TW201503182A

TW201503182A - 感應器

Info

Publication number: TW201503182A
Application number: TW103116782A
Authority: TW
Inventors: Ekstroem Fredrik Af; Ola Andersson; Lars Hultman
Original assignee: Hoganas Ab Publ
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2014-05-12
Publication date: 2015-01-16
Also published as: WO2014184105A1

Abstract

本發明揭示一種感應器，其包括一線圈及一感應器磁芯，該感應器磁芯包括由該線圈包圍之一內磁芯部分及包圍該線圈且界定該感應器磁芯之一外表面之一外磁芯部分；其中該感應器進一步包括包圍該感應器磁芯之一管狀屏蔽套管，其中該套管之一內表面與該感應器磁芯之一外表面接觸。

Description

感應器

本發明係關於感應器。

感應器(有時亦稱為反應器或扼流圈)用於多種應用中，諸如信號處理、雜訊過濾、發電、電傳輸系統等。為提供更精巧及更高效之感應器，該感應器之導電繞線或線圈可經配置圍繞一長形導磁磁芯，即，一感應器磁芯。一感應器磁芯較佳地由呈現比空氣更高之一導磁率之一材料製成，其中該感應器磁芯可實現具有增大電感之一感應器。

感應器磁芯可用在各式各樣之設計及材料中，每一者具有其特定優點及缺點。在諸多感應器中，感應器磁芯包括由線圈包圍之一內磁芯部分及包圍線圈且界定感應器磁芯之一外表面之一外磁芯部分。一種此類型之感應器即所謂的罐形磁芯感應器。

鑒於在不同應用中對感應器之不斷增大之需求，仍存在對於具有一靈活及高效設計且可用於一廣泛應用範圍中之感應器之需求。

為提供一低磁阻磁通路徑，感應器磁芯通常由具有一高導磁率之材料製成。然而，此等材料可輕易飽和，尤其在較高磁動力(MMF)時。一旦飽和，感應器之電感可減小，其中可使用感應器磁芯之電流範圍減少。改良可使用範圍之一已知措施係將一磁通屏障(例如，以一氣隙之形式)配置於該磁芯(繞該磁芯配置該繞線)之部分中。一經適當配置之氣隙導致一減少之最大電感。其亦減少對電流變化之電感靈敏度。可使用不同寬度之氣隙調整該感應器之性質。

由感應器引起之另一問題係磁場在該感應器外側之洩漏。此等磁場可影響在該感應器附近之其他組件之效能或甚至損害在該感應器附近之其他組件。再者，此等磁場可在包圍材料中(例如)藉由耦合至其他磁結構(諸如底盤鋼板或接近該感應器之類似殼體)引起渦流，因此導致在其他組件中產生熱。再者，此可不利地影響其他組件之效能或甚至損害其他組件。取決於渦流之發展且取決於該結構是否導磁且導致至包圍結構之一耦合，時變磁場在該感應器外側之洩漏可導致不同效應。

因此在諸多應用中，可期望提供藉由該感應器產生之磁場之屏蔽。感應器之又另一問題可為在該感應器中產生之熱可增大線圈中之銅損。特定言之，線圈之溫度之一增大導致該電線之電阻率之一增大，導致較大損耗。由於該線圈經常可經設計以使得最大損耗(例如)大約在磁芯損耗及繞線損耗之間等分，且當該感應器電流較高時該等最大損耗之至少一主要部分與該電線相關，因此將該線圈及繞線保持在一低溫係有利的。

US 2012/0299678揭示一反應器，其包含由鋁製成且具有一類似盒蓋之形狀之一外殼，其中該外殼之外表面具有一散熱結構。該外殼及蓋由鋁製成且因此亦用作針對電磁干擾之屏蔽。

然而，仍期望提供靈活且易於製造之改良感應器。

特定言之，由於溫度位準由對結構之外表面面積之損耗比率規定，因此小且高效之感應器可展示較高溫度。假定在恆定損耗位準，一較小感應器將展示較高表面溫度。該感應器結構之溫度分級界定可允許溫度之實際限制以(例如)實現對於絕緣材料之安全樣態及標準。因此，一小且高溫之感應器設計需要昂貴材料以實現高溫要求。使感應器之活性材料體積保持較小且亦能夠以低成本提出對工業及商業有利之產品係符合一般利益。

