专利名称：功能材料复合结构磁芯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种磁性器件，特别是一种功能材料复合结构磁芯。
背景技术：
目前在电力电子和通讯等领域中所用磁性器件大多是单一磁性材料所做成，如铁氧体、铁粉芯、坡莫合金、非晶材料、微晶材料、硅钢等软磁材料，也有用两种不同磁性材料制成片状叠摞在一起做成磁芯的。无论是单一材料的还是两种不同磁性材料叠摞在一起的磁芯，都不能有效发挥多种材料的综合性能。如高磁导率的铁氧体和镍锌高频铁氧体的饱和磁感强度不高，导磁率较低，温度稳定性一般，居里点较低，但使用频率范围宽，高达兆赫级，应力敏感性小，价格便宜；铁粉芯导磁率低，应力敏感性小，饱和磁感强度较高，价格也便宜；硅钢低频交直流特性俱佳，应力敏感性小，价格便宜；坡莫合金具有优异的低频、中频的综合软磁性能，但价格高，应力敏感性强；非晶及微晶合金软磁性材料具有较优异的低频、中频软磁特性，但应力敏感性较强，价格较高。各种单一材料的性能总是有利有弊，如要使它们的优点互补，就需要将其组合使用，通过组合结构的变化达到B-H磁滞回线形状变化，从而引起相应的电磁特性参数变化，获得连续或突变的电磁特性，以适应不断发展的电力电子和通讯技术的各种要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是，针对现有技术的上述不足，而提供一种用一种或多种磁性材料制作的功能材料复合结构磁芯，通过简单的结构变化实现多种用途。
本实用新型的上述技术问题是由如下技术方案来实现的。
一种功能材料复合结构磁芯，主要是由磁性材料构成的具有规则几何形状的磁芯，包括一含有槽腔的具有通孔的盒，内置磁芯装于该盒体的槽腔内；其特征是该槽腔内设有多个隔层，隔层分隔槽腔成多个连通的环槽；该环槽内分别装有多个内置磁芯。
除上述必要技术特征外，在具体实施过程中，还可补充如下技术内容该含有槽腔的具有通孔的盒是截面为矩形槽腔的管状环型盒，该管状环型盒是圆环型或长圆环型或矩环型，所说通孔即环的中心孔。
该含有槽腔的具有通孔的盒是双层壁的类球体，该类球体上设有连通内外层壁的通孔，通孔的孔壁和内外层壁之间构成相互连通的槽腔，上述多个隔层是呈同心球壁设置。
该截面为矩形槽腔的管状环型盒是由一U形环槽状盒体及盖合于该U形环槽状盒体的U形开口上的环状盒盖所组成。
该矩形管状截面的环状盒是由一U形环槽状盒体及一U形环槽状的环状盒盖所组成，该U形环槽状的环状盒盖扣合于该U形环槽状盒体上。
装于该多个环槽内的多个内置磁芯是一层或多层由不同磁性材料或相同磁性材料所构成。
该盒体及盒盖是由高导磁铁氧体或功率铁氧体或铁粉芯制成；该内置磁芯是由高导磁铁氧体、功率铁氧体、铁粉芯、坡莫合金、非晶磁性材料、微晶磁性材料制成。
含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有绝缘层，内置磁芯与槽腔之间设有绝缘层。
各内置磁芯上下设有磁性或绝缘垫圈。
内置磁芯上设有开口，于开口处设有等宽的磁性或绝缘垫片。
本实用新型的优点在于应用频段展宽、应用温度范围扩大、电磁兼容特性扩大、电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求；功率变送信号感应传递、噪波控制等方面显示出综合优异性能及对应匹配特性，只需要简单的变换结构，比如，换盖或内置磁芯，即可实现不同的性能要求，这在现有技术中是难以做到的。
以下结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明
图1是圆环形盒式磁芯结构的主视示意图。
图2是圆环形盒式磁芯结构的俯视剖视示意图。
图3是矩环形盒式磁芯结构的主视示意图。
图4是矩环形盒式磁芯结构的俯视剖视示意图。
图5是长圆环形盒式磁芯结构的主视示意图。
图6是长圆环形盒式磁芯结构的俯视剖视示意图。
具体实施方式
