TW202341196A - 電感器及提供電感器的方法 - Google Patents

電感器及提供電感器的方法 Download PDF

Info

Publication number
TW202341196A
TW202341196A TW111145382A TW111145382A TW202341196A TW 202341196 A TW202341196 A TW 202341196A TW 111145382 A TW111145382 A TW 111145382A TW 111145382 A TW111145382 A TW 111145382A TW 202341196 A TW202341196 A TW 202341196A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
conductor
region
gap
core
pitch
Prior art date
Application number
TW111145382A
Other languages
English (en)
Inventor
利亞姆 鮑曼
羅伯特 伍德
尚恩 伯克
Original Assignee
英商Ｅｔａ綠能有限公司
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 英商Ｅｔａ綠能有限公司 filed Critical 英商Ｅｔａ綠能有限公司
Publication of TW202341196A publication Critical patent/TW202341196A/zh

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F3/00—Cores, Yokes, or armatures
    • H01F3/10—Composite arrangements of magnetic circuits
    • H01F3/14—Constrictions; Gaps, e.g. air-gaps
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/006—Details of transformers or inductances, in general with special arrangement or spacing of turns of the winding(s), e.g. to produce desired self-resonance
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/24—Magnetic cores
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2823—Wires
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/2847—Sheets; Strips
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
    • H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F37/00—Fixed inductances not covered by group H01F17/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F41/00—Apparatus 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
    • H01F41/02—Apparatus 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
    • H01F41/04—Apparatus 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/045—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F17/00—Fixed inductances of the signal type 
    • H01F17/04—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core
    • H01F17/045—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core
    • H01F2017/046—Fixed inductances of the signal type  with magnetic core with core of cylindric geometry and coil wound along its longitudinal axis, i.e. rod or drum core helical coil made of flat wire, e.g. with smaller extension of wire cross section in the direction of the longitudinal axis
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
    • H01F2027/348—Preventing eddy currents

Abstract

本揭露有關電感器，例如，扁平帶狀電感器及其形成方法。本揭露之態樣提供一種電感器，包含：螺旋形導體；磁芯，具有磁芯磁阻，此磁芯包含：第一磁芯部分；第二磁芯部分；及間隙，設置在第一磁芯部分與第二磁芯部分之間並藉由螺旋形導體圍住，其中此間隙係建構為提供間隙磁阻，其中此間隙磁阻係大於磁芯磁阻；其中此螺旋形導體具有：導體圍住磁芯的一部分之第一區域，其中第一區域包含第一節距；及導體圍住間隙的第二區域，其中此第二區域包含第二節距，其中第二節距係大於第一節距；其中，在使用中，導體之第二區域係建構為減少導體之第二區域與環繞間隙所生成的電磁場之間的相互作用之量級。

