TW201603071A

TW201603071A - 感應器

Info

Publication number: TW201603071A
Application number: TW104105951A
Authority: TW
Inventors: 艾斯卓姆弗瑞迪克阿夫
Original assignee: 好根那公司
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2015-02-24
Publication date: 2016-01-16
Also published as: EP3111455A1; RU2016137793A; JP2017511977A; RU2016137793A3; CN106233404A; JP6581591B2; WO2015128354A1; KR20160124880A; US20160365193A1; CA2940265A1; AU2015222262A1; CN106233404B; RU2705806C2

Abstract

本發明揭示一種感應器，其包括一線圈及一感應器磁心，該感應器磁心包括由該線圈環繞之一內磁心部分及環繞該線圈且界定該感應器磁心之一外表面的一外磁心部分；其中該感應器進一步包括環繞該感應器磁心之一管狀屏蔽套筒，其中該套筒之一內表面與該感應器磁心之一外表面接觸。

Description

感應器

本發明係關於感應器。

感應器(有時指稱反應器或扼流圈)用於一系列廣泛應用(諸如信號處理、雜訊濾波、發電、輸電系統等等)中。為提供更緊湊且更有效率之感應器，感應器之導電繞組或線圈可配置於一長形導磁磁心(即，一感應器磁心)周圍。一感應器磁心較佳地由呈現比空氣高之一磁導率之一材料製成，其中該感應器磁心可實現具有增大感應係數之一感應器。

感應器磁心可用於各種設計及材料中，該等感應器磁心各具有特定優點及缺點。在諸多感應器中，感應器磁心包括由線圈環繞之一內磁心部分及環繞線圈且界定感應器磁心之一外表面的一外磁心部分。此類型之感應器係所謂之罐形磁心感應器。

鑑於不同應用對感應器之不斷增長需求，仍需要感應器具有一靈活且有效率之設計且可用於廣泛應用中。

為提供一低磁阻磁通路徑，感應器磁心通常由具有一高磁導率之材料製成。然而，此等材料易於變飽和，尤其在磁動勢(MMF)較高時。一旦飽和，則感應器之感應係數會減小，其中感應器磁心可用之電流範圍減小。改良可用範圍之一已知措施係將一磁通障壁(例如，呈一氣隙之形式)配置於繞組配置於其周圍之磁心之部分中。一經適當配置之氣隙導致一減小之最大感應係數。其亦減小對電流變動之感應敏感度。可藉由使用不同寬度之氣隙而調適感應器之性質。

起因於感應器之另一問題係感應器外部之磁場洩漏。此等磁場可影響感應器附近之其他組件之效能或甚至損壞感應器附近之其他組件。再者，該等磁場可(例如)藉由耦合至其他磁性結構(諸如(例如)，靠近感應器之底盤鋼板或類似外殼)而誘發周圍材料中之渦流，因此引起其他組件中產生熱。此外，此可負面影響其他組件之效能或甚至損壞其他組件。感應器外部之時變磁場之洩漏可導致不同效應，其取決於渦流之發展且取決於結構是否具導磁性及是否引起至周圍結構之一耦合。

因此，在諸多應用中，吾人期望提供對由感應器產生之磁場之屏蔽。感應器之又一問題可為感應器中產生之熱，其可增加線圈之銅損。特定言之，提高線圈之溫度引起導線之電阻率增大以導致更高損耗。使線圈及繞組保持處於一低溫係有益的，此係因為線圈通常可經設計使得最大損耗(例如)大致相等地分派給磁心損耗及繞組損耗，且當感應器電流較高時，最大損耗之至少一主要部分與導線相關聯。

US 2012/0299678揭示一種反應器，其包含由鋁製成之一殼體且具有一盒蓋狀形狀，其中該殼體之外表面具有一熱輻射結構。該殼體及該蓋由鋁製成且因此亦用作為電磁干擾之屏蔽。

然而，仍可期望提供靈活且易於製造之改良感應器。

特定言之，有效率之小感應器可展現較高溫度，此係因為溫度位準取決於結構之損耗與外表面面積之比率。假定損耗位準恆定，則感應器越小，將展現之表面溫度越高。感應器結構之溫度分類界定可允許溫度之實際極限以(例如)滿足絕緣材料之安全態樣及標準。因此，一高溫之小感應器設計需要昂貴材料來滿足高溫要求。吾人普遍關心的是：使感應器之活性材料容積變小，且能夠低成本地呈現一具工業及商業效益之產品。

根據一第一態樣，本文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心；其中該感應器進一步包括環繞該感應器磁心之一管狀屏蔽套筒，其中該套筒之一內表面與該感應器磁心之一外表面接觸。

