RU2758986C1 - Method for manufacturing induction coils and induction coil - Google Patents

Method for manufacturing induction coils and induction coil Download PDF

Info

Publication number
RU2758986C1
RU2758986C1 RU2020135258A RU2020135258A RU2758986C1 RU 2758986 C1 RU2758986 C1 RU 2758986C1 RU 2020135258 A RU2020135258 A RU 2020135258A RU 2020135258 A RU2020135258 A RU 2020135258A RU 2758986 C1 RU2758986 C1 RU 2758986C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
wire
laying
dielectric
thermoplastic dielectric
thermoplastic
Prior art date
Application number
RU2020135258A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Дмитрий Витальевич Федосов
Андрей Викторович Колесников
Олег Владимирович Шевелёв
Петр Владимирович Дмитриев
Original Assignee
Дмитрий Витальевич Федосов
Федосова Наталья Борисовна
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Дмитрий Витальевич Федосов, Федосова Наталья Борисовна filed Critical Дмитрий Витальевич Федосов
Priority to RU2020135258A priority Critical patent/RU2758986C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2758986C1 publication Critical patent/RU2758986C1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01FMAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties
    • H01F41/02Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets
    • H01F41/04Apparatus or processes specially adapted for manufacturing or assembling magnets, inductances or transformers; Apparatus or processes specially adapted for manufacturing materials characterised by their magnetic properties for manufacturing cores, coils, or magnets for manufacturing coils
    • H01F41/06Coil winding
    • H01F41/064Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords
    • H01F41/066Winding non-flat conductive wires, e.g. rods, cables or cords with insulation

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

FIELD: electrical engineering.
SUBSTANCE: invention relates to electrical engineering, to the manufacture of spiral inductors for high-power radio equipment. In the manufacture of spiral inductors consisting of one or more layers and rows, the coils are first connected sequentially from the first layer to the last one, then from the inner row to the outer. The shape and structure of the frame are made of a thermoplastic dielectric with a low tangent of the dielectric loss angle and are formed during the laying of the wire as a result of heating the thermoplastic dielectric to a viscous state. The wire feed and the laying process are provided by a positioning device.
EFFECT: increase in the stability of the parameters of the inductor under mechanical vibrations, an increase in electrical strength at a high level of supplied power, a reduction in the cost of manufacturing and structural strength of inductors of large dimensions, an increase in Q-factor.
9 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к области радиотехники, а именно к спиральным катушкам индуктивности, и может быть использовано в радиооборудовании высокой мощности.The invention relates to the field of radio engineering, namely to spiral inductance coils, and can be used in high-power radio equipment.

В современном радиооборудовании возникает необходимость в использовании катушек индуктивности, удовлетворяющих требованиям: высокий уровень рабочего напряжения и уровень допустимых токов, высокое значение добротности. Спиральные катушки индуктивности позволяют при этом получать большое значение индуктивности в малом объеме и имеют малый уровень паразитной емкости. Изготавливаются спиральные катушки индуктивности, как правило, в слоях металлизации на керамических, кремниевых и других подложках.In modern radio equipment, it becomes necessary to use inductance coils that meet the requirements: a high level of operating voltage and a level of permissible currents, a high value of the quality factor. Spiral coils of inductance allow at the same time to obtain a large value of inductance in a small volume and have a low level of parasitic capacitance. Spiral inductors are made, as a rule, in metallization layers on ceramic, silicon and other substrates.

Известен способ изготовления высокодобротной спиральной катушки индуктивности по изобретению [ЕР0915513А1], при котором плоская спиральная катушка индуктивности расположена над подложкой и отделена от нее воздушным зазором при помощи кронштейна. Недостатками являются: крайне малые возможные габариты из-за конструктивной сложности и ограниченной несущей способности кронштейна, малая добротность.A known method of manufacturing a high-quality spiral inductance coil according to the invention [EP0915513A1], in which a flat spiral inductance coil is located above the substrate and separated from it by an air gap using a bracket. The disadvantages are: extremely small possible dimensions due to the structural complexity and limited bearing capacity of the bracket, low figure of merit.

