低耦合系数的耦合电感和电源的制作方法

本技术涉及电感，尤其涉及低耦合系数的耦合电感和电源。

背景技术：

1、近年来，采用双相或多相耦合电感器的交错并联技术越来越多的应用在电源设计中。所谓交错并联电路，就是电源多路输入并联在一起，开关管的工作频率相同，相位相差一定角度。由于采用了交错并联结构，由开关管频繁开关产生的纹波会大大减小，这样在设计输出滤波电容时，可以减小电容的设计值。在低压大电流的场合中应用此技术效果更加明显，不仅改善直流输出电压的质量，还可缩小体积，节省成本，给后续设计带来很多好处。采用交错并联技术，两路分担总功率，每一路功率会减小，每一路磁性元件的高度和体积也会大大减小，整个电路的体积相对单相电路在相同输出功率情况下要小很多，这样就提高了电源的功率密度，降低了电源成本。

2、随着科技的发展，用户对电子产品轻薄化的需求越来越高，在电子产品中电源是必不可少的器件。目前，采用双相或多相耦合电感器的交错并联技术越来越多的应用在电源设计中，并且交错并联电路中使用的双相耦合电感器或多相耦合电感器，对电路性能有着关键性的影响。

3、耦合电感的电流纹波和瞬态响应分别由等效电感leq1和leq2决定：当leq1取极大值时，电源输出电流纹波最小，此时耦合系数k非常接近0，但电源瞬态响应能力非常差；当leq2取极大值时，电源瞬态响应能力最强，此时耦合系数k无限接近于1，但此时电源输出电流纹波恶化非常大。由原理分析显示，纹波电流和瞬态响应是一对互斥的参数，没法同时做优化，只能牺牲一个参数去优化另外一个。当需要高瞬态响应时，容忍较大电流纹波，使用高耦合系数的耦合电感；当需要较小的纹波电流时，容忍较差瞬态响应，使用低耦合系数的耦合电感。目前市场上现有的耦合电感，其耦合系数多数在0.7以上，多是为高瞬态响应电路开发设计，极少有耦合系数低于0.7以下的耦合电感。

技术实现思路

1、本实用新型的目的是提供一种低耦合系数的耦合电感和电源，其通过优化电感结构以获得低耦合系数、高饱和、低电阻、大通流能力的优点，能够使其耦合系数低于0.7以下的固定数值，从而获得较小的输出纹波电流，以满足更多的使用需求。

2、为了实现上述目的，本实用新型公开了一种低耦合系数的耦合电感，其包括磁芯组件和两绕组，所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯沿上下方向呈正对连接以形成磁通回路，所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面间隔设有中柱和两边柱，所述中柱位于两所述边柱之间，每一所述边柱与所述中柱之间形成第一线槽，每一绕组对应一个第一线槽内，所述绕组包括导电片，所述导电片安装在对应的第一线槽内，所述导电片的两端分别延伸形成电极引脚。

3、与现有技术相比，本实用新型的第一磁芯和第二磁芯沿上下方向呈正对连接以形成磁通回路，第二磁芯沿上下方向朝向第一磁芯连接的一面间隔设有中柱和两边柱，中柱位于两边柱之间，每一边柱与中柱之间形成第一线槽，每一绕组对应一个第一线槽内，绕组包括导电片，导电片安装在对应的第一线槽内，导电片的两端分别延伸形成电极引脚，其通过优化电感结构以获得低耦合系数、高饱和、低电阻、大通流能力的优点，能够使其耦合系数低于0.7以下的固定数值，从而获得较小的输出纹波电流，以满足更多的使用需求。

4、较佳地，所述中柱和边柱均沿前后方向布置，以形成沿前后方向布置的所述第一线槽，所述第一线槽贯穿所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面，两所述第一线槽之间呈平行设置。

5、较佳地，所述第一线槽沿前后方向的两端分别沿上下方向向下延伸，以在所述第二磁芯沿前后方向的两面分别形成第二线槽，所述第二线槽贯通所述第二磁芯沿前后方向的对应面，并连通对应的所述第一线槽，所述电极引脚安装在对应的所述第二线槽内。

6、较佳地，同一导电片对应的两所述电极引脚沿上下方向远离所述第一磁芯的一端，分别沿左右方向相对延伸形成勾合部，所述勾合部固定在所述第二磁芯沿上下方向远离所述第一磁芯的一面。

