定，安装简单，电感器的整体性强，同时印制板设置为上焊盘与下焊盘的结构，提高了整体结构的可靠性，而且将线圈的引出端子直接焊接在印制板上，通过印制板本身的结构达到电气连接，线圈的引出端子没有外露，使其外形尺寸小，提高了电感器的空间利用率。
优选的，所述绝缘垫板的版面尺寸与所述第一磁芯和第二磁芯的版面尺寸一样；所述第一磁芯的下平面与所述绝缘垫板的上平面紧靠，所述绝缘垫板的下平面与所述第二磁芯的两端平面紧靠。
优选的，所述绝缘垫板的厚度形成电感器的磁通气隙。
优选的，所述第二磁芯的外形为倒立的工字形状，其中间部分比两端低，中间部分绕制线圈。
优选的，所述第二磁芯的两端平面的中部开设有凹槽，凹槽的位置为线圈引出端子的焊接位置。
根据线圈引出端子位置的不同，第二磁芯的外形有所差异，当引出端在线圈的端部时，第二磁芯的两端中部开有凹槽，凹槽的位置为线圈引出端子的焊接位置；当线圈的引出端子在线圈的侧面时，第二磁芯两端不需要开设凹槽。
优选的，所述线圈为漆包铜圆线或漆包扁线。
优选的，所述第二磁芯与线圈通过胶层连接。
优选的，所述线圈外层增加有胶层。
该电感器通过在第二磁芯与线圈之间增加胶层，以及在线圈外增加胶层，引出端子直接焊接到印制板的焊盘上，线圈与第二磁芯、引出端子都没有直接接触，具有良好的绝缘性，提高了电感器的绝缘耐压能力；而且扁平化结构的线圈，还降低了第二磁芯的损耗和铜材的损耗。
优选的，所述绝缘垫板中部开设有小孔。
通过在绝缘垫板的中部开设小孔，利于绝缘垫板与第一磁芯的粘胶固定。
优选的，所述第一磁芯下表面与绝缘垫板上表面之间、绝缘垫板下表面与第二磁芯上表面之间、第二磁芯下表面与印制板上表面之间均通过粘胶固定。
本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
(1)该电感器中采用的第一磁芯、第二磁芯、绝缘垫板、线圈、印制板的组合结构，各部件粘结固定，安装简单，电感器的整体性强，同时印制板设置为上焊盘与下焊盘的结构，提高了整体结构的可靠性，而且将线圈的引出端子直接焊接在印制板上，通过印制板本身的结构达到电气连接，线圈的引出端子没有外露，使其外形尺寸小，提高了电感器的空间利用率；
(2)该电感器通过在第二磁芯与线圈之间增加胶层，以及在线圈外增加胶层，引出端子直接焊接到印制板的焊盘上，线圈与第二磁芯、引出端子都没有直接接触，具有良好的绝缘性，提高了电感器的绝缘耐压能力；而且扁平化结构的线圈，还降低了第二磁芯的损耗和铜材的损耗；
(3)通过在绝缘垫板的中部开设小孔，利于绝缘垫板与第一磁芯的粘胶固定。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：
图1为本实用新型实施例1中一种高性能功率电感器的立体结构示意图；
图2为本实用新型实施例1中一种高性能功率电感器的爆炸结构示意图；
图3为本实用新型实施例1中的第二磁芯的结构示意图；
图4为本实用新型实施例2中一种高性能功率电感器的立体结构示意图；
图5为本实用新型实施例2中一种高性能功率电感器的爆炸结构示意图；
图6为本实用新型实施例2中的第二磁芯的结构示意图；
图7为本实用新型实施例1和实施例2中印制板的结构示意图；
图8为图7中A-A方向的剖视图；
图9为本实用新型实施例1和实施例2中线圈的结构示意图。
附图中标记及对应的零部件名称：
10-第一磁芯，20-第二磁芯，21-凹槽，30-线圈，31-引出端子，40-绝缘垫板，41-小孔，50-印制板，51-上焊盘，52-下焊盘，53-金属化过孔。
具体实施方式
为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型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实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。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。
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。
在本实用新型的描述中，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，接或一体式连接；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实用新型中的具体含义。
实施例1
如图1-3所示，同时参照图7-9，本实施例提供一种高性能功率电感器，包括第一磁芯10、第二磁芯20、绝缘垫板40、线圈30和印制板50；绝缘垫板40的版面尺寸与所述第一磁芯10和第二磁芯20的版面尺寸一样；第一磁芯10的下平面与绝缘垫板40的上平面紧靠；绝缘垫板40的下平面与第二磁芯20的两端平面紧靠；绝缘垫板40的厚度形成电感器的磁通气隙；第二磁芯20的中间部分绕制线圈30；印制板50上下两面分别留有可以焊接的上焊盘51和下焊盘52，其中上焊盘51与线圈30的引出端子31焊接，下焊盘52为电感器的引出焊盘端子，且内部上下两个焊盘留有金属化过孔53，使上下两面的焊盘达到电气连接；线圈30的引出端子31与印制板50上表面的上焊盘51焊接在一起，形成电气连接。