由於該屏蔽結構係一管狀套筒，所以其易於(例如)由可擠壓材料(如鋁)製造為用於隨後與該感應器磁心組裝之不同於該感應器磁心之一分離組件。為此，該套筒可具有沿其軸向長度之一固定橫截面輪廓。

可易於使該感應器滑動至該套筒內之適當位置中，同時提供該感應器磁心之圓周表面與該套筒之間之一適貼配合。該管狀套筒可環繞該感應器之整個圓周(正交於軸向方向所測量)或僅環繞圓周之一主要部分，即，超過50%，例如超過75%，諸如超過80%。

當該套筒包括從該套筒之一外表面延伸之散熱結構時，提供該感應器之一改良冷卻。該等散熱結構可為突起、隆脊、散熱片及/或其類似者。當該等散熱結構沿該套筒之軸向方向延伸時，可易於製造該屏蔽套筒。在一些實施例中，該感應器磁心具有一圓柱形形狀且該套筒包括由一管狀壁界定之一中空圓柱形部分，該等散熱結構從該管狀壁橫向延伸。在一些實施例中，該等散熱結構各自具有長度，使得正交於軸向方向之該套筒之一橫截面具有一大體上呈矩形之周邊。因此，該感應器具有一矩形覆蓋區，藉此有利於緊靠其他組件(例如其他類似感應器)之節省空間放置，同時提供一大散熱表面。該等散熱結構之部分或全部可從外表面徑向突出。替代地或另外，一些散熱結構可沿一或多個不同方向突出。

當該套筒之外表面包括界定一安裝表面(例如，與環繞該感應器磁心相切之一管狀壁)之一平面區段時，該套筒有利於透過該安裝表面而遠離該感應器之一改良熱轉移。

一般可期望一感應器可藉由外部之冷卻而以一靈活方式將一感應器(例如)安裝至(諸如(例如))一設備外殼之壁之內側上之不同冷卻結構。冷卻構件可配置為自然對流、強壓氣流或液體冷卻結構。

此外，在一些應用中，可期望在該感應器附近提供一有效率之電纜配置以避免引至該感應器/從該感應器引出之長佈線或避免佈線位於一給定裝備之其他組件附近。

當該套筒包括一或多個軸向延伸之安裝元件時，可易於安裝該感應器，同時維持具成本效益之製造。例如，該等軸向延伸之安裝元件可包括用於接納一螺栓之一或多個軸向通道，因此允許安裝於正交於該套筒之軸的一表面上。替代地或另外，該等軸向延伸之安裝元件可包括一或多個軸向延伸之橫向敞開通道，其等可(例如)藉由可接合通道壁之自削螺釘而用於安裝至與該套筒相切之一表面。替代地或另外，該套筒可包括該套筒可安放於其上且緊固元件(諸如夾具、螺釘或螺栓)可與其接合之安裝凸緣。為此，該等凸緣可各界定一接觸表面及一向外導向邊緣；在一些實施例中，該凸緣之該接觸表面可與該套筒之一安裝表面平行。

該管狀套筒使其各自軸向端具有開口端。該感應器可進一步包括一或多個端板，其等各可安裝至該管狀套筒之該等開口端之一各自者以封閉該端，因此提供額外磁屏蔽及額外散熱表面。在一些實施例中，該等端板之一或兩者包括一空腔，其具有允許一冷卻流體循環通過該空腔之一入口及一出口。該冷卻流體可為任何適合冷卻流體，例如諸如水之一冷卻液體。在一些實施例中，可沿一共同軸堆疊多個感測器，例如，其中一端板夾於兩個相鄰套筒之間。該空腔可經塑形及設定尺寸使得其具有實質上等於或視情況略微小於或大於該感測器磁心之橫截面形狀及尺寸的沿軸向方向之一橫截面形狀。

該套筒及/或該等端板可由一金屬材料(諸如鋁或鋁合金)或一陶瓷(諸如氮化矽、氧化鋁、氮化鋁、氮化硼或碳化矽)製成。特定言之，當該套筒及/或該等端板由一非磁性但導電之材料(諸如鋁)製成時，該套筒及/或該(等)端板提供將磁場限制於該感應器之內部的一有效率屏蔽。該套筒可有利地由一可擠壓材料(諸如鋁)製造。應瞭解，在一些實施例中，僅面向該感應器磁心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，而不直接與該感應器磁心相向接觸之一部分可由一不同材料(諸如塑料或另一可模製材料)製成。

