三相四线宽频复合电感的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电感领域，尤其涉及一种三相四线宽频复合电感。
【背景技术】
[0002]随着电路高频化的普及，现在各种三相四线开关电源、UPS、特别是光伏并网系统、变频器、电力电子设备、网络通讯设备、自动控制设备、机器人等电路的前端都要用到三相四线滤波器来抑制传导电磁干扰，使其本身产生的电磁干扰不至于对电磁环境造成污染，也使来自环境的电磁干扰不至于影响其正常工作。电磁干扰往往包含共模和差模，并且是混杂一起，难以分辩，并且频率范围越来越宽，因此高品质的三相四线滤波器都要求既能滤除共模干扰，又能滤除差模干扰，因此三相四线共模电感和差模电感成了高品质滤波器必不可少的磁性元件。现有技术中既有三相四线共模电感又有差模电感的滤波器，体积大，成本高，因而寻找一种兼有共模和差模的三相四线宽频复合电感成为必然，磁芯是电感的核心。
[0003]如图1所示，现有的三相四线共模电感用的磁芯一般为普通的环型磁芯1，用环型磁芯I设计的三相四线共模电感，在磁芯上直接绕制的四组线圈容易因相互接触而导致电气间隙不足，影响电感的品质，此外，用普通环型磁芯设计的三相四线共模电感，其差模分量都很小，经实测只有共模电感的1%以下。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种易于绕线、能提高电感品质、成本低、具有足够差模分量的三相四线宽频复合电感。
[0005]为实现上述目的，本实用新型提供一种三相四线宽频复合电感，包括主磁芯、四组线圈和“十”字形磁桥；所述主磁芯的内侧壁设有四个呈环形阵列的凹口，所述“十”字形磁桥的四个端部一一对应的安插在主磁芯的四个凹口内；所述四组线圈分别缠绕在主磁芯的任意两凹口之间，所述主磁芯的凹口的两侧分别设有一用于防止相邻的线圈相互接触的凸块；所述“十”字形磁桥的端部与凹口之间设有间隙。
[0006]其中，所述主磁芯的横截面为正八边形，而且主磁芯的外表面设有倒角。
[0007]其中，所述主磁芯是初始磁导率大于4000 μ的宽频锰锌软磁铁氧体磁芯，且主磁芯的表面喷涂有绝缘层；所述“十”字形磁桥是锰锌软磁铁氧体磁桥或者镍锌软磁铁氧体磁桥。
[0008]其中，所述主磁芯上的四个凹口与“十”字形磁桥的四个端部之间的间隙为0.05mm ?0.8mm0
[0009]其中，所述凹口的宽度为1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸块由主磁芯的内侧壁凸起的高度为0.2mm?1.5mm。
[0010]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供的三相四线宽频复合电感，主磁芯和“十”字形磁桥为可分离结构，绕线时可先将主磁芯与“十”字形磁桥分离，绕线结束后再组合，能够降低绕线难度，提高绕线效率；而且，在主磁芯凹口两侧的凸块可有效防止相邻的线圈相互接触而导致电气间隙不足，不仅易于绕制线圈，还限制了线圈的位置，保证二者有足够的电气间隙，大大提高了电感品质；而且，“十”字形磁桥的端部与凹口之间设有间隙，在“十”字形磁桥的作用下形成分磁路，因间隙的存在，分磁路始终不会饱和，从而保证产品既具有足够的共模电感，又具有足够的差模分量。
【附图说明】
[0011]图1为现有技术中的三相四线共模电感所用的环型磁芯的结构图；
[0012]图2为本实用新型的三相四线宽频复合电感的结构图；
[0013]图3为本实用新型的三相四线宽频复合电感的环状主磁芯的结构图；
[0014]图4为本实用新型的三相四线宽频复合电感的“十”字形磁桥的结构图；
[0015]图5为图3沿A-A线的剖视图；
[0016]图6为使用本实用新型提供的三相四线宽频复合电感的滤波器的电气原理图；
[0017]图7为使用现有技术中的共模电感的滤波器的电气原理图；
[0018]图8为本实用新型的三相四线宽频复合电感的近似四边形主磁芯的结构图。
[0019]主要元件符号说明如下:
[0020]1、环型磁芯2、凹口
[0021]3、主磁芯 4、“十”字形磁桥
[0022]5、线圈6、凸块。
【具体实施方式】
[0023]参阅图2-4，本实用新型提供的三相四线宽频复合电感，包括主磁芯3、四组线圈5和“十”字形磁桥4 ;，主磁芯3的内侧壁设有四个呈环形阵列的凹口 2，“十”字形磁桥4的四个端部一一对应的安插在主磁芯3的四个凹口 2内；四组线圈5分别缠绕在主磁芯3的任意相邻的两凹口 2之间，主磁芯3的凹口 2的两侧分别设有一用于防止相邻的线圈5相互接触的凸块6 十”字形磁桥4的端部与凹口 2之间设有间隙。
[0024]主磁芯3既可以为环状，如图3所示，也可为近似四边形，如图8所示。