Известен способ изготовления катушки индуктивности, представленный в изобретении [RU2377033], заключающийся в размещении провода намотки на плоском диэлектрическом каркасе, выполненном из твердого диэлектрика. Каркас выполнен в виде радиально расположенных лепестков с зазорами. Число лепестков нечетное. Обмотка выполнена в виде плоской спирали, при этом каждый виток спирали поочередно огибает все лепестки, от витка к витку провод огибает то одну, то другую сторону каждого лепестка. Недостатками являются: нестабильность параметров из-за возможных вибраций конструкции при эксплуатации вследствие наличия воздушного зазора в области перехода провода между лепестками, технологическая сложность производства.There is a known method of manufacturing an inductor, presented in the invention [RU2377033], which consists in placing the winding wire on a flat dielectric frame made of a solid dielectric. The frame is made in the form of radially located petals with gaps. The number of petals is odd. The winding is made in the form of a flat spiral, with each turn of the spiral alternately going around all the petals, from turn to turn the wire goes around one or the other side of each petal. The disadvantages are: instability of parameters due to possible vibrations of the structure during operation due to the presence of an air gap in the area of the wire transition between the petals, the technological complexity of production.

Также, недостатком указанных изобретений является ограничение на величину индуктивности плоской конструкции.Also, the disadvantage of these inventions is the limitation on the magnitude of the inductance of the flat structure.

Известны способы изготовления спиральных катушек индуктивности из нескольких слоев и витков на диэлектрическом каркасе, например [RU2120148]. Недостатками являются: технологическая и конструктивная сложность изготовления каркаса, низкая электрическая прочность и невысокая стабильность параметров из-за наличия воздушного зазора между витками.Known methods of manufacturing spiral inductance coils from several layers and turns on a dielectric frame, for example [RU2120148]. The disadvantages are: the technological and constructive complexity of manufacturing the frame, low electrical strength and low stability of parameters due to the presence of an air gap between the turns.

Известен способ изготовления высокодобротной спиральной катушки индуктивности по изобретению [US5446311A], заключающийся в формировании многослойной спиральной катушки индуктивности на нескольких уровнях металлизации в кремниевой подложке. Недостатком является малая добротность из-за больших потерь в кремниевой подложке.A known method of manufacturing a high-quality spiral inductor according to the invention [US5446311A], which consists in the formation of a multilayer spiral inductor at several levels of metallization in a silicon substrate. The disadvantage is the low figure of merit due to large losses in the silicon substrate.

Известен способ изготовления высокодобротной спиральной катушки индуктивности по изобретению [US6650220B2], заключающийся в послойном формировании соосных спиральных катушек, соединенных параллельно, на металлизированных слоях, разделенных диэлектрическими слоями на основе кремния с переходными металлизированными отверстиями. Недостатком является малая добротность из-за больших потерь в кремниевой подложке.There is a method of manufacturing a high-quality spiral inductor according to the invention [US6650220B2], which consists in the layer-by-layer formation of coaxial spiral coils connected in parallel on metallized layers separated by silicon-based dielectric layers with metallized vias. The disadvantage is the low figure of merit due to large losses in the silicon substrate.

Известен способ изготовления высокодобротной катушки индуктивности [CN1377071A], заключающийся в формировании многослойной спиральной катушки индуктивности из проводника, расположенного в диэлектрической подложке, соединенного в несколько слоев, и создании воздушного зазора между витками на этапе формирования каждого слоя. Недостатком является пониженная электрическая прочность из-за наличия воздушного зазора.There is a method of manufacturing a high-quality inductor [CN1377071A], which consists in forming a multilayer spiral inductance coil from a conductor located in a dielectric substrate, connected in several layers, and creating an air gap between the turns at the stage of forming each layer. The disadvantage is the reduced dielectric strength due to the presence of an air gap.

Известен способ изготовления высокодобротной спиральной катушки индуктивности по изобретению [US5610433A], заключающийся в формировании спиральной катушки индуктивности из нескольких слоев и рядов в диэлектрической подложке, в котором сначала соединяются последовательно витки от первого слоя к последнему, затем - от внутреннего ряда к наружному, соединения между слоями осуществляются переходными отверстиями.There is a known method of manufacturing a high-quality spiral inductance coil according to the invention [US5610433A], which consists in forming a spiral inductance coil from several layers and rows in a dielectric substrate, in which first turns are connected in series from the first layer to the last, then from the inner row to the outer, the connections between layers are carried out by vias.

