DE202014005885U1

DE202014005885U1 - Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung

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Publication number: DE202014005885U1
Application number: DE201420005885
Authority: DE
Original assignee: ALLIANCE MAGNETICS (HK) Co Ltd; ALLIANCE MAGNETICS H K CO Ltd
Current assignee: ALLIANCE MAGNETICS (HK) Co Ltd; ALLIANCE MAGNETICS H K CO Ltd
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2014-07-14
Publication date: 2014-08-04
Anticipated expiration: 2024-07-15

Abstract

Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung, die eine gestanzte achtförmige Blechspule (1), einen oberen, mittleren und unteren Eisenkern (2, 3, 4) und zwei Scheiben (5, 6) umfasst, wobei
– die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Querabschnitt (11) aufweist, wobei sich zwei Senkrechtabschnitte (12) von den beiden Enden des Querabschnitts (11) nach unten erstrecken, wobei sich die beiden Senkrechtabschnitte (12) versetzt nach innen erstrecken und jeweils einen unteren Querabschnitt (13) bilden, wobei die unteren Querabschnitte (13) nach unten gefaltet werden und die elektrischen Anschlüsse (14) bilden, die jeweils ein Faltende (15) besitzen, wobei die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Aufnahmeraum (16) und einen unteren Aufnahmeraum (17) bildet,
– der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) aus Ferrit hergestellt sind, wobei der obere Eisenkern (2) und der untere Eisenkern (4) für den oberen Querabschnitt (11) und den unteren Querabschnitt (13) jeweils eine Ausnehmung (21, 41) besitzen,
– die Scheiben (5, 6) die Spaltgröße des oberen Eisenkerns (2), der mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) definieren, und
– bei der Montage der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) in den oberen Aufnahmeraum (16) und den unteren Aufnahmeraum (17) der achtförmigen Blechspule (1) eingesetzt werden, wobei der obere Eisenkern (2) auf die Oberseite der achtförmigen Blechspule (1) gelegt wird, wonach in die Spalte des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) die Scheiben (5, 6) eingesetzt und mit den Eisenkernen zusammengeklebt werden, wodurch eine Induktionsvorrichtung mit einer mehrschichtigen Spule gebildet ist, so dass durch die Reihenschaltung des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) sowie die Scheiben (5, 6) in den Spalten der Eisenkerne die Induktivität der Induktionsvorrichtung verstellt werden kann.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft eine zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung, die eine niedrige Spannung und einen großen Strom aufweist.
Stand der Technik
Induktor mit hoher Leistung wird insbesondere in der Schaltung mit einer niedrigen Spannung und einem großen Strom verwendet, z. B. Gleichstrom-Gleichstrom-Modul und Gleichrichtermodul im Server. Blechspule ist bekannt und besitzt eine große Anwendung. Die Induktivität der herkömmlichen Blechspule ist begrenzt. Um die Induktivität zu erhöhen, muss das Volumen vergrößert werden.
Der herkömmliche Induktor weist einen einfachen Aufbau auf. Es ist nicht möglich, durch die Spaltgröße der Eisenkerne die Induktivität zu verstellen, um eine kleine Leistung (hohe Induktivität und kleiner Strom) und eine große Leistung (stabile Induktivität, hohe Zuverlässigkeit bei Überlast) zu erreichen.
Daher hat der Erfinder die vorliegende Erfindung entwickelt.
Aufgabe der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung zu schaffen, die mit dem gleichen Volumen eine höhere Induktivität und einen niedrigeren Verschleiß der Eisenkerne erreichen oder mit den gleichen Eigenschaften das Volumen verkleinern kann.
Der Erfindung liegt eine weitere Aufgabe zugrunde, eine zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung zu schaffen, die durch die Spaltgröße der Eisenkerne die Induktivität verstellen kann.
Diese Aufgaben werden durch die erfindungsgemäße zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung gelöst, die eine gestanzte achtförmige Blechspule, drei Eisenkerne und zwei Scheiben umfasst, wobei die achtförmige Blechspule einen oberen Aufnahmeraum und einen unteren Aufnahmeraum bildet, wobei der mittlere Eisenkern und der untere Eisenkern in den oberen Aufnahmeraum und den unteren Aufnahmeraum der achtförmigen Blechspule eingesetzt werden, wobei der obere Eisenkern auf die Oberseite der achtförmigen Blechspule gelegt wird, wonach in die Spalte der Eisenkerne die Scheiben eingesetzt werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 eine Explosionsdarstellung der Erfindung,
2 eine Teilexplosionsdarstellung der Erfindung,
3 eine Teilexplosionsdarstellung der Erfindung,
4 eine perspektivische Darstellung der Erfindung,
5 eine Schnittdarstellung der Erfindung,
6 eine weitere Schnittdarstellung der Erfindung,
7 eine Explosionsdarstellung eines weiteren
Ausführungsbeispiels der Erfindung.
Wege zur Ausführung der Erfindung
Wie aus 1 ersichtlich ist, umfasst die Erfindung eine gestanzte achtförmige Blechspule (1), einen oberen, mittleren und unteren Eisenkern (2, 3, 4) und zwei Scheiben (5, 6).
Die achtförmige Blechspule (1) ist durch Stanzen eines Kupferbleches hergestellt. Selbstverständlich ist die Verwendung von anderen stromleitfähigen Materialien auch möglich. Die Blechspule (1) weist einen oberen Querabschnitt (11) auf. Zwei Senkrechtabschnitte (12) erstrecken sich von den beiden Enden des Querabschnitts (11) nach unten. Die beiden Senkrechtabschnitte (12) erstrecken sich versetzt nach innen und bilden jeweils einen unteren Querabschnitt (13). Die unteren Querabschnitte (13) werden nach unten gefaltet und bilden die elektrischen Anschlüsse (14), die jeweils ein Faltende (15) besitzen.
Die achtförmige Blechspule (1) bildet einen oberen Aufnahmeraum (16) und einen unteren Aufnahmeraum (17). Der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) sind aus Ferrit hergestellt. Andere weichmagnetische Materialien sind auch möglich. Der obere Eisenkern (2) und der untere Eisenkern (4) besitzen für den oberen Querabschnitt (11) und den unteren Querabschnitt (13) jeweils eine Ausnehmung (21, 41).
Die Scheiben (5, 6) sind aus nicht ferritmagnetischen Materialien hergestellt und definieren die Spaltgröße des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4). Sie können z. B. durch Mylarscheiben, Kraftpapier, Kunststoffscheiben, Glasscheiben usw. gebildet sein. Die Spalte können auch Gasspalte sein.
Wie aus den 2 bis 6 ersichtlich ist, werden bei der Montage der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) in den oberen Aufnahmeraum (16) und den unteren Aufnahmeraum (17) der achtförmigen Blechspule (1) eingesetzt. Der obere Eisenkern (2) wird auf die Oberseite der achtförmigen Blechspule (1) gelegt. In die Spalte des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) werden die Scheiben (5, 6) eingesetzt und mit den Eisenkernen zusammengeklebt, wodurch eine Induktionsvorrichtung mit einer mehrschichtigen Spule gebildet ist. Durch die Reihenschaltung des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) sowie die Scheiben (5, 6) in den Spalten der Eisenkerne kann die Induktivität der Induktionsvorrichtung verstellt werden.
Dadurch besitzt die erfindungsgemäße Induktionsvorrichtung im Vergleich mit der herkömmlichen Lösung eine höhere Induktivität. Oder wenn die Induktivität gleich ist, besitzt die erfindungsgemäße Induktionsvorrichtung einen höheren Strom und einen niedrigeren Verschleiß der Eisenkerne.
Aus dem folgenden Vergleichsdiagramm ist zu erkennen, dass die Erfindung die Eigenschaften der Induktionsvorrichtung deutlich verbessert.
Die Erfindung kann durch die Dicke der Scheiben (5, 6) die Spaltgröße in der Induktionsvorrichtung steuern und die erforderliche Induktivität erreichen. Es gibt die folgenden drei Zustände:

Zustand 1: wenn die beiden Schichten mit einem gleichen Strom gesättigt werden, können sie als ein normaler Induktor verwendet werden.
Zustand 2: wenn eine Schicht eine kleinere Spaltgröße und eine höhere Induktivität besitzt, wird sie bei der Erhöhung des Stroms zunächst gesättigt, wodurch bei einem kleinen Strom eine höhere Induktivität erreicht und bei einem großen Strom eine bestimmt Induktivität gehalten werden kann.
Zustand 3: wenn eine Schicht eine größere Spaltgröße und eine niedrigere Induktivität besitzt, wird die andere Schicht bei der Erhöhung des Stroms zunächst gesättigt, wodurch bei einem kleinen Strom eine höhere Induktivität erreicht und bei einem großen Strom eine bestimmt Induktivität gehalten werden kann.

Wie aus den 4 bis 6 ersichtlich ist, kann die Größe des unteren Eisenkerns (4) der Größe des unteren Aufnahmeraums (17) entsprechen. Der untere Eisenkern (4) wird in den unteren Aufnahmeraum (17) eingesetzt. Hierbei werden die Faltende (15) der achtförmigen Blechspule (1) erst nach Einsetzen des unteren Eisenkerns (4) gebildet.
Wie aus 7 ersichtlich ist, können die Scheiben (5, 6) zwischen dem oberen Eisenkern (2), dem mittleren Eisenkern (3) und dem unteren Eisenkern (4) entfallen, wobei die Induktionsvorrichtung ebenfalls eine gute Induktivität erreichen kann.
Die vorstehende Beschreibung stellt nur ein bevorzugtes Ausführungsbeispiele der Erfindung dar und soll nicht als Definition der Grenzen und des Bereiches der Erfindung dienen. Alle gleichwertige Änderungen und Modifikationen gehören zum Schutzbereich dieser Erfindung.

