TW201812804A - 耦合電感器 - Google Patents

Abstract

本發明係指具有一芯及兩個繞組之一耦合電感器，其中該第一繞組具有一第一及一第二終端且其中該第二繞組具有一第三及一第四終端，其中於該芯之一下側配置第一至第四終端，其中各繞組具有延伸穿過該芯中之一通孔之一中間區段，其中將該兩個繞組至少在該中間區段中設計為平坦條帶，該等平坦條帶各具有有一大寬度之第一及第二側面及具有相較於該等第一及第二側面之寬度之一小寬度之第三及第四側面，其中於垂直於該芯之該下側之該中間區段中配置兩個繞組之該等第一側面且其中該中間區段中之該等繞組之該兩個第一側面在該中間區段中彼此面對及/或彼此鄰接。

Description

耦合電感器

本發明係指具有一芯及兩個繞組之一耦合電感器。

本發明之基本問題係改良具有一芯及兩個繞組之一耦合電感器。 為此目的，提供具有一芯及兩個繞組之一耦合電感器，其中該第一繞組具有一第一及第二終端且其中該第二繞組具有一第三及第四終端，其中於該芯之一下側配置該等第一至第四終端，其中各繞組具有延伸穿過該芯中之一通孔之一中間區段，其中將該兩個繞組至少在該中間區段中設計為平坦條帶，該等平坦條帶各具有有一大寬度之第一及第二側面及具有相較於該等第一及第二側面之該寬度之一小寬度之第三及第四側面，其中於垂直於該芯之該下側之該中間區段中配置兩個繞組之該等第一側面且其中該中間區段中之該等繞組之該兩個第一側面在該中間區段中彼此面對及/或彼此鄰接。 出人意料地，配置垂直於該芯之該下側之該中間區段中之帶狀繞組之該第一較大側面顯著地改良該提出的耦合電感器之電及磁性質。在該中間區段中該等帶狀繞組之放置以此方式(即各別地使用向上及向下導引之窄側面，及各別地使用至左及至右之該等較大側面)幫助該電感器以在操作時利用芯材料之幾乎其全部容積。因此，可作出小於一半已知耦合電感器之該芯及該耦合電感器之該尺寸。 根據本發明之一實施例，芯經劃分成經彼此連接之至少兩個部分。 此實現本發明耦合電感器之容易製造。芯之兩個部分之間之一距離可當連接芯之兩個部分時受(例如)放置具有一經界定直徑之一導線或具有芯之兩個部分之間之一經界定直徑之小玻璃球之精確控制。連接芯之兩個部分可(例如)藉由膠合(例如憑藉一環氧樹脂)而達成。 根據本發明之一實施例，兩個部分之間之一分離平面平行於芯之下側延伸。以此方式，可達成本發明耦合電感器之容易製造。 根據本發明之一實施例，芯之部分之至少一者呈一U形並界定用於容納兩個繞組之中間區段之一通道。 藉由提供成一U形之芯之一部分，以一容易及精確方式可配置繞組之中間區段，此係因為U形部分將提供中間區段之一確切位置。 根據本發明之一實施例，芯之兩個部分之一第一部分呈一立方體之形狀且芯之兩個部分之一第二者係U形。 以此方式，兩個簡單成型部分可形成芯。芯之立方體成型部分可容易地附接至U形部分，藉此固定芯內之繞組之中間區段。 根據本發明之一實施例，芯之兩個部分之間之一分離平面自芯之下側至上側延伸且於芯之兩個部分之間配置兩個繞組之區段。 以此方式配置芯之兩個部分之間之分離平面使本發明耦合電感器之裝配甚至更容易。芯之兩個部分被放到一起且與在芯之兩個部分中間之其等中間區段配置第一繞組及第二繞組。 根據本發明之一實施例，孔中之通孔由於芯之兩個部分之彼此面對之側面中配置之至少一個凹槽形成。 以此方式，當芯之兩個部分彼此鄰接時完成通孔。 根據本發明之一實施例，芯之兩個部分之各者之側面包括一凹槽，兩個凹槽形成通孔。因此，芯之兩個部分之各者具有在芯之裝配部分中形成通孔之部分之一凹槽。有利的是，凹槽經調適至繞組之中間區間之尺寸及形狀。藉此，一繞組之中間區段可放置於凹槽內且藉此固定於適當位置中。接著，具有已經放置於凹槽中之繞組之芯之兩個部分可簡單地放到一起以完成耦合電感器。 根據本發明之一實施例，芯具有一前側及一背側，其中芯之兩個部分之間之繞組之中間區段在芯之前側及背側之間延伸且其中繞組具有經配置平行於芯之前側及背側之區段。 以此方式，兩個繞組可容易地固定至芯且完成耦合電感器需要僅小室。芯可具有用於容納經配置各別地平行於芯之前側及背側之繞組之區段之凹槽或凹部。 根據本發明之一實施例，終端經連接至經配置平行於芯之前側及背側之繞組之區段。 以此方式，達成一非常緊密配置。 根據本發明之一實施例，經配置平行於芯之前側及背側之區段經配置垂直於中間區段及垂直於分離平面。 根據本發明之一實施例，芯之兩個部分之間之繞組之中間區段中之至少第一側面塗佈有一電隔離層。