Description

電感器及提供電感器的方法
本揭露為關於電感器，例如扁平帶狀(flat ribbon)電感器及其形成方法。
典型的電感器包含螺旋形導體，其中此螺旋形導體具有通過該處之恆定剖面面積及恆定的節距和包含間隙之磁芯。導體典型接收具有高功率密度的電流，其在間隙中生成邊緣場(fringing field) (例如電磁場)。此邊緣場可與導體相互作用，藉此於導體中生成渦電流，其導致電感器中之功率的損失。
EP 20204342.8敘述旨在減少邊緣場與導體之間的相互作用之量級的設備。
本揭露之各態樣係於獨立請求項中提出，且可選的特徵是在附屬請求項中提出。本揭露之各態樣可彼此結合地提供，且一個態樣的特徵可應用於其他態樣。
本揭露之態樣提供一種電感器，包含：螺旋形導體；磁芯，具有磁芯磁阻，此磁芯包含：第一磁芯部分；第二磁芯部分；及間隙，設置在第一磁芯部分與第二磁芯部分之間並藉由螺旋形導體圍住，其中此間隙係建構為提供間隙磁阻，其中此間隙磁阻係大於磁芯磁阻；其中此螺旋形導體具有：導體圍住磁芯的一部分之第一區域，其中第一區域包含第一節距；及導體圍住間隙的第二區域，其中此第二區域包含第二節距，其中第二節距係大於第一節距；其中，在使用中，導體之第二區域係建構為減少導體之第二區域與環繞間隙所生成的電磁場之間的相互作用之量級。
電磁場於此中可被稱為邊緣場。電磁場可為磁場。本態樣可提供一種螺旋形導體，其中與包含單一節距的典型螺旋形導體相比，設置在包含邊緣場的體積中之導體的體積係稍微減少。有利的是，相對包含單一節距之典型導體，邊緣場與導體之間的相互作用(亦即電磁相互作用)之量級係稍微減少。
此間隙可具有一間隙長度，其中此間隙長度係經過此第一磁芯部分與第二磁芯部分之間的間隙之最短距離，且第二節距可為大於或等於此間隙長度。提供節距大於間隙的長度之第二區域可減少導體與邊緣場之間的相交處之體積，與具有小於間隙長度的第二節距之導體相比，其依次可減少邊緣場與導體的相互作用。
導體可具有矩形剖面，包含具有長度X之兩邊及具有長度Y的兩邊，其中長度X係大於長度Y。配置導體之第二區域，以致具有長度X的導體之兩邊的其中一者形成內徑向表面之一部分。有利的是，設置導體之第二區域使得此導體的最長邊形成內徑向表面可增加第二區域之內半徑，其可增加第二區域與邊緣場之間的距離，這可減少導體與邊緣場之間的相互作用。
在導體之第二區域，中心縱軸與內徑向表面之間的徑向距離係比導體之第一區域大。有利的是，設置導體之第二區域使得內徑向表面的徑向距離大於第一區域之徑向距離，可增加第二區域與邊緣場之間的距離，其可減少導體與邊緣場之間的相互作用。
本揭露之態樣提供一種形成電感器的方法，此方法包含：將導體之第一區域設置環繞磁芯，其中導體的第一區域係以第一節距設置環繞磁芯；將導體之第二區域設置環繞磁芯中的間隙，其中導體之第二區域係以第二節距設置環繞磁芯中的間隙，其中第二節距係大於第一節距。
間隙可具有一間隙長度，其中此間隙長度係經過第一部分與第二部分之間的間隙之最短距離，並且，第二節距係大於或等於間隙長度。提供具有大於間隙長度的第二區域可減少導體與邊緣場之間的相交處之體積，與具有小於間隙長度的第二節距之導體相比，其依次可減少邊緣場與導體的相互作用。
本揭露之態樣提供一種電感器，包含：螺旋形導體，包含：中心縱軸；內徑向表面；及外徑向表面；磁芯，具有磁芯磁阻，此磁芯包含：第一磁芯部分；第二磁芯部分；及間隙，設置在第一部分與第二部分之間並藉由導體的內徑向表面圍住，其中此間隙係建構為提供間隙磁阻，其中此間隙磁阻係大於磁芯磁阻；其中螺旋形導體具有：導體之第一區域，其圍住此磁芯的一部分，其中第一區域包含第一節距，且其中導體之第一區域具有第一剖面面積；及導體的第二區域，其圍住間隙，其中第二區域包含第二節距，其中第二節距大於第一節距，且其中導體之第二區域具有第二剖面面積，其中第二區域剖面面積係小於第一剖面面積；其中，在使用中，導體的第二區域係建構為減少導體之第二區域與環繞間隙生成的電磁場之間的相互作用之量級。
本態樣提供一種電感器，其中與包含單一剖面面積的典型螺旋形導體相比，設置於邊緣場所設置之體積中的螺旋形導體(包含具有第一剖面面積之第一區域及具有第二剖面面積的第二區域，其中第二剖面面積係小於第一剖面面積)之體積係稍微減少。有利的是，相對包含單一剖面面積之典型導體，邊緣場與導體之間的相互作用(亦即電磁相互作用)之量級係稍微減少。
在導體的第二區域，中心縱軸與內徑向表面之間的徑向距離可為比導體之第一區域大。有利的是，增加第二區域與邊緣場之間的距離可減少導體與邊緣場之間的電磁相互作用。
本揭露之態樣提供一種形成電感器的方法，此方法包含：將導體之第一區域設置環繞磁芯，其中導體的第一區域具有第一剖面面積；將導體之第二區域設置環繞磁芯中的間隙，其中導體之第二區域具有第二剖面面積，其中此第二剖面面積係小於第一剖面面積。
此方法可包含：提供具有第一區域及第二區域之導體；及壓縮電感器的第二區域。
此間隙可具有一間隙長度，其中此間隙長度係經過第一部分與第二部分之間的間隙之最短距離；並且，第二節距係大於或等於間隙長度。
螺旋形導體可包含：中心縱軸；內徑向表面；及外徑向表面。在諸範例中，設置於第一磁芯部分與第二磁芯部分之間的間隙係藉由螺旋形導體之內徑向表面所圍住。
電感器包含磁芯，其包含配置成在其兩者之間提供一間隙的第一磁芯部分及第二磁芯部分。第一磁芯部分及第二磁芯部分係配置成圍住螺旋形導體(例如，磁芯部分係設置環繞螺旋形導體之外徑向表面)，且螺旋形導體圍住第一磁芯部分及第二磁芯部分的至少一者之至少一部分(例如，下面更詳細地敘述的圓柱形突起部)。螺旋形導體亦配置成圍住一間隙。
當電流流經導體時，生成圍繞導體並通過磁芯及磁芯中之間隙的磁場。換句話說，當電流流經導體時，於電感器中生成磁迴路。迴路之電感取決於電流路徑的幾何形狀以及附近材料之磁導率。電感器係由電線或另一導體所組成的部件，並塑形為增加經過此迴路之磁通量，通常呈線圈或螺旋線的形狀，具有兩個端子。將電線繞成線圈增加鏈接此迴路之磁通線的倍數，增加磁場之量級(例如場線密度)並因此增加電感。導體中的匝數越大，則磁迴路中之電感就越大。電感亦取決於線圈的形狀、匝數之分開、及許多其他因素。磁芯可包含在線圈內側的像鐵之鐵磁性材料，來自線圈的磁化場將誘發此材料中之磁化，增加磁通量。鐵磁芯的高磁導率可使線圈之電感於比沒有鐵磁芯的情況下增加達數千倍。
當電流流經導體時，生成磁場，除此之外，其在間隙中及環繞此間隙徑向地誘發電磁場(所謂的邊緣場)。邊緣場可與螺旋形導體之諸多區域相交，其導致邊緣場與螺旋形導體之間的電磁相互作用。此電磁相互作用於螺旋形導體之這些區域中誘發渦電流。此等渦電流將來自電感器的能量消散(例如經由熱量)，其係不需要的，並減少電感器之效率。
在此中所述的電感器藉由提供導體而減少邊緣場與電感器之間的電磁相互作用之量級，此導體具有建構為減少電磁相互作用的量級之幾何形狀，例如，於邊緣場與導體之間具有較少的交叉點(且因此有較少之相互作用量級)的導體。在此中所述之電感器提供具有以下的至少一者之導體：於間隙處的大節距(例如，節距大於間隙之縱向長度)；及圍繞間隙的導體區域之減少的剖面面積(例如，相對未圍繞間隙之導體區域的剖面面積)。
圖1A說明用於電感器之導體的立體圖；圖1B說明圖1A中所顯示之導體的軸向平面圖；圖1C及1D說明圖1A中所顯示之導體的側向平面側視圖；圖1E說明圖1A中所顯示之導體的側向俯視平面圖。
電感器包含導體100及磁芯。圖2A至2C及圖6中說明磁芯之範例。
導體100具有螺旋部分(包含元件151A、121及151B)，並具有一對電觸點102A、102B。例如，導體100的螺旋部分可被稱為螺旋形導體。
導體100具有矩形剖面。矩形剖面係垂直於導體之局部縱軸，例如，其中此局部縱軸係設置遍及導體的長度，且當導體為螺旋形(或具有螺旋形部分)時，則導體之局部縱軸具有圍繞中心縱軸C的螺旋形狀(下文將更詳細地敘述)。矩形剖面沿著導體之長度的大小是相同的。矩形剖面之特點是有兩對側邊，其中每對側邊分別具有長度X(例如寬度)及Y(例如高度)。長度X係大於長度Y。
在範例中，長度X可為等於長度Y，亦即給與具有方形剖面的導體。在範例中，導體之剖面可為圓形的。此圓形剖面係垂直於導體之局部縱軸。