Общими недостатками указанных выше изобретений и подобных им решений являются: высокое удельное сопротивление тонкого проводящего слоя, сильная зависимость параметров от нагрева диэлектрической подложки при высоком уровне подведенной мощности, высокая стоимость изготовления катушек индуктивности больших габаритов для низких, средних и высоких частот.The general disadvantages of the above inventions and similar solutions are: high resistivity of a thin conductive layer, a strong dependence of the parameters on the heating of the dielectric substrate at a high level of supplied power, the high cost of manufacturing large inductance coils for low, medium and high frequencies.

Техническим результатом изобретения является высокая стабильность параметров катушки индуктивности при механических вибрациях, высокая электрическая прочность при высоком уровне подведенной мощности, низкая стоимость изготовления и прочность конструкции катушек индуктивности больших габаритов, высокая добротность.The technical result of the invention is a high stability of the parameters of the inductance coil during mechanical vibrations, high dielectric strength at a high level of supplied power, low manufacturing cost and structural strength of large-size inductance coils, high quality factor.

Указанный технический результат достигается тем, что в способе изготовления спиральных катушек индуктивности, состоящих из одного или нескольких слоев и рядов, в котором сначала соединяются последовательно витки от первого слоя к последнему, затем - от внутреннего ряда к наружному, согласно заявленному изобретению, форма и конструкция каркаса выполнены из термопластичного диэлектрика с низким тангенсом угла диэлектрических потерь и формируются в процессе укладки провода в результате разогрева термопластичного диэлектрика до вязкотекучего состояния и его подачи в зону укладки провода с последующим спеканием, а подача провода и процесс укладки обеспечиваются устройством позиционирования.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of manufacturing spiral inductance coils consisting of one or more layers and rows, in which the turns are first connected in series from the first layer to the last, then from the inner row to the outer, according to the claimed invention, the shape and design the frames are made of a thermoplastic dielectric with a low tangent of the dielectric loss angle and are formed in the process of laying the wire as a result of heating the thermoplastic dielectric to a viscous-flow state and feeding it into the zone of laying the wire with subsequent sintering, and the wire feed and the laying process are provided by a positioning device.

Сущность изобретения поясняется рисунками, где:The essence of the invention is illustrated by drawings, where:

Фиг. 1 - Пояснение к принципу формирования катушки индуктивности.FIG. 1 - Explanation of the principle of forming an inductor.

Фиг. 2 - Структурный чертеж сопла, формирующего покрытие провода из термопластичного диэлектрика.FIG. 2 - Structural drawing of a nozzle forming a coating of a thermoplastic dielectric wire.

Фиг. 3 - Пояснение различных вариантов формирования катушки.FIG. 3 - Explanation of different options for coil formation.

Фиг. 4 - Пояснение к процессу укладки катушки индуктивности на подложку.FIG. 4 - Explanation of the process of laying the inductor on the substrate.

Фиг. 5 - Пояснение к способам вертикальной укладки.FIG. 5 - Explanation of vertical stacking methods.

Фиг. 6 - Внешний вид высокодобротной катушки индуктивности.FIG. 6 - Appearance of a high-quality inductor.

Наиболее распространенные в радиотехнической промышленности термопластичные диэлектрики - углеводородные полимеры. В таблице ниже приведены физико-технические характеристики некоторых из них [Богородицкий Н.П., Пасынков В.В., Тареев Б.М. Электротехнические материалы. 7-е изд., перераб. и доп. - Л.: Энергоатомиздат. Ленингр. отд-ние, 1985].The most common thermoplastic dielectrics in the radio engineering industry are hydrocarbon polymers. The table below shows the physical and technical characteristics of some of them [Bogoroditskiy NP, Pasynkov VV, Tareev BM. Electrical materials. 7th ed., Rev. and add. - L .: Energoatomizdat. Leningrad. branch, 1985].

