电抗器的制造方法

文档序号:8488722阅读:440来源:国知局
电抗器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及用于电源电路或太阳能发电系统的功率调节器等的电抗器,特别是设 及电感的直流叠加特性的改善。
【背景技术】
[0002] 作为现有的电抗器用的磁巧材料,使用层叠电磁钢板或软磁性金属压粉磁巧。层 叠电磁钢板虽然饱和磁通密度高,但是如果电源电路的驱动频率超过10曲Z,则会有铁巧损 耗变大,招致效率降低的问题。因为软磁性金属压粉磁巧其高频的铁巧损耗小于层叠电磁 钢板,所W伴随着驱动频率的高频化而被广泛使用,但难W说是充分低损耗,另外,还有饱 和磁通密度不及电磁钢板等问题。
[0003]另一方面,作为高频铁巧损耗小的磁巧材料众所周知有铁氧体磁巧。然而,因为饱 和磁通密度与层叠电磁钢板或软磁性金属压粉磁巧相比较低,并且为了避免施加大电流时 的磁饱和而需要有取得较大的磁巧截面积的设计,所W有形状变大的问题。
[0004] 在专利文献1中公开了一种电抗器,其通过作为磁巧材料使用一种复合磁巧从而 减小了损耗、尺寸和磁巧重量,该复合磁巧是通过将软磁性金属压粉磁巧用于线圈卷绕部 并将铁氧体磁巧用于磁辆部而组合得到。
[0005] 现有技术文献
[0006] 专利文献
[0007] 专利文献1 ;日本特开2007-128951号公报