根據一第一樣態，在本文中揭示一感應器之實施例，該感應器包括一線圈及一感應器磁芯；其中該感應器進一步包括包圍該感應器磁芯之一管狀屏蔽套管，其中該套管之一內表面與該感應器磁芯之一外表面接觸。

由於該屏蔽結構係一管狀套管，因此其可易於(例如)由類似鋁之可擠壓材料製造為不同於該感應器磁芯之一分開組件以用於隨後與該感應器磁芯組裝。為此，該套管可具有沿著其之軸向長度之一固定橫截面輪廓。

該感應器可易於滑入至該套管內側之位置中，同時在該感應器磁芯之圓周表面與該套管之間提供一緊密配合。該管狀套管可包圍該感應器之整個圓周(垂直於軸向而量測)或該圓周之僅一主要部分，即，大於50%，例如，大於75%(諸如大於80%)。

當該套管包括從該套管之一外表面延伸之熱消散結構，提供該感應器之一改良冷卻。該等熱消散結構可為突出物、脊、鰭片及/或諸如此類。當該等熱消散結構在該套管之一軸向上延伸時，該屏蔽套管可易於製造。在一些實施例中，該感應器磁芯具有一圓柱形狀且該套管包括由一管狀壁界定之一空心圓柱部分，該等熱消散結構從該管狀壁橫向延伸。在一些實施例中，該等熱消散結構具有各自長度，使得垂直於該軸向之該套管之一橫截面具有一大體上矩形之周邊。因此，該感應器具有一矩形佔據面積，藉此在提供一較大熱消散表面的同時促進緊鄰其他組件(例如，其他類似感應器)之節省空間之放置。該等熱消散結構之一些或全部可從該外表面徑向突出。替代性地或另外，一些熱消散結構可在一或多個不同方向上突出。

當該套管之該外表面包括界定一安裝表面之一平面區段(例如，相切於包圍該感應器磁芯之一管狀壁)時，該套管促進通過該安裝表面遠離該感應器之一改良熱轉移。

一般期望可以一靈活方式將一感應器安裝至(例如)不同冷卻結構，例如在一裝置罩殼之壁之外側上具有冷卻構件之該裝置罩殼之壁之內側上。該等冷卻構件可能配置為自然對流、強迫氣流或液體冷卻結構。

此外，在一些應用中，期望在該感應器之附近提供一高效電纜配置，從而避免引導至該感應器/從該感應器引導之長佈線，或從而避免該佈線在一給定設置之其他組件之附近。

當該套管包括一或多個軸向延伸之安裝元件時，該感應器可易於安裝且同時維持有成本效率之製造。舉例而言，該等軸向延伸之安裝元件可包括用於接收一螺栓之一或多個軸向通道，因此允許安裝於垂直於該套管之軸之一表面上。替代性地或另外，該等軸向延伸之安裝元件可包括一或多個軸向延伸、橫向敞開之通道，其等可用於(例如)藉由可接合通道壁之自削螺絲而安裝至相對於該套管相切之一表面。又替代性地或另外，該套管可包括安裝凸緣，該套管可安置於該等安裝凸緣上且諸如夾鉗、螺絲或螺栓之緊固元件可接合至該等安裝凸緣。為此，該等凸緣之每一者可界定一接觸表面及一朝外導向之邊緣；在一些實施例中，該凸緣之該接觸表面可平行於該套管之一安裝表面。

該管狀套管在其之各自軸端具有敞端。該感應器可進一步包括一或多個端板，其等之每一者可安裝至該管狀套管之該等敞端之一各自一者，從而關閉該端部，因此提供額外磁屏蔽及額外熱消散表面。在一些實施例中，該等端板之一者或全部包括一腔室，該腔室具有允許一冷卻流體循環通過該腔室之一入口埠及一出口埠。該冷卻流體可為任何合適之冷卻流體，例如，諸如水之一冷卻液體。在一些實施例中，多個感應器可沿著一共軸堆疊，例如，將一端板夾置於兩個鄰近套管之間。該腔室可經定型及定大小以使得其具有在軸向上實質上等於或(視情況)稍微小於或大於該感應器磁芯之橫截面形狀及大小之一橫截面形狀。

