一种电感器的制作方法

文档序号:6904732阅读:133来源:国知局

专利名称::一种电感器的制作方法
技术领域
:本发明属于一种电子元件,尤其涉及一种电感器。
背景技术
:目前市场上的一种电感器,如图1所示,其包括第一磁心11和第二磁心12,第一磁心11与第二磁心12周向密封连接形成空腔13,于空腔13内第一磁心11上设置有缠绕有线圈14的磁柱111,》兹柱111的端面与第二磁心12之间具有一定的间隙。由于线圏缠绕于一个磁柱111上,磁感应线几乎是沿着磁心的,使磁通量较大,有效导石兹率高,而耐饱和能力低。
发明内容本发明要解决的技术问题是,提供一种电感器,能够降低其导磁率,提高耐饱和能力。为了解决上述技术问题,本发明提供一种电感器,包括第一磁心和第二磁心,所述第一》兹心与第二磁心连接且形成空腔。于所述空腔内,所述第一磁心上设置有第一》兹柱,所述第二》兹心上相对地设置有与所述第一-兹柱同轴的第二磁柱,所述第一、第二磁柱的端面之间具有一定间隙,一线圈缠绕于所述第一磁柱、间隙和第二磁柱上。第一、第二磁柱间具有一定的间隙,将线圏缠绕于两磁柱上,通电后,磁力线集中在线圏周围。该载流线圏在间隙部分由于没有》兹柱,其产生的磁感应线是弥散在整个空间的,与现有技术中线圏缠绕于整个磁柱相比,本发明技术方案提高了电感器的耐饱和能力,降低了导磁率。图l是现有技术提供的一种电感器的结构示意图2是本发明实施例提供的一种电感器的分解示意图3是图2中第一、第二磁心的结构和位置关系示意图4是本发明实施例的仰视示意图5是图3中第一或第二磁心的机构示意图6本发明实施例间隙厚度与电感直流的关系示意图7是本发明实施例有间隙和无间隙两种情况下^P兹心的^f兹滞回线示意图。具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。请参阅图1和图2,本发明实施例提供一种电感器,包括第一磁心2和第二磁心3,第一磁心2与第二磁心3连接且形成空腔4。于空腔4内,第一磁心2上设置有第一磁柱21,第二磁心2上相对地设置有与第一磁柱21同轴的第二磁柱31。第一、第二》兹柱21、31的端面之间具有一定间隙41,一线圈5缠绕于第一磁柱21、间隙41和第二磁柱31上。如图3和图4所示,本实施例中,电感器为表贴功率电感器,其外形呈矩形。电感器的底部设置有底座6,于底座6的底面设置有三个焊盘61。与三个焊盘61相对应地,底座6上设置有第一凸块62和第二凸块63,第一、第二凸块62、63分别设置于底座6顶面的两侧,并形成了可容纳第二^f兹心2的容置空间64。于第一凸块62上设置有两个凹槽65,两凹槽65的位置与两个焊盘61中的位置相对应,而第二凸块63与另一个焊盘61相对应。如图5所示,第一、第二磁心2、3也呈矩形,第一、第二磁心2、3周向4均具有凸缘42,为了引出线圈5的端线,凸缘42两侧开口。第一、第二^兹柱21、31采用MnZn铁氧体材料制成,其截面直径相同,且分别设置于第一、第二磁心2、3的内侧中央,4吏两》兹心呈"E"型。由于表贴电感器的体积较小,第一、第二磁柱21、31的长度短,因此将线圈5绕制成扁平线圏,线圏采用漆包铜线。该扁平线圏绕制后呈柱形,其直径与》兹柱21的直径相匹配。线圈具有两个端线51,第一、第二》兹心2、3安装于底座6的容置空间64内后,两端线51分别位于两凹槽65内,且与两个焊盘61电性连接。点胶装载量的多少不仅会影响粘接强度的可靠性,还会直接影响^f兹心间隙41大小,造成电性能随着胶量多少而变化。为了有效的控制间隙41的大小,可以通过调整胶的粘度,使其便于在平板玻璃上进行刮胶,再以磁心去粘胶并进行组合。从而达到胶量合适,分布均匀,达到牢固连接的目的。本实施例中,第一、第二磁心2、3之间和第二磁心3与底座6之间采用环氧树脂胶进行粘接,而扁平线圏与底座6采用焊接与底部焊盘61连接,以组成回路并保证其可靠性。因此,第一、第二磁柱21、31间具有一定的间隙41,将线圏5缠绕于两磁柱上,通电后,磁力线集中在线圏5周围。该栽流线圈5在间隙41部分由于没有磁柱,其产生的磁感应线是弥散在整个空间的,与现有技术中线圈缠绕于整个磁柱相比,本发明技术方案提高了电感器的耐饱和能力,降低了导磁率。本实施例提供的表贴电感器,单只产品规格间隙41的长度控制在0.10.2mm,其电感量允许范围10(±20%)yH,要求额定直流偏置电流5.0A,直流电阻DCR《13.5mQ,Q值(品质因数)大于30。产品的外形尺寸小,在有限的体积内,达到较高的额定电流和极低的直流电阻。