【发明内容】

[000引发明所要解决的技术问题
[0009] 通过制成组合了铁氧体磁巧和软磁性金属磁巧的复合磁巧,从而高频损耗会降 低。但是,在作为软磁性金属磁巧使用饱和磁通密度高的化压粉磁巧或化Si合金压粉磁 巧的情况下,将该些磁巧与铁氧体磁巧组合使用的复合磁巧的电感的直流叠加特性与仅使 用软磁性金属磁巧的情况相比,会有较差的问题。如专利文献1中也记载的,因为铁氧体磁 巧的饱和磁通密度比软磁性金属磁巧低,所W虽然通过增大铁氧体磁巧的磁巧截面积可W 看到一定的改善效果,但是得不到根本性解决。
[0010] 图4~图5表示现有的实施方式的一个例子。用图4~图5来说明组合了铁氧体 磁巧和软磁性金属磁巧的复合磁巧中的电感的直流叠加特性降低的原因的考察。图4~图 5模式地表示铁氧体磁巧21与软磁性金属磁巧22的接合部的结构和磁通23的流向。
[0011] 图中的箭头表示磁通23,在软磁性金属磁巧22的磁通23与铁氧体磁巧21的磁通 23相等的情况下,在各个磁巧中的箭头数目W相同数目来表示。因为每单位面积的磁通23 是磁通密度,所W箭头的间隔越窄,则表示磁通密度越高。
[0012] 铁氧体磁巧21与软磁性金属磁巧22相比因为其饱和磁通密度较低,所W为了在 铁氧体磁巧中流通大的磁通而将垂直于铁氧体磁巧21的磁通方向的截面积设定成大于垂 直于软磁性金属磁巧22的磁通方向的截面积。软磁性金属磁巧的端部与铁氧体磁巧接合, 软磁性金属磁巧22与铁氧体磁巧21的相对的部分的面积与软磁性金属磁巧22的截面积 相等。
[0013] 图4表示流到线圈的电流小的情况、即被卷绕部的软磁性金属磁巧励磁的磁通23 小的情况。因为软磁性金属磁巧22的磁通密度与铁氧体磁巧21的饱和磁通密度相比较 小,所W从软磁性金属磁巧22流出的磁通23能够直接流入铁氧体磁巧21,没有磁通23的 泄漏。在流到线圈的电流小的情况下,可朗尋电感的降低抑制得较小。
[0014] 图5表示流到线圈的电流大的情况、即被卷绕部磁巧励磁的磁通大的情况。如果 软磁性金属磁巧22的磁通密度与铁氧体磁巧21的饱和磁通密度相比变大,则从软磁性金 属磁巧22流出的磁通23不能够通过接合部直接流入铁氧体磁巧21,如虚线箭头所示的那 样磁通23通过周围的空间进行流动。目P,因为磁通23在相对磁导率为1的空间流动,所W 有效磁导率降低,并且电感急剧降低。也就是说,在软磁性金属磁巧22的磁通密度与铁氧 体磁巧21的饱和磁通密度相比变大那样的叠加有大电流的情况下,有电感降低的问题。另 夕F,因为发生磁通23的泄漏,所W还有由于该磁通与线圈的链接而使铜损增大的问题。
[0015] 该样在现有的技术中因为仅仅考虑了铁氧体磁巧与软磁性金属磁巧的截面积,所 W没有看到接合部的磁饱和的问题,电感的直流叠加特性不充分。
[0016] 本发明是为了解决上述问题而研究出的,其课题在于在使用了组合有铁氧体磁巧 和软磁性金属磁巧的复合磁巧的电抗器中改善电感的直流叠加特性。
[0017] 解决技术问题的手段
[0018] 本发明的电抗器是由用铁氧体磁巧构成的一对磁辆部磁巧、配置于所述磁辆部磁 巧的相对的平面间的卷绕部磁巧、卷绕于所述卷绕部磁巧的周围的线圈构成的电抗器,凸 缘状部件W外接于所述卷绕部磁巧的周缘的方式被配置于所述卷绕部磁巧的端部,所述卷 绕部磁巧由软磁性金属磁巧所构成,所述凸缘状部件由将铁作为主成分并且对磁铁发生磁 吸附的金属材料所构成,所述凸缘状部件的一个平坦面在与所述卷绕部磁巧的端面相同的 面上形成与磁辆部磁巧的接合部。通过该样,从而能够在组合使用铁氧体磁巧和软磁性金 属磁巧的复合磁巧的电抗器中改善电感的直流叠加特性。
[0019] 另外,本发明的电抗器其凸缘状部件优选由软磁性金属压粉磁巧来构成。由此能 够抑制高频损耗的增大。
[0020] 另外,本发明的电抗器其凸缘状部件优选由在周方向的一个地方设置有从内周端 到达外周端的切口的钢板来构成。由此能够使用高强度的钢板,并且能够抑制高频损耗的 增大。
[0021] 发明的效果
[0022] 根据本发明,能够在组合使用铁氧体磁巧和软磁性金属磁巧的复合磁巧的电抗器 中改善电感的直流叠加特性。
【附图说明】
[0023] 图1是表示本发明的一个实施方式所设及的电抗器的结构的截面图。
[0024] 图2是表示本发明的其它实施方式所设及的电抗器的结构的截面图。
[0025] 图3是表示现有例子所设及的电抗器的结构的截面图。
[0026] 图4是模式地表示现有例子所设及的铁氧体磁巧与软磁性金属磁巧的接合部的 结构和磁通的流向的图。
[0027] 图5是模式地表示现有例子所设及的铁氧体磁巧与软磁性金属磁巧的接合部的 结构和磁通的流向的图。
[002引图6是模式地表示本发明的一个实施方式所设及的铁氧体磁巧与软磁性金属磁 巧的接合部的结构和磁通的流向的图。
[0029] 图7是模式地表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的立体图。
[0030] 图8是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0031] 图9是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0032] 图10是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0033] 图11是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0034] 图12是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0035] 图13是表示本发明的一个实施方式所设及的凸缘状部件的相对于磁辆部磁巧的 投影面的平面图。
[0036] 符号的说明:
[0037] 10 ;电抗器
[00測 11 ;磁辆部磁巧
[0039] 12 ;卷绕部磁似
[0040] 13 ;线圈
[0041] 14;凸缘状部件
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