該套管及/或該等端板可由諸如鋁或鋁合金之一金屬材料或諸如氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼或碳化矽之一陶瓷材料製成。特定言之，當該套管及/或該等端板由諸如鋁之一非磁性但導電之材料製成時，該套管及/或(諸)端板提供局限該磁場至該感應器之內部之一高效屏蔽。該套管可有利地由諸如鋁之一可擠壓材料製造。將暸解，在一些實施例中，僅面向該感應器磁芯之該屏蔽之一部分由鋁或一類似非磁性但導電之材料製成，而未直接面向接觸該感應器磁芯之一部分可由例如塑膠或其他可塑材料之一不同材料製成。

在一些實施例中，該端板包括：一基底組件，其界定一凹槽之一底部及側壁；及一蓋元件，其經調適以覆蓋該凹槽之一敞開側以使得該基底組件及該蓋共同界定該腔室。該腔室可經定型及定大小以使得其具有在軸向上實質上等於或(視情況)稍微小於或大於該感應器磁芯之橫截面形狀及大小之一橫截面形狀。在一項實施例中，該蓋具有等於該感應器磁芯之該形狀及大小之一形狀及大小。該板可經安裝以使該蓋面向該感應器磁芯從而在該感應器磁芯之該外表面與該端板之間提供一緊密配合。在一些實施例中，該端板可經定型及定大小以使得當與該套管組裝時，該蓋稍微突出至該管狀套管中。該基底組件可由諸如塑膠之任何合適材料製成。該蓋可由一金屬材料製成，例如，鋁或相關於該套管描述之類似材料。

在一些實施例中，該套管包括一軸向延伸之槽，因此允許至/來自該線圈之電線經引導通過該套管。當該槽延伸跨越該套管之整個軸向長度時，管狀套管壁可在該感應器磁芯插入至該套管中期間有彈性地朝外彎曲，因此在該感應器磁芯與該套管之間提供一緊密配合及緊密接觸，同時允許一簡單組裝。

該感應器可為罐形磁芯類型。在一些實施例中，該感應器磁芯包括由該線圈包圍之一內磁芯部分及包圍該線圈且界定該感應器磁芯之一外表面之一外磁芯部分。在一些實施例中，該感應器磁芯包括兩個分開的感應器磁芯組件，當該等組件與彼此組裝在一起時，其等共同形成該感應器磁芯且界定一共軸。

在本文中描述之感應器可製造為各種大小。在一些實施例中(例如，在感應器磁芯組件由經壓實之粉末製成之實施例中)，該感應器磁芯之徑向尺寸可在30毫米與300毫米之間，諸如在40毫米與250毫米之間。該感應器磁芯之軸向尺寸可低於300毫米，例如低於200毫米，例如低於100毫米。

該外磁芯部分可包圍該線圈及該等軸端之整個圓周，或該外磁芯部分可包圍該線圈及/或該等軸端之該圓周之一主要部分。在一些實施例中，該感應器磁芯包括一內磁芯部件及一外磁芯部件，該內磁芯部件及該外磁芯部件之每一者在一第一基底部件與一第二基底部件之間軸向延伸且在該第一基底部件與該第二基底部件之間提供各自磁通路徑；其中該外磁芯部件至少部分包圍該內磁芯部件，藉此界定圍繞該內磁芯部件之一空間之一外圓周以用於在該內磁芯部件與該外磁芯部件之間容納一繞線。

該內磁芯部件可形成為一圓柱形或一管狀結構或其可具有一不同橫截面形狀，例如，多邊形。該內磁芯部件可由各自第一內磁芯部件及第二內磁芯部件形成，其等之每一者從該第一基底部件及該第二基底部件之一各自一者朝向彼此延伸。