在一些實施例中，該端板包括：一基底組件，其界定一凹部之一底部及側壁；及一蓋元件，其經調適以覆蓋該凹部之一開口側，使得該基底組件及該蓋一起界定該空腔。該空腔可經塑形及設定尺寸使得其具有實質上等於或視情況略微小於或大於該感應器磁心之橫截面形狀及尺寸的沿軸向方向之一橫截面形狀。在一實施例中，該蓋具有等於該感應器磁心之形狀及尺寸的一形狀及尺寸。該板可與面向該感應器磁心之該蓋安裝在一起以提供該感應器磁心之外表面與該端板之間之一適貼配合。在一些實施例中，該端板可經塑形及設定尺寸使得當該端板與該套筒組裝在一起時，該蓋略微突出至該管狀套筒中。該基底組件可由任何適合材料(諸如塑料)製成。該蓋可由一金屬材料(例如鋁)或類似材料(如相對於該套筒所描述)製成。

在一些實施例中，該套筒包括(例如)呈一軸向延伸狹槽之形式之一開口，因此允許引導導線穿過該套筒而至線圈/引導導線從線圈穿過該套筒。當該狹槽延伸橫跨該套筒之整個軸向長度時，可在將該感應器磁心插入至該套筒期間使管狀套筒壁向外彈性彎曲，因此提供該感應器磁心與該套筒之間之一牢牢配合及緊密接觸，同時允許一容易安裝。在一些實施例中，該開口可填充有一填充材料；該填充材料可界定用於將該感應器安裝至一外部安裝表面之一外表面，例如一大體上呈平面之外表面。該外表面可包括用於將一墊片附接至該外表面之一凹槽或其他特徵。替代地或另外，該填充材料之該外表面可具有用作為一墊片元件之一突起。應瞭解，一填充材料(其填充一感應器之一磁心及/或外殼之開口，且提供用於將該感應器安裝至一安裝表面之一外表面，該外表面視情況具有一墊片)之佈建亦可設置成與不具有本文所描述之一套筒之一感應器連接。

該套筒除具有用於附接一墊片之該凹槽或其他特徵之外，亦可具有緊密接近於該開口以牢牢地附接一墊片之一下切口或凹槽，或可具有該下切口或凹槽來作為用於附接一墊片之該凹槽或其他特徵之一替代。

該感應器可為罐形磁心類型。在一些實施例中，該感應器磁心包括由線圈環繞之一內磁心部分及環繞線圈且界定該感應器磁心之一外表面的一外磁心部分。在一些實施例中，該感應器磁心包括兩個分離感應器磁心組件，其等在彼此組裝在一起時一起形成該感應器磁心且界定一共同軸。

可依各種尺寸製造本文所描述之感應器。在一些實施例中，例如，在其中該等感應器磁心組件由壓實粉末製成之實施例中，該感應器磁心之徑向尺寸可介於30毫米至300毫米之間，諸如介於40毫米至250毫米之間。該感應器磁心之軸向尺寸可低於300毫米，例如低於200毫米，例如低於100毫米。

該外磁心部分可環繞線圈之整個圓周及軸向端，或該外磁心部分可環繞線圈之圓周之一主要部分及/或軸向端。在一些實施例中，該感應器磁心包括一內磁心部件及一外磁心部件，其等各軸向延伸於一第一基底部件與一第二基底部件之間且提供該第一基底部件與該第二基底部件之間之各自磁通路徑；其中該外磁心部件至少部分地環繞該內磁心部件，藉此界定圍繞該內磁心部件之一空間之一外圓周，該空間用於容納該內磁心部件與該外磁心部件之間之一繞組。

該內磁心部件可形成為一圓柱形結構或一管狀結構，或其可具有一不同橫截面形狀，例如多邊形。該內磁心部件可由各自第一內磁心部件及第二內磁心部件形成，該第一內磁心部件及該第二內磁心部件各從朝向彼此之該第一基底部件及該第二基底部件之一各自者延伸。

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，其中該內磁心部件從該等板之一中心軸向延伸，且其中該外磁心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心部件及該外磁心部件之一徑向磁通路徑。

經組裝之感應器磁心可具有圓柱形形狀，其具有一圓形橫截面。替代地，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、矩形或其類似者。當該套筒界定對應於該感應器磁心之橫截面形狀的一管狀中空形狀時，提供該套筒圍繞該感應器磁心之一適貼配合。當該感應器磁心在其整個長度上具有固定橫截面時，可易於使該感應器磁心滑動至該套筒內之適當位置中，同時在該感應器之整個長度上與該套筒之內表面接觸。