螺旋形導體具有中心縱軸C。螺旋形導體100具有內徑向表面104。內徑向表面104係設置環繞縱軸C。螺旋形導體具有內半徑Ri，界定為縱軸C上的給定點與內徑向表面104之間的最短距離。螺旋形導體具有外徑向表面106。外徑向表面106係設置環繞縱軸C。螺旋形導體具有外半徑Ro，界定為縱軸C上的給定點與外徑向表面106之間的最短距離。外半徑Ro與內半徑Ri之間的差係等於導體之寬度X；Ro-Ri=X。
螺旋形導體具有中心縱向通道108。中心縱向通道108係藉由螺旋形導體的內徑向表面104所劃定。
螺旋形導體包含：第一區域101A及101B；及第二區域121。導體之第一區域101A及101B包含第一節距。導體的第二區域121包含第二節距，其中第二節距係大於第一節距。
在此中，節距一詞意指沿著縱軸C之距離，於此距離上，螺旋線環繞縱軸C完成一整圈。
導體的第一區域可為不連續的，例如，第一區域夾著第二區域。換句話說，第一區域包含兩個未連接部分，即A部分101A和B部分101B。A部分101A具有平行於中心縱軸C之縱向長度L A。B部分101B具有平行於中心縱軸C的縱向長度L B。導體之第一區域具有縱向長度L 1，其係等於A部分101A的縱向長度L A及B部分101B之縱向長度L B的總和；L 1=L A+L B。
導體之第二區域121具有平行於縱軸C的縱向長度L 2。
在範例中，第一區域之第一節距可為與第二區域中的第二節距相同，且第一節距及第二節距可為大於間隙長度。第二節距與間隙長度之間的差越大，則導體與邊緣場之間的相互作用量級就越小。
螺旋形導體具有平行於縱軸C之總縱向長度L T。螺旋形導體的總縱向長度L T係等於第一區域L 1及第二區域L 2之長度的總和；L T=L 1+L 2。在圖1A至1E中所顯示之範例中，螺旋形導體的總縱向長度L T係等於A部分101A之縱向長度L A、B部分101B的縱向長度L B、及第二區域121之縱向長度L 2的總和；L T=L A+L B+L 2。換一種方式，螺旋形導體之總縱向長度L T係等於第一區域101A及101B的縱向長度L 1與第二區域121之縱向長度L 2的總和；L T=L 1+L 2。
導體100被建構為允許電流流過該處，例如，當導體係連接至電動勢(EMF)之來源時。導體100被建構為連接至EMF的來源。電連接102A及102B係可連接至EMF之來源。導體100被建構為當電流流過該處時生成磁場，其中磁場被設置環繞導體，例如，磁場的磁場線形成閉合環路，其通過環繞導體之外徑向表面106的中心通道108及往回經過中心通道108。換句話說，磁場線係圍住導體之一部分的閉合環路。
圖2A至2C說明用於電感器之對稱磁芯的剖面平面圖。在一些範例中，磁芯可為諸如圖6中所說明之不對稱的磁芯。
對稱磁芯200A包含：第一對稱磁芯部分210；及第二對稱磁芯部分220。
第一對稱磁芯部分210包含：第一末端部分216；第一圓柱形突起部212；及第一環狀圓柱形突起部214。第一圓柱形突起部212係連接至第一末端部分216。第一環狀圓柱形突起部214係連接至第一末端部分216。第一圓柱形突起部212及第一環狀圓柱形突起部214係同心地設置，亦即配置第一圓柱形突起部212及第一環狀圓柱形突起部214，以致第一圓柱形突起部212之縱軸及第一環狀圓柱形突起部214的縱軸係平行並重合。第一圓柱形突起部212及第一環狀圓柱形突起部214係同心地設置，以藉此於它們之間提供第一環狀中空部218。
第一末端部分216具有圓柱形的形狀，且第一圓柱形突起部212及第一環狀圓柱形突起部214係設置在第一末端部分216之軸向面上。第一末端部分216具有等於第一環狀圓柱形突起部214的外徑之直徑。
第一圓柱形突起部212具有直徑為D C1I。第一環狀圓柱形突起部214具有內直徑D C1O。第一圓柱形突起部212的直徑D C1I係小於第一環狀圓柱形突起部214之內直徑D C1O。
第一圓柱形突起部212具有長度L C1。換句話說，第一圓柱形突起部212從第一末端部分216縱向地延伸達長度L C1。第一環狀圓柱形突起部214具有長度L C1。換句話說，第一環狀圓柱形突起部214從第一末端部分216縱向地延伸達長度L C1。
藉由第一對稱磁芯部分210界定的第一環狀中空部具有：等於第一圓柱形突起部212之長度L C1的長度；等於第一圓柱形突起部212之直徑D C1I的內直徑；等於第一環狀圓柱形突起部214之內直徑D C1O的外直徑。
第二對稱磁芯部分220包含：第二末端部分226；第二圓柱形突起部222；及第二環狀圓柱形突起部224。第二圓柱形突起部222係連接至第二末端部分226。第二環狀圓柱形突起部224係連接至第二末端部分226。第二圓柱形突起部222及第二環狀圓柱形突起部224係同心地設置，亦即配置第二圓柱形突起部222及第二環狀圓柱形突起部224，以致第二圓柱形突起部222之縱軸及第二環狀圓柱形突起部224的縱軸係平行並重合。第二圓柱形突起部222及第二環狀圓柱形突起部224係同心地設置，以藉此在它們之間提供第二環狀中空部。
第二末端部分226具有圓柱形，且第二圓柱形突起部222及第二環狀圓柱形突起部224係設置於第二末端部分226的軸向面上。第二末端部分226具有等於第二環狀圓柱形突起部224之外直徑的直徑。
第二圓柱形突起部222具有直徑D C2I。第二環狀圓柱形突起部224具有內直徑D C2O。第二圓柱形突起部222之直徑D C2I係小於第二環狀圓柱形突起部224的內直徑D C2O。
第二圓柱形突起部222具有長度L C2。換句話說，第二圓柱形突起部222從第二末端部分226縱向地延伸達長度L C2。第二環狀圓柱形突起部224具有長度L C2。換句話說，第二環狀圓柱形突起部224從第二末端部分226縱向地延伸達長度L C2。
藉由第二對稱磁芯部分220界定之第二環狀中空部具有：等於第二圓柱形突起部222的長度L C2之長度；等於第二圓柱形突起部222的直徑D C2I之內直徑；等於第二環狀圓柱形突起部224的內直徑D C2O之外直徑。
在對稱磁芯200A中：第一圓柱形突起部212的直徑D C1I係等於第二圓柱形突起部222之直徑D C2I；第一環狀圓柱形突起部214的內直徑D C1O係等於第二環狀圓柱形突起部224之內直徑D C2O；第一環狀圓柱形突起部214的外直徑係等於第二環狀圓柱形突起部224之外直徑；第一圓柱形突起部212的長度L C1係等於第二圓柱形突起部222之長度L C2；第一圓柱形環狀突起部214的長度係等於第二圓柱形環狀突起部224之長度；第一圓柱形突起部212的長度L C1係等於螺旋形導體121A之A部分的縱向長度L A；第二圓柱形突起部222之長度L C2係等於螺旋形導體121B的B部分之縱向長度L A。
第一圓柱形突起部212的直徑D C1I係小於或等於導體之內半徑R I的兩倍；D C1I=2R I。第二圓柱形突起部222之直徑D C2I係小於或等於導體的內半徑R I之兩倍；D C2I=2R I。第一環狀圓柱形突起部214的內直徑D C1O係大於或等於導體之外半徑R O的兩倍；D C1O=2R O。第二環狀圓柱形突起部224之內直徑D C2O係大於或等於導體的外半徑R O的兩倍；D C1O=2R O。
配置第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220，以在它們之間提供一間隙。配置第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220，以直接於第一圓柱形突起部212與第二圓柱形突起部222之間提供一內間隙240，且直接在第一環狀圓柱形突起部214與第二環狀圓柱形突起部224之間提供一外間隙250。
內間隙240意指直接於第一圓柱形突起部212與第二圓柱形突起部222之間的空間區域。內間隙240係直徑為D C2I之圓柱形間隙，其係設置在第一圓柱形突起部212與第二圓柱形突起部222的軸向面之間。更抽象地說，於第一圓柱形突起部的軸向端面上之任一點與第二圓柱形突起部之軸向端面上的任一點之間畫出的任何直線係必需在內間隙240內畫出。
外間隙250意指直接於第一環狀圓柱形突起部212與第二環狀圓柱形突起部222之間的空間區域。外間隙250係內直徑D C1O及外直徑等於第一圓柱形突起部之外直徑的環狀圓柱形間隙，其係設置在第一環狀圓柱形突起部214與第二環狀圓柱形突起部224的軸向面之間。
