电感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电子、电气领域，具体地说，尤其涉及一种包含混合材质铁芯的电感器。
【背景技术】
[0002]在科学技术高速发展的今天，越来越多的电子产品朝着高效率(Highefficiency)，高功率密度(High power density)，高可靠性(High reliability)和低成本(low cost)的方向发展。为节省成本，开发大功率和小型化，自动化组合的组件成为未来的发展趋势。.
[0003]目前，各种电源电路中功率因数校正器(PFC)和输出储能滤波电感器(OutputChoke)对功率因数和输出效率的要求越来越高，传统环形电感器的设计技术虽已非常成熟，但元件体积大，易饱和，靠人手工绕线作业耗费大量工时。请参照图1及图2，图1是现有技术的环形电感器铁芯结构示意图；图2是现有技术的环形电感器结构示意图。如图1-2所示，现有技术的环形电感器包含铁芯10及导电绕组20，导电绕组20通过人工绕线缠绕于铁芯10上，现有技术的环形电感器存在以下缺点:
[0004]1.铁芯材质单一，电感量上下限公差范围较难控制，一般为+17%到一 12% ;
[0005]2.铁芯铜窗利用率低，最高35% ;
[0006]3.无法自动化绕线，只能通过人手工用勾针穿线，作业难度大；
[0007]4.铁芯没有气隙(Gap)，电感量较难控制；
[0008]5.绕线和焊锡困难，要花费较多的人工和加工工时；
[0009]6.人工绕线，圈数容易出现错误；
[0010]7.勾针和漆包线摩擦，容易造成线漆膜刮伤，引起耐压或层间绝缘不良。
[0011]随着人力成本的不断上升，为满足电源设计大功率，小型化的设计要求，因此开发出一种适合大功率，小型化，抗饱和能力强，可自动化组合，低成本的电感器已成为一项急需解决的问题。
【实用新型内容】
[0012]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种电感器，其中，该电感器包含:
[0013]上铁芯，包含两个上侧柱；
[0014]下铁芯，与所述上铁芯相对设置，所述下铁芯包含两个下侧柱，其中，所述两个下侧柱与所述两个上侧柱对应接合形成一铁芯铜窗；以及
[0015]一预制导电绕组，设置于所述铁芯铜窗中。
[0016]上述的电感器，其中，所述上铁芯包含一上中柱及/或所述下铁芯包含一下中柱，所述两个上侧柱位于所述上中柱外围，所述两个下侧柱位于所述下中柱外围。
[0017]上述的电感器，其中，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述上中柱与所述下中柱之间。
[0018]上述的电感器，其中，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述两个上侧柱与所述两个下侧柱之间。
[0019]上述的电感器，其中，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述上中柱与所述下中柱之间和所述两个上侧柱与所述两个下侧柱之间。
[0020]上述的电感器，其中，所述上铁芯和所述下铁芯均为高导磁材质，且所述上铁芯的磁导率与所述下铁芯的磁导率不同。
[0021]上述的电感器，其中，所述上铁芯为一铁氧体芯，所述下铁芯为一合金粉芯。
[0022]上述的电感器，其中，所述预制导电绕组为圆形线圈或线饼其中之一者。
[0023]上述的电感器，其中，所述预制导电绕组为单层PCB、双层PCB或多层PCB的组合其中之一者。
[0024]上述的电感器，其中，所述上铁芯和所述下铁芯为EE型、EQ型、ER型、PQ型、UU型、CC型结构其中之一者。
[0025]本实用新型针对于现有技术其功效在于:
[0026]1.铁芯材质采用混合材质(如上铁芯为铁氧体芯及下铁芯为合金粉芯)，电感公差范围可以控制在正负10%或更小的公差范围，还可增大电感抗饱和能力及节省铁芯成本，既实现了高导磁特性，又可以提高元件的抗饱和能力；
[0027]2.铁芯铜窗利用率高，缩小元件设计体积；
[0028]3.线圈为自动化绕线，不会出现圈数错误的问题；
[0029]4.本设计方案可实现人工组合或自动组合式设计，减少人力和加工工时，强调的是组合的便利性和自动化组合的可行性；
[0030]5.线圈由机器自动绕制，绕线漆膜不会刮伤，不会引起耐压或层间绝缘不良。
【附图说明】
[0031]图1是现有技术的环形电感器铁芯结构示意图；
[0032]图2是现有技术的环形电感器结构示意图；
[0033]图3是本实用新型电感器结构示意图；
[0034]图4是本实用新型电感器的上铁芯结构示意图；
[0035]图5本实用新型电感器的预制导电绕组结构示意图；
[0036]图6本实用新型电感器的下铁芯与预制导电绕组组合结构示意图。
[0037]其中，附图标记:
[0038]10:现有技术的环形电感器铁芯
[0039]20:现有技术的环形电感器导电绕组
[0040]11:上铁芯
[0041]111:上侧柱
[0042]112:上中柱
[0043]12:下铁芯
[0044]121:下侧柱
[0045]122:下中柱
[0046]13:铁芯铜窗
[0047]14:气隙
[0048]2:预制导电绕组
【具体实施方式】
[0049]兹有关本实用新型的详细内容及技术说明，现以一较佳实施例来作进一步说明，但不应被解释为对本实用新型实施的限制。
[0050]请参照图3-6，图3是本实用新型电感器结构示意图；图4是本实用新型电感器的上铁芯结构示意图；图5本实用新型电感器的预制导电绕组结构示意图；图6本实用新型电感器的下铁芯与预制导电绕组组合结构示意图。如图3-6所示，本实施例以EQ铁芯为例。本实用新型的电感器包含一高导磁材质的上铁芯11和一高导磁材质的下铁芯12，其中上铁芯11的磁导率与下铁芯12的磁导率不相同，上铁芯11为一铁氧体芯，下铁芯12为一合金粉芯；上铁芯11与下铁芯12对应接合形成一铁芯铜窗13 预制导电绕组2设置于铁芯铜窗13中。其中，上铁芯11与下铁芯12分别采用铁氧体芯及合金粉芯的组合设计，使得电感公差范围可以控制在正负10%或更小的公差范围，还可增大电感抗饱和能力及节省铁芯成本，换言之，既实现了高导磁，又可以提高元件的抗饱和能力。