該套筒可具有一軸向長度以完全容納該感應器磁心，即，沿該感應器磁心之整個軸向長度環繞該感應器磁心。在一些實施例中，該套筒略微長於該感應器磁心以允許一或多個端板之一部分突出至該套筒之開口端中且接觸該感應器磁心之端面。應瞭解，可提供各種長度之該套筒。因此，可提供用於容納各種尺寸之感應器磁心之套筒，且甚至提供容納彼此軸向延伸之多個感應器磁心(其等視情況由屏蔽板分離)之套筒。

本文所描述之感應器磁心之實施例非常適合於藉由粉末冶金 (P/M)生產方法之生產。據此，在一些實施例中，該感應器磁心由一軟磁性材料(諸如壓實軟磁性粉末)製成，藉此簡化感應器磁心組件之製造且在該軟磁性材料中提供一有效三維磁通路徑以允許一感應器磁心中之(例如)徑向、軸向及周向磁通路徑分量。此處及下文中，術語「軟磁性」意欲係指可經磁化但當移除磁場時不趨向於保持磁化之一材料之一材料性質。一般而言，當一材料之矯頑磁性不大於1kA/m時，可將該材料描述為具軟磁性(例如參閱「Introduction to Magnetism and Magnetic materials」，David Jiles，First Edition 1991 ISBN 0 412 38630 5(HB)，第74頁)。

如本文所使用，術語「軟磁性複合材料(SMC)」意欲係指具有三維(3D)磁性性質之經按壓/壓實且經熱處理之金屬粉末組分。SMC組分通常由表面絕緣之鐵粉粒子構成，該等鐵粉粒子經壓實以在一單一步驟中形成可具有複雜形狀之均勻各向同性組件。

軟磁性粉末可為(例如)一軟磁性鐵粉或含有Co或Ni或合金(其含有Co及Ni之部分)之粉末。軟磁性粉末可為一實質上純淨之水霧化鐵粉或一海綿鐵粉(其具有已塗覆有一電絕緣材料之不規則形狀粒子)。在本文中，術語「實質上純淨」意謂：粉末實質上應不含夾雜物，且雜質(諸如O、C及N)之量應保持最少。一般而言，基於權重之平均粒子尺寸可低於300微米且高於10微米。

然而，可使用任何軟磁性金屬粉末或金屬合金粉末，只要軟磁性性質係足夠的且粉末適合於晶粒壓實。

粉末粒子之電絕緣材料可由一無機材料製成。US 6348265(其以引用方式併入本文中)中揭示之絕緣材料之類型係尤其適合的，US 6348265關注具有一含氧及磷之絕緣障壁之本質上由純鐵組成之一基本粉末之粒子。具有絕緣粒子之粉末可用作為購自Höganas AB,Sweden之Somaloy® 500、Somaloy® 550或Somaloy® 700。

再者，感應器之模組化設計進一步實現僅由有限數目個組件製造一感應器之多個變型，例如藉由正交於一安裝表面之軸而安裝之感應器、藉由平行於一安裝表面之軸而安裝之感應器、具有或不具有一或多個端板之感應器、具有由一冷卻流體冷卻之一或多個端板之感應器，等等。

本發明係關於包含上述感應器及下文中之對應方法、裝置及/或產品構件之不同態樣，其等各產生結合第一所提及態樣所描述之益處及優點之一或多者，且各具有對應於結合第一所提及態樣所描述及/或隨附技術方案中所揭示之實施例之一或多個實施例。

特定言之，本文揭示用於一感應器之一屏蔽/外殼之實施例，該感應器包括一線圈及一感應器磁心；其中該屏蔽/外殼包括經設定尺寸及塑形以環繞該感應器磁心之一管狀屏蔽套筒，其中該套筒之一內表面與該感應器磁心之一外表面接觸。

根據另一態樣，本文揭示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心，該屏蔽結構環繞該感應器磁心且界定用於接納該感應器磁心之至少一開口，其中該端板包括一空腔，該空腔具有用於容納一冷卻流體且使該冷卻流體循環通過該空腔之一入口及一出口。特定言之，該端板可包括：一基底組件，其界定一凹部之一底面及側壁；及一蓋元件，其經調適以覆蓋該凹部之一開口側，使得該基底組件及該蓋一起界定該空腔。