於諸範例中，配置第一對稱磁芯部分及第二對稱磁芯部分，以在第一圓柱形突起部與第二圓柱形突起部之間提供一內間隙，但致使於第一環狀圓柱形突起部與第二環狀圓柱形突起部之間沒有提供外間隙。在此等範例中，環狀圓柱形突起部的長度大於圓柱形突起部之長度。例如，圖6中所說明的不對稱磁芯不包括外間隙。
第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間提供的間隙係建構為增加磁芯之磁阻(例如，第一對稱磁芯部分210、第二對稱磁芯部分220及間隙的組合系統之組合磁阻)。內間隙240係建構為增加磁芯的磁阻。外間隙250係建構為增加磁芯之磁阻。
有利的是，增加磁芯200A之磁阻稍微增加磁芯200A中所儲存的能量(例如，儲存在第一對稱磁芯部分210、第二對稱磁芯部分220及間隙之組合系統中的能量)。能量係以磁場之形式儲存於磁芯200A中。
對稱磁芯200A係建構為嚙合導體，例如，圖1A至1E中所說明的導體100。藉由第一對稱磁芯部分210界定之第一環狀中空部218係建構為承接導體的一部分、例如導體100之A部分151A。藉由第二對稱磁芯部分220界定的第二環狀中空部228係建構為承接導體之一部分、例如導體100的B部分151B。第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間的間隙係建構為承接導體之一部分、例如導體100的第二區域151B。換一種方式，導體之一部分係建構為設置在第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間、例如導體100的第二區域121。也就是說，導體之一部分係設置於第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間，但不設置在第一環狀中空部、第二環狀中空部、內間隙或外間隙的任何一者中。
當導體設置於對稱磁芯200A內並有電流流過導體時，環繞導體生成磁場。配置對稱磁芯200B，以致所生成磁場之至少一些磁場線通過對稱磁芯200A。
對於設置在對稱磁芯內的螺旋形導體(例如設置於如圖3A及3B中說明之對稱磁芯內的圖1A至1E中所說明之導體)，閉合環路磁場線由導體的中心通道通過，環繞導體之外徑向面，並返回進入導體的中心通道。對稱磁芯200A係建構為攔截藉由流經導體之電流所生成的磁場線，例如，在使用中，配置對稱磁芯200A，以致藉由導體之電流流動所生成的磁場之部分磁場線係坐落於對稱磁芯內(亦即在第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220中)，並致使部分磁場線通過內間隙240及通過外間隙250。
有利的是，如上所提出，增加磁芯之磁阻稍微增加磁芯中所儲存的能量(例如，儲存於第一對稱磁芯部分210、第二對稱磁芯部分220及間隙之組合系統中者)。能量係以磁場的形式儲存在磁芯中。
與第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220相比，能量於間隙中之儲存密度較大。
在磁場通過對稱磁芯及間隙的情況下，於間隙內提供內電磁場(例如磁場)。例如，內感應電磁場係設置在第一圓柱形突起部212及第二圓柱形突起部222之間。
內電磁場(例如磁場)包含中心內電磁場242(例如磁場)及邊緣內電磁場245(例如磁場)。中心內電磁場242係設置於內間隙240內。邊緣內電磁場245係徑向地設置環繞中心內感應電場242(例如，邊緣內電磁場245徑向地圍住中心內電磁場242)。
邊緣內電磁場245的場線連接至第一圓柱形突起部212之軸向面及第二圓柱形突起部222的軸向面。
邊緣內電磁場245之場線具有彎曲的形狀。邊緣內電磁場245之給定場線在第一突起圓柱形部分212的徑向往外運動之軸向面開始，直至抵達第一突起圓柱形部分212之軸向面與第二突起圓柱形部分222的軸向面之間的軸向中點。從軸向中點開始，場線徑向朝內運動，直至抵達第二突起圓柱形部分222之軸向面。換一種方式，設置於第一突起圓柱形部分的軸向面之理論磁荷將藉由磁場沿著弧形路徑朝第二突起圓柱形部分的軸向面運動，當與兩個軸向面等距離時，此路徑從第一突起圓柱形部分單調地增加至最大徑向位移，且接著從最大徑向位移單調地減少至第二突起圓柱形部分。
在磁芯中於間隙處形成之邊緣場可與典型導體(例如，沒有如上述節距或導體的變化之導體)相交。在典型導體的區域中，於此發生典型導體與邊緣場之間的相交，可在典型導體之這些區域中生成渦電流，從而導致損失(例如，經過典型導體的電流中之損失；來自典型導體的能量損失，例如，由於藉由渦電流所生成之加熱)。
圖3A說明相對於圖1C中的導體，沿著A-A平面所顯示之電感器的第一剖面平面圖；圖3B說明相對於圖1E中之導體，沿著B-B平面所顯示的電感器之第二剖面平面圖。
電感器300包含圖1A至1E中所說明的導體100及圖2A至2E中所說明之對稱磁芯200A。
導體100的A部分101A係設置在藉由第一對稱磁芯部分210界定之第一環狀中空部218中。導體100的B部分101B係設置於藉由第二對稱磁芯部分220界定的第二環狀中空部228中。
導體係建構為連接至電動勢(EMF)之來源。當電流流經環繞導體磁場時，導體100係建構為生成磁場，例如，磁場的磁場線形成閉合環路，其通過環繞導體之外徑向表面106的中心通道108，並返回經過此中心通道108。
所生成磁場之至少一些所生成磁場線通過對稱磁芯200A。所生成磁場的磁場線係閉合環路，其從導體108之中心通道環繞導體的外徑向面106通過且接著返回進入導體108之中心通道。所生成磁場的磁場線與第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220相交，且磁場線通過內間隙240及通過外間隙250。
與包含單一節距之典型螺旋形導體相比，螺旋形導體100的體積(包含具有第一節距之第一區域及具有第二節距的第二區域，其中第二節距係大於第一節距)係稍微減少，此體積係設置在內邊緣場所設置之體積中。有利的是，相對包含單一節距之典型導體而言，邊緣場與導體100之間的相互作用(亦即電磁相互作用)之量級係稍微減少。
導體100的第二區域121之一部分係設置於內邊緣場245及外邊緣場255中。第二導體的節距係大於內間隙之縱向長度L G。由於導體100的第二區域121之節距係大於內間隙240的縱向長度L G，第二區域121僅只在第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間的間隙中完成部分轉圈。因此，於第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間的間隙中有在其中沒有設置導體之區域。例如，圖3B中所說明的剖面顯示間隙之區域，其中沒有導體100的第二區域121。有利的是，與具有節距小於或等於間隙長度L G之第二區域相比，導體100的第二區域121之間的相互作用係減少。
有利的是提供節距大於間隙長度L G之第二區域，且進一步有利的是使第二區域之節距相對此間隙長度L G盡可能大。第二區域的節距相對此間隙長度越大，則邊緣場及導體之相交及相互作用就越小，例如節距越大，則電感器之剖面比例就越大，諸如圖3B中所顯示者。
在範例中，可設置第二磁芯部分的導體，使得較長之長度X於第二區域形成螺旋形導體的內徑向表面，從而增加螺旋形導體在第二區域之內半徑。有利的是，可增加內邊緣場與導體的第二區域之間的距離(例如，相對具有第二區域之導體，其中較短的長度Y於第二區域形成螺旋形導體之內徑向表面，以從而提供第二區域的內徑向表面，具有小於導體之內半徑的內半徑，其中較長之長度X形成內徑向表面)，從而減少邊緣場與導體之間的相互作用之量級。
電感器、例如圖3A及3B中所說明的電感器可藉由以下方法形成，包含：將導體之第一區域設置環繞磁芯(例如環繞第一及/或第二磁芯部分的圓柱形突起部)，其中導體之第一區域係以第一節距設置環繞磁芯；將導體的第二區域設置環繞磁芯中之間隙，其中導體的第二區域係以第二節距設置環繞磁芯中之間隙，其中第二節距係比第一節距大。
在範例中，間隙具有一間隙長度(例如，經過磁芯的第一部分與第二部分之間的間隙之最短距離)，且第二節距係大於或等於間隙長度。
