一种组合式大电流共模电感的制作方法

1.本实用新型涉及共模电感，具体的说是一种组合式大电流共模电感。


背景技术：

2.随着电子产品更新换代快速发展，用户对产品的相关要求也越来越多，比如：大功率，小体积，节能，环保，安规认证等。特别是一些大功率设计方案，需要产品具有高的绝缘性，低损耗，且能过大电流。
3.目前市场上常见的共模电感多为铁氧体磁环绕制，由于环型磁芯结构，致使生产工艺局限性很大，很难实现自动化。大功率条件下，线材的截面积会设计相对较大，线径较粗。由于磁环的绕线窗口的利用率不高，截面积大的线材绕制匝数非常有限，也造成电感值过低，滤波效果受到影响。也有工程师采用磁芯组合的方式来设计大电流共模电感，但是由于磁芯与磁芯组合面存在漏磁场，导致磁芯的有效导磁率急剧降低，电感值较低，很难达到高阻抗滤波的效果。通常采用增加线圈匝数的方法进行妥协处理，但是随着匝数的增加又会导致线材截面积减小，电阻增加，带来更多的铜损。另外，对于一些高电压的场合应用，由于磁环共模电感多数为手工绕制，线材也容易拉伤或破皮导致磁芯和线圈之间耐压不良。所以一些设计是将磁芯采用绝缘胶纸缠绕，或塑胶外壳进行隔离。再进行绕制，这样就会增加很多的生产成本，增加塑胶外壳后磁芯绕线窗口将会变得更加狭小，利用率进一步降低。


技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种组合式大电流共模电感。
5.解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案如下：
6.一种组合式大电流共模电感，包括磁芯以及分别设置在该磁芯上的两个线圈；
7.其特征在于：
8.所述磁芯由u型磁芯和片型磁芯组成；所述u型磁芯包括底板部，该底板部的顶面设有两根中柱，所述两个线圈分别套设在所述两根中柱上，所述片型磁芯与所述两根中柱的顶面固定连接，以形成磁场回路，且所述片型磁芯的底面与所述底板部的顶面之间固定连接有绝缘隔板，所述两个线圈以所述绝缘隔板为对称面对称布置。
9.其中，所述两个线圈分别套设在所述两根中柱上的方式为：所述线圈先由线材绕制成线圈，再套装在所述中柱上，以因两根中柱间隔太近而导致线圈无法直接在中柱上进行绕制的问题，且能够避免直接绕制线圈所存在的漆包线被拉伤破皮的风险，能够增加电感的可靠性。
10.因此，本实用新型能够实现磁芯绕线空间利用率最大化，以能在相同功率下，实现最小尺寸、最大阻抗值，以及用更粗的漆包线作为线圈来实现大电流方案，并且，具有线圈排线整齐，产品一致性、阻抗平衡性、emi效果优秀，匝间电容小，绝缘强度高，可靠性高的优点。
11.优选的：所述片型磁芯与所述两根中柱的顶面之间的固定连接方式为：所述u型磁
芯的表面和所述片型磁芯的表面均喷涂有绝缘油漆，且所述两根中柱的顶面和所述片型磁芯的底面均通过研磨抛光处理成为镜面，所述两根中柱的顶面和所述片型磁芯的底面紧密贴合，即它们之间没有粘接剂，所述中柱通过涂设在其侧面与所述片型磁芯的底面之间的粘接剂与所述片型磁芯粘接固定。从而，本实用新型能够降低共模电感的磁场泄漏，提高磁芯的有效导磁率，实现低线圈圈数、高电感量的电气性能。
12.其中，所述磁芯采用磁粉芯材料，可以是铁硅、铁硅铝、铁镍，也可以为锰锌铁氧体。所述线圈优选采用圆形漆包线，但也可以采用扁平线圈、多股线等。所述中柱优选为圆柱体，所述线圈具有与该圆柱体相适配的圆柱形内腔；但所述中柱也可以为方形柱体、椭圆形柱体等，所述线圈具有相应的方形柱体内腔、椭圆形柱体内腔。
13.优选的：所述粘接剂为环氧树脂。
14.优选的：所述底板部的顶面设有定位凹槽，所述绝缘隔板的底部卡紧固定在该定位凹槽中，所述绝缘隔板的顶面抵顶在所述片型磁芯的底面。