Figure 00000001
Figure 00000001

Низкая диэлектрическая проницаемость означает малую межвитковую емкость, низкий тангенс угла диэлектрических потерь означает малые потери из-за эффекта близости проводников, в совокупности с высоким напряжением пробоя это означает возможность работы со стабильными параметрами при большой подведенной мощности (до нескольких киловатт).Low dielectric constant means low turn-to-turn capacitance, low dielectric loss tangent means low losses due to the effect of proximity of conductors, together with high breakdown voltage, this means the ability to work with stable parameters at a high input power (up to several kilowatts).

Углеводородные полимеры имеют высокую стойкость к действию растворов щелочей, кислот, механическую прочность, гигроскопичность. Каркас катушка индуктивности, сформированный из данного материала, представляет собой монолитное изделие с высокой стабильностью параметров в широких диапазонах изменений климатических (влажность, соленость, температура, давление, пыль) и механических (линейное ускорение, вибрационные и ударные воздействия) факторов эксплуатации.Hydrocarbon polymers have high resistance to the action of solutions of alkalis, acids, mechanical strength, hygroscopicity. The frame of the inductor coil, formed from this material, is a monolithic product with high stability of parameters in a wide range of changes in climatic (humidity, salinity, temperature, pressure, dust) and mechanical (linear acceleration, vibration and shock effects) operating factors.

В качестве примера ниже приведен процесс формирования каркаса с помощью экструзионного агрегата.As an example, the following is the process of forming a skeleton using an extrusion unit.

Процесс формирования катушки индуктивности в общем случае состоит из нескольких этапов:The process of forming an inductor in the general case consists of several stages:

- разогрев термопластичного диэлектрика в камере плавления экструзионного агрегата до температуры вязкотекучего состояния и его подача шнеком в сопло;- heating the thermoplastic dielectric in the melting chamber of the extrusion unit to the temperature of the viscous-flow state and feeding it by the screw into the nozzle;

- подача провода намотки в сопло, формирование покрытия провода намотки из термопластичного диэлектрика после прохождения провода намотки через сопло экструзионного агрегата;- feeding the winding wire into the nozzle, forming a coating of the winding wire from a thermoplastic dielectric after passing the winding wire through the nozzle of the extrusion unit;

- формирование витков катушки индуктивности проводом намотки с разогретым до температуры вязкотекучего состояния термопластичным диэлектриком, необходимой для прочного спекания укладываемого витка к уже уложенным;- the formation of turns of the inductance coil by a winding wire with a thermoplastic dielectric heated to the temperature of the viscous-flow state, which is necessary for strong sintering of the laid turn to the already laid ones;

- укладку последующих слоев и витков катушки индуктивности.- laying of subsequent layers and turns of the inductor.

На фиг. 1 в разрезе показаны последовательно этапы формирования катушки при горизонтальном расположении стола намоточного станка, где обозначено: 1 - провод намотки, 2 - полиэтиленовое покрытие, 3 - намоточный стол, 4 - ось вращения намоточного стола,

Figure 00000002
- расстояние между проводами намотки по рядам, b - расстояние между проводами намотки по слоям, N - количество слоев, М - количество рядов. Сначала происходит укладка первого (нижнего) слоя первого ряда (фиг. 1-а), затем происходит укладка последующих слоев первого ряда (фиг. 1-b), далее происходит переход на первый (нижний) слой второго ряда (фиг. 1-c), далее, аналогично первому ряду, происходит укладка последующих слоев, и рядов. На фиг. 1-d показана катушка, состоящая из N слоев и М рядов.FIG. 1, in section, the stages of coil formation are shown in succession with the horizontal arrangement of the winding machine table, where it is indicated: 1 - winding wire, 2 - polyethylene coating, 3 - winding table, 4 - axis of rotation of the winding table,
Figure 00000002
is the distance between the winding wires in rows, b is the distance between the winding wires in layers, N is the number of layers, M is the number of rows. First, the first (lower) layer of the first row is laid (Fig. 1-a), then the subsequent layers of the first row are laid (Fig. 1-b), then there is a transition to the first (lower) layer of the second row (Fig. 1-c ), then, similarly to the first row, the subsequent layers and rows are laid. FIG. 1-d shows a coil with N layers and M rows.

