TWM427657U - An inductor with replaceable magnetic core - Google Patents

Description

M427657 _ 年/月"日修正替換頁 五、新型說明： 【新型所屬之技術領域】 本創作係有關繞線式電感元件，特別是一種鐵芯 可置換之繞線式電感元件，其為可以依照電子組件之 工作頻率、所需功率等條件選擇合適的獨立芯體者。 -【先前技術】. 繞線式電感元件，係藉線圈的電流變化，以產生 、 磁通量之變化者，其乃為被動元件的一種，而廣泛應 · 用於電子產品中。習見之繞線式電感元件主要包含線 架與鐵芯兩部份，如第1A圖之中華民國新型專利 M264631號「電感鐵芯之改良結構」專利案公告示 圖，及第1B圖之中華民國新型專利M264632號「電 感鐵芯及線架之改良結構」專利案公告示圖，其皆包 括鐵芯100及線架200，該鐵芯100之中央設有一中 柱110，於該中柱110二旁分別設有向中央方向凸出 之側柱111，而線架200之中央並設有一中間孔220， 於該中間孔220之外周緣則纏繞有線圈222，使兩個 鐵芯100以申柱110分別從線架200之兩側嵌入線架 200之中間孔220，再以二旁之側柱111包覆於線架 200二側部位，達到鐵芯100及線架200之組合。 惟，上述之鐵芯100皆為一體成形，其以模具鑄 造完成後，中柱110之形狀與體積無法任意改變，且 中柱110與側柱111為相同材料，故在材料選用之自 M427657 • , . fo f年/月/丫曰修正替 由度上也受到限制，故 一___- 不同尺寸、材料的鐵芯，種類元=要 需的模具大為增加。 m果，V致生產所 電感的繞線窗面積盥鎧#咎^ 和㈣理功率的能力相二1=:積(一 的功率也越大，因此習見之雷積越大，能夠處理 隹Γ:ΐ 制了線架的尺寸(繞線窗面積)， ::二電感器僅能適用於電源產品上特 限的功率範圍》 " 又，如第1C圖所示，習見電感元件組合完成後， 二兩個中柱no之間(即位在上下兩鐵芯1〇〇之間)形 成氣隙300，§亥氣隙3〇〇會與纏繞於鐵芯中柱 上之線圈的-部份相對。使得在電感元件使用時，常 導致在氣隙300位置的線圈會產生較大的電流，導致 ，感元件有發熱的現象。而且，位於線架2〇〇中央的 乳隙300會使磁力線偏移，進而影響線圈導線内電流 彳Π 方向集中，故導線溫度無可避免地被提升，而 縮短電感器的使用壽命。.. 又，當視鐵芯為一個大面積導體時，雖然其感應 電壓不高’但是通過的電流很大，故上述電感器之鐵 芯形狀為E型時，在絕緣處理上較不易包覆完全，容 易產生極大的環流損耗，嚴重時，使鐵芯局部發熱融 化，此為使用上之一大缺失。 M427657 /〇 (年/月β日修正替換頁 【新型内容】 因此，本創作旨在提供一種鐵芯可置換之繞線式 電感元件，其特徵在於將鐵芯之中柱成為獨立之芯 體，而鐵芯之其餘部份成為獨立之殼體，藉由改變芯 體與殼體的尺寸與材料，能使本創作之電感元件適用 _ .於不同功率產品。 依本創作之鐵芯可置換之繞線式電感元件，可以 增加殼體、芯體與線架彼此的尺寸組合自由度，例 鲁 如，線架繞線窗面積可以隨著芯體尺寸的不同而改 變，或固定尺寸的殼體可以搭配多種不同的芯體與線 架的尺寸組合；也增加了殼體、这體在材料選擇上的 自由度，故，可依磁材特性、工作頻率等條件來選擇 殼體與芯體的材料，且殼體與芯體可以為不同材料。 如此可以讓使用者在完成電路設計之後，依照所需功 率、成本、允許損耗、安裝空間等因素選擇適合的尺 寸組合，又，可以簡化生產及提高良率，此為本創作 ® 之一目的。 依本創作之鐵芯可置換之繞線式電感元件，由於 中柱成為一獨立芯體，故本創作電感元件氣隙之位 置，係於殼體底板與芯體頂面間之空間，即位於線架 兩端處，相較於習見氣隙位於線架中心處，本創作電 感元件之氣隙具有較好的散熱能力，增長電感元件之 使用壽命，此為本創作之另一目的。 M427657 _ ί”年f月日修正替換頁 依本·創作之鐵芯可i換之繞線式t感元件，殼體’ 部份只保有兩邊的側柱，故殼體絕緣包覆更容易、更 完全，進而提升使用的安全度，此為本創作之又一目 的0 至於本創作之詳細構造、應用原理、作用與功 效，則參照下列依附圖所作之說明即可得到完全的瞭 · . ： · . . 解。 