圖4A說明用於電感器的導體之一部分的剖面平面圖，例如，導體係建構為用於設置在圖2A至2C中所顯示之對稱磁芯中；圖4B說明圖4A的導體之剖面平面圖。圖5說明設置於圖2A至2C中所顯示的對稱磁芯中之圖4A及圖4B的導體之剖面平面圖。
導體400的此部分包含：導體400之第一區域的A部分151A；導體400之第一區域的B部分151B；及導體400之第二區域171。
A部分151A係連接至第二區域171。第二區域171係連接至第一區域的B部分151B。A部分151A及B部分151B具有第一剖面面積。第二區域171具有第二剖面面積，其中第二剖面面積係小於第一剖面面積。
導體400係配置成螺旋狀，以從而提供包含第一區域151A及151B與第二區域171之螺旋形導體。在圖5中所顯示的範例中，螺旋形導體400具有單一節距，例如，第一區域及第二區域具有相同之節距。
導體400的第一區域151A及151B具有矩形剖面，具有第一剖面面積A 1。矩形剖面於第一區域之所有部分都是相同大小。矩形剖面的特點是有兩對側邊，其中每對側邊分別具有長度X 1(例如寬度)及Y 1(例如高度)。長度X 1係大於長度Y 1。第一剖面面積A 1係等於長度X 1及長度Y 1之乘積；A 1=X 1Y 1。
在範例中，長度X 1可為等於長度Y 1，亦即給與具有方形剖面的導體。在範例中，導體之剖面可為圓形。
導體400的第二區域171具有矩形剖面，具有第二剖面面積A 2。矩形剖面於第二區域之所有部分中都是相同大小。矩形剖面的特點是有兩對側邊，其中每對側邊分別具有長度X 2(例如寬度)及Y 2(例如高度)。長度X 2係大於長度Y 2。第二剖面面積A 2係等於長度X 2及長度Y 2之乘積；A 2=X 2Y 2。
在範例中，長度X 2可為等於長度Y 2，亦即給與具有方形剖面的導體。在範例中，導體之剖面可為圓形。
第二剖面面積A 2係小於第一剖面面積A 1，例如：X 2Y 2＜X 1Y 1。
螺旋形導體具有中心縱軸C。第一區域151A及151B具有第一內徑向表面154。第一內徑向表面154係設置環繞縱軸C。第一區域具有第一內半徑R 1，界定為縱軸C上的給定點與第一內徑向表面154之間的最短距離。第一區域具有第一外徑向表面156。第一外徑向表面156係設置環繞縱軸C。第一區域具有第一外半徑R 1O，界定為縱軸C上的給定點與外徑向表面106之間的最短距離，其中R 1O=R 1+X 1。
第二區域171具有第二內徑向表面164。第一內徑向表面164係設置環繞縱軸C。第二區域具有第二內半徑R 2，界定為縱軸C上的給定點與第二內徑向表面164之間的最短距離。第二區域具有第二外徑向表面166。第二外徑向表面166係設置環繞縱軸C。第二區域具有第二外半徑R 2O，界定為縱軸C上的給定點與第二外徑向表面166之間的最短距離，其中R 2O=R 2+X 2。
螺旋形導體具有中心縱向通道158。中心縱向通道158係藉由螺旋形導體之第一區域的第一內徑向表面154及螺旋形導體之第二區域的第二內徑向表面164劃定。
導體之第一區域係不連續的，例如，第一區域夾著第二區域。換句話說，第一區域包含兩個未連接部分，即A部分151A和B部分151B。A部分151A具有平行於中心縱軸C之縱向長度L A。B部分151B具有平行於中心縱軸C的縱向長度L B。導體之第一區域具有縱向長度L 1，其係等於A部分151A的縱向長度L A及B部分151B之縱向長度L B的總和；L 1=L A+L B。
導體之第二區域171具有平行於縱軸C的縱向長度L 2。
螺旋形導體400具有平行於縱軸C之總縱向長度L T。螺旋形導體的總縱向長度L T係等於第一區域L 1及第二區域L 2之長度的總和；L T=L 1+L 2。在圖4A至4B中所顯示之範例中，螺旋形導體的總縱向長度L T係等於A部分151A之縱向長度L A、B部分151B的縱向長度L B、及第二區域121之縱向長度L 2的總和；L T=L A+L B+L 2。換一種方式，螺旋形導體之總縱向長度L T係等於第一區域151A及151B的縱向長度L 1與第二區域171之縱向長度L 2的總和；L T=L 1+L 2。
導體400係建構為允許電流流過此處，例如，當導體係連接至電動勢(EMF)之來源時。導體400係建構為連接至EMF的來源，例如，導體400包含類似於圖1A至1E中所顯示之電連接102A及102B的電連接，其中此等電連接係可連接至EMF之來源。導體400係建構為當電流流過此處時生成磁場，其中磁場係設置環繞導體，例如，磁場的磁場線形成閉合環路，其通過環繞導體之外徑向表面106的中心通道158及往回經過中心通道158。換句話說，磁場線係圍住導體之一部分的閉合環路。
對稱磁芯200A係建構為嚙合導體，例如，在圖4A至4B中所說明之導體400。藉由第一對稱磁芯部分210界定的第一環狀中空部218係建構為承接導體之一部分，例如，導體400的A部分151A。藉由第二對稱磁芯部分220界定之第二環狀中空部228係建構為承接導體的一部分，例如，導體400之B部分151B。第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間的間隙係建構為承接導體之一部分，例如，導體100的第二區域151B。換一種方式，導體之一部分係建構為設置於第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間，例如，導體400的第二區域171。也就是說，導體之一部分係設置在第一對稱磁芯部分210與第二對稱磁芯部分220之間，但未設置於第一環狀中空部、第二環狀中空部、內間隙或外間隙的任何一者中。
圖5說明圖4A至4B之導體設置在圖2A至2C所顯示的對稱磁芯中之剖面平面圖。
導體400的A部分151A係設置於藉由第一對稱磁芯部分210界定之第一環狀中空部218中。導體400的B部分151B係設置在藉由第二對稱磁芯部分220界定之第二環狀中空部228中。
導體係建構為連接至電動勢(EMF)的來源。當電流環繞導體流經此處時，導體400係建構為生成磁場，例如，磁場之磁場線形成閉合環路，其環繞導體400的第一外徑向表面156及第二外徑向表面166通過中心通道158並返回通過中心通道158。
所生成磁場之至少一些生成磁場線通過對稱磁芯200A。所生成磁場的磁場線係閉合環路，其環繞導體400之第一外徑向面156及第二外徑向面166通過導體的中心通道158並返回進入導體400之中心通道158。所生成磁場的磁場線與第一對稱磁芯部分210及第二對稱磁芯部分220相交，且磁場線通過內間隙240及通過外間隙250。
與包含單一剖面面積之典型螺旋形導體相比，螺旋形導體400的體積(包含具有第一剖面面積之第一區域及具有第二剖面面積的第二區域，其中第二剖面面積係小於第一剖面面積)係稍微減少，此體積係設置在內邊緣場所設置之體積中。有利的是，相對包含單一剖面面積之典型導體而言，邊緣場與導體400之間的相互作用(亦即電磁相互作用)之量級係稍微減少。
於圖5中所顯示的範例中，導體400之第二區域171未設置在內邊緣場245及外邊緣場255中。有利的是，與剖面面積之第二區域大於導體400的第二區域171(例如，諸如第一區域)相比，導體400的第二區域171之間的相互作用減少。
在範例中，相對整個包含單個剖面面積之典型導體而言，設置於邊緣場中的第二區域171之體積係稍微減少。
在範例中，具有第一剖面面積的第一區域具有第一節距，且具有第二剖面面積之第二區域(其中第二剖面面積A 2係小於第一剖面面積)具有第二節距，其中第二節距係大於第一節距。在此等範例中，與包含單一節距的典型螺旋形導體及/或包含單一剖面面積之典型導體相比，螺旋形導體的體積(包含具有第一節距之第一剖面面積的第一區域及具有第二節距之第二剖面面積的第二區域)係稍微減少，此體積係設置在內邊緣場所設置之體積中。有利的是，相對包含單一節距及/或單一剖面面積之典型導體而言，邊緣場與導體之間的相互作用(亦即電磁相互作用)之量級係稍微減少。
電感器、例如圖5中所說明的電感器可藉由以下方法形成：環繞磁芯設置導體之第一區域，其中導體的第一區域具有第一剖面面積；環繞磁芯中之間隙設置導體的第二區域，其中導體之第二區域具有第二剖面面積，其中第二剖面面積係小於第一剖面面積。
在範例中，此方法可包含：提供具有第一區域及第二區域的導體；及壓縮電感器之第二區域。
於範例中，間隙具有一間隙長度(例如，經過磁芯的第一部分與第二部分之間的間隙之最短距離)，且第二節距係大於或等於間隙長度。