15.作为本实用新型的优选实施方式：所述的组合式大电流共模电感还包括绝缘底座；所述u型磁芯的底板部安装在所述绝缘底座上，所述两个线圈的两个引脚均穿过所述绝缘底座后伸出作为所述组合式大电流共模电感的pin脚。从而，能够便于组合式大电流共模电感的安装使用。
16.其中，所述绝缘隔板和绝缘底座可以采用电木或lcp，也可以采用pbt、pet等工程塑料。
17.优选的：所述u型磁芯的底板部呈十字形，所述绝缘底座的顶面具有十字形定位腔，所述u型磁芯的底板部嵌装固定在该十字形定位腔中；并且，所述绝缘底座设有四个出线孔，所述两个线圈的两个引脚分别处于所述底板部在其四角位置的四个缺口处，且所述两个线圈的两个引脚分别穿过所述四个出线孔后伸出作为所述组合式大电流共模电感的pin脚。从而，能够提高u型磁芯与绝缘底座的装配定位准确性和便利性，并能缩小本实用新型的组合式大电流共模电感的体积。
18.优选的：所述绝缘底座的底面设有爬锡凸台，以提供爬锡位置，增强pin脚的焊接牢靠性。
19.与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：
20.第一，本实用新型采用u型磁芯和片型磁芯组成磁芯，并设置作为两个线圈对称面的绝缘隔板，能够实现磁芯绕线空间利用率最大化，以能在相同功率下，实现最小尺寸、最大阻抗值，以及用更粗的漆包线作为线圈来实现大电流方案，并且，具有线圈排线整齐，产品一致性、阻抗平衡性、emi效果优秀，匝间电容小，绝缘强度高，可靠性高的优点。
21.第二，本实用新型通过研磨抛光将两根中柱的顶面和片型磁芯的底面处理成为镜面，并使它们紧密贴合，再由涂设在中柱的侧面与片型磁芯的底面之间的粘接剂实现两者的粘接固定，能够降低共模电感的磁场泄漏，提高磁芯的有效导磁率，实现低线圈圈数、高电感量的电气性能。
22.第三，本实用新型具有结构简单，生产工艺简单，组装成本低的优点。
附图说明
23.下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明：
24.图1为本实用新型的组合式大电流共模电感的结构示意图之一；
25.图2为本实用新型的组合式大电流共模电感的结构示意图之二；
26.图3为本实用新型的组合式大电流共模电感的结构爆炸示意图；
27.图4为本实用新型的组合式大电流共模电感的半剖结构示意图。
具体实施方式
28.下面结合实施例及其附图对本实用新型进行详细说明，以帮助本领域的技术人员更好的理解本实用新型的实用新型构思，但本实用新型权利要求的保护范围不限于下述实施例，对本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型之实用新型构思的前提下，没有做出创造性劳动所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型的保护范围。
29.在本实用新型的描述中，需要明确的是，方位用语“上、下、顶、底”，仅是方位上的相对概念，是为了便于描述本实用新型或简化描述，而不是指示或暗示本实用新型所必须具有的特定方位，因此不能理解为对本实用新型的限制。
30.实施例一
31.如图1至图4所示，本实用新型公开的是一种组合式大电流共模电感，包括磁芯以及分别设置在该磁芯上的两个线圈1；
32.所述磁芯由u型磁芯2和片型磁芯3组成；所述u型磁芯2包括底板部2
‑
1，该底板部2
‑
1的顶面设有两根中柱2
‑
2，所述两个线圈1分别套设在所述两根中柱2
‑
2上，所述片型磁芯3与所述两根中柱2
‑
2的顶面2
‑
2a固定连接，以形成磁场回路，且所述片型磁芯3的底面与所述底板部2
‑
1的顶面之间固定连接有绝缘隔板4，所述两个线圈1以所述绝缘隔板4为对称面对称布置。
33.其中，所述两个线圈1分别套设在所述两根中柱2