100‧‧‧感應器磁心/內磁心/定子磁心

101‧‧‧內部分

102‧‧‧管狀外部分

103‧‧‧端部分

104‧‧‧線圈

105‧‧‧套筒

106‧‧‧端板

107‧‧‧端板

208‧‧‧導線

209‧‧‧散熱結構

210‧‧‧狹槽

211‧‧‧通道

212‧‧‧安裝表面/支撐表面

213‧‧‧凸緣

214‧‧‧切口

215‧‧‧安裝孔

216‧‧‧出入口

309‧‧‧散熱結構/散熱特徵

317‧‧‧通道

318‧‧‧線

319‧‧‧線

320‧‧‧內接觸表面

409‧‧‧散熱特徵

421‧‧‧支撐表面/支撐板/安裝表面

422‧‧‧螺釘/螺栓

423‧‧‧螺栓

524‧‧‧夾緊部件

611‧‧‧通孔

616‧‧‧出入口

726‧‧‧基底板

727‧‧‧隆脊

729‧‧‧空腔

730‧‧‧隆脊

731‧‧‧入口

732‧‧‧出口

733‧‧‧密封環/密封件

734‧‧‧蓋

735‧‧‧部分

736‧‧‧中心端

805‧‧‧屏蔽套筒

806‧‧‧端板

807‧‧‧端板

808‧‧‧導線

810‧‧‧狹槽/開口

821‧‧‧安裝表面

822‧‧‧螺釘

837‧‧‧填充材料

838‧‧‧墊片

839‧‧‧托架

840‧‧‧凹部/凹槽

842‧‧‧通道

905‧‧‧套筒

906‧‧‧端板

907‧‧‧端板

908‧‧‧導線

910‧‧‧開口

921‧‧‧表面

922‧‧‧螺釘

937‧‧‧填充材料

938‧‧‧墊片

939‧‧‧凸緣

940‧‧‧凹槽

941‧‧‧凸緣/唇緣

參考附圖，將在本文所揭示之態樣之實施例之以下繪示性且非限制性描述中更詳細地描述本文所揭示之各種態樣之實施例以及本發明之額外目的、特徵及優點，其中若無另外說明，則相同參考元件符號係指相同元件，其中：圖1展示一感應器之一實施例之一示意橫截面圖。

圖2展示感應器之一實施例之三維圖。

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繪示安裝於一基底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8A至圖8D展示一感應器之又一實施例。

圖9A及圖9B展示一感應器之又一實施例。

圖10展示緊密接近於開口之一下切口或凹槽之一實施例。

圖1展示一感應器之一實施例之一示意性橫截面圖。該感應器包括一感應器磁心100及一線圈104。感應器磁心100包括線圈104圍繞其纏繞之一內部分101。該內部分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桿。該感應器磁心進一步包括環繞線圈104之一外部分。在此實例中，該外部分包括一管狀外部分102及連接管狀外部分102與內部分101之板狀端部分103。該管狀外部分與該內部分同軸。該內部分及該外部分界定用於容納該線圈之具有環形橫截面之一中空空間。該感應器磁心可由多個組件製造，例如由兩個杯形半體製造，其中各半體具有從杯之底部突出之一中心桿。該兩個半體可經軸向對準地組裝，且其中其等之各自中心桿面向彼此。應瞭解，在替代實施例中，該感應器磁心及/或該線圈之形狀及/或配置可不同。

線圈104具有一管狀形狀且經設定尺寸使得其環繞內磁心部分且配合於內磁心部分與外磁心部分之間之空間中。感應器磁心進一步包括一繞組引線及/或其他特徵(圖中未顯示以簡化說明圖)。該引線可(例如)配置於管狀外磁心部分102中或配置於端部分103之一者中。

感應器磁心可由壓實磁性粉末材料製成。該材料可為軟磁性粉末。該材料可為肥粒鐵粉末。該材料可為表面絕緣之軟磁性粉末，其(例如)包括具有一電絕緣塗層之鐵粒子。該材料之電阻率可使得渦流實質上受抑制。作為一更具體實例，該材料可為(例如)來自購自Hoeganaes AB,S-263 83 Hoeganaes,Sweden之Somaloy家族產品(例如Somaloy(R)110i、Somaloy(R)130i或Somaly(R)700HR)之一軟磁性粉末。

替代地，感應器磁心或其部分可由具有一足夠高之磁導率(其高於空氣之磁導率)之一不同材料製成，及/或由複數個個別部件組裝而非形成為一單件。

感應器進一步包括一屏蔽結構或外殼，其包括一管狀套筒105及各自端板106及107。該屏蔽結構環繞定子磁心100以減少感應器外部之磁場。為此，該屏蔽結構由一非磁性但導電之材料(例如具有小於2之一相對磁導率之一材料，諸如鋁或鋁合金)製成。