如图1、2、3、4、5、6所示，本实用新型所提供的一种功能材料复合结构磁芯，主要是由磁性材料构成的具有规则几何形状的磁芯，其中一含有槽腔的具有通孔的盒，内置磁芯3装于该盒的槽腔内；其特征是该槽腔内设有多个隔层5，隔层5分隔槽腔成多个连通的环槽；该环槽内分别装有多个内置磁芯3。
该含有槽腔的具有通孔的盒是截面为矩形槽腔的管状环型盒，该管状环型盒是圆环型(如图1、2所示)、或长圆环型(如图3、4所示)、或矩环型(如图5、6所示)，所说通孔即环的中心孔。
该含有槽腔的具有通孔的盒也可以是双层壁的类球体，该类球体上设有连通内外层壁的通孔，通孔的孔壁和内外层壁之间构成相互连通的槽腔，上述多个隔层是呈同心球壁设置。
该截面为矩形槽腔的管状环型盒是由一U形环槽状盒体1及盖合于该U形环槽状盒体1的U形开口上的环状盒盖2所组成。
该矩形管状截面的环状盒是由一U形环槽状盒体1及一U形环槽状的环状盒盖2’所组成，该U形环槽状的环状盒盖2’扣合于该U形环槽状盒体1上。
装于该多个环槽内的多个内置磁芯3是一层或多层由不同磁性材料或相同磁性材料所构成。
该含有槽腔的具有通孔的盒，其中的盒体1及盒盖2、2’是由高导磁铁氧体或功率铁氧体或铁粉芯制成；该内置磁芯3是由高导磁铁氧体或功率铁氧体或铁粉芯或坡莫合金或非晶磁性材料或微晶磁性材料或硅钢制成。
含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有绝缘层4，内置磁芯3与槽腔之间设有绝缘层4’。
各内置磁芯3上下设有磁性材料或绝缘材料的垫圈7。
内置磁芯3上设有开口，于开口处设有等宽的磁性材料或绝缘材料的垫片6。
下面列举本实用新型的具体应用实例，以便对本实用新型有进一步了解。
实施例1如图1、2所示用本实用新型技术采用高磁导率铁氧体TL5初始磁导率50000做功能材料复合磁芯的环形盒体1和盒盖2，外径Φ34mm，内径Φ18，环盒壁厚2mm，盒高9mm，盖厚4mm，用厚0.5mm尼龙66环形套筒4做绝缘层，用超微晶(纳米晶)初始磁导率＞5000做内置磁芯3，绕制成共模电感，内置磁芯上、下磁绝缘材料垫圈7，应用于EMI抗干扰滤波器，也可用于制造功率校正器。
实施例2如图3、4所示用功率铁氧体TP4初始磁导率2500做复合磁芯的矩形环盒盒体1和盒盖2，矩形边长84×54mm环内孔边长60×30mm，盒高20mm，盖厚5mm，矩形环盒中有矩形环状坡莫合金磁芯3，磁芯厚度3.6mm，在矩形盒体的外壁和内孔壁上有一层ABS贴片绝缘层4，厚度为0.2mm，将外形尺寸相同的盒盖扣在盒体上功率变压器的磁芯就制成了。
实施例3如图5、6所示用铁粉芯做长圆环形的环盒体1、环盒盖2，在环盒槽的中间有一圈同心长圆形隔层槽壁5，厚度为1mm，固着在其上，隔层槽壁深度与槽深相同，在两个长圆形环槽内分别装有超微晶和非晶磁性材料做磁芯，长圆环盒内环半径R20mm，外环半径R49mm，中心距50mm；盒高25mm，盒盖厚25mm，同上对扣成完整盒。用于DC输出抗流器磁芯，其中非晶磁性材料长圆形磁芯，可以是闭合环，也可以如图开口加入垫片6。
本实用新型在用于EMI的共模电磁感磁芯时，过去单一使用高磁导率铁氧体，虽然低频段100KHz以下，初始磁导率高达15000，但远比超微晶内置磁芯的初始磁导率60000-120000低的多，低频降噪滤波效果也较后者差的多，而超微晶内置磁芯，在高频段100KHz至500KHz或以上初始磁导率却降到几百几千高斯/奥斯特，而这一频段铁氧体磁芯初始磁导率却能维持在5000左右，这样将两种软磁材料组合于复合结构中绕制成共模电感应于EMI抗干扰滤波器就可以在500KHz范围内，有效提高干扰滤波器的插入损耗，增强降噪滤波效果，同时这种复合结构克服了超微晶软磁材料应力敏感性强的弱点，且复合磁芯的价格不高，有市场应用的广阔前景，此种磁芯也可用于制造功率校正器。
用铁氧体复合结构，套装超微晶，非晶，坡莫合金内置磁芯制造功率变压器在适应冷却条件下，于不同频段及场强下输出功率维持恒定。
用作输出电感时，铁氧体，铁粉芯，微晶化非晶内置磁芯复合结构磁芯在DC偏流时会产生很大的电感应变化，引致在低电流量比最大电流量时，电感量多出10-40倍以上，这一特征对于制造交换电源供应的DC输出抗流器很有用，这类元件在极低负载时及一些EMI用途上维持持续操作。
