节能电感器、电源转换装置及电子设备的制造方法

文档序号:9709602阅读:306来源:国知局
节能电感器、电源转换装置及电子设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种节能电感、电源转换装置及电子设备。
【背景技术】
[0002]目前电源产品愈来愈讲求绿色节能,也就是要求电源转换效率愈高愈好,效率愈高也意味着电费成本会降低,系统及电压转换器组件的可靠度都跟着提高了。在服务器主板上超过二十组以上不同电压需求,如果每组电压都有些许的效率改善,对整机系统而言可就是大大的改善了。
[0003]服务器上的电源转换装置大都使用降压性电源转换装置架构,在降压性电源转换装置中,主要影响到转换效率的组件为开关型功率晶体管及输出的电感器。
[0004]在电源转换装置等电路结构中大量使用到电感器,目前都存在重载时响应速率不佳,在轻载区域的时候储能效率低的问题。

【发明内容】

[0005]有鉴于此,本发明实施例期望提供一种节能电感器、电能转换器及电子设备,能够至少部分解决上述问题。
[0006]为达到上述目的,本发明的技术方案是这样实现的:
[0007]本发明实施例第一方面提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0008]铁芯;
[0009]所述铁芯上设置有气隙;
[0010]所述气隙包括第一端和第二端;所述第一端和所述第二端相对设置;
[0011]所述第一端在第一维度上的宽度为第一宽度;所述第二端在所述第一维度上的宽度为第二宽度;
[0012]所述第一宽度小于所述第二宽度。
[0013]基于上述方案,所述第一维度平行于所述铁芯内磁力线所在的平面。
[0014]基于上述方案,所述第一宽度为L1;
[0015]所述第二宽度为L2;
[0016]其中,L1/L2不大于3/4,且不小于1/4。
[0017]基于上述方案,所述Ll/L2 = l/2。
[0018]基于上述方案,5、根据权利要求1或2所述的节能电感器,其特征在于,
[0019]所述气隙包括连通的第一矩形部分和第二矩形部分;
[0020]所述第一端为所述第一矩形部分的一端;所述第二端为所述第二矩形部分的一端。
[0021]基于上述方案,所述气隙包括连通的第一梯形部分和第三矩形部分;
[0022]所述第一端为所述第一梯形部分的一端;所述第二端为所述第三矩形部分的一端。
[0023]基于上述方案,所述节能电感器还包括环绕在所述铁芯外侧的导线。
[0024]基于上述方案,所述节能电感器在轻载区间的电感值为第一电感;
[0025]所述节能电感器在重载区间的电感值为第二电感;
[0026]所述轻载区域为所述节能电感的负载小于第一阈值的负载区间;所述重载区间为所述节能电感的负载大于第二阈值的负载区间;所述第一阈值小于所述第二阈值;
[0027]所述第一电感大于第一电感阈值;
[0028]所述第二电感小于第二电感阈值;
[0029]所述第一电感阈值大于第二电感阈值。
[0030]本发明实施例第二方面提供一种电源转换装置,包括权利要求1至8任一项所述的节能电感器。
[0031]本发明实施例第三方面提供一种电子设备,包括权如上所述的节能电感器或如上所述的电源转换装置。
[0032]在本发明实施例望提供节能电感器、电能转换器及电子设备中,铁芯中的气隙在相对设置的第一端和第二端位于第一维度上的宽度不等;改变了现有技术中铁芯中气隙设置为规则的形状,进而气隙在相对两端的宽度一致导致的要不在轻载区域的电感值小导致的储能效率低的问题,要不在重负载区间电感值到进而导致响应速率慢的现象;具体在轻负载区间电感值大,储能大及储能效率高的特点,在重负载区间具有电感值小,具有响应速度快的特点;从而同时兼顾了节能电感器在轻负载区间和重负载区间的性能。利用这样的节能电感器参与电能转换装置及电子设备的组成,能够大大的减少节能电感器本身的能耗,且能够保证较高的电能转换效率,大大的优化了电源转换装置及电子设备的电气性能。
【附图说明】
[0033]图1为本发明实施例提供的第一种节能电感器的结构示意图;
[0034]图2为本发明实施例提供的节能电感器与其他类型的电感器的性能比较示意图;
[0035]图3为本发明实施例提供的第二种节能电感器的结构示意图。
【具体实施方式】
[0036]以下结合说明书附图及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细阐述。
[0037]实施例一:
[0038]如图1所示,本实施例提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0039]铁芯110;
[0040]所述铁芯110上设置有气隙120;
[0041]所述气隙120包括第一端121和第二端122;所述第一端121和所述第二端122相对设置;
[0042]所述第一端121在第一维度上的宽度为第一宽度;所述第二端122在所述第一维度上的宽度为第二宽度;
[0043]所述第一宽度小于所述第二宽度。