套筒105具有一形狀及尺寸以適貼地配合於感應器磁心周圍。套筒105之兩端係敞開的。在圖1之實例中，分別由端板106及107封閉套筒之開口端。

圖2展示一感應器之另一實施例。該感應器包括一感應器磁心100及一線圈(圖中未顯示)。感應器磁心100及線圈可為結合圖1所描述之類型。該感應器進一步包括一屏蔽結構，其包括一管狀套筒105及一端板106。

圖3展示管狀套筒105之一更詳細視圖。特定言之，圖3a展示套筒105之三維圖，而圖3b展示沿軸向方向所見之套筒之一俯視圖。參考圖3且繼續參考圖2，管狀套筒105包括一管狀壁，其具有一內接觸表面320，內接觸表面320界定用於容納感應器磁心100之一內中空空間。在此實例中，內磁心100具有圓柱形形狀，且套筒105因此具有經塑形及設定尺寸以與感應器磁心接觸之一圓柱形內接觸表面320。套筒包括從管狀壁向外突出之散熱結構209及309。因此，套筒105允許感應器有效率地散熱。在此實例中，散熱結構係軸向延伸之散熱片。該等散熱片具有不同長度以給予套筒可適貼地內切於一矩形中之一橫截面輪廓，如由圖3b中之線318及319所指示。因此，感應器可易於配置於其他組件之緊密接近處，且特定言之，以一節省空間方式配置於其他相同感應器之緊密接近處。

如同圖1之實例，圖3之屏蔽結構由一非磁性但導電之材料(例如具有小於2之一相對磁導率之一材料，諸如鋁或鋁合金)製成。套筒具有一固定橫截面輪廓，因此允許藉由一擠製程序而有效率地生產套筒。套筒由鋁製成。然而，應瞭解，可使用其他材料。

套筒包括數個安裝結構以允許沿不同定向安裝經組裝之感應器，例如圖4中針對一感應器所繪示，如同圖2但不具有端板。應瞭解，可以相同方式安裝包含一端板之圖2之感應器或包括兩個端板(兩端各一個)之一感應器。

特定言之，套筒包括與環繞感應器磁心之管狀壁相切之一平面安裝表面212。因此，如圖4a中所繪示，感應器可定位於一支撐表面421上，其中安裝表面212面向支撐表面421。因此，安裝表面有利於在套筒與安裝表面之間進行有效率之熱交換，且藉由支撐表面而使熱遠離感應器。

套筒進一步包括軸向延伸之L形凸緣213，其提供與安裝表面212平行之一接觸表面及向外定向邊緣。因此，當感應器使其安裝表面212安放於一平面支撐件421上時，凸緣213之接觸表面亦與支撐件421接觸且允許經由夾具或經由螺釘或螺栓422(其延伸穿過切口214或延伸穿過凸緣中之孔)而將感應器牢固至支撐件421，如圖4a中所繪示。凸緣213設置於安裝表面之兩側上以提供一穩定支撐及簡易安裝。凸緣213與支撐表面212之間之散熱特徵309具有一長度，使得散熱特徵309之邊緣與安裝表面對準。再者，凸緣213與安裝表面之間之散熱特徵沿正交於安裝表面212之一方向從管狀套筒壁延伸。因此，安裝表面、凸緣213及其等之間之散熱特徵309之邊緣一起形成一穩定平面支撐件。

各凸緣及散熱特徵之一相鄰者界定一通道317，其沿遠離且正交於安裝表面212之方向敞開。因此，可藉由將一自削螺釘從下方釘入至通道317中而將感應器安裝至一支撐板421上。

套筒進一步有利於安裝經組裝之感應器(如圖4b中所繪示)，即，其中套筒之軸正交於安裝表面421。為此，套筒包括安裝特徵，其從管狀套筒壁向外徑向延伸且界定用於接納一螺栓423或一螺釘或一類似緊固元件之一軸向通道211。

因此，可沿一替代定向安裝感應器，且無需將感應器磁心重新組裝於套筒內。再者，形成通道211、凸緣213及安裝表面之安裝特徵亦促成散熱。

套筒105具有一形狀及尺寸以適貼地配合於感應器磁心周圍。套筒105之兩端係敞開的以允許簡易組裝。

套筒105包括一軸向延伸之狹槽210，因此允許導線從線圈牽引穿過套筒。此外，狹槽允許略微向外按壓管狀壁以易於使感應器磁心滑動至適當位置中。

再次參考圖2，端板106可藉由螺栓或螺釘、藉由膠合或以另一適合方式安裝至套筒之端。端板在其隅角處包括安裝孔215以對將經組裝之感應器安裝至一支撐板提供又一選項。端板覆蓋套筒之整個開口。如下文將更詳細描述，端板可包括用於接納一冷卻流體且使冷卻流體循環之一空腔。為此，端板之一側面包括與該空腔流體連通之出入口216以允許冷卻流體循環通過該空腔。