圖6說明用於電感器的不對稱磁芯之剖面平面圖。
不對稱磁芯200B包含：第一不對稱磁芯部分210'；及第二不對稱磁芯部分220'。
第一不對稱磁芯部分210'包含：第一末端部分216'；第一圓柱形突起部212'；及第一環狀圓柱形突起部214'。第一圓柱形突起部212'係連接至第一末端部分216'。第一環狀圓柱形突起部214'係連接至第一末端部分216'。第一圓柱形突起部212'及第一環狀圓柱形突起部214'係同心地設置，亦即配置第一圓柱形突起部212'及第一環狀圓柱形突起部214'，以致第一圓柱形突起部212'的縱軸及第一環狀圓柱形突起部214'之縱軸係平行且重合的。第一圓柱形突起部212'及第一環狀圓柱形突起部214'係同心地設置，以從而在它們之間提供第一環狀中空部218'。
第一末端部分216'具有圓柱形狀，且第一圓柱形突起部212'及第一環狀圓柱形突起部214'設置於第一末端部分216'的軸向面上。第一末端部分216'具有與第一環狀圓柱形突起部214'之外直徑相等的直徑。
第一圓柱形突起部212'具有直徑D C1I'。第一環狀圓柱形突起部214'具有內直徑D C1O'。第一圓柱形突起部212'之直徑D C1I'係小於第一環狀圓柱形突起部214'的內直徑D C1O'。
第一圓柱形突起部212'具有長度L C1'。換句話說，第一圓柱形突起部212從第一末端部分216縱向地延伸達長度L C1'。第一環狀圓柱形突起部214'具有長度L C1'。換句話說，第一環狀圓柱形突起部214'從第一末端部分216'縱向地延伸達長度L C1'。
藉由第一不對稱磁芯部分210'界定之第一環狀中空部具有：長度，等於第一圓柱形突起部212'的長度L C1'；內直徑，等於第一圓柱形突起部212'之直徑D C1I'；外直徑，等於第一環狀圓柱形突起部214'的內直徑D C1O'。
第二不對稱磁芯部分220'包含：第二末端部分226'；及第二環狀圓柱形突起部224'。第二環狀圓柱形突起部224'係連接至第二末端部分226'。第二環狀圓柱形突起部224'在其間提供第二圓柱形中空部228'。
第二末端部分226'具有圓柱形狀，且第二環狀圓柱形突起部224'設置於第二末端部分226'之軸向面上。第二末端部分226'具有與第二環狀圓柱形突起部224'的外直徑相等之直徑。
第二環狀圓柱形突起部224'具有內直徑D C2O'。
第二環狀圓柱形突起部224具有長度L G。換句話說，第二環狀圓柱形突起部224'從第二末端部分226'縱向地延伸達長度L G。
藉由第二不對稱磁芯部分220'界定的第二圓柱形中空部228'具有：長度，等於第二環狀突起部224'之長度L G；內徑，等於第二環狀突起部224'的直徑D C2O。
在不對稱磁芯200B中，第一環狀圓柱形突起部214'之內直徑D C1O係等於第二環狀圓柱形突起部224'的內直徑D C2O；第一環狀圓柱形突起部214'之外直徑係等於第二環狀圓柱形突起部224'的外直徑。
不對稱磁芯200B係建構為承接包含第一區域及第二區域之螺旋形導體，其中第一區域係連續的(亦即不包含藉由第二區域分隔之A部分及B部分，而是鄰接第二區域的(單一)第一區域)，其中螺旋形導體具有以下特徵之至少一者：具有第一節距的第一區域及具有第二節距之第二區域，其中第二節距係大於第一節距；且第二區域具有第一剖面面積，及第二區域具有第二剖面面積，其中第二剖面面積係小於第一剖面面積。此螺旋形導體在此中被稱為連續式螺旋形導體。連續式螺旋形導體的第一區域具有L 1'之縱向長度，且連續式螺旋形導體的第二區域具有L 2'之縱向長度。
第一環狀中空部218'係建構為承接連續式螺旋形導體的第一區域。第二圓柱形中空部228'係建構為承接連續式螺旋形導體之第二區域。
第一環狀中空部218'的縱向長度係等於第一圓柱形突起部212'之長度L C1。第二圓柱形中空部228'的縱向長度係等於第二環狀突起部224'之長度L C2。第一環狀中空部218'的縱向長度係等於導體之第一區域的縱向長度L 1'。第二圓柱形中空部228'之縱向長度係等於導體的第二區域之縱向長度L 2'。
第一圓柱形突起部212'的直徑D C1I係小於或等於導體之內半徑的兩倍。第二環狀突起部224'之直徑D C2I係小於或等於導體的內半徑之兩倍。第一環狀圓柱形突起部214'的內直徑D C1O係大於或等於導體之外半徑的兩倍。第二環狀圓柱形突起部224'之內直徑D C2O係大於或等於導體的外半徑之兩倍。
配置第一不對稱磁芯部分210'及第二不對稱磁芯部分220'，以在它們之間提供一間隙。配置第一不對稱磁芯部分210'及第二不對稱磁芯部分220'，以直接於第一圓柱形突起部212'與第二末端部分226'之間提供內間隙240'。
內間隙240'係直徑為D C1I'的圓柱形間隙，其被設置在第一圓柱形突起部212'與第二末端部分226'的軸向面之間。
於範例中，配置第一不對稱芯部及第二不對稱芯部，以在第一圓柱形突起部與第二末端部分226'之間的提供內間隙，且亦於第一環狀圓柱形突起部與第二環狀圓柱形突起部之間提供外間隙。在此等範例中，第一環狀圓柱形突起部及第二環狀圓柱形突起部的縱向長度之總和係小於螺旋形導體的縱向長度。例如，圖2A至2C中說明之對稱磁芯確實包括外間隙。
內間隙240'係建構為增加磁芯的磁阻(例如，第一不對稱磁芯部分210'、第二不對稱磁芯部分220'及間隙240'之組合系統的組合磁阻)。
有利的是，增加磁芯200B之磁阻稍微增加磁芯200B中所儲存的能量(例如，儲存在第一不對稱磁芯部分210'、第二不對稱磁芯部分220'及間隙240'之組合系統中的能量)。能量係以磁場之形式儲存於磁芯200B中。
可設想進一步的實施例。應當理解，關於任一實施例所敘述之任何特徵可單獨地使用，或與所敘述的其他特徵結合地使用，且亦可與任何其他實施例之一個以上的特徵結合地使用，或與任何其他實施例之任何組合使用。再者，於不偏離本揭露的範圍之情況下，亦可採用上面未敘述的同等項及修改，本揭露之範圍係在所附請求項中界定。
100:導體 101A:第一區域 101B:第一區域 102A:電觸點 102B:電觸點 104:內徑向表面 106:外徑向表面 108:中心通道 121:元件 121A:螺旋形導體 121B:螺旋形導體 151A:元件 151B:元件 154:第一內徑向表面 156:第一外徑向表面 158:中心縱向通道 164:第一內徑向表面 166:第二外徑向表面 171:第二區域 200A:對稱磁芯 200B:對稱磁芯 210:第一對稱磁芯部分 210':第一不對稱磁芯部分 212:第一圓柱形突起部 212':第一圓柱形突起部 214:第一環狀圓柱形突起部 214':第一環狀圓柱形突起部 216:第一末端部分 216':第一末端部分 218:第一環狀中空部 218':第一環狀中空部 220:第二對稱磁芯部分 220':第二不對稱磁芯部分 222:第二圓柱形突起部 224:第二環狀圓柱形突起部 224':第二環狀圓柱形突起部 226:第二末端部分 226':第二末端部分 228:第二環狀中空部 228':第二環狀中空部 240:內間隙 240':內間隙 242:中心內電磁場 245:邊緣內電磁場 250:外間隙 255:外邊緣場 300:電感器 400:導體
現在將僅以舉例的方式參考所附圖式敘述本揭露之實施例，其中： 圖1A說明用於電感器的導體之立體圖； 圖1B說明圖1A中所顯示的導體之軸向平面圖； 圖1C及1D說明圖1A中所顯示的導體之側向平面側視圖； 圖1E說明圖1A中所顯示的導體之側向俯視平面圖； 圖2A至2C說明用於電感器的對稱磁芯之剖面平面圖； 圖3A說明電感器沿著平面A-A相對於圖1C中的導體所顯示之第一剖面平面圖； 圖3B說明電感器沿著平面B-B相對於圖1E中的導體所顯示之第二剖面平面圖； 圖4A說明用於電感器的一部分導體之剖面平面圖； 圖4B說明圖4A的導體之剖面平面圖； 圖5說明圖4A及圖4B的導體設置在圖2A至2C中所顯示之對稱磁芯中的剖面平面圖； 圖6說明用於電感器之不對稱磁芯的剖面平面圖。
121:元件
200A:對稱磁芯
210:第一對稱磁芯部分
212:第一圓柱形突起部
214:第一環狀圓柱形突起部
216:第一末端部分
220:第二對稱磁芯部分
222:第二圓柱形突起部
224:第二環狀圓柱形突起部
226:第二末端部分

