专利名称：电感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种适用于电感器(choke)的芯体(core)，特别是涉及一种具有非圆形且非方形的截面的中柱的芯体。
背景技术：
电感器的功用在于稳定电路中的电流并达到滤除噪声信号的效果，作用与电容器类似，同样是以存储、释放电路中的电能来调节电流的稳定性，而且相较于电容是以电场(电荷)的形式来存储电能，电感器则是以磁场的形式来达成。电感器早期通常都使用在直流变压器(DC/DC converter)或电池充电器(batterycharger)等电子装置内，并应用于调制解调器(modem)、异步数字用户专线(asymmetricdigital subscriberlines, ADSL)或局部局域网络(local areanetworks, LAN)等传输装置中。然而，近几年来，电感器被更广泛地应用于诸如笔记型计算机、手机、液晶屏幕以及数字相机等信息科技产品中。由于信息科技产品逐渐朝向薄型化与轻量化的趋势发展，电感器的高度与尺寸便会成为一个重要的设计课题。如
图1所示，美国专利公告第7，209，022号所揭露的电感器I包括鼓型磁芯10、导线12、外装树脂14以及一对外部电极16。此外，如图2所示，鼓型磁芯10的中柱100的截面是圆形。一般而言，中柱100的截面面积越大，电感器I的特性就越好。然而，由于中柱100的截面形状是圆形且必须保留用来缠绕导线12的绕线空间S，中柱100的截面面积便因此而被限制住了，使得饱和电流无法被有效提升。美国专利公告第7，495，538号(以下以‘538号专利称之)另揭露一种具有方形中柱的鼓型磁芯。于‘538号专利中，由于中柱的截面形状是方形，导线有可能被中柱的尖锐角落损坏，且此电感器的特性(例如，饱和电流、直流阻抗、磁通密度等)较差。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是:为了弥补现有技术的不足，提供一种具有非圆形且非方形的截面的中柱的芯体的电感器。本发明的电感器采用以下技术方案:所述电感器包括单件式芯体，由同一材料制造而成，所述单件式芯体具有二板片以及中柱，所述中柱位于所述二板片之间，绕线空间位于所述二板片与所述中柱之间；其中，所述中柱具有非圆形且非方形的截面，所述截面垂直于所述中柱的轴向，所述中柱的所述截面具有第一轴以及第二轴，所述第一轴与所述第二轴相交于所述中柱的所述截面的中心并且相互垂直，所述第一轴比所述第二轴长，所述中柱的所述截面相对于所述第一轴与所述第二轴是对称的。所述中柱与每一个所述板片的连接处之间不存在间隙或中介结构。所述中柱的所述截面的周围包括多个弧形侧边，且所述中柱的所述截面的所述周围另包括多个平直侧边。所述多个平直侧边中的二平直侧边相互垂直且直接自彼此延伸出，并且于所述多个平直侧边中的所述二平直侧边之间不存在弧形侧边。所述多个平直侧边中的所述二平直侧边于所述中柱的所述截面的所述周围形成缺口。于所述中柱的所述截面的所述周围形成有四缺口，每一个所述缺口是由所述多个平直侧边中的二相互垂直的平直侧边所定义而成，并且于所述二相互垂直的平直侧边之间不存在弧形侧边。所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，并且下列不等式被满足:
权利要求
1.一种电感器，其特征在于，所述电感器包括: 单件式芯体，由同一材料制造而成，所述单件式芯体具有二板片以及中柱，所述中柱位于所述二板片之间，绕线空间位于所述二板片与所述中柱之间； 其中，所述中柱具有非圆形且非方形的截面，所述截面垂直于所述中柱的轴向，所述中柱的所述截面具有第一轴以及第二轴，所述第一轴与所述第二轴相交于所述中柱的所述截面的中心并且相互垂直，所述第一轴比所述第二轴长，所述中柱的所述截面相对于所述第一轴与所述第二轴是对称的。
2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，于所述中柱与每一个所述板片的连接处之间不存在间隙或中介结构。
3.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述中柱的所述截面的周围包括多个弧形侧边，且所述中柱的所述截面的所述周围另包括多个平直侧边。
4.如权利要求3所述的电感器，其特征在于，所述多个平直侧边中的二平直侧边相互垂直且直接自彼此延伸出，并且于所述多个平直侧边中的所述二平直侧边之间不存在弧形侧边。
5.如权利要求4所述的电感器，其特征在于，所述多个平直侧边中的所述二平直侧边于所述中柱的所述截面的所述周围形成缺口。
6.如权利要求3所述的电感器，其特征在于，于所述中柱的所述截面的所述周围形成有四缺口，每一个所述缺口是由所述多个平直侧边中的二相互垂直的平直侧边所定义而成，并且于所述二相互垂直的平直侧边之间不存在弧形侧边。
7.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，并且下列不等式被满足:
8.如权利要求7所述的电感器，其特征在于，所述第一侧边的长度小于或等于4毫米。