圖2之感應器僅包括覆蓋套筒之開口端之一者的一個端板。然而，應瞭解，在其他實施例中，兩個開口端可由一各自端板覆蓋。類似地，在其他實施例中，感應器可僅具有一套筒，其中無任何開口端由任何端板覆蓋，例如，如同圖4之實例。

圖5展示一感應器之另一實例。特定言之，圖5a展示感應器之三維圖，而圖5b展示從軸向方向所見之一俯視圖。圖5之感應器類似於圖4之感應器，此係因為其包括一感應器磁心100、一線圈(圖中未顯示)及一套筒105，例如結合圖3所描述之一套筒。如上文所描述，套筒105具有一軸向延伸之狹槽210以允許從線圈牽引出導線208且允許在使感應器磁心滑動至適當位置中時使管狀壁略微外擴。一旦感應器經組裝，則可期望(尤其是在無端板之實施例中)管狀壁不外擴，因為此可引起感應器從套筒滑出。為此，可藉由一或多個夾緊部件524(例如一彈性夾緊部件)而使管狀壁朝向彼此牽拉，夾緊部件524可卡扣至狹槽210之兩側上之散熱特徵409上且接合散熱特徵409。替代地或另外，套筒可藉由膠水或其他適合緊固構件而附接至感應器磁心。

圖6展示一感應器之又一實施例。圖6之感應器類似於圖2之感應器，除了其包括兩個各自端板106及107，端板106及107各覆蓋套筒105之開口端之一各自者。在圖6之實例中，端板106及107彼此相同，即，端板107亦包括與端板內之一空腔流體連通之出入口616。端板107包括與通道211對準之通孔611，因此允許藉由使感應器之軸垂直於支撐表面(其上安裝感應器)而容易地安裝感應器。應瞭解，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包括一基底板726，其包括界定一凹部之一圓形隆脊727。隆脊在其徑向內圓周處包括用於接納一密封環733之一通道。端板進一步包括由隆脊727定界之一蓋734，其經塑形及設定尺寸以放置於隆脊上以界定基底板726與蓋734之間之一空腔729。蓋可藉由膠合或藉由其他適合構件而牢固至隆脊。因此，隆脊及蓋從基底板略微突出。

空腔729在基底板726之一邊緣處包括各與出入口216之一各自者流體連通之一入口731及一出口732。基底板包括一徑向隆脊730，其從空腔之中心延伸至入口731與出口732之間之空腔之周邊處之一位置，因此引起通過入口731進入空腔之冷卻流體圍繞隆脊730流動朝向出口732。因此，確保流體流通過整個空腔。隆脊之中心端736形成為蓋之中心可安放於其上之一圓柱形突起，因此防止蓋向內彎曲。

連接入口731及出口732與各自出入口216之通道容納於基底板之一部分735中，部分735具有對應於隆脊727之高度的一增加高度。增加高度部分735從隆脊727之一外周邊延伸至基底板之邊緣。然而，應瞭解，可提供導致一入口與一出口之間之一流體流(例如一曲流)之其他空腔設計。

經組裝之端板安裝至套筒上，其中蓋734面向感應器磁心。特定言之，如圖6中最容易所見，隆脊727及蓋734經塑形及設定尺寸使得其等突出至套筒之開口中，使得蓋與感應器磁心接觸且基底板之邊緣安放於套筒之邊緣上。部分735亦延伸至套筒中且經設定尺寸及塑形使得具有出入口216之其邊緣部分配合至軸向狹槽210中，因此提供易於接達出入口216之一緊湊設計及簡易總成，其中部分735用作為有利於端板之對準的一指向特徵。

接著，端板可藉由螺栓穿過通孔611、藉由膠合或其他適合附接構件而牢固至套筒。因此，蓋734與感應器磁心接觸以允許感應器磁心與冷卻流體之間之一有效率熱交換。當端板藉由螺栓或類似附接構件而牢固至套筒時，使蓋進一步推擠密封件733，因此防止冷卻流體洩漏。再者，當蓋734由鋁或另一適合材料(如結合套筒所描述)製成時，提供磁場之一有效率屏蔽。基底板726亦可由屏蔽磁場之鋁或另一材料製成。替代地，基底板726可由塑膠或其他適合材料製成以允許(例如)藉由一注射模製程序之簡易製造。此允許端板之一具成本效益製造，同時藉由蓋而維持有效率冷卻及屏蔽。