На фиг. 2 представлена часть экструзионного агрегата, поясняющая принцип формирования полиэтиленовой оболочки провода намотки, где обозначено: 5 - шнек, 6 - зона подачи гранулированного полиэтилена, 7 - устройство охлаждения верхней части экструзионного агрегата, 8 - устройство нагрева сопла, 9 - зона подачи провода намотки в сопло, 10 - зона выхода провода намотки из сопла, 11 - сопло, V - скорость подачи провода намотки, W - скорость вращения шнека.FIG. 2 shows a part of the extrusion unit, explaining the principle of forming a polyethylene sheath of the winding wire, where it is indicated: 5 - auger, 6 - a zone for feeding granular polyethylene, 7 - a cooling device for the upper part of an extrusion unit, 8 - a nozzle heating device, 9 - a zone for feeding a winding wire into nozzle, 10 - exit zone of the winding wire from the nozzle, 11 - nozzle, V - feed speed of the winding wire, W - screw rotation speed.

Намоточный стол вращается относительно собственной оси вращения с заданной скоростью. Экструзионный агрегат с соплом и устройством подачи провода намотки движется относительно намоточного стола по нескольким координатам (по горизонтали и по вертикали).The winding table rotates about its own axis of rotation at a given speed. The extrusion unit with a nozzle and a winding wire feed device moves relative to the winding table in several coordinates (horizontally and vertically).

Покрытие провода намотки полиэтиленом производится в сопле экструдера, через который проходит провод намотки (фиг. 2). Гранулированный полиэтилен из зоны подачи 6 подается шнеком 5 в область разогрева. При заданной температуре Т полиэтилен расплавляется и подается шнеком 5 в сопло, через которое с определенной скоростью V проходит провод намотки. В зависимости от диаметра провода, размера выходного отверстия сопла, температуры вязкотекучего состояния полиэтилена Т, скорости подачи провода V и скорости вращения шнека W, может быть отрегулирована толщина покрытия полиэтилена, и, соответственно, расстояние между проводами намотки по рядам

Figure 00000003
и по слоям b (фиг. 1).Coating of the winding wire with polyethylene is carried out in the nozzle of the extruder, through which the winding wire passes (Fig. 2). Granular polyethylene from the feeding zone 6 is fed by the screw 5 to the heating area. At a given temperature T, the polyethylene is melted and fed by the screw 5 to the nozzle, through which the winding wire passes at a certain speed V. Depending on the wire diameter, the size of the nozzle outlet, the temperature of the viscous-flow state of the polyethylene T, the wire feed speed V and the rotation speed of the screw W, the thickness of the polyethylene coating can be adjusted, and, accordingly, the distance between the winding wires along the rows
Figure 00000003
and on layers b (Fig. 1).

Укладка может быть произведена непосредственно после выхода провода в полиэтиленовом покрытии из сопла (фиг. 3-а), в этом случае происходит быстрое спекание вновь укладываемых витков к уже уложенным виткам без дополнительного разогрева.Laying can be done immediately after the wire leaves the nozzle in a polyethylene coating (Fig. 3-a), in this case, the newly laid turns are quickly sintered to the already laid turns without additional heating.

Для изготовления катушек индуктивности может использоваться провод уже в изоляционной оболочке из термопластичного диэлектрика. В данном случае (фиг. 3-б) непосредственно перед укладкой осуществляется локальный разогрев термопластичного диэлектрика в зоне разогрева 13 до температуры вязкотекучего состояния Г, достаточной для прочного спекания укладываемых витков к уже уложенным. Разогрев может быть осуществлен, например, потоком горячего воздуха 12 (фиг. 3-б).For the manufacture of inductors, a wire can be used already in an insulating sheath made of thermoplastic dielectric. In this case (Fig. 3-b), immediately before laying, a local heating of the thermoplastic dielectric is carried out in the heating zone 13 to the temperature of the viscous-flow state G, sufficient for strong sintering of the laid turns to those already laid. Heating can be carried out, for example, with a stream of hot air 12 (Fig. 3-b).

