一种大功率立绕电感的制作方法

1.本技术涉及电器元件的领域，尤其是涉及一种大功率立绕电感。


背景技术：

2.电感是能够把电能转化为磁能而存储起来的，由磁芯和绕组组成。环形电感的感量大小取决于磁芯的感量和绕组的匝数，按照如下的计算公式：l=al*n
²
，其中：l——环形电感的感量al——磁芯的感量n——绕组的匝数由以上公式可以看出，磁芯感量不变，电感的感量与绕组匝数的平方成正比。
3.如图1所示，环形电感包括环形磁芯和缠绕在环形磁芯上的绕组。为了能够通过大流量的电流，大功率电感的绕组往往线径很大，但多股软线的载流量有限，所以大功率电感的母线通常为成矩形截面的铜排。如图2所示，现有技术中，大功率电感往往通过铜排直接穿过环形磁芯，而这种直穿式的电感的感量只是一只磁环的感量，远远达不到理想的感量。
4.铜排在通常情况下都比较硬，难以像多股软线一样任意的缠绕在磁环上形成多匝结构。而软线的载流量有限，若想要通过大流量的电流，则需要增大软性的直径。但是在增大软线直径的同时，软线的硬度也会相应增加，将硬度较大的导线缠绕在磁芯上也较为困难。目前，随着大电流场景的电感的需求在不断增加，铜排因为能够通过大流量的电流成为大功率电感的导体的首选的方案，但是铜排的多匝结构却难以实现，使得大功率电感的感量达不到理想感量。