[0044]在本实施例中所述气隙120的第一端121和第二端122在第一维度上的宽度上是不相等的。在本实施例设置在铁芯110上的气隙120的形状打破了现有技术中为规则的矩形状形成了在相对的两端的宽度一样长带来电感器在轻载区间下的阻值小导致的储能效率低,在重载区间响应速度慢的问题。本实施例中通过将气隙120设置在相对两端在第一维度上的宽度不一样,通过实验证明,在轻负载的状况下具有阻值大,从而能够存储更多的电能,提升储能效率;同时在重负载的情况下,能够迅速降低电感值,实现快速响应。在本实施例中所述轻载区间为节能电感器的负荷较轻的状况下,例如,负荷低于某一个阈值;所述重载区间为节能电感器的负荷较重的状况下,例如负荷高于另一个阈值的状况下。
[0045]实施例二:
[0046]如图1所示,本实施例提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0047]铁芯110;
[0048]所述铁芯110上设置有气隙120;
[0049]所述气隙120包括第一端121和第二端122;所述第一端121和所述第二端122相对设置;
[0050]所述第一端121在第一维度上的宽度为第一宽度;所述第二端122在所述第一维度上的宽度为第二宽度;
[0051]所述第一宽度小于所述第二宽度。
[0052]所述第一维度平行于所述铁芯内磁力线所在的平面。
[0053]所述铁芯内的磁力线有多个方向,如图1所示,有些磁力线是贯穿整个铁芯及所述气隙120。本实施例中所述第一维度所在的平面为平行这些同时贯穿所述铁芯和所述气隙的磁力线所在的平面的。
[0054]实施例三:
[0055]如图1所示,本实施例提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0056]铁芯110;
[0057]所述铁芯110上设置有气隙120;
[0058]所述气隙120包括第一端121和第二端122;所述第一端121和所述第二端122相对设置;
[0059]所述第一端121在第一维度上的宽度为第一宽度;所述第二端122在所述第一维度上的宽度为第二宽度;
[0060]所述第一宽度小于所述第二宽度。
[0061]所述第一宽度为L1;
[0062]所述第二宽度为L2;
[0063]其中,L1/L2不大于3/4,且不小于1/4。
[0064]在本实施例中将所述第一宽度设为L1,将所述第二宽度设置为L2。由于第一宽度小于第二宽度,则所述L1/L2会小于1,且由于第一宽度和第二宽度的取值都不为零,故所述L1/L2的取值大于0。在本实施例中优选为不大于3/4,且不小于1/4。
[0065]作为本实施例的进一步改进,所述L1/L2= 1/2。试验证明当所述L1/L2为1/2时,所述节能电感器在轻载区间下的电感大,在重负载的状况下电感小响应速率快的特点尤其明显。
[0066]当然本实施例所述节能电感器还可以是在实施例二基础上的进一步改进,具体可如图1所述,所述第一维度为平行所述贯穿铁芯及气隙的磁力线所在平面的维度。
[0067]实施例四:
[0068]如图1所示,本实施例提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0069]铁芯110;
[0070]所述铁芯110上设置有气隙120;
[0071]所述气隙120包括第一端121和第二端122;所述第一端121和所述第二端122相对设置;
[0072]所述第一端121在第一维度上的宽度为第一宽度;所述第二端122在所述第一维度上的宽度为第二宽度;
[0073]所述第一宽度小于所述第二宽度。
[0074]如图1所示,所述气隙120包括连通的第一矩形部分123和第二矩形部分124;在图1中虚线将联通的气隙120分为了较小的第一矩形部分123和较大的矩形部分124。
[0075]所述第一端为所述第一矩形部分123的一端;所述第二端为所述第二矩形部分124
的一端。
[0076]在本实施例中所述第一矩形部分123和所述第二矩形部分124是相互连通的。由于第一矩形部分123和第二矩形部分的在第一维度上的变长不同,从而导致第一端121和第二端122的宽度不同。在具体实现时,如图1所示,所述第一矩形部分123和第二矩形部分124的截面图呈阶梯状。
[0077]图2为本发明实施例提供的节能电感器与现有的两种电感器的性能效果比对图。图2的横坐标为电流,纵坐标为电感值。通常电流越小则表示电感器的负载越轻;从图2可知在轻负载的状况下,本实施例所述节能电感器的电感值最大,在电流等于20A左右时,本实施例提供的节能电感器的电感值开始迅速下降,在达到电流为60A左右的重载区间时,电感值已经下将了很多,这个时候电感值越小,电感器的响应速率越快。显然从图2的效果可知,本实施例所述的节能电感器既兼顾了轻载区间下的储能效率,同时还能够保证在重载区间下有较快的响应速率。
[0078]且在本实施例中将所述气隙120设置成由两个连通的矩形部分构成,具有制作简单及制作效率高的特点。
[0079]实施例五:
[°08°]如图1所示,本实施例提供一种节能电感器,所述节能电感器包括:
[0081]铁芯110;
[0082]所述铁芯110上设置有气隙120;
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