具体的，第二磁芯20的外形为倒立的工字形状，其中间部分比两端低，中间部分绕制线圈30；第二磁芯20的两端平面的中部开设有凹槽21，凹槽21的位置为线圈30引出端子31的焊接位置。
具体的，线圈30为漆包扁线；第二磁芯20与线圈30通过胶层连接；线圈30外层增加有胶层。通过在第二磁芯20与线圈30之间增加胶层，以及在线圈30外增加胶层，引出端子31直接焊接到印制板50的焊盘上，线圈30与第二磁芯20、引出端子31都没有直接接触，具有良好的绝缘性，提高了电感器的绝缘耐压能力；而且扁平化结构的线圈30，还降低了第二磁芯20的损耗和铜材的损耗。
具体的，绝缘垫板40中部开设有小孔41。通过在绝缘垫板40的中部开设小孔41，利于绝缘垫板40与第一磁芯10的粘胶固定。
具体的，第一磁芯10下表面与绝缘垫板40上表面之间、绝缘垫板40下表面与第二磁芯20上表面之间、第二磁芯20下表面与印制板50上表面之间均通过粘胶固定。
该电感器中采用的第一磁芯10、第二磁芯20、绝缘垫板40、线圈30、印制板50的组合结构，各部件粘结固定，安装简单，电感器的整体性强，同时印制板50设置为上焊盘51与下焊盘52的结构，提高了整体结构的可靠性，而且将线圈30的引出端子31直接焊接在印制板50上，通过印制板50本身的结构达到电气连接，线圈30的引出端子31没有外露，使其外形尺寸小，提高了电感器的空间利用率。
实施例2
基于实施例1，如图4-6所示，该实施例提供一种高性能功率电感器，与实施例1不同的是，该实施例的第二磁芯20的两端平面的中部未开设凹槽21，线圈30的引出端子31在线圈30的侧面。
根据线圈30引出端子31位置的不同，第二磁芯20的外形有所差异，当引出端在线圈30的端部时，第二磁芯20的两端中部开有凹槽21，凹槽21的位置为线圈30引出端子31的焊接位置(如实施例1)；该实施例的线圈30的引出端子31在线圈30的侧面，因此第二磁芯20两端不需要开设凹槽21。
本申请中的高性能功率电感器的中的第二磁芯20的结构既可以采用实施例1中的在第二磁芯20的两端平面的中部开设有凹槽21，凹槽21的位置为线圈30引出端子31的焊接位置的结构，也可以采用实施例2中不开设凹槽21的结构，根据实际使用的线圈30的引出端子31的位置进行确定。
以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、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 (10)
1.一种高性能功率电感器，其特征在于，包括第一磁芯(10)和第二磁芯(20)，所述第一磁芯(10)和第二磁芯(20)之间安装有绝缘垫板(40)，所述第二磁芯(20)的底部安装有印制板(50)，所述印制板(50)包括上焊盘(51)和下焊盘(52)，所述上焊盘(51)和下焊盘(52)之间设置有金属化过孔(53)；所述第二磁芯(20)的中部绕制有线圈(30)，所述线圈(30)的引出端子(31)与所述印制板(50)的上焊盘(51)焊接，所述下焊盘(52)为电感器的引出焊盘端子。
2.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述绝缘垫板(40)的版面尺寸与所述第一磁芯(10)和第二磁芯(20)的版面尺寸一样；所述第一磁芯(10)的下平面与所述绝缘垫板(40)的上平面紧靠，所述绝缘垫板(40)的下平面与所述第二磁芯(20)的两端平面紧靠。
3.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述绝缘垫板(40)的厚度形成电感器的磁通气隙。
4.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述第二磁芯(20)的外形为倒立的工字形状，其中间部分比两端低，中间部分绕制线圈(30)。
5.根据权利要求4所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述第二磁芯(20)的两端平面的中部开设有凹槽(21)，凹槽(21)的位置为线圈(30)引出端子(31)的焊接位置。
6.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述线圈(30)为漆包铜圆线或漆包扁线。
7.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述第二磁芯(20)与线圈(30)通过胶层连接。
8.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述线圈(30)外层增加有胶层。
9.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述绝缘垫板(40)中部开设有小孔(41)。
10.根据权利要求1所述的一种高性能功率电感器，其特征在于，所述第一磁芯(10)下表面与绝缘垫板上表面之间、绝缘垫板下表面与第二磁芯(20)上表面之间、第二磁芯(20)下表面与印制板(50)上表面之间均通过粘胶固定。
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