圖1以一分解視圖展示根據本發明之一第一實施例之一耦合電感器10，即在裝配該耦合電感器10之前。耦合電感器10包括一芯之一第一部分12及一第二部分14。芯係由鐵磁體材料製成。 耦合電感器進一步包括一第一繞組16及一第二繞組18。如可在圖1中所見，兩個繞組16、18彼此相同。再者，芯之兩個部分12、14彼此相同。 各繞組16、18具有一中間區段20、22，其中各中間區段20、22具有一平坦條帶之形狀。因此，各中間區段具有有一大寬度之第一及第二側面。圖1中存在各別地面對左及右之中間區段20、22之側面。進一步地，各中間區段20、22具有有相較於第一及第二側面之寬度之一小寬度之第三及第四側面。在圖1中，中間區段20、22之第三及第四側面各別地面對圖1中之上側及下側。 芯之兩個部分12、14大體上呈立方體形狀且各包括自芯之兩個部分12、14之前側延伸至其背側之其一側面中之一凹槽24、26。凹槽24、26具有約等於中間區段20、22之長度之一長度。凹槽24、26各具有其僅略大於中間區段20、22之寬度之一寬度(即中間區段20、22之第三及第四側面之間之距離)。換言之，凹槽24、26經成型以容納繞組16、18之中間區段20、22。當芯之兩個部分12、14經裝配以形成芯時，兩個凹槽24、26一同形成自芯之前側延伸至背側之一通孔。 兩個繞組16、18進一步具有經配置垂直於中間區段20、22且在耦合電感器之經裝配狀態中(參見圖2)經配置各別地平行於芯之前側及背側之區段28、30、32及34。 進一步地，各繞組16、18具有兩個終端。第一繞組16具有一第一終端36及一第二終端38。第二繞組具有一第一終端40及一第二終端42。終端36、38經配置垂直於區段28、30且亦垂直於繞組16之中間區段20。 繞組18具有一第三終端40及一第四終端42，終端40、42經配置垂直於區段32、34且亦經配置垂直於中間區段22。 第一至第四終端36、38、40、42經配置於其經裝配狀態中之芯之一下側上，參見圖2。 中間區段20、22之彼此面對之側面塗佈有一電隔離層。因此，甚至當中間區段20、22在耦合電感器10之經裝配狀態中彼此觸碰(參見圖2)時，兩個繞組16、18之間將不存在電接觸。 圖2展示根據經裝配狀態中之本發明之第一實施例之耦合電感器10。芯之兩個部分12、14現已經被放到一起且亦已經一起固定。此可(例如憑藉一環氧樹脂膠水)(例如)藉由將芯之兩個部分12、14膠合在一起而達成。接著，芯之兩個部分12、14之間之一分離平面44自芯之一下側延伸至芯之一上側。由於相同地成型芯之兩個部分12、14，故分離平面44亦形成耦合電感器10之一中間平面或對稱平面。 可在圖2中所見，繞組16之終端36及38經配置於芯之一下側上。同樣地，繞組18之終端40、42亦經配置於芯之一下側上；然而，其等不能在圖2中所見。 為確保分離平面44之區域中之芯之兩個部分12、14之間之一間隙之一預界定寬度、具有一確切地界定直徑之玻璃球或具有一確切地界定直徑之一導線之部件可經配置於芯之兩個部分12、14之間且當一起固定兩個部分12、14時可經嵌入於膠水中。在繞組16、18之中間區段20、22之間之一間隙之分離平面44之區域中亦可由膠水填充。 可在圖2中所見，本發明耦合電感器10係非常緊密的。進一步地，設計如平坦條帶之繞組16、18之中間區段20、22並配置中間區段20、22使得中間區段中之繞組之兩個較大第一側面經配置垂直於芯之下側幫助耦合電感器以在操作時利用其芯之幾乎全部容積。此繼而幫助使其尺寸小於其他習知耦合電感器之一半。 圖3展示根據本發明之一第二實施例之一耦合電感器50。繞組16、18與根據圖1及圖2之耦合電感器10之繞組16、18相同。 耦合電感器50之芯包括兩個部分52、54。芯之第一部分52呈一U形，第一部分52之一前視圖在圖4中展示。第一部分52包括一中心凹槽56，其自部分52之前側至背側延伸且其經調適以容納繞組16、18之中間區段20、22。如可在圖3中所見，在耦合電感器50之經裝配狀態中，一間隙58存在於繞組16、18之中間區段之側面之間。此間隙58幫助阻止繞組16、18之間之一電接觸。兩個部分52、54之間之一分離平面48平行於芯之下側延伸。 因此，凹槽56之寬度略寬於繞組16、18之中間區段20、22之寬度之兩倍。 芯之第二部分54呈一立方體形狀。第二部分54簡單地放在第一部分52之頂部上。藉此，關閉第一部分52中之凹槽56且形成穿過芯之一通孔。 如可在圖3中所見，一間隙60存在於芯之第一部分52與第二部分54之間。為確保圖3中之芯之左側及芯之右側上之此間隙60之一恆定高度，具有有一非常低耐受性之一預界定直徑之一導線之部件62經配置於芯之兩個部分52、54之間中。當芯之兩個部分52、54膠合在一起時，導線部件62保持於適當位置中。