当间隙41设置为0.125mm时,可使电感器的有效导磁率下降最少,而极大的提高了电感器的耐饱和能力。对于E型第一、第二磁心2、3,在一定的频率和线圈匝数下进行测量,磁心在不同的间隙41厚度下的电感直流电流叠加特性如图6所示,其中曲线1、2、3相应于间隙厚度分别为O.lmm、0.2mm和0.3mm。增加空间隙厚度,能够在较高的偏置直流下获得较高的电感量,且曲线下降坡度趋于减小,但在较低的偏置电流下,其电感量较低,即有效导磁率较低。如图7所示,Al为无间隙的磁滞回线,A2为有间隙的》兹滞回线。为了使第一、第二磁心2、3工作在较大电流(磁通密度)下不致于饱和,在磁路中加开间隙41,电感器的直流叠加特性得到改善,主要是由于间隙41加大使饱和磁滞回线向横轴方向倾斜,第一、第二磁心2、3饱和磁化需要更大的外磁场,。因此第一、第二磁柱21、31中引入间隙41既可以防止饱和磁化,另外也降低了Br(剩余磁通密度),使AB大大增加。第一、第二磁柱21、31加开间隙41后,可使B-H曲线斜率降低,使磁心饱和点右移,从而增加了磁心抗直流磁化的能力。但间隙41的加入,又使导磁率下降,所以间隙41有个最佳值,即在电感线圈通过最大峰值电流时,磁心不进入饱和,同时又不致使导磁率下降的太低。所以采用E型第一、第二磁心2、3,可以方便地利用中心第一、第二磁柱21、31间的间隙41来控制。根据圓柱边缘导磁率公式(经^睑/〉式)v=rln2x+2、/;c2十;cZv1+-^-^式中v——电感器电感量,H;r--圆柱半径,m;x——圓柱的有效导石兹率;Lg——圆柱间间隙的长度,m。再根据电感器所要求的电感量、外形尺寸、要求的最大电流,确定磁心材料的jii(导磁率)、Bs(饱和磁通密度)从而得到x、r、v,通过估算得到Lg0.2mm。然后,利用直流偏置电源和精密电感测试仪配套连接,使通入电感器直流电流达到5A时,电感器的电感量下降不超过零电流时的20%(AL^20%L),即认为磁心已达到最高Bm(磁通密度峰值),此时的间隙41即为最佳间隙长度。若通入Imax(最大电流)时,电感量下降超过20%,说明间隙41小,可适当加大;若通入Imax时,电感量不下降(在设定的圏数内,电感量达不到协议的要求),说明间隙41大,可适当减小,经反复试验和验证后,确定最佳间隙长度。经过实验,本实施例产品与国外某产品的外形尺寸和电性能对比见表1、表2;表l尺寸对比表<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。权利要求1、一种电感器,包括第一磁心和第二磁心,所述第一磁心与第二磁心连接且形成空腔,其特征在于于所述空腔内,所述第一磁心上设置有第一磁柱,所述第二磁心上相对地设置有与所述第一磁柱同轴的第二磁柱,所述第一、第二磁柱的端面之间具有一定间隙,一线圈缠绕于所述第一磁柱、间隙和第二磁柱上。2、如权利要求1所述的电感器,其特征在于所述线圏为扁平线圈。3、如权利要求1所述的电感器,其特征在于所述电感器的底部设置有底座,所述第一、第二^f兹心固定于所述底座上。4、如权利要求3所述的电感器,其特征在于所述电感器为贴片式电感器,所述底座的底面具有三个焊盘,所述线圈与焊盘电性连接。5、如权利要求1-4任一项所述的电感器,其特征在于所述间隙为0.1~0.2mm。6、如权利要求5所述的电感器,其特征在于所述电感器的额定直流电流为5.0a,电感量允许范围10(±20%)mH,直流电阻《13.5mQ,q值大于30。7、如权利要求6所述的电感器,其特征在于所述间隙为0.125mm。全文摘要本发明提供一种电感器,包括第一磁心和第二磁心,所述第一磁心与第二磁心连接且形成空腔。于所述空腔内,所述第一磁心上设置有第一磁柱,所述第二磁心上相对地设置有与所述第一磁柱同轴的第二磁柱,所述第一、第二磁柱的端面之间具有一定间隙,一线圈缠绕于所述第一磁柱、间隙和第二磁柱上。第一、第二磁柱间具有一定的间隙,将线圈缠绕于两磁柱上,通电后,磁力线集中在线圈周围。该载流线圈在间隙部分由于没有磁柱,其产生的磁感应线是弥散在整个空间的,与现有技术中线圈缠绕于整个磁柱相比,本发明技术方案提高了电感器的耐饱和能力,降低了导磁率。文档编号H01F27/24GK101499361SQ20081021622公开日2009年8月5日申请日期2008年9月12日优先权日2008年9月12日发明者丁晓鸿,周飞宜,斌於,曹华春,樊应县,林滕,王上衡,王胜刚,倩肖申请人:深圳振华富电子有限公司
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