技术实现要素：

5.为了实现大功率电感的导体多匝缠绕，本技术提供一种大功率立绕电感。
6.本技术提供的一种大功率立绕电感，采用如下的技术方案：一种大功率立绕电感，包括有呈闭合环路的磁芯组件及穿设通过所述磁芯组件的闭合环路空间的导体组件，所述导体组件包括具有两端的第一导体和具有两端的第二导体，所述第一导体和所述第二导体均为横截面为矩形的导体，所述第一导体的其中一端从所述磁芯组件外侧折返弯曲和所述第二导体的一端彼此连接为一体；其中，所述第二导体用于与所述第一导体的连接的一端沿着所述磁芯组件的径向延伸到达所述第一导体位于所述磁芯组件外侧的一端的对应位置以与所述第一导体的对应端连接，所述第一导体与所述第二导体连接后形成两圈绕匝，且所述第一导体垂直于厚度方向的面和所述第二导体的垂直于厚度方向的面均垂直于所述磁芯组件的侧壁设置，其中，所述厚度方向为所述第一导体、所述第二导体最短边的长度方向，所述垂直于厚度方向的面为垂直于所述第一导体、所述第二导体最短边的面。
7.通过采用上述技术方案，第一导体垂直于厚度方向的面和第二导体垂直于厚度方
向的面均垂直于磁芯组件的侧壁，在有限的空间内，增大第一导体和第二导体的规格便可以使得大流量的电流从电感中通过。第一导体和第二导体从磁芯组件的闭合环路空间内穿过后，第一导体的其中一端从磁芯组件外侧折返弯曲，使得第一导体的一端位于磁芯组件的内侧，另一端位于磁芯组件的外侧。第二导体位于磁芯组件的内侧，第二导体的一端沿磁芯组件的径向的延伸至第一导体位于磁芯组件的外侧的一端，以实现与第一导体连接，以形成通体的线形导体组件，且形成了两圈绕匝，实现了导体组件在有限空间内的绕匝。
8.可选的，所述第一导体远离所述第二导体的一侧还阵列设置有至少1个所述第一导体，相邻所述第一导体之间通过转接导体串联。
9.通过采用上述技术方案，在空间允许的情况下，能够形成多圈绕匝，进一步提高了电感的感量。
10.可选的，所述磁芯组件为椭圆形环状或跑道型环状或方管状或圆形。
11.通过采用上述技术方案，椭圆形环状、跑道型环状、方管状和圆形的磁芯均形成有可供导体组件绕匝的环壁。
12.可选的，所述磁芯组件对称设置有两组或两组以上所述导体组件。
13.通过采用上述技术方案，两组或两组以上导体组件设置于磁芯组件的相对（或均布）的几个部分，能够形成共模电感。
14.可选的，所述第二导体和所述第一导体沿所述磁芯组件的周向依次间隔设置。
15.通过采用上述技术方案，第二导体和第一导体沿磁芯组件的周向间隔设置能够避免第二导体设置于磁芯组件内侧的一端干涉第一导体。
16.可选的，所述第一导体垂直于厚度方向的面与所述第二导体垂直于厚度方向的面相对设置。
17.通过采用上述技术方案，第一导体与第二导体平行设置，能够进一步避免第一导体和第二导体在绕制时出现互相干涉的情况。
18.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：1.通过第一导体和第二导体从磁芯组件的闭合环路空间内穿过后，第一导体的其中一端从磁芯组件外侧折返弯曲，使得第一导体的一端位于磁芯组件的内侧，另一端位于磁芯组件的外侧。第二导体位于磁芯组件的内侧，第二导体的一端沿磁芯组件的径向延伸至第一导体位于磁芯组件的外侧的一端，以实现与第一导体连接，以形成通体的线形导体组件，且形成了两匝绕匝，实现了导体组件在有限空间内的绕匝。
19.2.通过第一导体垂直于厚度方向的面和第二导体垂直于厚度方向的面均垂直于磁芯组件的侧壁，在有限的空间内，增大第一导体和第二导体的规格便可以使得大流量的电流从电感中通过。
20.3.通过采用在磁芯组件相对的两部分设置两组或多组导体组件，能够使得导体组件形成共模电感。
附图说明
21.图1是现有技术中的环形电感的结构示意图。
22.图2是现有技术中的大功率电感的结构示意图。
23.图3是一种大功率立绕电感的结构示意图。
24.图4是一种大功率立绕电感的导体组件的结构示意图。
25.附图标记说明：1、磁芯组件；2、导体组件；21、第一导体；22、第二导体；23、转接导体；24、引脚。
具体实施方式
26.以下结合附图对本技术作进一步详细说明。
27.本技术实施例公开一种大功率立绕电感。参照图3，该大功率立绕电感包括有磁芯组件1和导体组件2，磁芯组件1为环状，导体组件2用于导通电流，导体组件2弯折缠绕至磁芯组件1的环壁上。
28.在不同的实施例中，磁芯组件1可以包括不同数量的环状磁芯，环状磁芯的数量依据所需大功率电感的感量设置，可以设置一个环状磁芯，也可以设置多个环状磁芯，若设置多个环状磁芯，则多个环状磁芯可以同轴设置（图上未示出）。在不同的实施例中，磁芯可以为不同的环状，但凡能够形成有供导体组件2缠绕的环壁即可，磁芯可以为椭圆形环状，可以为跑道形环状，可以为方管状，也可以为圆形。
29.导体组件2用于导通电流。在不同的实施例中，导体组件2可以为不同的材料制成，但凡具备优良的导电性即可，作为示例的，导体组件2可以为铜制成，采用铜制作导体组件2是因为铜金属具有优良的导电性，且易于加工成矩形截面的导体。
30.参照图3和图4，在不同的实施例中，导体组件2可以通过不同的方式绕制于磁芯组件1的环壁上，作为示例的，导体组件2包括有具有两端的第一导体21和具有两端的第二导体22，第一导体21和第二导体22均为横截面为矩形的导体，第一导体21和第二导体22均穿设于磁芯组件1的闭合环路空间，且第一导体21垂直于厚度方向的面和第二导体22的垂直于厚度方向的面均垂直于磁芯组件1的侧壁设置。第一导体21的其中一端从磁芯组件1外侧折返弯曲形成有u型状的导体，第二导体22与第一导体21位于磁芯组件1外侧的一端相连接。为了避免第一导体21和第二导体22在绕制过程中互相干涉，第二导体22和第一导体21沿磁芯组件1的周向方向依次间隔设置，第一导体21垂直于厚度方向的面相对于第二导体22垂直于厚度方向的面设置。
31.第二导体22和第一导体21连接，在不同的实施例中，第二导体22用于与第一导体21连接的一端可以为不同的形状，但凡能够与第一导体21连接即可，作为示例的，第二导体22用于与第一导体21连接的一端的沿磁芯组件1的径向朝向第一导体21位于磁芯组件1外侧的一端延伸至与第一导体21位于磁芯组件1外侧的一端连接。具体的，第二导体22和第一导体21在磁芯组件1周向上间隔设置，因此，第二导体22垂直于厚度方向的面在延伸过程中朝向第一导体21位于磁芯组件1外侧的一端弯折两次，形成有z型连接端。第二导体22远离z型连接端的一端沿磁芯组件1的轴向朝向远离磁芯组件1的方向延伸，且外延部分形成有电感的引脚24。
32.为了能够进一步的增大大功率立绕电感的感量，第一导体21远离第二导体22的一侧还层叠设置有至少1个第一导体21，相邻第一导体21之间通过转接导体23串联。第一导体21的数量依据所需电感的感量设置，所需电感的感量高，则设置的第一导体21数量多，所述电感的感量低，则设置第一导体21的数量少，作为示例的，设置有三个第一导体21，形成有四圈绕匝。具体的，最后一个第一导体21位于磁芯组件1内侧的一端沿磁芯组件1的轴向朝
向远离磁芯组件1的方向延伸，且外延部分形成有电感的引脚24。如此设置电流由第二导体22穿入磁芯组件1的闭合回路，流通于多个第一导体21后，从最后一个第一导体21位于磁芯组件1内侧的一端穿出，完成了电流多圈绕匝。
33.转接导体23用于连接相邻的两个第一导体21，在不同的实施例中，转接导体23可以为不同的形状，但凡能够将在磁芯组件1的周向上间隔设置的两个第一导体21连接即可，作为示例的，转接导体23为横截面为矩形的板状导体，导体垂直于厚度方向的面折弯两次形成z型转接导体23，转接导体23的两端垂直于厚度方向的面分别与相邻的两个第一导体21垂直于厚度方向的面相贴合。
34.需要特别说明的是，上述的第一导体21和第二导体22都是在组装之前就预加工成弯曲形状，第一导体21的形状与第二导体22形状相配合，第一导体21的尺寸和第二导体22的尺寸相配合，以保证二者在绕制后互相不干涉，以及和磁芯组件1不干涉。以使得组合以后二者的对应端可以直接结合而无需对其形状进行现场加工，同时也能够使该大功率电感在规模化生产制造中易于实现。第一导体21和第二导体22在组装前均预加工保证了结构尺寸精准，且加工成本较低。下述的说明中也应默认第一导体21的形状尺寸和第二导体22的形状尺寸是经过事先设计计算且进行过预加工的。
35.在不同的实施例中，导体组件2可以设置多个，作为示例的，导体组件2设置有两个，两个导体组件2分别位于磁芯组件1的环壁的相对两部分形成共模电感。
36.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。