10‧‧‧耦合電感器

12‧‧‧第一部分

14‧‧‧第二部分

16‧‧‧第一繞組

18‧‧‧第二繞組

20‧‧‧中間區段

22‧‧‧中間區段

24‧‧‧凹槽

26‧‧‧凹槽

28‧‧‧區段

30‧‧‧區段

32‧‧‧區段

34‧‧‧區段

36‧‧‧第一終端

38‧‧‧第二終端

40‧‧‧第三終端

42‧‧‧第四終端

44‧‧‧分離平面

48‧‧‧分離平面

50‧‧‧耦合電感器

52‧‧‧第一部分

54‧‧‧第二部分

56‧‧‧凹槽

58‧‧‧間隙

60‧‧‧間隙

62‧‧‧導線部件

本發明之進一步特徵及優點遵循申請專利範圍，如下列之圖式及描述。不同實施例之個別特徵可在不脫離本發明之範疇之情況下組合。在圖式中： 圖1展示根據本發明之一第一實施例之一耦合電感器之一示意剖視圖， 圖2展示一經裝配狀態中之圖1之耦合電感器， 圖3展示根據本發明之一第二實施例之一耦合電感器之一示意前視圖及 圖4展示圖3之耦合電感器之芯之兩個部分之一者之一示意前視圖。

Claims (12)

1. 一種具有一芯及兩個繞組(16、18)之耦合電感器，其中該第一繞組(16)具有一第一及第二終端(36、38)且其中該第二繞組(18)具有一第三及第四終端(40、42)，其中該等第一至第四終端(36、38、40、42)經配置於該芯之一下側，其中各繞組(16、18)具有延伸穿過該芯中之一通孔之一中間區段(20、22)，其中將該兩個繞組(16、18)至少在該中間區段(20、22)中設計為平坦條帶，該等平坦條帶各具有有一大寬度之第一及第二側面及具有相較於該等第一及第二側面之該寬度之一小寬度之第三及第四側面，其中兩個繞組之該等第一側面經配置在垂直於該芯之該下側之該中間區段(20、22)中且其中該中間區段(20、22)中之該等繞組(16、18)之該兩個第一側面在該中間區段(20、22)中彼此面對及/或彼此鄰接。
2. 如請求項1之耦合電感器，其中該芯經劃分成經彼此連接之至少兩個部分(12、14；52、54)。
3. 如請求項2之耦合電感器，其中該兩個部分(52、54)之間之一分離平面(48)平行於該芯之該下側延伸。
4. 如請求項3之耦合電感器，其中該芯之該等部分(52)之至少一者具有界定用於容納該兩個繞組(16、18)之該等中間區段(20、22)之一凹槽(56)之一u形。
5. 如請求項4之耦合電感器，其中該芯之該兩個部分之一第二部分(54)具有一立方體之形狀且其中該芯之該兩個部分之一第一者係u形。
6. 如請求項2之耦合電感器，其中該兩個部分(12、14)之間之一分離平面(44)自該芯之該下側延伸至該上側且其中該兩個繞組(16、18)之中間區段(20、22)經配置於該芯之該兩個部分之間。
7. 如請求項6之耦合電感器，其中該芯中之該通孔由經配置於該芯之該兩個部分(12、14)之彼此面對之該等側面中之至少一個凹槽(24、26)形成。
8. 如請求項7之耦合電感器，其中該芯之該兩個部分(12、14)之彼此面對之該兩個側面各包括一凹槽(24、26)，該兩個凹槽(24、26)形成該通孔。
9. 如請求項1之耦合電感器，其中該芯具有一前側及一背側，其中該芯之該兩個部分之間之該等繞組之該等中間區段(20、22)延伸在該芯之該前側與該背側之間，且其中該等繞組(16、18)具有經配置平行於該芯之該前側及該背側之區段(28、30、32、34)。
10. 如請求項9之耦合電感器，其中該等終端(36、38、40、42)經連接至經配置平行於該芯之該前側及該背側之該等繞組之該等區段(28、30、32、34)。
11. 如請求項9之耦合電感器，其中經配置平行於該芯之該前側及該背側之該等區段(28、30、32、34)經配置垂直於該等中間區段(20、22)及垂直於該等分離平面(44、48)。
12. 如請求項1之耦合電感器，其中該等繞組(16、18)之該等中間區段(20、22)中之至少彼此面對的該等第一側面塗佈有一電隔離層。