При выборе оптимальной температуры нагрева термопластичного диэлектрика в экструдере и скорости укладки провода, с учетом расстояний между проводами намотки по рядам

Figure 00000004
и по слоям b (фиг. 1), в процессе укладки могут быть достигнуты стабильные значения расстояний
Figure 00000005
и b по всей катушке индуктивности. От выбора соотношений диаметра провода намотки к расстояниям
Figure 00000006
и b будут зависеть величина добротности и значение частоты собственного резонанса.When choosing the optimal temperature for heating the thermoplastic dielectric in the extruder and the speed of laying the wire, taking into account the distances between the winding wires in rows
Figure 00000004
and along the layers b (Fig. 1), during the laying process, stable values of the distances can be achieved
Figure 00000005
and b across the entire inductor. From the choice of the ratio of the diameter of the winding wire to the distances
Figure 00000006
and b the value of the quality factor and the value of the natural resonance frequency will depend.

Процесс укладки катушки индуктивности может осуществляться на подложку из термопластичного диэлектрика 14 (фиг. 4), что придает полученному изделию дополнительную конструктивную жесткость. Такой способ является предпочтительным для однослойных катушек, поскольку позволяет фиксировать витки при остывании термопластичного диэлектрика без деформации формы каркаса.The process of laying the inductor coil can be carried out on a thermoplastic dielectric substrate 14 (Fig. 4), which gives the resulting product additional structural rigidity. This method is preferable for single-layer coils, since it allows the turns to be fixed when the thermoplastic dielectric cools down without deforming the frame shape.

Процесс формирования катушки индуктивности может отличаться от представленного выше примера. Укладка может происходить при неподвижном основании и движущемся устройстве позиционирования провода, имеющем несколько осей (степеней свободы). Укладочный стол может иметь не только горизонтальное положение, но и вертикальное. В таком случае укладка многослойной катушки индуктивности может происходить двумя способами. Либо четные и нечетные ряды укладываются с первого слоя по последний (фиг. 5-а). Либо нечетные ряды укладываются с первого по последний слой, а четные - с последнего по первый (фиг. 5-b).The process of forming the inductor may differ from the above example. Laying can take place with a stationary base and a moving device for positioning the wire, which has several axes (degrees of freedom). The laying table can have not only a horizontal position, but also a vertical one. In this case, the stacking of the multilayer inductor can be done in two ways. Or even and odd rows are stacked from the first layer to the last (Fig. 5-a). Or the odd rows are stacked from the first to the last layer, and the even ones - from the last to the first (Fig. 5-b).

В качестве провода намотки может быть выбран литцендрат. Известно, что в диапазонах средних и коротких волн использование литцендрата приводит к значительному снижению сопротивления переменному току, что позволяет повысить добротность катушки индуктивности [М. Bartoli, N. Noferi, A. Reatti, М.K. Kazimierczuk 'Modeling litz-wire winding losses in high-frequency power inductors' PESC Record. 27th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, 23-27 June 1996, R.P. Wojda, M.K. Kazimierczuk 'Winding resistance of litz-wire and multi-strand inductors' IET Power Electronics, Volume: 5, Issue: 2, Feb. 2012].Litz wire can be selected as the winding wire. It is known that in the ranges of medium and short waves, the use of litz wire leads to a significant decrease in the resistance to alternating current, which makes it possible to increase the Q-factor of the inductor [M. Bartoli, N. Noferi, A. Reatti, M.K. Kazimierczuk 'Modeling litz-wire winding losses in high-frequency power inductors' PESC Record. 27th Annual IEEE Power Electronics Specialists Conference, 23-27 June 1996, R.P. Wojda, M.K. Kazimierczuk 'Winding resistance of litz-wire and multi-strand inductors' IET Power Electronics, Volume: 5, Issue: 2, Feb. 2012].

На фиг. 6 приведен пример катушки индуктивности, изготовленной по заявленному изобретению.FIG. 6 shows an example of an inductor manufactured according to the claimed invention.

