DE10128527A1

DE10128527A1 - Induktor mit einer Vielzahl von Luftspalten

Info

Publication number: DE10128527A1
Application number: DE10128527A
Authority: DE
Inventors: Xiaodong Sun; Liu Yanfang
Original assignee: Lite On Electronics Inc
Current assignee: Lite On Technology Corp
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2002-12-19
Also published as: GB2376807A; FR2826773A1; FR2826773B1; GB0114814D0

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Induktor mit mehreren Luftspaltteilen, umfassend einen magnetischen Kern (1) und einen emaillierten Leitungsdraht (2) um den magnetischen Kern (1). Der magnetische Kern (1) verfügt über einen Luftspalt (13) mit wenigstens einem großen Teilspalt (133) und einem kleinen Teilspalt (132). Der kleine Teilspalt (132) stellt genügend Induktivität im Falle einer geringen Ausgangslast zur Verfügung, um eine harmonische Verwindung zu verhindern. Der große Teilspalt (133) stellt genügend Induktivität im Falle großer Ausgangslast und kleiner Eingangsstromstärken zur Verfügung, um Sättigung und Temperaturanstieg sowie damit verbundenen geringen Wirkungsgrad zu verhindern.

Description

Gegenstand der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Induktor mit mehreren voneinander getrennten Luftspalten, hier speziell einen Induktor mit einem Luftspalt mit einer Vielzahl von Un terteilungen, um günstigere elektrische Eigenschaften bereitzustellen.

Hintergrund der Erfindung

Induktoren zur Anwendung bei großen Stromstärken verfügen nach Stand der Technik im allgemeinen über großvolumige Siliziumstahl-Platten und einen Luftspalt zur Erhöhung des magnetischen Widerstandes, um auf diese Weise eine Sättigung des Induktors zu ver hindern. Wie in den Fig. 1a und 1b dargestellt, umfasst ein Induktor 1a eine I-förmige Siliziumstahl-Platte 11a und eine E-förmige Siliziumstahl-Platte 12a sowie einen Luftspalt 13a mit gleichartigem Abstand zwischen der I-förmigen Siliziumstahl-Platte 11a und der E-förmigen Siliziumstahl-Platte 12a.

Der Luftspalt 13a mit gleichförmigem Abstand hat einige Nachteile. Ist der Luftspalt 13a klein, so ist der Induktor 1a gesättigt und dessen Induktion und damit die Temperatur wird bei starker Last (größerer Stromstärke) gesteigert. Ist der Luftspalt 13a groß, so ist die In duktion nicht groß genug, um eine harmonische Verwindung im Falle einer geringen Last (geringe Stromstärke) zu vermeiden. Die Temperatur kann nicht verringert werden, um den Wirkungsgrad bei geringer Ausgangsspannung und großer Last zu verbessern.

Wie anhand der vorgestellten Beschreibung dargestellt, hat der Induktor mit einem gleich förmigen Luftspalt einige Nachteile.

Zusammenfassung der Erfindung

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Induktor mit mehreren voneinander ge trennten Luftspalten bereitzustellen, um die zuvor genannten Probleme zu beheben.

Zur Lösung der vorgenannten Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung einen Induktor bereit mit mehreren voneinander getrennten Luftspalten umfassend einen magnetischen Kern und einen emaillierten Leitungsdraht um den magnetischen Kern. Der magnetische Kern verfügt über einen Luftspalt mit wenigstens einem großen Spaltteil und einem klei nen Spaltteil. Der kleine Spaltteil stellt eine genügende Induktivität im Falle geringer Last zur Verfügung, um harmonische Verwindungen zu vermeiden. Der große Spaltteil stellt genügend Induktivität im Falle von starker Ausgangslast und geringer Eingangsspannung zur Verfügung, um eine Sättigung und einen damit verbundenen Temperaturanstieg zu vermeiden. Der Luftspalt hat eine stufenförmige, schräg verlaufende oder kurvenförmige Oberfläche, um die elektrischen Eigenschaften des Induktors zu optimieren.

Verschiedene Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden leichter ver ständlich anhand der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den bei liegenden Zeichnungen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1a zeigt eine perspektivische Ansicht eines Induktors nach Stand der Technik;

Fig. 1b zeigt eine Vorderansicht eines Induktors nach Stand der Technik;

Fig. 2a zeigt eine perspektivische Ansicht einer I-förmigen Siliziumstahl-Platte, die mit Papier gefüttert ist entsprechend der vorliegenden Erfindung;

Fig. 2b zeigt eine Vorderansicht der mit Papier gefütterten I-förmigen Silizium stahl-Platte gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 3a ist eine Seitenansicht von links der E-förmigen Siliziumstahl-Platte vor dem Stanzen;

Fig. 3b ist eine Seitenansicht von rechts der E-förmigen Siliziumstahl-Platte vor dem Stanzen;

Fig. 4 zeigt die Abhängigkeit zwischen Induktivität und Spannung des erfindungs gemäßen Induktors;

Fig. 5a ist eine Vorderansicht eines Luftspaltes mit abgeschrägter Kante gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5b ist eine Vorderansicht eines Luftspaltes mit einer kurvenförmigen Oberflä che gemäß der vorliegenden Erfindung.