‑
2上的方式为：所述线圈1先由线材绕制成线圈，再套装在所述中柱2
‑
2上，以因两根中柱2
‑
2间隔太近而导致线圈1无法直接在中柱2
‑
2上进行绕制的问题，且能够避免直接绕制线圈1所存在的漆包线被拉伤破皮的风险，能够增加电感的可靠性。
34.因此，本实用新型能够实现磁芯绕线空间利用率最大化，以能在相同功率下，实现最小尺寸、最大阻抗值，以及用更粗的漆包线作为线圈来实现大电流方案，并且，具有线圈排线整齐，产品一致性、阻抗平衡性、emi效果优秀，匝间电容小，绝缘强度高，可靠性高的优点。
35.以上为本实施例一的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
36.优选的：所述片型磁芯3与所述两根中柱2
‑
2的顶面2
‑
2a之间的固定连接方式为：所述u型磁芯2的表面和所述片型磁芯3的表面均喷涂有绝缘油漆，且所述两根中柱2
‑
2的顶面2
‑
2a和所述片型磁芯3的底面均通过研磨抛光处理成为镜面，所述两根中柱2
‑
2的顶面2
‑
2a和所述片型磁芯3的底面紧密贴合，即它们之间没有粘接剂，所述中柱2
‑
2通过涂设在其侧面与所述片型磁芯3的底面之间的粘接剂5与所述片型磁芯3粘接固定。从而，本实用新型能够降低共模电感的磁场泄漏，提高磁芯的有效导磁率，实现低线圈圈数、高电感量的电气性能。
37.其中，所述磁芯采用磁粉芯材料，可以是铁硅、铁硅铝、铁镍，也可以为锰锌铁氧
体。所述线圈1优选采用圆形漆包线，但也可以采用扁平线圈、多股线等。所述中柱2
‑
2优选为圆柱体，所述线圈1具有与该圆柱体相适配的圆柱形内腔；但所述中柱2
‑
2也可以为方形柱体、椭圆形柱体等，所述线圈1具有相应的方形柱体内腔、椭圆形柱体内腔。
38.优选的：所述粘接剂5为环氧树脂。
39.优选的：所述底板部2
‑
1的顶面设有定位凹槽2
‑
1a，所述绝缘隔板4的底部卡紧固定在该定位凹槽2
‑
1a中，所述绝缘隔板4的顶面抵顶在所述片型磁芯3的底面。
40.实施例二
41.在上述实施例一的基础上，本实施例二还采用了以下优选的结构：
42.所述的组合式大电流共模电感还包括绝缘底座6；所述u型磁芯2的底板部2
‑
1安装在所述绝缘底座6上，所述两个线圈1的两个引脚均穿过所述绝缘底座6后伸出作为所述组合式大电流共模电感的pin脚1
‑
1。从而，能够便于组合式大电流共模电感的安装使用。
43.其中，所述绝缘隔板4和绝缘底座6可以采用电木或lcp，也可以采用pbt、pet等工程塑料。
44.以上为本实施例二的基本实施方式，可以在该基本实施方式的基础上做进一步的优化、改进和限定：
45.优选的：所述u型磁芯2的底板部2
‑
1呈十字形，所述绝缘底座6的顶面具有十字形定位腔6a，所述u型磁芯2的底板部2
‑
1嵌装固定在该十字形定位腔6a中；并且，所述绝缘底座6设有四个出线孔6b，所述两个线圈1的两个引脚分别处于所述底板部2
‑
1在其四角位置的四个缺口处，且所述两个线圈1的两个引脚分别穿过所述四个出线孔6b后伸出作为所述组合式大电流共模电感的pin脚1
‑
1。从而，能够提高u型磁芯2与绝缘底座6的装配定位准确性和便利性，并能缩小本实用新型的组合式大电流共模电感的体积。
46.优选的：所述绝缘底座6的底面设有爬锡凸台6
‑
1，以提供爬锡位置，增强pin脚1
‑
1的焊接牢靠性。
47.本实用新型不局限于上述具体实施方式，根据上述内容，按照本领域的普通技术知识和惯用手段，在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下，本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更，均落在本实用新型的保护范围之中。