[0025]相较于现有技术，本实用新型提供的三相四线宽频复合电感，主磁芯3和“十”字形磁桥4为可分离结构，绕线时可先将主磁芯3与“十”字形磁桥4分离，绕线结束后再组合，能够降低绕线难度，提高绕线效率；而且，在主磁芯3凹口 2两侧的凸块6可有效防止相邻的线圈5相互接触而导致电气间隙不足，不仅易于绕制线圈5，还限制了线圈5的位置，保证二者有足够的电气间隙，大大提高了电感品质；而且，“十”字形磁桥4的端部与凹口 2之间设有间隙，在“十”字形磁桥4的作用下形成分磁路，因间隙的存在，分磁路始终不会饱和，从而保证产品既具有足够的共模电感，又具有足够的差模分量。
[0026]参阅图6和图7，此外，用该三相四线宽频复合电感制作的三相滤波器，无需设置四个独立的差模电感并节省了 X电容，简化了电路结构，节省了 PCB板的空间，降低了滤波器的损耗，同时也降低了产品成本，并且有更好的EMI滤波性能。
[0027]参阅图5，在本实施例中，主磁芯3的横截面为正八边形，而且主磁芯3的外表面设有倒角。在绕线时，线圈5可以紧贴主磁芯3的外表面而不会拱起，从而达到缩短线材长度、节省线材的目的，通过实际测量得出，本实施例相比现有产品可以节省线材3%?10%。
[0028]当然，这仅是本实用新型的一个具体实施例，本实用新型的主磁芯3的横截面的形状并不仅限于此，也可为其他易于绕线的形状。
[0029]在本实施例中，主磁芯3是初始磁导率大于4000 μ的宽频锰锌软磁铁氧体磁芯，且主磁芯3的表面喷涂有绝缘层。“十”字形磁桥4是锰锌软磁铁氧体磁桥或者镍锌软磁铁氧体磁桥:“十”字形磁桥4为锰锌软磁铁氧体磁桥时，同主磁芯3 —样需在表面喷涂绝缘层；此外，也可以使用不需要经喷涂绝缘处理，但有1000V以上绝缘耐压性能的镍锌软磁铁氧体。
[0030]主磁芯3选用初始磁导率大于4000 μ的宽频锰锌软磁铁氧体作为材料，用1300?1450°C的高温进行烧结成形，有很好的宽频特性，进而构成三相四线宽频复合电感，经实际测量，相比现有技术而言，该宽频复合型共模电感的差模分量比普通共模电感的差模分量约高八倍。
[0031]当然，这仅是本实用新型的一个具体实施例，本实用新型的主磁芯3和“十”字形磁桥4的具体材质并不局限于此，也可为其他材质。
[0032]在本实施例中，主磁芯3上的四个凹口 2与“十”字形磁桥4的四个端部之间的间隙为0.05mm?0.8mm。凹口 2的宽度为1.5mm?5mm，凹口 2的深度是主磁芯3厚度的1/5?3/5 ;凸块6由主磁芯3的内侧壁凸起的高度为0.2mm?1.5mm。
[0033]以上尺寸均是经过反复实验得出的最佳值，但是，这并不意味着本实用新型的上述部件的尺寸局限于此，当然，也可在上述数值上做上下浮动。
[0034]本实用新型提供的三相四线宽频复合电感，主磁芯3上的四组线圈5的圈数相同、相位相同且绕线方式相同，而且既可以是普通绕法，也可以是先进的扁平线立绕法。
[0035]以上仅为本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种三相四线宽频复合电感，其特征在于，包括主磁芯、四组线圈和“十”字形磁桥；所述主磁芯的内侧壁设有四个呈环形阵列的凹口，所述“十”字形磁桥的四个端部一一对应的安插在主磁芯的四个凹口内；所述四组线圈分别缠绕在主磁芯的任意两相邻的凹口之间，所述主磁芯的凹口的两侧分别设有一用于防止相邻的线圈相互接触的凸块；所述“十”字形磁桥的端部与凹口之间设有间隙。
2.根据权利要求1所述的三相四线宽频复合电感，其特征在于，所述主磁芯的横截面为正八边形，而且主磁芯的外表面设有倒角。
3.根据权利要求1所述的三相四线宽频复合电感，其特征在于，所述主磁芯是初始磁导率大于4000 μ的宽频锰锌软磁铁氧体磁芯，且主磁芯的表面喷涂有绝缘层；所述“十”字形磁桥是锰锌软磁铁氧体磁桥或者镍锌软磁铁氧体磁桥。
4.根据权利要求1所述的三相四线宽频复合电感，其特征在于，所述主磁芯上的四个凹口与“十”字形磁桥的四个端部之间的间隙为0.05mm?0.8mm。
5.根据权利要求1所述的三相四线宽频复合电感，其特征在于，所述凹口的宽度为.1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸块由主磁芯的内侧壁凸起的高度为0.2mm?1.5mm。
【专利摘要】本实用新型提供一种三相四线宽频复合电感，包括主磁芯、四组线圈和“十”字形磁桥；主磁芯的内侧壁设有四个呈环形阵列的凹口，“十”字形磁桥的四个端部一一对应的安插在主磁芯的四个凹口内；四组线圈分别缠绕在相邻的两凹口之间，凹口两侧分别设有一用于防止相邻的线圈相互接触的凸块；“十”字形磁桥的端部与凹口之间设有间隙。本实用新型的主磁芯和“十”字形磁桥为可分离结构，绕线时可先将主磁芯与“十”字形磁桥分离，绕线结束后再组合，能够降低绕线难度，提高绕线效率；而且，在主磁芯凹口两侧的凸块可有效防止相邻的线圈相互接触，不仅易于绕制线圈，还限制了线圈的位置，保证二者有足够的电气间隙，大大提高了电感品质。
【IPC分类】H01F27-24, H01F1-34, H01F27-30, H01F17-04
【公开号】CN204424030
【申请号】CN201520146530
【发明人】钟显华
【申请人】钟显华
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2015年3月15日