一种电感及其制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及电气设备领域，特别指一种电感及其制造方法。
【背景技术】
[0002] 随着电子工业的发展，在各种开关电源、UPS、光伏逆变器、风能等电源中，滤波器、 扼流圈、变压器和电抗器等大量应用于电路控制系统中。滤波、整流和逆变等都可以应用到 电感元件。
[0003] 电感器或电抗器的使用对于现代电子工业的发展有着至关重要的作用，传统工艺 制作的电感元件已不能完全适用于未来小型化、自动化的发展需求，因此，需要开发一种高 性能、小型化的并可以自动化批量制造的电感器或电抗器，以适应现代电子科技的高速发 展。
[0004] 传统电感器或电抗器的制造工艺过程主要包括：
[0005] 一、磁环类磁芯，人工穿线或机器辅助穿线，这种电感制造工艺繁琐，生产过程成 本高，对磁环的一致性要求较高。而且大多数电感需要采用手动或者半自动化的方式在磁 芯表面绕制绝缘线圈，不易实现生产自动化。对于工业大批量生产来说，需要耗费较多的人 力和时间，这必然也会提高生产的成本，极大的限制了电感的发展和现代电子信息技术的 进步。另外存在着1)线绕空间利用率低；2)由于存在高频或高压短路可能，需要在线材与 生产工艺做较强的预防措施和较多的测试手段进行分选。
[0006] 二、贴片式传统绕线功率电感，由于采用铁氧体作为磁路材料，它的磁通密度相对 较低，需要更多的匝数来设计电感元件，因此直流电阻相对较高，通流能力也因为工作温度 限制而相对较低。
[0007] 三、骨架类铁氧体，可机器辅助绕制与自动化。但由于漏磁通的引入导致线圈发 热，需要增大线径等提高散热的方法进行应用时的温度降额使用，电感工作时也不时会产 生机械或电磁谐振噪音。也就是说由于可靠性要求的存在，所以需要增加绕线成本降低漏 磁来满足降额。分段气隙的方法也只能部分解决或提高绕制空间利用率。
[0008] 四、"工"字型铁氧体或合金类，可通过自动化生产。此类功率电感绝大部分由于考 虑到小型化，采用高阻态的镍锌铁氧体，采用"工"字磁芯为主体磁芯材料绕制而成。它不可 避免存在如下应用中的瓶颈：1)电感抗跌落性能不理想，"工"字形电感结构决定了其远离 磁芯中柱的电感本体边缘边承受跌落或冲击能力变得薄弱，在跌落冲击时容易导致磁芯破 碎等异常：2)由于开磁通的影响，它的漏磁通相对较大；虽然"工"字型绕线目前相当一部 分产品采用导磁胶填充磁芯的侧面凹槽以增强其机械强度，减少漏磁干扰。但这种导磁胶 灌封结构在应用中也存在如下缺陷：1)导磁胶灌封过程中不可避免存在气泡等结构缺陷， 这样一来导致线圈与导磁胶不能充分接触从而导致电感应用过程中线圈散热不良及噪音 等异常情形，缩短电感的使用寿命、使客户电路性能变差；2)它的耐电流能力并没有提高；
[0009] 五、传统绕线功率电感，绝大部分采用开放、热缩套管、导磁胶等方式组成，（主要 根据客户产品应用条件、可靠、稳定要求制成并选用）其结构对漏磁的屏蔽效果并不理想， 电感元件工作时对其周边器件、电源模块等电磁场敏感类元器件造成漏磁干扰，从而使得 客户产品性能变差，EMC对策成本增加。
[0010] 六、传统绕线功率电感因结构和磁芯材料发展的局限性，针对高额定电流的电感 产品其体积、外型尺寸受到了一定限制，不适合客户高密度布板以及对体积和空间要求较 高的便携式电子产品，与新型发展起来的叠层和平板型功率电感相比存在一定的局限性。
[0011] 中国发明专利公告号CN201199472Y揭示了一种一体成型粉压式电感器，包括导 磁体和漆包线圈，所述导磁体与线圈之间为一体成型结构，构成所述导磁体的材料紧密填 充于所述主体的内部、并紧密包覆于所述主体的外部；所述延伸部伸出到所述导磁体外部 形成该电感器的电极端。这种方式一定程度上解决了电感线绕空间利用率低的问题，但是 其电感性能有待进一步加强。
[0012] 鉴于此，我们提供一种新型的磁复合结构的一体成型电感。
【发明内容】
[0013] 本发明提出一种电感，用以解决上述问题。
[0014] 本发明的技术方案是这样实现的：
[0015] 一种电感，包括：漆包线圈和设于所述漆包线圈内的第一磁粉层，所述第一磁粉层 外还依次包覆有第二磁粉层和铁氧体层，所述第一磁粉层、第二磁粉层和铁氧体层的密度 依次减小。
[0016] 进一步，所述第一磁粉层密度为5. 5?7g/cm3。
[0017] 进一步，所述第二磁粉层密度为5?6g/cm3。
[0018] 进一步，所述铁氧体层密度为4. 5?5. 5g/cm3。
[0019] 进一步，所述铁氧体外还设有散热器。
[0020] 本发明还提供一种电感制造方法，包括以下步骤：
[0021] (1)模具设计与备料
[0022] 根据所需电感形状设计制造模具，模具包括从小到大的第一模具、第二模具和第 三模具，并根据所需电感的电气特性制备用于构成所述第一磁粉层的第一铁基合金粉末、 用于构成所述第二磁粉层的第二铁基合金粉末和用于构成所述铁氧体的第三铁基合金粉 末，根据所需电感的电气特性制备所述漆包线圈并绕制呈螺旋状；
[0023] ⑵制造
[0024] 将铁基合金粉末注入所述第一模具，待成型后取出，即得所述第一磁粉层，并将成 型后的第一磁粉层置于所述漆包线圈的空腔内，形成磁芯体；将所述磁芯体设于所述第二 模具中，注入所述第二铁基合金粉末，使得第二铁基合金粉末包裹所述磁芯体，待成型后即 得所述第二磁粉层；将所述第二磁粉层设于所述第三模具中，注入所述第三铁基合金粉末， 使得第三铁基合金粉末包裹所述第二磁粉层，待成型后即得所需电感。
[0025] 进一步，所述步骤（2)中各所述铁基合金粉末采用压铸或者注射方式成型。
[0026] 进一步，根据权利要求6或7所述的一种电感制造方法，其特征在于：在成型过程 中，对各铁基合金粉末施以一定的压力，保持所述第一磁粉层密度为5. 5?7g/cm3、所述第 二磁粉层密度为5?6g/cm3、所述铁氧体层密度为4. 5?5. 5g/cm3。
[0027] 本发明的有益效果是：通过上述方案，本发明电感将线圈埋入于磁芯里面，简化了 磁芯的生产工艺，可实现自动化制造，且电感的EMI效果好；耐电流与工作温度较传统一体 成型电感元件提高30%，电感的外观形状可任意设计，从而实现形状的多样化，一体成型结 构可避免可听范围的音频噪音。
【附图说明】
[0028] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现 有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以 根据这些附图获得其他的附图。
[0029] 图1为本发明一种电感的实施例1的剖视结构示意图。
[0030] 图中，1为第一磁粉层，2为漆包线圈，3为第二磁粉层，4为铁氧体层。
【具体实施方式】
[0031] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完 整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于 本发明中的实施例，本领域普