【實施方式】 如第2A圖所示，本創作之鐵芯可置換之繞線式 電感元件包含：一殼體10，其係為兩個U型單元 10A、10B相對結合而成者，該U型單元分別包含磁 性材料之底板11A、11B，及兩側板12A、12B ; —芯 體20，其為包含兩頂面21與一環形側面22之柱狀 磁性材料，可裝設於一線架30中；及一線架30，其 具有中央容槽31、繞線面32與其上纏繞線圈33。當 .· 該芯體20裝設於該線架30之中央容槽31内後，再 . 由該U型單元10A、10B上下包覆該線架30，即形 '成封閉之電感元件（如第2B圖所示）。 本創作之鐵芯可置換之繞線式電感元件，其殼體 10與芯體20可以為鐵氧體材料，如錳鋅系材、鎳鋅 系材、鎂鋅系材等，也可以為合金材料，如石夕鋼材、 鐵粉、鱗砂铭合金、鐵錄合金、鐵錄钥合金、非晶、 微晶合金等，皆依工作頻率、功率等所需條件選擇合 7 M427657 Λ?/年/月"日修正替換頁 適的材料。且該殼體10與該芯體20可以為不同材 料，例如，殼體10為錳鋅係材而芯體20為鐵鎳鉬合 金。 但本創作之電感元件各獨立部份之尺寸並不受 限，其可以依照電子電路設計，符合所需電感量、成 _ 本、允許損耗範圍、安裝空間等因素選擇適合的尺寸. • · * · · * · . · · . . 組合。 本創作之電感元件可應用於功率扼流器（Power φ Choke )，及功率變壓器（Power Transformer )等。 本創作電感元件與習見電感元件之氣隙位置，習 見電感元件如第3A圖所示，由於其鐵芯100為一 E 型外形，故氣隙300形成在上下鐵芯100之中柱110 間的空間，即位於線架200中間；然而本創作鐵芯可 置換之繞線式電感元件，如第3B圖所示，其氣隙4 位置係形成在U型單元10A、10B之底板11A、11B 與芯體20之頂面21間的空間，即位於線架30的兩 鲁 端處。故本創作之鐵芯可置換之繞線式電感元件，其 電感元件之線架30上所纏繞的線圈33不會因鐵芯上：' 之氣隙而有電流不均導致發熱之情形，且更容易逸 散，降低對電感元件的傷害。 綜合以上所述，本創作之鐵芯可置換之繞線式電 感元件，確實具有前所未有之創新構造，其既未見於 任何刊物，且市面上亦未見有任何類似的產品，是 料27657 =’其具有新穎性應無疑慮。另外，本 習1寺1寺徵以及功能遠非f用所可比擬，所以其確實比 專一…法之規定賜准 ，===是本創作較佳具體的實 作用，仍未超出說明書：以變卞生之功能 在本創作之範圍内，合予陳明 盍之知神時，均應 M427657 __ 年/月/y日修正替換頁 【圖式簡單說明】 第1 a圖為習見繞線式電感元件示意圖。 第1B圖為另一習見繞線式電感元件示意圖。 第1C圖為第1A圖與第1B圖所示之習見繞線 式電感元件之縱戴面示意圖。 - 第2A圖為本創作繞線式.電感元件之分解立體示... 意圖。 第2B圖為本創作繞線式電感元件之組合示意圖。鲁 第3A圖與第3B圖為本創作與習見繞線式電感 元件氣隙位置圖。 【主要元件符號說明】 100 :鐵芯 111 :側柱 220 :中間孔 300 :氣隙 10A、10B : U型單元 11A、11LB 底板 20 :芯體 22 :環形側面 31 :中央容槽 33 :線圈 110 :中柱 200 :線架 222 :線圈 10 :殼體 12A、12B :側板 21 :頂面. 30 :線架 32 :繞線面 4 :氣隙

Claims (1)

1. M427657

   六、申請專利範圍： 1. 一種鐵芯可置換之繞線式電感元件，包含： 一線架，係設有一中央容槽，其中央容槽的外 部表面纏繞導線； 一柱狀芯體；設於上述線架之中央容槽内； 一殼體，為磁性材料，係用以包覆上述之線 架； 其特徵在於：所述殼體和芯體為分離式設 置，構成芯體可以單獨置換者。 2. 如申請專利範圍第1項之繞線式電感元件，其中所 述殼體係由二個分別具有底板及兩侧板之U型單 元相對結合組成。 3. 如申請專利範圍第1項之繞線式電感元件，其中殼 體和芯體的材料可以由選自於錳辞系、鎳鋅系、鎂 鋅系等鐵氧體材料或矽鋼材、鐵粉、鐵矽鋁合金、 鐵鎳合金、鐵鎳翻合金、非晶、微晶合金等合金類 材料構成，且殼體和芯體可以為相同或不同材料。 4. 如申請專利範圍第1項之繞線式電感元件，其中芯 體置入線架之中央容槽内部時，芯體和殼體的内面 之間形成氣隙。