磁芯及具有该磁芯的电抗器的制作方法

本实用新型涉及一种电子技术领域，尤其涉及一种磁芯及具有该磁芯的电抗器。

背景技术：

电抗器，也称之为电感器，在传统的UPS等逆变器中，起到滤波的作用。在电抗器中，一般包括的铁芯是由硅钢片材质制成，铁芯包括芯柱和上铁轭、下铁轭是分开的，且上铁轭和芯柱，芯柱和芯柱，芯柱与下铁轭它们之间需要放置气隙板来调整达到所需要的电感量，此种结构方式，在制作工艺方面比较复杂，工时较长。

技术实现要素：

有鉴于此，有必要提供一种磁芯及具有该磁芯的电抗器，其通过对磁路的重新组合，来降低损耗、减少体积和降低成本。

一种磁芯，包括上铁轭及一体部，所述一体部包括下铁轭及芯柱，所述芯柱设置于所述上铁轭及下铁轭之间，以构成闭合磁路；所述一体部的导磁材料的饱和磁感应强度大于所述上铁轭的导磁材料的饱和磁感应强度，所述下铁轭及芯柱之间没有气隙。

进一步地，所述磁芯中，所述上铁轭包括金属磁粉芯材质的导磁材料。

进一步地，所述磁芯中，所述金属磁粉芯材质的导磁材料包括FeSi、 FeSiAl、FeNi、FeSiB或FeMoNi磁粉芯中的一种。

进一步地，所述磁芯中，所述一体部包括硅钢片的导磁材料。

进一步地，所述磁芯中，所述硅钢片的导磁材料包括FeSi3.5或FeSi6.5的硅钢片。

进一步地，所述磁芯中，所述一体部的导磁材料的磁芯材质损耗低于所述上铁轭的导磁材料的磁芯材质损耗。

进一步地，所述磁芯中，所述一体部的芯柱包括第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱与所述下铁轭构成“E”字形的一体成型结构。

进一步地，所述磁芯中，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱的截面相同。

进一步地，所述磁芯中，所述上铁轭与所述下铁轭平行设置。

一种电抗器，包括线圈及磁芯，所述磁芯包括上铁轭及一体部，所述一体部包括下铁轭及芯柱，所述芯柱设置于所述上铁轭及下铁轭之间，以构成闭合磁路；所述一体部的导磁材料的饱和磁感应强度大于所述上铁轭的导磁材料的饱和磁感应强度，所述下铁轭及芯柱之间没有气隙；所述线圈绕设于所述一体部的芯柱外。

上述磁芯及具有该磁芯的电抗器的下铁轭和芯柱采用一体硅钢片，而上铁轭采用低损耗金属粉芯材料铁硅，气隙通过上铁轭粉芯不同的磁导率调整，可以保证三相电感量的一致性，且省去开气隙并减少损耗，做成无气隙板硅钢电抗器。

附图说明

图1是本实用新型磁芯的较佳实施方式的示意图。

图2是本实用新型电抗器的较佳实施方式的示意图。

主要元件符号说明

电抗器 90

磁芯 900

上铁轭 100

芯柱 200

下铁轭 300

线圈 500

一体部 400

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本实用新型。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

以下所描述的系统实施方式仅仅是示意性的，所述模块或电路的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。系统权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由同一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

请参阅图1，本实用新型磁芯900的较佳实施方式可包括上铁轭100及连接于所述上铁轭100的一体部400。本实施方式中，所述上铁轭100与所述一体部400可由不同的导磁材料制成。较佳地，所述一体部400的导磁材料的饱和磁感应强度大于所述上铁轭100的导磁材料的饱和磁感应强度；或者，所述一体部400的导磁材料的磁芯材质损耗低于所述上铁轭100的导磁材料的磁芯材质损耗。

可以理解地，所述上铁轭100可由金属磁粉芯材质制成，包括但不限于 FeSi、FeSiAl、FeNi、FeSiB或FeMoNi磁粉芯中的一种：所述一体部400 可由硅钢片制成，包括但不限于FeSi3.5或FeSi6.5的硅钢片。