Claims

Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung, die eine gestanzte achtförmige Blechspule (1), einen oberen, mittleren und unteren Eisenkern (2, 3, 4) und zwei Scheiben (5, 6) umfasst, wobei – die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Querabschnitt (11) aufweist, wobei sich zwei Senkrechtabschnitte (12) von den beiden Enden des Querabschnitts (11) nach unten erstrecken, wobei sich die beiden Senkrechtabschnitte (12) versetzt nach innen erstrecken und jeweils einen unteren Querabschnitt (13) bilden, wobei die unteren Querabschnitte (13) nach unten gefaltet werden und die elektrischen Anschlüsse (14) bilden, die jeweils ein Faltende (15) besitzen, wobei die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Aufnahmeraum (16) und einen unteren Aufnahmeraum (17) bildet, – der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) aus Ferrit hergestellt sind, wobei der obere Eisenkern (2) und der untere Eisenkern (4) für den oberen Querabschnitt (11) und den unteren Querabschnitt (13) jeweils eine Ausnehmung (21, 41) besitzen, – die Scheiben (5, 6) die Spaltgröße des oberen Eisenkerns (2), der mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) definieren, und – bei der Montage der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) in den oberen Aufnahmeraum (16) und den unteren Aufnahmeraum (17) der achtförmigen Blechspule (1) eingesetzt werden, wobei der obere Eisenkern (2) auf die Oberseite der achtförmigen Blechspule (1) gelegt wird, wonach in die Spalte des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) die Scheiben (5, 6) eingesetzt und mit den Eisenkernen zusammengeklebt werden, wodurch eine Induktionsvorrichtung mit einer mehrschichtigen Spule gebildet ist, so dass durch die Reihenschaltung des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) sowie die Scheiben (5, 6) in den Spalten der Eisenkerne die Induktivität der Induktionsvorrichtung verstellt werden kann.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die achtförmige Blechspule (1) durch Stanzen eines Kupferbleches hergestellt ist, wobei die Verwendung von anderen stromleitfähigen Materialien auch möglich ist.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) aus Ferrit hergestellt sind, wobei andere weichmagnetische Materialien auch möglich sind.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Scheiben (5, 6) aus nicht ferritmagnetischen Materialien hergestellt sind, wie Mylarscheiben, Kraftpapier, Kunststoffscheiben, Glasscheiben usw., wobei die Spalte auch Gasspalte sein können.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des unteren Eisenkerns (4) der Größe des unteren Aufnahmeraums (17) entspricht und der untere Eisenkern (4) in den unteren Aufnahmeraum (17) eingesetzt wird, wobei die Faltenden (15) der achtförmigen Blechspule (1) erst nach Einsetzen des unteren Eisenkerns (4) gebildet werden.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung, die eine gestanzte achtförmige Blechspule (1), einen oberen, mittleren und unteren Eisenkern (2, 3, 4) umfasst, wobei – die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Querabschnitt (11) aufweist, wobei sich zwei Senkrechtabschnitte (12) von den beiden Enden des Querabschnitts (11) nach unten erstrecken, wobei sich die beiden Senkrechtabschnitte (12) versetzt nach innen erstrecken und jeweils einen unteren Querabschnitt (13) bilden, wobei die unteren Querabschnitte (13) nach unten gefaltet werden und die elektrischen Anschlüsse (14) bilden, die jeweils ein Faltende (15) besitzen, wobei die achtförmige Blechspule (1) einen oberen Aufnahmeraum (16) und einen unteren Aufnahmeraum (17) bildet, – der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) aus Ferrit hergestellt sind, wobei der obere Eisenkern (2) und der untere Eisenkern (4) für den oberen Querabschnitt (11) und den unteren Querabschnitt (13) jeweils eine Ausnehmung (21, 41) besitzen, – die Scheiben (5, 6) die Spaltgröße des oberen Eisenkerns (2), der mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) definieren, und – bei der Montage der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) in den oberen Aufnahmeraum (16) und den unteren Aufnahmeraum (17) der achtförmigen Blechspule (1) eingesetzt werden, wobei der obere Eisenkern (2) auf die Oberseite der achtförmigen Blechspule (1) gelegt wird, wonach der obere Eisenkern (2), der mittlere Eisenkern (3) und der untere Eisenkern (4) zusammengeklebt werden, wodurch eine Induktionsvorrichtung mit einer mehrschichtigen Spule gebildet ist, so dass durch die Reihenschaltung des oberen Eisenkerns (2), des mittleren Eisenkerns (3) und des unteren Eisenkerns (4) eine gute Induktivität erreicht werden kann.
Zusammenbaubare gestapelte Induktionsvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe des unteren Eisenkerns (4) der Größe des unteren Aufnahmeraums (17) entspricht und der untere Eisenkern (4) in den unteren Aufnahmeraum (17) eingesetzt wird, wobei die Faltenden (15) der achtförmigen Blechspule (1) erst nach Einsetzen des unteren Eisenkerns (4) gebildet werden.