电感器件、电路板及空调器的制作方法

[0001]
本发明涉及电感技术领域，特别是涉及一种电感器件、电路板及空调器。


背景技术：

[0002]
电感器件是目前交流电源供电电路的常用器件之一，一般由线圈绕制在磁芯上制成，可以起到滤除电路干扰的作用，从而提高电路工作的稳定性。然而，现有的电感器件由于漏感现象的存在，会因此降低性能，因此，如何降低漏感现象带来的性能下降是目前亟需解决的问题。


技术实现要素：

[0003]
以下是对本文详细描述的主题的概述。本概述并非是为了限制权利要求的保护范围。
[0004]
本发明实施例提供了一种电感器件、电路板及空调器，能够减少漏感量，提高电感性能。
[0005]
第一方面，本发明实施例提供了一种电感器件，包括：
[0006]
芯体，所述芯体包括基柱和至少两个中柱，所述基柱呈圆环形，所述中柱设置于所述基柱的内侧壁并朝所述基柱的内侧突出，所述中柱指向所述基柱的中心且所述中柱的长度小于所述基柱的半径；
[0007]
绕组，所述绕组绕制在所述基柱或者所述中柱上。
[0008]
本发明实施例至少具有以下有益效果：通过将基柱设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱，并且中柱设置于基柱的内侧壁并朝基柱的内侧突出，中柱指向基柱的中心且中柱的长度小于基柱的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0009]
在本发明的一些实施例中，所述中柱的数量为两个，两个所述中柱呈直线分布并将所述基柱等分成第一柱体和第二柱体；
[0010]
所述绕组包括两相线圈，所述两相线圈分别对应绕制在所述第一柱体和所述第二柱体上。
[0011]
在上述技术方案中，绕组包括两相线圈，适用于单相电源电路，两个所述中柱呈直线分布并将所述基柱等分成第一柱体和第二柱体，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。
[0012]
在本发明的一些实施例中，所述中柱的数量为三个，三个所述中柱呈星型分布并将所述基柱等分成第一柱体、第二柱体和第三柱体；
[0013]
所述绕组包括三相线圈，所述三相线圈分别对应绕制在所述第一柱体、所述第二柱体和所述第三柱体上。
[0014]
在上述技术方案中，绕组包括三相线圈，适用于三相无中线电源电路，三个所述中柱呈星型分布并将所述基柱等分成第一柱体、第二柱体和第三柱体，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。
[0015]
在本发明的一些实施例中，所述中柱的数量为四个，四个所述中柱呈十字分布并将所述基柱等分成第一柱体、第二柱体、第三柱体和第四柱体；
[0016]
所述绕组包括四相线圈，所述四相线圈分别对应绕制在所述第一柱体、所述第二柱体、所述第三柱体和所述第四柱体上。
[0017]
在上述技术方案中，绕组包括四相线圈，适用于三相有中线电源电路，四个所述中柱呈十字分布并将所述基柱等分成第一柱体、第二柱体、第三柱体和第四柱体，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。
[0018]
在本发明的一些实施例中，所述基柱和所述中柱一体成型。
[0019]
在上述技术方案中，基柱和中柱一体成型，易于生产。
[0020]
在本发明的一些实施例中，所述中柱上设置有多段气隙。
[0021]
在上述技术方案中，中柱上设置有多段气隙，相比于设置单段气隙，在实现同样功效的前提下，使得气隙的宽度更加小，从而可以减小漏感、减少电感的涡流损耗，并且能够降低对外界的磁干扰。
[0022]
在本发明的一些实施例中，所述中柱采用铁粉芯类材料制成。
[0023]
在上述技术方案中，在上述技术方案中，由于铁粉芯类材料自身存在均匀气隙，均匀气隙可以在实现同样功效的前提下使得每个气隙的宽度变得更小，从而可以进一步减小漏感、减少电感的涡流损耗，并且能够降低对外界的磁干扰。
[0024]
在本发明的一些实施例中，所述铁粉芯类材料为铁粉芯、铁硅铝、高磁通铁镍或者铁镍钼中的一种。
[0025]
第二方面，本发明实施例还提供了一种电路板，包括第一方面所述的电感器件。因此，本发明实施例的电路板通过将基柱设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱，并且所述中柱设置于所述基柱的内侧壁并朝所述基柱的内侧突出，所述中柱的长度小于所述基柱的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0026]
第三方面，本发明实施例还提供了一种空调器，包括第一方面所述的电感器件。因此，本发明实施例的空调器通过将基柱设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱，并且所述中柱设置于所述基柱的内侧壁并朝所述基柱的内侧突出，所述中柱的长度小于所述基柱的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0027]
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
[0028]
附图用来提供对本发明技术方案的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明的技术方案，并不构成对本发明技术方案的限制。
[0029]
图1是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为两个)；
[0030]
图2是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为两个且设置有多段气隙)；
[0031]
图3是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为三个)；