所述一体部400可包括下铁轭300及若干芯柱200。所述若干芯柱200 可设置于所述上铁轭100及下铁轭300之间。

本实施方式中，所述一体部400可包括3个芯柱200，如第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱。较佳地，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱可间隔设置于所述上铁轭100及下铁轭300之间，以构成一闭合磁路；所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱与所述下铁轭300可构成“E”字形结构。本实施方式中，所述上铁轭100与所述下铁轭300平行设置。

在其他实施方式中，在不同的应用场景中，所述一体部400包含的芯柱 200的数量可不限于3个，所述一体部400包含的芯柱200的数量可为1个、 2个等。

所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱与所述下铁轭300可为一体结构，即所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱之间没有设置气隙或气隙垫片。可以理解地，所述一体部400可通过冲压或切割的方式得到所述一体部400的结构。

本实施方式中，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱大致呈长方体状，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱的横截面大致相同。

本实施方式中的磁芯900中，上铁轭用金属粉芯材料铁硅，使得气隙小，漏磁低，高频损耗小，效率高；由于铁硅材料损耗低，设计上就可以选择较小的磁芯，从而减少电抗器体积，优化成本。上述磁芯可满足电抗器的电感量不平衡率≤3％的要求，且具有优良的直流偏置性能和频率稳定特性，在 50kHz、100mT条件下的粉芯损耗低于600mW/cm³。

本实用新型磁芯的下铁轭和芯柱采用一体硅钢片，而上铁轭采用低损耗金属粉芯材料铁硅，气隙通过上铁轭粉芯不同的磁导率调整，可以保证三相电感量的一致性，且省去开气隙并减少损耗，做成无气隙板硅钢电抗器。

请一并参阅图2，本实用新型电抗器90的较佳实施方式可包括磁芯900 及绕设于所述磁芯900外的线圈500。

所述磁芯900的较佳实施方式可包括上铁轭100及连接于所述上铁轭 100的一体部400。本实施方式中，所述上铁轭100与所述一体部400可由不同的导磁材料制成。较佳地，所述一体部400的导磁材料的饱和磁感应强度大于所述上铁轭100的导磁材料的饱和磁感应强度；或者，所述一体部400 的导磁材料的磁芯材质损耗低于所述上铁轭100的导磁材料的磁芯材质损耗。

可以理解地，所述上铁轭100可由金属磁粉芯材质制成，包括但不限于 FeSi、FeSiAl、FeNi、FeSiB或FeMoNi磁粉芯中的一种；所述一体部400 可由硅钢片制成，包括但不限于FeSi3.5或FeSi6.5的硅钢片。

所述一体部400可包括下铁轭300及若干芯柱200，每一芯柱200绕设有所述线圈500。所述若干芯柱200可设置于所述上铁轭100及下铁轭300 之间。

本实施方式中，所述一体部400可包括3个芯柱200，如第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱。较佳地，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱可间隔设置于所述上铁轭100及下铁轭300之间，以构成一闭合磁路；所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱与所述下铁轭300可构成“E”字形结构。本实施方式中，所述上铁轭100与所述下铁轭300平行设置。

在其他实施方式中，在不同的应用场景中，所述一体部400包含的芯柱 200的数量可不限于3个，所述一体部400包含的芯柱200的数量可为1个、 2个等。

所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱与所述下铁轭300可为一体结构，即所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱之间没有设置气隙或气隙垫片。可以理解地，所述一体部400可通过冲压或切割的方式得到所述一体部400的结构。

本实施方式中，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱大致呈长方体状，所述第一芯柱、第二芯柱及第三芯柱的横截面大致相同。

本实施方式中的磁芯900中，上铁轭用金属粉芯材料铁硅，使得气隙小，漏磁低，高频损耗小，效率高；由于铁硅材料损耗低，设计上就可以选择较小的磁芯，从而减少电抗器体积，优化成本。上述磁芯可满足电抗器的电感量不平衡率≤3％的要求，且具有优良的直流偏置性能和频率稳定特性，在 50kHz、100mT条件下的粉芯损耗低于600mW/cm³。

本实用新型电阻器的下铁轭和芯柱采用一体硅钢片，而上铁轭采用低损耗金属粉芯材料铁硅，气隙通过上铁轭粉芯不同的磁导率调整，可以保证三相电感量的一致性，且省去开气隙并减少损耗，做成无气隙板硅钢电抗器。

另外，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本实用新型权利要求的保护范围。