該第一基底部件及該第二基底部件可形成為各自板，例如，圓形板，其中該內磁芯部件從該等板之一中心軸向延伸，且其中該外磁芯部件從該等端板之一周邊部分延伸，且其中該基底部件提供連接該內磁芯部件與該外磁芯部件之一徑向磁通路徑。

經組裝之感應器磁芯可具有帶一圓形橫截面之圓柱形狀。替代性地，該感應器可具有一不同橫截面形狀，諸如多邊形，例如六邊形、矩形或諸如此類。當該套管界定對應於該感應器磁芯之該橫截面形狀之一管狀空心形狀時，提供該套管圍繞該感應器磁芯之一緊密配合。當該感應器磁芯具有跨其之整個長度之一固定橫截面時，該感應器磁芯可易於滑入至該套管內側之位置中，同時在跨該感應器之該整個長度上與該套管之該內表面接觸。

該套管可具有一軸向長度從而完全容納該感應器磁芯，即，從而沿著該感應器磁芯之該整個軸向長度包圍該感應器磁芯。在一些實施例中，該套管稍微長於該感應器磁芯，從而允許一或多個端板之一部分突出至該套管之該等敞端中且接觸該感應器磁芯之該等端面。將暸解，該套管可提供為各種長度。因此，可提供用於容納各種大小之感應器磁芯之套管及甚至容納軸向延伸至彼此且視情況由屏蔽板分開之多個感應器磁芯之套管。

在本文中描述之該感應器磁芯之實施例適合於由粉末冶金(P/M)生產方法生產。因此，在一些實施例中，該感應器磁芯由諸如經壓實之軟磁粉末之一軟磁材料製成，藉此簡化感應器磁芯組件之製造且在該軟磁材料中提供一高效三維磁通路徑從而允許一感應器磁芯中之(例如)徑向、軸向及圓周磁通路徑組件。在此處及下文中，術語軟磁旨在指代可經磁化但在移除磁化場時不傾向於保持磁化之一材料之一材料性質。一般言之，在一材料之矯頑磁力不大於1kA/m時，其可被描述為軟磁(見(例如)David Jiles之「Introduction to Magnetism and Magnetic materials」第一版，1991年，ISBN 0 412 38630 5(HB)第74 頁)。

在本文中使用之術語「軟磁複合材料」(SMC)旨在指代經按壓/壓實且經熱處理之具有三維(3D)磁性質之金屬粉末成分。SMC成分通常由經壓實以形成可在一單一步驟中具有複雜形狀之均勻各向同性成分之表面絕緣之鐵粉粒子組成。

該軟磁粉末可為(例如)一軟磁鐵粉或含有Co或Ni或含有其部分之合金之粉末。該軟磁粉末可為一實質上純的且經水霧化之鐵粉或具有已塗佈有一電絕緣體之不規則形狀之粒子之一海綿鐵粉。在本文中，術語「實質上純的」意謂該粉末實質上不應含有夾雜物且諸如O、C及N之雜質之量應保持在一最低程度。基於重量之平均粒子大小大體上可小於300μ微米及大於10μ微米。

然而，可使用任何軟磁金屬粉末或金屬合金粉末，只要軟磁性質足夠且該粉末適用於模具壓實即可。

該等粉末粒子之電絕緣體可由一無機材料製成。尤其合適的係在US 6348265(其以引用的方式併入本文中)中揭示之絕緣體之類型，該案關注由具有一絕緣含氧及含磷屏障之本質上純鐵構成之一基礎粉末之粒子。可用之具有絕緣粒子之粉末如可從瑞典之Höganas AB獲得之Somaloy® 500、Somaloy® 550或Somaloy® 700。

再者，該感應器之模組化設計進一步實現僅從一限定數目之組件製造一感應器之多個版本，例如，以感應器之軸垂直於一安裝表面而安裝之感應器、以感應器之軸平行於一安裝表面而安裝之感應器、具有或不具有一或多個端板之感應器、具有藉由一冷卻流體冷卻之一或多個端板之感應器等。

