一种直流电感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电磁元器件技术领域，特别涉及一种直流电感器。
【背景技术】
[0002]直流电感器是电子电路中一种重要的电磁元件，一般由软磁体和线圈组成，通常设置在PCB板上用于直流电流输入或输出的滤波作用。当有较大直流电流流过线圈时，产生的磁场会使软磁体的磁通密度趋于饱和，软磁体上叠加的交流成分引起磁通量变化极小，导致电感量沿一定曲线下降，此时不能达到滤波的需要。因此，设计时一般要求电感器在必须通过额定直流电流的情况下，磁通密度不可饱和，以确保有较好的滤波作用。
[0003]目前，直流电感器由额定电流而造成的磁通密度增加，导致的磁通密度趋于饱和问题的解决方法通常采用如下两种:
一是采用在中柱上开气隙的方法，如图1A所示，其为开气隙的直流电感器截面示意图。图1B中软磁体12具有中柱13和位于软磁体12两侧的边柱15。通过将与边柱15等长的中柱16磨掉部分中柱14，形成比边柱15短的中柱13。由中柱13和两个边柱15组成软磁体12，采用这样的两个软磁体12对接，组成如图1A所示的直流电感器11，由两个中柱13对接时形成的空隙即为气隙10。开气隙是通过增加磁阻来解决磁通密度趋于饱和的问题。
[0004]二是采用在两个软磁体之间增加绝缘材料增加磁路长度的方法，如图2所示，其为加绝缘材料的直流电感器截面示意图。在两个软磁体的中柱和边柱的接合处增加一层绝缘材料20隔离两个软磁体，通过增加磁路长度来抵抗磁通密度增加导致磁通密度趋于饱和的问题。
[0005]上述两种方法在小功率或小电流的情况下使用效果较好，但在大功率或大电流的情况下使用该方法就很难到达设计要求，需要增大整个直流电感器的体积，势必会增加成本，同时也对产品的适用性造成了限制。
[0006]因此，现有技术还有待于改进和发展。
【发明内容】
[0007]鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种直流电感器，利用磁通抵消的方法来解决磁通密度趋于饱和的问题。
[0008]为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案:
一种直流电感器，其中，包括第一软磁体、第二软磁体、至少一永磁体和线圈;所述第一软磁体为E字形软磁体，具有中柱和位于第一软磁体两侧的边柱;所述线圈套设于中柱上；所述永磁体设置在所述第一软磁体和第二软磁体之间，且永磁体的磁通方向与流过线圈的电流产生的磁场方向相反。
[0009]所述的直流电感器，其中，所述第二软磁体为E字形软磁体，具有中柱和位于第二软磁体两侧的边柱。
[0010]所述的直流电感器，其中，所述第一软磁体的两个边柱的长度、及第二软磁体的两个边柱的长度均相等，所述中柱的长度短于边柱的长度;所述永磁体与第一软磁体的中柱和第二软磁体的中柱接触。
[0011]所述的直流电感器，其中，所述第一软磁体的中柱与边柱的长度、及第二软磁体的中柱和边柱的长度均相等;所述永磁体为两个，分别与第一软磁体的边柱和第二软磁体的边柱接触，所述第一软磁体的中柱和第二软磁体的中柱之间设置有第一气隙。
[0012]所述的直流电感器，其中，所述第一软磁体和第二软磁体的中柱、边柱的长度均相等;所述永磁体为三个，其中一个永磁体与第一软磁体的中柱和第二软磁体的中柱接触;其它两个永磁体分别与第一软磁体的边柱和第二软磁体的边柱接触。
[0013]所述的直流电感器，其中，所述第二软磁体为I字形软磁体。
[0014]所述的直流电感器，其中，所述第一软磁体的中柱和边柱的长度均相等;所述永磁体为两个，分别设置在第一软磁体的边柱与第二软磁体之间；所述第一软磁体的中柱和第二软磁体之间设置有第二气隙。
[0015]所述的直流电感器，其中，所述第一软磁体的中柱和边柱的长度均相等;所述永磁体的宽度、第一软磁体的宽度和第二软磁体的宽度相等，且所述永磁体设置在第二软磁体与第一软磁体之间。