本实用新型功能材料复合结构磁芯，结构简单，简便的更改结构，就可实现不同的性能要求，可利用多种磁性材料的特异性，形成综合软磁性能优异，电磁兼容性强的复合元件、电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求，有着广泛的应用价值，和广阔的市场前景。
权利要求1.一种功能材料复合结构磁芯，主要是由磁性材料构成的具有规则几何形状的磁芯，包括一含有槽腔的具有通孔的盒，内置磁芯装于该盒的槽腔内；其特征是该槽腔内设有多个隔层，隔层分隔槽腔成多个连通的环槽；该环槽内分别装有多个内置磁芯。
2.根据权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是该含有槽腔的具有通孔的盒是截面为矩形槽腔的管状环型盒，该管状环型盒是圆环型或长圆环型或矩环型，所说通孔即环的中心孔。
3.根据权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是该含有槽腔的具有通孔的盒是双层壁的类球体，该类球体上设有连通内外层壁的通孔，通孔的孔壁和内外层壁之间构成相互连通的槽腔，上述多个隔层是呈同心球壁设置。
4.根据权利要求2所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是该截面为矩形槽腔的管状环型盒是由一U形环槽状盒体及盖合于该U形环槽状盒体的U形开口上的环状盒盖所组成。
5.根据权利要求2所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是该矩形管状截面的环状盒是由一U形环槽状盒体及一U形环槽状的环状盒盖所组成，该U形环槽状的环状盒盖扣合于该U形环槽状盒体上。
6.根据权利要求1或2或3或4或5所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是装于该多个环槽内的多个内置磁芯是一层或多层由不同磁性材料或相同磁性材料所构成。
7.根据权利要求1或2或3或4所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是该盒体及其上所扣合的盒盖是由高导磁铁氧体或功率铁氧体或铁粉芯制成；该内置磁芯是由高导磁铁氧体、功率铁氧体、铁粉芯、坡莫合金、非晶磁性材料、微晶磁性材料及硅钢制成。
8.根据权利要求1或2或3或4或5所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是含有槽腔的具有通孔的盒的外面包有绝缘层，内置磁芯与槽腔之间设有绝缘层。
9.根据权利要求1或2或3或4所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是各内置磁芯上下设有磁性或绝缘垫圈。
10.根据权利要求1或2或3或4所述的功能材料复合结构磁芯，其特征是内置磁芯上设有开口，于开口处设有等宽的磁性或绝缘垫片。
专利摘要一种功能材料复合结构磁芯,主要是由磁性材料构成的具有规则几何形状的磁芯,包括:一含有槽腔的具有通孔的盒,内置磁芯装于该盒的槽腔内;其特征是:该槽腔内设有多个隔层,隔层分隔槽腔成多个连通的环槽;该环槽内分别装有多个内置磁芯。优点是:应用频段宽、应用温度范围大、电磁兼容特性扩大、电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求;功率变送信号感应传递、噪波控制等方面显示出综合优异性能及对应匹配特性,只需要简单的变换结构,比如,换盖或内置磁芯,即可实现不同的性能要求,这在现有技术中是难以做到的。
文档编号H01F3/00GK2505959SQ01227200
公开日2002年8月14日 申请日期2001年6月18日 优先权日2001年6月18日
发明者赵强 申请人:赵强