本發明係關於不同樣態，其包含在上文中及在下文中描述之感應器、對應方法、器件及/或產品構件，每一者產生關於第一提及之樣態描述之一或多個益處及優點，且每一者具有對應於關於第一提及之樣態描述及/或在隨附申請專利範圍中揭示之實施例之一或多個實施例。

特定言之，在本文中揭示的係用於一感應器之一屏蔽/罩殼之實施例，該感應器包括一線圈及一感應器磁芯；其中該屏蔽/罩殼包括經定大小且經定型以包圍該感應器磁芯之一管狀屏蔽套管，其中該套管之一內表面與該感應器磁芯之一外表面接觸。

根據另一樣態，在本文中揭示的係用於一感應器之一屏蔽結構之一端板之實施例，該感應器包括一線圈及一感應器磁芯，該屏蔽結構包圍該感應器磁芯且界定用於接收該感應器磁芯之至少一個開口，其中該端板包括一腔室，該腔室具有用於容納及循環一冷卻流體通過該腔室之一入口及一出口。特定言之，該端板可包括：一基底組件，其界定一凹槽之一底部表面及側壁；及一蓋元件，其經調適以覆蓋該凹槽之一敞開側以使得該基底組件及該蓋共同界定該腔室。

100‧‧‧感應器磁芯/定子磁芯/內磁芯

101‧‧‧內部

102‧‧‧外部/外磁芯部分

103‧‧‧端部

104‧‧‧線圈

105‧‧‧套管

106‧‧‧端板

107‧‧‧端板

208‧‧‧電線

209‧‧‧熱消散結構

210‧‧‧槽

211‧‧‧通道

212‧‧‧安裝表面

213‧‧‧凸緣

214‧‧‧開孔

215‧‧‧安裝孔

216‧‧‧埠

309‧‧‧熱消散結構/熱消散特徵

317‧‧‧通道

318‧‧‧線

319‧‧‧線

320‧‧‧內接觸表面

409‧‧‧熱消散特徵

421‧‧‧支撐表面/平面支撐/支撐/支撐板

422‧‧‧螺栓

423‧‧‧螺栓

524‧‧‧夾鉗部件

611‧‧‧通孔

616‧‧‧輸入/輸出埠

726‧‧‧基板

727‧‧‧圓形脊

728‧‧‧通道

729‧‧‧腔室

730‧‧‧徑向脊

731‧‧‧入口

732‧‧‧出口

733‧‧‧密封環

734‧‧‧蓋

735‧‧‧部分

736‧‧‧脊之中心端

將在本文中揭示之樣態之實施例之下列闡釋性及非限制性描述中參考隨附圖式更詳細描述在本文中揭示之各種樣態之實施例以及本發明概念之額外目標、特徵及優點，其中類似元件符號指代類似元件，除非另外陳述，其中：圖1展示一感應器之一實施例之一示意性橫截面視圖。

圖2展示感應器之一實施例之一三維視圖。

圖3a及圖3b展示用於一感應器之一管狀屏蔽結構。

圖4a及圖4b圖解說明安裝於一基板上之一感應器之一實施例之實例。

圖5a及圖5b展示感應器之另一實施例。

圖6展示感應器之另一實施例。

圖7展示用於一感應器之一屏蔽結構之一端板之一實施例。

圖1展示一感應器之一實施例之一示意性橫截面視圖。感應器包括一感應器磁芯100及一線圈104。感應器磁芯100包括一內部101，線圈104圍繞內部101繞線。內部可為具有圓形橫截面或一不同形狀之一橫截面之一軸向延伸之桿。感應器磁芯進一步包括包圍線圈104之一外部。在此實例中，外部包括一管狀外部102及將管狀外部102與內部101連接之板狀端部103。管狀外部與內部同軸。內部及外部界定具有用於容納線圈之環形橫截面之一空心空間。可由多個組件製造感應器磁芯，例如，由兩個杯狀半體，其中每一半體具有從杯之底部突出之一中心桿。兩個半體可經組裝軸向對齊，且其等各自之中心桿面向彼此。將暸解，在替代實施例中，感應器磁芯及/或線圈之形狀及/或配置可不同。