[0032]
图4是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为三个且设置有多段气隙)；
[0033]
图5是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为四个)；
[0034]
图6是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(中柱数量为四个且设置有多段气隙)；
[0035]
图7是本发明实施例提供的电感器件的结构示意图(绕组绕制在中柱)。
具体实施方式
[0036]
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0037]
应了解，在本发明实施例的描述中，多个(或多项)的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到“第一”、“第二”等只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0038]
参照图1，本发明实施例提供了一种电感器件，包括芯体和绕组，芯体包括基柱101和两个中柱102，基柱101呈圆环形，中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102指向基柱101的中心且中柱102的长度小于基柱101的半径，其中，基柱101的中心可以为基柱101的圆心，当然可以有一定范围的偏差；绕组绕制在基柱101上。由于中柱102的长度小于基柱101的半径，因此两个中柱102的端部会留有间隙，从而达到气隙的效果，使得电感器件的电感量的均匀性得到提高。通过将基柱101设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱102，并且中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102指向基柱101的中心且中柱102的长度小于基柱101的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱102具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。可以理解，基柱101和中柱102可以一体成型，易于生产。
[0039]
可以理解，参照图1，两个中柱102呈直线分布并将基柱101等分成第一柱体1011和第二柱体1012；绕组包括两相线圈，两相线圈分别对应绕制在第一柱体1011和第二柱体1012上。其中，绕组包括两相线圈，适用于单相电源电路，两个中柱102呈直线分布并将基柱101等分成第一柱体1011和第二柱体1012，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。示例性地，两相线圈包括第一线圈103和第二线圈104，第一线圈103绕制在第一柱
体1011上，第二线圈104绕制在第二柱体1012上。由于第一线圈103和第二线圈104均绕制在同一基柱101上，因此第一线圈103和第二线圈104可以组成共模电感。其中，第一柱体1011和第二柱体1012可以一体成型。
[0040]
可以理解，参照图2，中柱102上设置有多段气隙1021，中柱102上设置有多段气隙1021，相比于设置单段气隙，在实现同样功效的前提下，使得气隙的宽度更加小，从而可以减小漏感、减少电感的涡流损耗，并且能够降低对外界的磁干扰。具体地，在多段气隙1021的总宽度与单段气隙的宽度相等的情况下，由于漏感时无数的磁信号可以看成一个类半球体，多段气隙1021中的每段气隙作为类半球体的直径，因此，多段气隙1021对应的多个类半球体的体积之和必然小于单段气隙对应的类半球体的体积，所以能够减少漏感。
[0041]
其中，中柱102可以采用铁粉芯类材料制成，由于铁粉芯类材料自身存在均匀气隙，均匀气隙可以在实现同样功效的前提下使得每个气隙的宽度变得更小，从而可以进一步减小漏感、减少电感的涡流损耗，并且能够降低对外界的磁干扰。示例性地，铁粉芯类材料为铁粉芯、铁硅铝、高磁通铁镍或者铁镍钼中的一种。
[0042]
在其他实施例中，中柱102也可以采用铁氧体类材料制成。
[0043]
可以理解，参照图3，本发明实施例提供了一种电感器件，包括芯体和绕组，芯体包括基柱101和三个中柱102，基柱101呈圆环形，中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102指向基柱101的中心且中柱102的长度小于基柱101的半径；绕组绕制在基柱101上。类似地，由于中柱102的长度小于基柱101的半径，因此三个中柱102的端部会留有间隙，从而达到气隙的效果，使得电感器件的电感量的均匀性得到提高。通过将基柱101设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱102，并且中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102的长度小于基柱101的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱102具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0044]