Beschreibung der Erfindung

Mit Bezug auf die Fig. 2a und 2b stellt die vorliegende Erfindung einen Induktor mit einer Vielzahl von Luftspaltkombinationen bereit. Der Induktor entsprechend der vorlie genden Erfindung ist zusammengesetzt aus einem magnetischen Kern 1 und einem email lierten Leitungsdraht 2 um den magnetischen Kern 1. Der magnetische Kern 1 ist zusam mengesetzt aus einer Vielzahl von Siliziumstahl-Platten, nämlich I-förmigen Siliziumstahl- Platten 11 und E-förmigen Siliziumstahl-Platten 12. Die I-förmige Stahlplatte 11 ist mit Papieren 3 an ihrer Oberseite und Unterseite versehen, um einen Luftspalt mit unter schiedlichen Abständen zu bewirken, so dass die Oberfläche 131 des Luftspaltes 13 trep penförmig ausgebildet ist und zusammengesetzt ist aus einem kleinen Spaltteil 132 und einem großen Spaltteil 133 und so einen Luftspalt 13 mit mehreren Teilen bildet.

Der Luftspalt 13 mit mehreren Teilen kann auf andere Weise als durch Auflage von Papier erfolgen. Wie in den Fig. 3a und 3b gezeigt, ist der mittlere Block 121 der E-förmigen Siliziumstahl-Platte 12 so ausgestanzt und gepresst, dass dieser den kleinen Teilspalt 132 und den großen Teilspalt 133 ausbildet bevor der emairte Leitungsdraht 2 daran angeordnet wird.

Bei einer Eingangsleistung von beispielsweise 150 Watt hat der kleine Teilspalt 132 einen Abstand von 5 Mils (1 Mil = 0,001 inch) und der große Teilspalt 133 hat einen Abstand von 45 Mils. Des Weiteren nehmen der kleine Teilspalt 132 und der große Teilspalt 133 jeder 50% der Fläche des Luftspaltes 13 ein, das bedeutet, dass das Flächenverhältnis 1 : 1 ist. Das Verhältnis zwischen Induktivität und Spannung bei dem erfindungsgemäßen In duktor wird durch die durchgezogene Linie in Fig. 4 repräsentiert. Bei einem Vergleich mit einem Induktor mit einem gleichförmigen Luftspalt von 12 Mils (dargestellt durch die gestrichene Linie in Fig. 4) hat der erfindungsgemäße Induktor mit einem Luftspalt mit unterschiedlicher Aufteilung eine größere Induktivität bei großer Stromstärke (3 bis 4 A) und bei geringer Stromstärke (unterhalb von 0,9 A).

Der kleine Spaltteil 132 des erfindungsgemäßen Induktors stellt genügend Induktivität im Falle von geringer Ausgangsleistung zur Verfügung, um eine harmonische Verwindung zu verhindern. Der große Spaltteil 133 des erfindungsgemäßen Induktors stellt genügend In duktivität im Falle von großer Ausgangslast und geringer Eingangsspannung zur Verfü gung, um eine Sättigung und einen Temperaturanstieg sowie die damit einhergehende ge ringere Leistungseffizienz zu verhindern. Die elektrischen Eigenschaften des erfindungs gemäßen Induktors können optimiert werden durch Veränderung der verschiedenen Ab stände.

Des Weiteren können wie in Fig. 5a und Sb gezeigt die Oberfläche 131 des Luftspaltes 13 ebenso abgeschrägte Flächen oder eine kurvenförmige Oberfläche sein.

Zusammenfassend hat der Induktor mit mehreren voneinander getrennten Luftspalten ent sprechend der vorliegenden Erfindung folgende Vorteile:

1. Die harmonische Verdrehung bei geringer Last kann verhindert werden.
2. Bei großer Ausgangslast und geringer Eingangsspannung kann der Temperaturan stieg verhindert werden.
3. Der Bewegungsgrad wird verbessert.
4. Das Volumen des Induktors wird reduziert.

Obwohl die vorliegende Erfindung mit Bezug auf die bevorzugte Ausführungsform be schrieben worden ist, ist es selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf deren Details beschränkt ist. Unterschiedliche Ausgestaltungen und Veränderungen sind bereits in der vorhergehenden Beschreibung angeklungen und weitere werden dem Fachmann offenbar sein. Daher sind all diese Erweiterungen und Veränderungen von der vorliegenden Erfin dung wie sie in den nachfolgenden Ansprüchen geltend gemacht wird umfasst.

Claims

1. Induktor mit mehreren voneinander getrennten Luftspalten, umfassend einen magne tischen Kern (1) und einen emaillierten Leitungsdraht (2) um den magnetischen Kern (1), wobei der magnetische Kern (1) einen Luftspalt (13) mit wenigstens zwei Tei lungen (132, 133) umfasst und wobei der Luftspalt (13) eine treppenförmige, abge schrägte oder kurvenförmige Oberfläche hat, um die elektrischen Eigenschaften des Induktors zu optimieren.

2. Induktor nach Anspruch 1, wobei der magnetische Kern (1) zusammengesetzt ist aus einer Vielzahl von Siliziumstahl-Platten (11, 12).