線圈104具有一管狀形狀且經定大小以使其包圍內磁芯部分且適配入內磁芯部分與外磁芯部分之間的空間中。感應器磁芯進一步包括一繞線引入及/或其他特徵(未展示從而簡化圖解說明)。引入可配置於(例如)管狀外磁芯部分102中或端部103之一者中。

感應器磁芯可由經壓實之磁粉材料製成。材料可為軟磁粉末。材料可為肥粒鐵(ferrite)粉末。材料可為表面絕緣之軟磁粉末，例如，包括具備一電絕緣塗層之鐵粒子。材料之電阻率可使得實質上抑制渦流。作為一更特定之實例，材料可為一軟磁粉末，例如，來自瑞典之Hoeganaes AB,S-263 83 Hoeganaes之產品系列Somaloy(例如，Somaloy(R)110i、Somaloy(R)130i或Somaly(R)700HR)。

替代性地，感應器磁芯或其之部分可由具有一足夠高之導磁率(高於空氣之導磁率)之一不同材料製成及/或由複數個個別物件組裝而非在一單一物件中形成。

感應器進一步包括一屏蔽結構或罩殼，其分別包括一管狀套管 105及端板106及107。屏蔽結構包圍定子磁芯100從而減少在感應器外側之磁場。為此，屏蔽結構由一非磁性但導電之材料製成，例如，具有小於2之一相對導磁率之一材料，諸如鋁或一鋁合金。

套管105具有一形狀及大小從而圍繞感應器磁芯緊密配合。套管105在兩端皆敞開。在圖1之實例中，套管之敞端分別藉由端板106及107關閉。

圖2展示一感應器之另一實施例。感應器包括一感應器磁芯100及一線圈(未展示)。感應器磁芯100及線圈可為關於圖1描述之類型。感應器進一步包括一屏蔽結構，其包括一管狀套管105及一端板106。

圖3展示管狀套管105之一更詳細視圖。特定言之，圖3a展示套管105之一三維視圖而圖3b展示在軸向上所見之套管之一俯視圖。繼續參考圖2而參考圖3，管狀套管105包括一管狀壁，管狀壁具有界定一內空心空間以用於容納感應器磁芯100之一內接觸表面320。在此實例中，內磁芯100具有圓柱形狀且因此套管105具有一圓柱形內接觸表面320，內接觸表面320經定型及定大小以與感應器磁芯接觸。套管包括從管狀壁朝外突出之熱消散結構209及309。因此，套管105允許來自感應器之熱高效地消散。在此實例中，熱消散結構係軸向延伸之鰭片。其等具有不同長度從而給套管可緊密地內接於一矩形中之一橫截面輪廓，如在圖3b中藉由線318及319所指示，因此，感應器可易於以一節省空間之方式配置於至其他組件及(特定言之)其他類似感應器之緊密近接中。

如在圖1之實例中，圖3之屏蔽結構由一非磁性但導電之材料製成，例如，具有小於2之一相對導磁率之一材料，諸如鋁或一鋁合金。套管具有一固定橫截面輪廓，因此允許(例如)藉由一擠壓程序之套管之高效生產。套管由鋁製成。然而，將理解，可使用其他材料。

套管包括數個安裝結構以允許經組裝之感應器在不同定向上安裝，例如，如針對如圖2中之一感應器但不具有端板而在圖4中圖解說明。將暸解，圖2之包含一端板之感應器或包括兩個端板(在每一端部上具有一個端板)之一感應器可以相同方式安裝。

特定言之，套管包括相切於包圍感應器磁芯之管狀壁之一平面安裝表面212。因此，如在圖4a中圖解說明，感應器可定位於一支撐表面421上，安裝表面212面向支撐表面421。因此安裝表面促進在套管與安裝表面之間高效地交換熱，且藉由支撐表面將熱引導遠離感應器。