[0051]进一步地，为了实现上铁芯11与下铁芯12更好地对应接合以包覆预制导电绕组2，上铁芯11包含两个上侧柱111，下铁芯12包含两个下侧柱121，两个下侧柱121接合两个上侧柱111形成铁芯铜窗13。由于现有技术的环形电感器结构为铜包铁，通过勾针绕线，因此在加工时电感器铁芯铜窗需要预留一定的空间出来给绕线的勾针通过，所以铁芯铜窗利用率比较低，而本实用新型的预制导电绕组2采用自动化绕线方式，预制好的线圈和铁芯进行直接的组合，组合过程无需勾针，所以铜窗利用率高，缩小元件设计体积。
[0052]进一步地，上铁芯11还包含一上中柱112，两个上侧柱111位于上中柱112外围及/或下铁芯12还包含一下中柱122，两个下侧柱121位于下中柱122外围。以此将目前现有技术上的导电绕组多为圆形多股绕线，改为由机器自动卷绕成单股扁平线的预制导电绕组2，电感结构也由传统铜包铁芯改为铁芯包铜线，铜线绕组包围铁芯中柱来实现导磁。但本实用新型并不以此为限，预制导电绕组2的结构可根据设计者需求进行调整，在其他实施例中，预制导电绕组2也可以是圆形线圈、线饼、或是以单、双层和多层PCB(印刷电路板)的组合。同时，采用机器自动绕制的导电绕组避免了绕线漆膜刮伤造成的耐压或层间绝缘不良的问题。
[0053]更进一步地，上铁芯11与下铁芯12之间具有至少一气隙14，气隙14形成于上中柱112与下中柱122之间及/或形成于两个上侧柱111与两个下侧柱121之间，通过磨上中柱112与下中柱122及/或两个上侧柱111与两个下侧柱121以控制气隙大小，从而达到控制电感的效果。
[0054]需要说明的是，虽然本实施例中给出了铁芯的结构，但本实用新型并不以此为限，在其他实施例中，铁芯的结构可以为EE型、ER型、PQ型、UU型或CC型的其中之一，同时根据铁芯结构的不同，中柱及侧柱的数量也并不局限于上述实施例的数量，可根据设计者的需求增加或减少。
[0055]本实用新型的电感器通过采用混合材质铁芯(如上铁芯为铁氧体芯、下铁芯为合金粉芯)的组合结构及由机器自动卷绕成的预制导电绕组使得电感器的设计可实现自动化组合，大大缩短制程作业工时，降低人工成本，元件体积小。电感量可通过气隙调整大小，电感量公差容易控制在较小的范围。使用混合铁芯材质结构，可大大提高元件在大电流下的电感抗饱和能力和导磁率，提升电源效率，元件结构简单，并可实现组合的自动化和便利性。
[0056]上述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并非用来限定本实用新型实施的范围，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
【主权项】
1.一种电感器，其特征在于，该电感器包含: 上铁芯，包含两个上侧柱； 下铁芯，与所述上铁芯相对设置，所述下铁芯包含两个下侧柱，其中，所述两个下侧柱与所述两个上侧柱对应接合形成一铁芯铜窗；以及一预制导电绕组，设置于所述铁芯铜窗中。2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯包含一上中柱及/或所述下铁芯包含一下中柱，所述两个上侧柱位于所述上中柱外围，所述两个下侧柱位于所述下中柱外围。3.如权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述上中柱与所述下中柱之间。4.如权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述两个上侧柱与所述两个下侧柱之间。5.如权利要求2所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯与所述下铁芯之间具有至少一气隙，所述至少一气隙形成于所述上中柱与所述下中柱之间和所述两个上侧柱与所述两个下侧柱之间。6.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯和所述下铁芯均为高导磁材质，且所述上铁芯的磁导率与所述下铁芯的磁导率不同。7.如权利要求6所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯为一铁氧体芯，所述下铁芯为一合金粉芯。8.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述预制导电绕组为圆形线圈或线饼的其中之一者。9.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述预制导电绕组为单层PCB、双层PCB或多层PCB的组合的其中之一者。10.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述上铁芯和所述下铁芯为EE型、EQ型、ER型、PQ型、UU型、CC型结构的其中之一者。
【专利摘要】本实用新型公开了一种电感器，其中，该电感器包含：上铁芯、下铁芯及预制导电绕组；上铁芯包含两个上侧柱；下铁芯与上铁芯相对设置，下铁芯包含两个下侧柱，其中，两个下侧柱与两个上侧柱对应接合形成一铁芯铜窗；预制导电绕组设置于铁芯铜窗中。本实用新型的电感器可实现自动化组合，缩短加工工时，降低人工成本，元件体积小，使用混合铁芯材质结构，可提高元件在大电流下的电感抗饱和能力和导磁率，提升电源效率。
【IPC分类】H01F27/24, H01F3/14, H01F17/04, H01F27/28
【公开号】CN205069267
【申请号】CN201520856048
【发明人】郑益吉, 张会常
【申请人】台达电子（东莞）有限公司
【公开日】2016年3月2日
【申请日】2015年10月29日