圖8A至圖8D展示一感應器之又一實施例，其中圖8A展示安裝於一安裝表面上之前之經組裝之感應器，圖8B展示安裝於一安裝表面上之經組裝之感應器，圖8C展示經組裝之感應器之一部分視圖，其中移除密封墊片，且圖8D展示經組裝之感應器之一部分視圖。圖8A至圖8D之感應器類似於圖2之感應器，此係因為其包括本文所描述之一屏蔽套筒805及兩個各自端板806及807，端板806及807各覆蓋套筒805之開口端之一各自者。套筒805界定牽引導線808穿過其之一開口。在圖8A至圖8D之實例中，開口呈一軸向狹槽810之形式，例如結合圖2之實施例所描述。如圖8A至圖8D中所繪示，開口810填充有一填充材料837，例如橡膠、聚矽氧、聚胺基甲酸酯或另一適合材料。填充材料可為一可彎彈性元件，其可壓配合至開口中及/或壓配合至散熱特徵之間之一通道/凹槽中，該通道/凹槽甚至可具有用於牢固填充材料之一安裝特徵。替代地，該材料可為填充至開口中且接著被固化之一可固化材料。此材料甚至可經設置以填充套筒內之感應器組件之間之所有空隙以減少震動之效應。無論如何，該填充材料界定實質上與用於安裝於一外部安裝表面821上之由套筒(例如結合圖3所描述)界定之一安裝表面對準之一表面，使得填充材料837面向安裝表面821。

在本實例中，填充材料之外表面具有用於接納一墊片838之一凹部/凹槽840，墊片838周向地環繞導線808。因此，當感應器安裝於一表面821上時(其中填充材料面向安裝表面821)，墊片界定與安裝表面821之一密閉密封連接，因此保護導線808延伸穿過其之管道免受濕氣侵害。此尤其可期望用於在無需進一步屏蔽外殼之情況下將感應器安裝於(例如)容納其他電子組件之一外殼之一外表面上時。替代地或另外，填充材料之外表面可具有本身用作為一密封元件之一突起。替代地，填充材料之外表面可為平面且墊片可放置於安裝表面821與填充材料837之外表面之間。

在本實例中，感應器可藉由牽引穿過托架839之螺釘822而安裝至表面821，托架839可插入至兩個軸向延伸之散熱特徵之間界定之各自通道842中。

圖9A及圖9B展示一感應器之又一實施例。圖9A至圖9B之感應器類似於圖8A至圖8D之感應器，此係因為其包括一屏蔽套筒905及兩個各自端板906及907。套筒905界定牽引導線908穿過其之一開口910，其中開口910填充有一填充材料937，填充材料937包括用於容納一墊片938之一凹槽940，其等全部如結合圖8A至圖8D所描述。在本實例中，感應器可藉由延伸穿過設置於各自端板906及907處之各自凸緣939之螺釘922而安裝至表面921。如圖9B中最容易可見，填充材料可延伸至相鄰散熱特徵之間之一或多個通道中，該等通道甚至可具有用於進一步牢固填充材料之一凸緣或唇緣941。

儘管已詳細描述及展示一些實施例，但本發明不受限於該等實施例，而是亦可在以下申請專利範圍中界定之標的之範疇內以其他方式體現本發明。特定言之，應瞭解，可利用其他實施例，且可在不背離本發明之範疇之情況下作出結構及功能修改。例如，上文中已揭示呈現一圓柱形幾何形狀之感應器磁心。然而，本發明不受限於此幾何形狀。例如，感應器磁心可呈現一橢圓形、三角形、正方形或多邊形橫截面。

本文所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，用於電力轉換單元、電壓控制單元、濾波器單元(諸如LC或 LCL濾波器)中，等等。本文所描述之感應器之實施例可用於依各種頻率(其包括(但不限於)2千赫茲至30千赫茲之間(諸如5千赫茲至25千赫茲之間)之頻率)、依各種電力位準(例如大於500瓦特，諸如大於1千瓦特)操作之系統中。

在列舉若干構件之裝置請求項中，此等構件之若干者可由同一個結構組件體現。在互不相同之附屬請求項中敘述或在不同實施例中描述某些措施之純粹事實並不指示無法有利地使用此等措施之一組合。

應強調，當術語「包括」用於本說明書中時，其應被視為特指存在所陳述之特徵、整體、步驟或組件，但不排除存在或新增一或多個其他特徵、整體、步驟、組件或其等之群組。