9.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，每一个所述板片具有一对第一侧边以及一对第二侧边，所述第一侧边平行于所述第一轴且比所述第一轴长，所述第二侧边平行于所述第二轴且比所述第二轴长，并且下列不等式被满足:
10.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述电感器还包括: 导线，缠绕于所述中柱上且位于所述绕线空间中；以及 磁性材料，填充于所述绕线空间中且包覆所述导线，其中所述磁性材料由树脂以及磁性粉末形成，并且所述磁性粉末的平均粒径小于20微米。
11.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，所述磁性粉末包括铁粉，且所述铁粉于所述磁性粉末中的含量范围介于50wt%与90wt%之间。
12.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，所述树脂包括热固性树脂，所述热固性树脂的线膨胀系数介于1*10_5/° C与20*10_5/° C之间，且所述热固性树脂的玻璃化转变温度介于130° C与170 ° C之间。
13.如权利要求10所述的电感器，其特征在于，所述磁性材料的导磁率介于3与7之间。
14.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，所述同一材料是磁性材料，且所述单件式芯体是单件式磁芯。
15.一种电感器，其特征在于，所述电感器包括: 单件式芯体，由同一材料制造而成，所述单件式芯体具有二板片以及中柱，所述中柱位于所述二板片之间，绕线空间位于所述二板片与所述中柱之间； 其中，所述中柱具有非圆形且非方形的截面，所述截面垂直于所述中柱的轴向，所述中柱的所述截面的周围包括二弧形侧边以及多个平直侧边；以及 其中，于所述中柱的所述截面的所述周围形成有至少一缺口，每一个所述缺口是由所述多个平直侧边中的二相互垂直的平直侧边所定义而成，并且于所述二相互垂直的平直侧边之间不存在弧形侧边。
16.如权利要求15所述的电感器，其特征在于，所述中柱的所述截面具有第一轴以及第二轴，所述第一轴与所述第二轴相交于所述中柱的所述截面的中心并且相互垂直，所述第一轴比所述第二轴长，所述中柱的所述截面相对于所述第一轴与所述第二轴是对称的，且所述二相互垂直的平直侧边分别平行于所述第一轴与所述第二轴。
17.如权利要求16所述的电感器，其特征在于，所述多个平直侧边中的至少一平直侧边平行于所述第一轴且位于所述二弧形侧边之间，但是被平行于所述第二轴的所述多个平直侧边中的另一平直侧边自所述二弧形侧边隔开。
18.如权利要求16所述的电感器，其特征在于，所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，并且下列不等式被满足: X1.2< —<2.1 ，y 其中，X表示所述第一轴的长度，且Y表示所述第二轴的长度。
19.如权利要求16所述的电感器，其特征在于，所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，每一所述二板片具有一对第一侧边以及一对第二侧边，所述第一侧边平行于所述第一轴且比所述第一轴长，所述第二侧边平行于所述第二轴且比所述第二轴长，并且下列不等式被满足:
20.如权利要求16所述的电感器，其特征在于，所述第一轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第一点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第二点，所述第二轴始自所述中柱的所述截面的所述周围上的第三点且止于所述中柱的所述截面的所述周围上的第四点，每一所述二板片具有一对第一侧边以及一对第二侧边，所述第一侧边平行于所述第一轴且比所述第一轴长，所述第二侧边平行于所述第二轴且比所述第二轴长，并且下列不等式被满足:
21.如权利要求15所述的电感器，其特征在于，所述电感器还包括: 导线，缠绕于所述中柱上且位于所述绕线空间中；以及 磁性材料，填充于所述绕线空间中且包覆所述导线，其中所述磁性材料由树脂以及铁粉形成，并且所述铁粉的平均粒径小于20微米。
全文摘要
本发明公开了一种电感器，包括单件式芯体，由同一材料制造而成，所述单件式芯体具有二板片以及中柱，所述中柱位于所述二板片之间，绕线空间位于所述二板片与所述中柱之间，所述中柱具有非圆形且非方形的截面，所述截面垂直于所述中柱的轴向，所述中柱的所述截面具有第一轴以及第二轴，所述第一轴与所述第二轴相交于所述中柱的所述截面的中心并且相互垂直，所述第一轴比所述第二轴长，所述中柱的所述截面相对于所述第一轴与所述第二轴是对称的。由于芯体的中柱的截面呈非圆形且非方形，中柱的截面面积可有效增加。因此，电感器的饱和电流可有效提升。
文档编号H01F27/30GK103177850SQ20121055198
公开日2013年6月26日 申请日期2012年12月18日 优先权日2011年12月20日
发明者吴宗展, 谢明家, 黄逸珉, 谢蓝青, 郭玉京 申请人:乾坤科技股份有限公司