Claims (9)

1. Способ изготовления спиральных катушек индуктивности, состоящих из одного или нескольких слоев и рядов, в котором сначала соединяются последовательно витки от первого слоя к последнему, затем - от внутреннего ряда к наружному, отличающийся тем, что форма и конструкция каркаса выполнены из термопластичного диэлектрика с низким тангенсом угла диэлектрических потерь и формируются в процессе укладки провода в результате разогрева термопластичного диэлектрика до вязкотекучего состояния и его подачи в зону укладки провода с последующим спеканием, а подача провода и процесс укладки обеспечиваются устройством позиционирования.1. A method of manufacturing spiral inductance coils, consisting of one or more layers and rows, in which first turns are connected in series from the first layer to the last, then from the inner row to the outer, characterized in that the shape and structure of the frame are made of a thermoplastic dielectric with low tangent of the angle of dielectric losses and are formed in the process of laying the wire as a result of heating the thermoplastic dielectric to a viscous-flow state and feeding it into the zone of laying the wire with subsequent sintering, and the wire feed and the laying process are provided by a positioning device. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зону укладки подается горячий поток воздуха для разогрева до необходимой температуры вязкотекучего состояния термопластичного диэлектрика.2. The method according to claim 1, characterized in that a hot air flow is supplied to the laying zone to warm up to the required temperature of the viscous-flow state of the thermoplastic dielectric. 3. Способ по п.1, отличающийся тем, что разогрев, дозация и подача термопластичного диэлектрика осуществляется в экструдере, а устройство позиционирования укладываемого провода совмещено с соплом экструдера.3. The method according to claim 1, characterized in that the heating, dosage and supply of the thermoplastic dielectric is carried out in the extruder, and the device for positioning the laid wire is aligned with the nozzle of the extruder. 4. Способ по п.1, отличающийся тем, что укладка катушки индуктивности ведется на закрепленную подложку из термопластичного диэлектрика.4. The method according to claim 1, characterized in that the inductance coil is laid on a fixed thermoplastic dielectric substrate. 5. Способ по п.1, отличающийся тем, что для позиционирования провода в процессе укладки катушки используется стол для укладки.5. A method according to claim 1, characterized in that a stacking table is used to position the wire in the process of placing the coil. 6. Способ изготовления спиральных катушек индуктивности, состоящих из одного или нескольких слоев и рядов, отличающийся тем, что форма и конструкция каркаса выполнены из термопластичного диэлектрика с низким тангенсом угла диэлектрических потерь и формируются в процессе укладки провода с изоляцией из термопластичного диэлектрика в катушку с локальным разогревом изоляции провода до вязкотекучего состояния в месте укладки провода катушки индуктивности с последующим спеканием диэлектрика, а подача провода и процесс укладки обеспечиваются устройством позиционирования.6. A method of manufacturing spiral inductance coils consisting of one or more layers and rows, characterized in that the shape and structure of the frame are made of a thermoplastic dielectric with a low tangent of the dielectric loss angle and are formed in the process of laying a wire with insulation from a thermoplastic dielectric into a coil with a local by heating the insulation of the wire to a viscous-flowing state at the place of laying the wire of the inductor with subsequent sintering of the dielectric, and the supply of the wire and the process of laying are provided by a positioning device. 7. Способ по п.6, отличающийся тем, что в зону укладки подается горячий поток воздуха для разогрева до необходимой температуры вязкотекучего состояния термопластичного диэлектрика.7. The method according to claim 6, characterized in that a hot air flow is supplied to the laying zone to warm up to the required temperature of the viscous-flow state of the thermoplastic dielectric. 8. Способ по п.6, отличающийся тем, что укладка катушки индуктивности ведется на закрепленную подложку из термопластичного диэлектрика.8. A method according to claim 6, characterized in that the inductance coil is laid on a fixed thermoplastic dielectric substrate. 9. Способ по п.6, отличающийся тем, что для позиционирования провода в процессе укладки катушки используется стол для укладки.9. A method according to claim 6, characterized in that a stacking table is used to position the wire during the placement of the coil.
RU2020135258A 2020-10-26 2020-10-26 Method for manufacturing induction coils and induction coil RU2758986C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135258A RU2758986C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Method for manufacturing induction coils and induction coil

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020135258A RU2758986C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Method for manufacturing induction coils and induction coil

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2758986C1 true RU2758986C1 (en) 2021-11-08

Family

ID=78466721

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020135258A RU2758986C1 (en) 2020-10-26 2020-10-26 Method for manufacturing induction coils and induction coil