Claims (12)

  1. 一種電感器，包含： 一螺旋形導體； 一磁芯，具有一磁芯磁阻，該磁芯包含： 一第一磁芯部分； 一第二磁芯部分；及 一間隙，設置在該第一磁芯部分與該第二磁芯部分之間並藉由該螺旋形導體圍住，其中該間隙係建構為提供一間隙磁阻，其中該間隙磁阻係大於該磁芯磁阻； 其中該螺旋形導體具有： 該導體的一第一區域，其圍住該磁芯之一部分，其中該第一區域包含一第一節距；及 該導體的一第二區域，其圍住該間隙，其中該第二區域包含一第二節距，其中該第二節距係大於該第一節距； 其中，在使用中，該導體之該第二區域係建構為減少該導體之該第二區域與環繞該間隙所生成的電磁場之間的相互作用之一量級。
  2. 如請求項1所述的電感器，其中： 該間隙具有一間隙長度，其中該間隙長度係經過該第一磁芯部分與該第二磁芯部分之間的間隙之最短距離；及 該第二節距係大於或等於該間隙長度。
  3. 如請求項1至2任一項所述的電感器，其中： 該導體具有一矩形剖面，包含具有長度X之兩邊及具有長度Y的兩邊，其中長度X係大於長度Y。
  4. 如請求項3所述的電感器，其中： 配置該導體之該第二區域，以致具有長度X的該導體之兩邊的其中一者形成該內徑向表面之一部分。
  5. 如請求項1至4任一項所述的電感器，其中： 在該導體之該第二區域，該中心縱軸與該內徑向表面之間的徑向距離係比該導體之該第一區域大。
  6. 一種形成一電感器的方法，該方法包含： 將一導體之一第一區域設置環繞一磁芯，其中該導體的該第一區域係以一第一節距設置環繞該磁芯； 將一導體之一第二區域設置環繞該磁芯中的一間隙，其中該導體之該第二區域係以一第二節距設置環繞該磁芯中的該間隙，其中該第二節距係大於該第一節距。
  7. 如請求項6所述的方法，其中： 該間隙具有一間隙長度，其中該間隙長度係經過該第一部分與該第二部分之間的間隙之最短距離；及 該第二節距係大於或等於該間隙長度。
  8. 一種電感器，包含： 一螺旋形導體： 一磁芯，具有一磁芯磁阻，該磁芯包含： 一第一磁芯部分； 一第二磁芯部分；及 一間隙，設置在該第一部分與該第二部分之間並藉由該螺旋形導體圍住，其中該間隙係建構為提供一間隙磁阻，其中該間隙磁阻係大於該磁芯磁阻； 其中該螺旋形導體具有： 該導體的一第一區域，其圍住該磁芯之一部分，其中該第一區域包含一第一節距，且其中該導體的該第一區域具有一第一剖面面積；及 該導體之一第二區域，其圍住該間隙，其中該第二區域包含一第二節距，其中該第二節距係大於該第一節距，且其中該導體的該第二區域具有一第二剖面面積，其中該第二區域剖面面積係小於該第一剖面面積； 其中，在使用中，該導體之該第二區域係建構為減少該導體之該第二區域與環繞該間隙所生成的一電磁場之間的相互作用之一量級。
  9. 如請求項1至8任一項所述的電感器，其中： 在該導體之該第二區域，該中心縱軸與該內徑向表面之間的徑向距離係比該導體之該第一區域大。
  10. 一種形成一電感器的方法，該方法包含： 將一導體之一第一區域設置環繞一磁芯，其中該導體的該第一區域具有一第一剖面面積； 將該導體之一第二區域設置環繞該磁芯中的一間隙，其中該導體之該第二區域具有一第二剖面面積，其中該第二剖面面積係小於該第一剖面面積。
  11. 如請求項8所述的方法，包含： 提供具有一第一區域及一第二區域之該導體；及 壓縮一電感器的第二區域。
  12. 如請求項10至11所述的方法，其中： 該間隙具有一間隙長度，其中該間隙長度係經過該第一部分與該第二部分之間的該間隙之最短距離；及 該第二節距係大於或等於該間隙長度。
TW111145382A 2021-11-30 2022-11-28 電感器及提供電感器的方法 TW202341196A (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB2117307.5A GB2613361B (en) 2021-11-30 2021-11-30 An inductor and a method of providing an inductor
GB2117307.5 2021-11-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW202341196A true TW202341196A (zh) 2023-10-16