套管進一步包括軸向延伸之L狀凸緣213，其等提供平行於安裝表面212之一接觸表面及朝外定向之邊緣。因此，當感應器用其之安裝表面212安置於一平面支撐421上時，凸緣213之接觸表面亦與支撐421接觸且允許經由夾鉗或經由螺絲或螺栓422延伸通過開孔214或通過凸緣中之孔將感應器固定至支撐421(如在圖4a中圖解說明)。在安裝表面之兩側上皆提供凸緣213從而提供一穩定支撐及簡單安裝。在凸緣213與支撐表面421之間的熱消散特徵309具有一長度以使得其等之邊緣與安裝表面對齊。再者，在凸緣213與支撐表面之間的消散特徵在垂直於安裝表面212之一方向上從管狀套管壁延伸。因此，安裝表面、凸緣213及其等之間的消散特徵309之邊緣共同形成一穩定、平面支撐。

每一凸緣及熱消散特徵之一鄰近一者界定在遠離且垂直於安裝表面212之方向上敞開之一通道317。因此，可藉由將一自削螺絲從下側推進至通道317而將感應器安裝至一支撐板421。

套管進一步促進如圖4b中圖解說明之經組裝之感應器之安裝，即，其之軸垂直於安裝表面421。為此，套管包括從管狀套管壁朝外徑向延伸且界定用於接收一螺栓423或一螺絲或一類似緊固元件之一軸向通道211之安裝特徵。

因此，感應器可在替代定向上安裝而不需要在套管內重新組裝感應器磁芯。再者，形成通道211、凸緣213及安裝表面之安裝特徵亦有助於熱消散。

套管105具有一形狀及大小從而圍繞感應器磁芯緊密配合。套管105在兩端皆敞開且允許簡單組裝。

套管105包括一軸向延伸之槽210，因此允許來自線圈之電線饋通套管。此外，槽允許管狀壁稍微朝外按壓從而易於將感應器磁芯滑入至適當位置中。

再次參考圖2，端板106可藉由螺栓或螺絲、藉由膠黏或以另一合適方式安裝至套管之端部。端板包括在其之隅角之安裝孔215，其等提供用於將經組裝之感應器安裝至一支撐板之又另一選擇。端板覆蓋套管之整個開口。如將在下文中更詳細描述，端板可包括用於接收及循環一冷卻流體之一腔室。為此，端板之一側面包括與腔室進行流體連通之入口埠及出口埠216從而允許冷卻流體循環通過腔室。

圖2之感應器僅包括一個端板覆蓋套管之敞端之一者。然而，將暸解，在其他實施例中，兩個敞端可由一各自端板覆蓋。類似地，在又其他實施例中，感應器可僅具有一套管且具有/不具有任何敞端由任何端板覆蓋。

圖5展示一感應器之另一實例。特定言之，圖5a展示感應器之一三維視圖而圖5b展示從軸向上所見之一俯視圖。圖5之感應器類似於圖4之感應器，其中感應器包括一感應器磁芯100、一線圈(未展示)及一套管105，例如，如關於圖3描述之一套管。如上文描述，套管105具備一軸向延伸之槽210以允許電線208從線圈饋出，且在將感應器磁芯滑入至適當位置中時允許管狀壁稍微伸展開。一旦感應器經組裝，特定言之在不具有端板之實施例中，可期望固定管狀壁以防伸展開，因為此可導致感應器滑出套管。為此，管狀壁可藉由一或多個夾鉗部件524拉向彼此，例如一彈性夾鉗部件可卡扣至在槽210之兩側上之熱消散特徵409上且接合熱消散特徵409。替代性地或另外，套管可藉由膠水或其他合適緊固構件附接至感應器磁芯。

圖6展示一感應器之又另一實施例。圖6之感應器類似於圖2中之感應器，除了感應器分別包括兩個端板106及107，端板之每一者覆蓋套管105之敞端之一各自一者。在圖6之實例中，端板106及107與彼此相同，即，端板107亦包括與端板內側之一腔室進行流體連通之輸入/輸出埠616。端板107包括通孔611，其等與通道211對齊，因此仍允許感應器易於以其軸垂直於其所安裝之支撐表面而安裝。應理解，端板106包括對應孔。