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2758986C1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563557A (en) * 1978-11-04 1980-05-13 Sanyo Electric Co Ltd Winder
SU853835A1 (en) * 1979-11-30 1981-08-07 Предприятие П/Я А-1001 Terminal block
SU1417054A1 (en) * 1986-11-03 1988-08-15 Опытный Завод Физико-Механического Института Ан Усср Method of producing frameless toroidal inductance coils
SU1742870A1 (en) * 1989-11-21 1992-06-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Технологический Институт Электроизоляционных Материалов И Фольгированных Диэлектриков Method of manufacture of coils for high-voltage electric engineering devices
RU2051436C1 (en) * 1990-04-17 1995-12-27 Новосибирское авиационное производственное объединение Device for manufacture of windings
US5610433A (en) * 1995-03-13 1997-03-11 National Semiconductor Corporation Multi-turn, multi-level IC inductor with crossovers
RU2008129113A (en) * 2005-12-16 2010-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) HIGH VOLT TRANSFORMER
RU2482562C2 (en) * 2010-07-09 2013-05-20 В & С Ворлд Ко. Лтд Hv pulse coreless transformer
RU2566810C2 (en) * 2014-03-07 2015-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Method of coil manufacturing of high voltage electrotechnical device

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5563557A (en) * 1978-11-04 1980-05-13 Sanyo Electric Co Ltd Winder
SU853835A1 (en) * 1979-11-30 1981-08-07 Предприятие П/Я А-1001 Terminal block
SU1417054A1 (en) * 1986-11-03 1988-08-15 Опытный Завод Физико-Механического Института Ан Усср Method of producing frameless toroidal inductance coils
SU1742870A1 (en) * 1989-11-21 1992-06-23 Всесоюзный Научно-Исследовательский Проектно-Технологический Институт Электроизоляционных Материалов И Фольгированных Диэлектриков Method of manufacture of coils for high-voltage electric engineering devices
RU2051436C1 (en) * 1990-04-17 1995-12-27 Новосибирское авиационное производственное объединение Device for manufacture of windings
US5610433A (en) * 1995-03-13 1997-03-11 National Semiconductor Corporation Multi-turn, multi-level IC inductor with crossovers
RU2008129113A (en) * 2005-12-16 2010-01-27 Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. (Nl) HIGH VOLT TRANSFORMER
RU2482562C2 (en) * 2010-07-09 2013-05-20 В & С Ворлд Ко. Лтд Hv pulse coreless transformer
RU2566810C2 (en) * 2014-03-07 2015-10-27 Федеральное государственное унитарное предприятие "Российский федеральный ядерный центр - Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е.И. Забабахина" Method of coil manufacturing of high voltage electrotechnical device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2481662C2 (en) Flat coil
US9799448B2 (en) Inductor, transformer, and method
CN102569249B (en) Three-dimensional inductor
TWI313016B (en) Laminated capacitor and manufacturing method thereof
CN102598261A (en) High impedance electrical connection via
JP7350239B2 (en) High frequency power supply system
JP2008177574A (en) Toroidal inductor design for improved q
US11942428B2 (en) Inductors with through-substrate via cores
US20200402712A1 (en) Multilayered coils
JP2020536462A (en) RF filter for multi-frequency radio frequency (RF) bias
RU2758986C1 (en) Method for manufacturing induction coils and induction coil
US6980075B2 (en) Inductor having high quality factor and unit inductor arranging method thereof
TW200903537A (en) Inductor structure
CN107256757A (en) Magnetic core is embedded in the PCB high temperature resistant common mode inductance with screen layer
US20170140865A1 (en) Multi-frequency inductors with low-k dielectric area
JP2023512373A (en) Resonant LC structure using stand-alone capacitors
CN105957691A (en) Three-dimensional winding inductor, transformer, equalizer and LC filter
JP5358460B2 (en) Small low-loss inductor element
CN106548852B (en) Laminated inductance and electronic equipment
JP2010153178A (en) Induction heating lc module
TW200400523A (en) Inductor capacitor serial resonant circuit, board with built-in inductor capacitor serial resonant circuit, and manufacturing method of the same
JP6164749B2 (en) High frequency power coil and method of manufacturing the same
Leonardi et al. Ultra-Compact Design of Additively Manufactured Variable Cross Section Profile Bar Winding for Traction Motor
CN110660567A (en) Laminated coil and method for manufacturing same
KR101964079B1 (en) Process for preparing silver-coated and surface-expanded spiral wire for high efficiency and high frequency transformer