Family

ID=80038491

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW111145382A TW202341196A (zh) 2021-11-30 2022-11-28 電感器及提供電感器的方法

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20230170130A1 (zh)
EP (1) EP4187563A3 (zh)
JP (1) JP2023081312A (zh)
KR (1) KR20230081670A (zh)
CN (1) CN116206841A (zh)
AU (1) AU2022271446A1 (zh)
GB (1) GB2613361B (zh)
MX (1) MX2022015122A (zh)
TW (1) TW202341196A (zh)

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1439441A1 (de) * 1963-09-18 1968-12-05 Sits Soc It Telecom Siemens Verlustarme Spulenwicklung fuer eine Induktivitaet
DE3741796A1 (de) * 1987-12-10 1989-06-22 Vogt Electronic Ag Nichtlineare schwingdrossel fuer elektronische vorschaltgeraete von leuchtstofflampen
JPH0897062A (ja) * 1994-09-26 1996-04-12 Murata Mfg Co Ltd フライバックトランス
JP2000299231A (ja) * 1999-04-15 2000-10-24 Fujitsu Ltd トランス及びスイッチングレギュレータ
JP2003007545A (ja) * 2001-06-21 2003-01-10 Toyota Industries Corp 有芯コイル及びトランス
US7046111B2 (en) * 2002-11-18 2006-05-16 Illinoise Tool Works Inc. Inductor assembly
JP2012079951A (ja) * 2010-10-04 2012-04-19 Mitsubishi Electric Corp リアクトル装置
US20140300440A1 (en) * 2013-04-05 2014-10-09 Hamilton Sundstrand Corporation Inductor gap spacer
JP2017135292A (ja) * 2016-01-28 2017-08-03 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 リアクトル
JP2021180272A (ja) * 2020-05-14 2021-11-18 Tdk株式会社 コイル装置
EP3992996A1 (en) * 2020-10-28 2022-05-04 ETA Green Power Ltd. An inductor coil

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230081670A (ko) 2023-06-07
GB2613361B (en) 2024-01-17
US20230170130A1 (en) 2023-06-01
GB2613361A (en) 2023-06-07
GB202117307D0 (en) 2022-01-12
AU2022271446A1 (en) 2023-06-15
MX2022015122A (es) 2023-06-01
JP2023081312A (ja) 2023-06-09
EP4187563A3 (en) 2023-09-13
CN116206841A (zh) 2023-06-02
EP4187563A2 (en) 2023-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101035764B1 (ko) 전기 기기의 코어 백 및 그의 제조 방법
EP3499526A1 (en) Magnetic devices including low ac resistance foil windings and gapped magnetic cores
JP6773811B2 (ja) 液冷式磁気素子
JP2003523709A (ja) 往復動式モータの固定子構造
JP7017642B2 (ja) ロータ構造、永久磁石補助型同期リラクタンスモータ及び電気自動車
KR20150031236A (ko) 자기 베어링 및 자기 베어링의 코어 주위로 강자성체 구조물을 장착하기 위한 방법
JP2007201203A (ja) リアクトル
TWI611435B (zh) 電感器芯
JP2644089B2 (ja) 強磁性ワイヤ電磁アクチュエータ
CN113226726A (zh) 图案化磁芯
JP2008109139A (ja) いくつかのコイルブランチを有するコイル、及び当該コイルの一つを有するマイクロインダクタ
JP5399317B2 (ja) リアクトル
JP6445810B2 (ja) インターリーブ用チョークコイル
TW202341196A (zh) 電感器及提供電感器的方法
JPWO2018079402A1 (ja) インダクタ
US9000878B1 (en) Magnetic component with bobbinless winding
KR101995216B1 (ko) 보빈 및 이를 포함하는 토로이달 인덕터
CN114730654A (zh) 电磁感应装置
JP2021019104A (ja) リアクトル装置
GB2613449A (en) An inductor and a method of providing an inductor
KR20210085122A (ko) 트로이달 코어
US20220181056A1 (en) Single Or Multi-Coil Toroid Based Solenoid
BR102022023720A2 (pt) Indutor e método de fornecer indutor
JP5010672B2 (ja) 変圧器および変圧システム
JP7121924B2 (ja) 高周波トランスおよびそれを用いた電源回路