[0016]相较于现有技术，本发明提供的直流电感器，通过在对接的两个软磁体之间增加永磁体，且永磁体的磁通方向与流过环绕中柱线圈的电流产生的磁场方向相反，利用永磁体磁通方向与软磁体磁通方向反向，磁通相互抵消来提高软磁体磁通密度的饱和点，解决在较大直流电流通过线圈时，由磁通密度饱和而产生的电感量下降的问题，同等体积的软磁体相比现有技术能够设计出适用更大的直流的电感器，从而实现小体积满足设计要求，
并且性能更加稳定。
[0017]
【附图说明】
[0018]图1A为现有技术开气隙的直流电感器截面示意图。
[0019]图1B为现有技术直流电感器中软磁体的结构示意图。
[0020]图2为现有技术加绝缘材料的直流电感器截面示意图。
[0021 ]图3为本发明直流电感器的部件组装示意图。
[0022]图4为本发明直流电感器的结构平面示意图。
[0023]图5为本发明直流电感器的第一较佳实施例的截面结构示意图。
[0024]图6为本发明直流电感器的第二较佳实施例的截面结构示意图。
[0025]图7为本发明直流电感器的第三较佳实施例的截面结构示意图。
[0026]图8为本发明直流电感器的第四较佳实施例的截面结构示意图。
[0027]图9为本发明直流电感器的第五较佳实施例的截面结构示意图。
【具体实施方式】
[0028]本发明提供一种直流电感器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0029]请参阅图3，其为本发明提供的直流电感器的的部件组装示意图，其包括第一软磁体84、第二软磁体85、线圈82和永磁体83。所述第一软磁体84为E字形软磁体，具有中柱80、和位于第一软磁体84两侧的边柱86、87;在组装时，所述线圈82套设于中柱80上;所述永磁体83设置在所述第一软磁体84和第二软磁体85之间，且永磁体83的磁通方向(如图3中的虚线箭头)与流过线圈82的电流产生的磁场方向(如图3中的实线箭头)相反，在组装后形成图4所示的结构。
[0030]以第二软磁体85也为E字形软磁体为应用实施例，所述第二软磁体85具有中柱81、和位于第二软磁体85两侧的边柱88、89。边柱86、87、88、89的长度均相等，中柱80和81的长度相等，但短于边柱的长度。
[0031 ]在安装时，第一软磁体84和第二软磁体85对接，边柱86的端面与边柱88的端面紧密连接，边柱87的端面与边柱89的端面紧密连接，中柱80和81的长度因短于边柱的长度，所以中柱80的端面与中柱81的端面相对且不接触，永磁体83设置在中柱80和81之间的空隙中，永磁体83的上侧面与中柱80的端面接触，永磁体83的下侧面与中柱81的端面接触，永磁体83的体积大小与所述空隙大小相等。线圈82套设于中柱80、81和永磁体83上。
[0032]其中，设定线圈82的磁场方向向下，如实线箭头所示;则放置永磁体83时需要确保永磁体83的磁场方向与线圈82的磁场方向相反，即永磁体83的磁场方向向上，如虚线箭头所示。
[0033]请同时参阅图4，按照图3中所示的部件及组装方法连接后就构成了如图4所示的一种直流电感器90。
[0034]在具体实施时，当直流电感器90中通过较小的直流电流时，第一软磁体84和第二软磁体85的磁通密度与流过的电流近似成正比，随着直流电流的不断增大至一定程度，磁通密度也不断增加至趋于饱和，此时会导致电感量沿一定曲线下降。通过在第一软磁体84和第二软磁体85中间，即中柱80和81之间增加永磁体83，并且按照永磁体83的磁通方向与流过线圈82的直流电流产生的磁场方向相反的方式放置永磁体83。因为永磁体83的磁场强度是恒定的，利用永磁体83的磁通方向与第一软磁体84和第二软磁体85的磁通方向相反，两个磁通相互抵消，在一定程度上提高了磁通密度饱和点，避免了电感量下跌的问题。通过磁通抵消使磁通密度不可饱和，达到了滤波的设计需求。同时，放置与磁场方向