可以理解，参照图3，三个中柱102呈星型分布并将基柱101等分成第一柱体1011、第二柱体1012和第三柱体1013；绕组包括三相线圈，三相线圈分别对应绕制在第一柱体1011、第二柱体1012和第三柱体1013上。其中，绕组包括三相线圈，适用于三相无中线电源电路，三个中柱102呈星型分布并将基柱101等分成第一柱体1011、第二柱体1012和第三柱体1013，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。示例性地，两相线圈包括第一线圈103、第二线圈104和第三线圈105，第一线圈103绕制在第一柱体1011上，第二线圈104绕制在第二柱体1012上，第三线圈105绕制在第三柱体1013上。由于第一线圈103、第二线圈104和第三线圈105均绕制在同一基柱101上，因此第一线圈103、第二线圈104和第三线圈105可以组成共模电感。其中，第一柱体1011、第二柱体1012和第三柱体1013可以一体成型。
[0045]
类似地，参照图4，中柱102数量为三个时，中柱102上也设置有多段气隙1021，原理与中柱102数量为两个时类似，在此不再赘述。
[0046]
类似地，中柱102数量为三个时，中柱102也可以采用铁粉芯类材料制成，原理与中柱102数量为两个时类似，在此不再赘述。
[0047]
可以理解，参照图5，本发明实施例提供了一种电感器件，包括芯体和绕组，芯体包
括基柱101和四个中柱102，基柱101呈圆环形，中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102指向基柱101的中心且中柱102的长度小于基柱101的半径；绕组绕制在基柱101上。类似地，由于中柱102的长度小于基柱101的半径，因此四个中柱102的端部会留有间隙，从而达到气隙的效果，使得电感器件的电感量的均匀性得到提高。通过将基柱101设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱102，并且中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102的长度小于基柱101的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱102具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0048]
可以理解，参照图5，四个中柱102呈十字分布并将基柱101等分成第一柱体1011、第二柱体1012、第三柱体1013和第四柱体1014；绕组包括四相线圈，四相线圈分别对应绕制在第一柱体1011、第二柱体1012、第三柱体1013和第四柱体1014上。其中，绕组包括四相线圈，适用于三相有中线电源电路，四个中柱102呈十字分布并将基柱101等分成第一柱体1011、第二柱体1012、第三柱体1013和第四柱体1014，使得绕组的绕制更加均衡，有利于提高电感器件的性能。示例性地，两相线圈包括第一线圈103、第二线圈104和第三线圈105，第一线圈103绕制在第一柱体1011上，第二线圈104绕制在第二柱体1012上，第三线圈105绕制在第三柱体1013上，第四线圈106绕制在第四柱体1014上。由于第一线圈103、第二线圈104、第三线圈105和第四线圈106均绕制在同一基柱101上，因此第一线圈103、第二线圈104、第三线圈105和第四线圈106可以组成共模电感。其中，第一柱体1011、第二柱体1012、第三柱体1013和第四柱体1014可以一体成型。
[0049]
类似地，参照图6，中柱102数量为四个时，中柱102上也设置有多段气隙1021，原理与中柱102数量为两个时类似，在此不再赘述。
[0050]
类似地，中柱102数量为四个时，中柱102也可以采用铁粉芯类材料制成，原理与中柱102数量为两个时类似，在此不再赘述。
[0051]
可以理解，本发明实施例中中柱102的数量并不限定于上述的两个、三个或者四个，还可以是其他数量，可以根据实际情况自由选择。
[0052]
可以理解，参照图7，绕组也可以绕在中柱102上，以中柱102的数量为三个作为例子说明，应用中柱102的差模分量可以形成三个功率电感，例如可以应用在三相电源pfc两电平电源电路或者三相有源维也纳pfc三电平电源电路，作为前级输入端的功率电感。可以理解，中柱102数量为其他数量时同样可以将绕组绕制在中柱102上而形成功率电感，在此不再赘述。
[0053]
另外，本发明实施例还提供了一种电路板，包括上述实施例中的电感器件。因此，本发明实施例的电路板通过将基柱101设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱102，并且中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102的长度小于基柱101的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱102具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0054]
另外，本发明实施例还提供了一种空调器，包括上述实施例中的电感器件。因此，
本发明实施例的空调器通过将基柱101设置成圆环形，相对于矩形的芯体，有利于降低磁阻；通过设置中柱102，并且中柱102设置于基柱101的内侧壁并朝基柱101的内侧突出，中柱102的长度小于基柱101的半径，从而可以增长电感器件的磁路，缩短空气的漏感路径，并且增加绕组的差模分量；另外，由于中柱102具有一定的厚度，可以设计作为绕组绕制时的安全隔离绝缘距离，不需要对芯体额外追加的绝缘塑料外壳，有利于降低成本，简化加工工艺。
[0055]
还应了解，本发明实施例提供的各种实施方式可以任意进行组合，以实现不同的技术效果。
[0056]
以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不局限于上述实施方式，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的共享条件下还可作出种种等同的变形或替换，这些等同的变形或替换均包括在本发明权利要求所限定的范围内。