圖7展示用於一感應器之一端板(例如，圖2或圖6之端板106)之一實例之一分解圖。端板106包括一基板726，基板726包括界定一凹槽之一圓形脊727。脊包括位於其之徑向內圓周之一通道728以用於接收一密封環733。端板進一步包括經定型及定大小以放置於脊上之一蓋734從而界定在基板726與蓋734之間且由脊727定界之一腔室729。蓋可藉由膠黏或藉由其他合適構件固定至脊。因此，脊及蓋稍微從基板突出。

腔室729包括一入口731及一出口732，其等之每一者與位於基板726之一邊緣之埠216之一各自一者進行流體連通。基板包括一徑向脊730從腔室之中心延伸至位於入口731與出口732之間的腔室之周邊之一位置，因此導致冷卻流體通過入口731進入腔室以圍繞脊730朝向出口732流動。因此確保流體流動通過整個腔室。脊之中心端736形成為一圓柱形突出物，其上可安置蓋之中心，因此防止蓋朝內彎曲。

將入口731及出口732與各自埠216連接之通道容納於具有對應於脊727之高度之一增大高度之基板之一部分735中。增大高度部分735從脊727之一外周邊延伸至基板之邊緣。然而，將暸解，可提供導致一入口與一出口之間的一流體流動之其他腔室設計，例如，一曲折流動。

經組裝之端板安裝至套管上，蓋734面向感應器磁芯。特定言之，如在圖7中最容易看見，脊727及蓋734經定型及定大小以使得其等突出至套管之開口中以使得蓋與感應器磁芯接觸且基板之邊緣安置於套管之邊緣上。部分735亦延伸至套管中且經定大小及定型以使得其之具有埠216之邊緣部分適配入軸向槽210中，因此提供一精巧設計，易於接達至埠216，及其中部分735作為促進端板對齊之一指向特徵之簡單組裝。

接著，端板可藉由膠黏或其他合適附接構件由螺栓通孔611固定至套管。因此，蓋734與感應器磁芯接觸從而允許感應器磁芯與冷卻流體之間的一高效熱交換。當端板藉由螺栓或類似附接構件固定至套管時，蓋進一步經推動抵靠密封環733，因此防止冷卻流體之洩漏。再者，當蓋734由鋁或如關於套管描述之另一合適材料製成時，提供磁場之一高效屏蔽。基板726亦可由鋁或屏蔽磁場之另一材料製成。替代性地，基板726可例如藉由一射出模製程序，由允許簡單製造之塑膠或其他合適材料製成。此允許端板之一有成本效益之製造，同時由蓋維持高效冷卻及屏蔽。

儘管已詳細描述及展示一些實施例，但本發明並不受其等限制，而亦可體現於由下列申請專利範圍中界定之標的之範疇內之其他方式中。特定言之，應理解，可利用其他實施例，且可在不脫離本發明之範疇之情況下做出結構及功能修改。舉例而言，在上文中，已揭示呈現一圓柱形幾何形狀之感應器磁芯。然而，本發明概念不限於此幾何形狀。舉例而言，感應器磁芯可呈現一橢圓形、三角形、方形或多邊形橫截面。

在本文中描述之感應器之實施例可用於包括光伏打應用之各種應用中，用於功率轉換單元、電壓控制單元、諸如LC或LCL過濾器之過濾器單元等中。在本文中描述之感應器之實施例可用於在各種功率位準(例如，大於500W(諸如大於1kW))、在各種頻率(包括但不限於在2kHz與30kHz之間(諸如5kHz與25kHz之間)的頻率)操作之系統中。

在枚舉若干構件之器件申請專利範圍中，若干此等構件可體現為一個相同結構組件。在互異之獨立請求項中列舉或在不同實施例中描述特定措施之純粹事實並不代表不能使用此等措施之一組合獲益。

應強調，在此說明書中使用之術語「包括」用以規定陳述之特徵、整數、步驟或組件之存在但不排除一或多個其他特徵、整數、步驟、組件或其等之群組之存在或添加。