7、较佳地，两所述第二线槽沿上下方向远离所述第一磁芯的一端分别沿左右方向相对延伸，以在所述第二磁芯沿上下方向远离所述第一磁芯的一面分别形成第三线槽，所述第三线槽连通对应的所述第二线槽，所述勾合部安装在所述第三线槽内。

8、较佳地，同一所述绕组的导电片、电极引脚和勾合部通过冲压工艺一体成型，且同一所述绕组的导电片、电极引脚和勾合部沿上下方向构成的投影为一沿前后方向布置的矩形，两所述绕组之间沿前后方向呈平行设置。

9、较佳地，两所述边柱的宽度、高度均相等，两第一线槽、两第二线槽的宽度、两第三线槽的宽度、深度均相等。

10、较佳地，所述磁芯组件为铁氧件、烧结型金属粉芯或金属磁粉复合件，所述第一磁芯和第二磁芯沿上下方向通过气隙胶或环氧树脂胶呈正对地粘合连接。

11、较佳地，所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面的两边柱之间间隔设有多个所述中柱，相邻所述中柱之间形成所述第一线槽。

12、相应地，本实用新型还公开了一种电源，其包括如上所述的低耦合系数的耦合电感。

技术特征：

1.一种低耦合系数的耦合电感，其特征在于：包括磁芯组件和两绕组，所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯沿上下方向呈正对连接以形成磁通回路，所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面间隔设有中柱和两边柱，所述中柱位于两所述边柱之间，每一所述边柱与所述中柱之间形成第一线槽，每一绕组对应一个第一线槽内，所述绕组包括导电片，所述导电片安装在对应的第一线槽内，所述导电片的两端分别延伸形成电极引脚。

2.如权利要求1所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：所述中柱和边柱均沿前后方向布置，以形成沿前后方向布置的所述第一线槽，所述第一线槽贯穿所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面，两所述第一线槽之间呈平行设置。

3.如权利要求2所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：所述第一线槽沿前后方向的两端分别沿上下方向向下延伸，以在所述第二磁芯沿前后方向的两面分别形成第二线槽，所述第二线槽贯通所述第二磁芯沿前后方向的对应面，并连通对应的所述第一线槽，所述电极引脚安装在对应的所述第二线槽内。

4.如权利要求3所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：同一导电片对应的两所述电极引脚沿上下方向远离所述第一磁芯的一端，分别沿左右方向相对延伸形成勾合部，所述勾合部固定在所述第二磁芯沿上下方向远离所述第一磁芯的一面。

5.如权利要求4所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：两所述第二线槽沿上下方向远离所述第一磁芯的一端分别沿左右方向相对延伸，以在所述第二磁芯沿上下方向远离所述第一磁芯的一面分别形成第三线槽，所述第三线槽连通对应的所述第二线槽，所述勾合部安装在所述第三线槽内。

6.如权利要求5所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：同一所述绕组的导电片、电极引脚和勾合部通过冲压工艺一体成型，且同一所述绕组的导电片、电极引脚和勾合部沿上下方向构成的投影为一沿前后方向布置的矩形，两所述绕组之间沿前后方向呈平行设置。

7.如权利要求5所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：两所述边柱的宽度、高度均相等，两第一线槽、两第二线槽的宽度、两第三线槽的宽度、深度均相等。

8.如权利要求1所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：所述磁芯组件为铁氧件、烧结型金属粉芯或金属磁粉复合件，所述第一磁芯和第二磁芯沿上下方向通过气隙胶或环氧树脂胶呈正对地粘合连接。

9.如权利要求1所述的低耦合系数的耦合电感，其特征在于：所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面的两边柱之间间隔设有多个所述中柱，相邻所述中柱之间形成所述第一线槽。

10.一种电源，其特征在于：包括如权利要求1-9中任一项所述的低耦合系数的耦合电感。

技术总结
本技术公开了低耦合系数的耦合电感和电源，该低耦合系数的耦合电感包括磁芯组件和两绕组，所述磁芯组件包括第一磁芯和第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯沿上下方向呈正对连接以形成磁通回路，所述第二磁芯沿上下方向朝向所述第一磁芯连接的一面间隔设有中柱和两边柱，所述中柱位于两所述边柱之间，每一所述边柱与所述中柱之间形成第一线槽，每一绕组对应一个第一线槽内，所述绕组包括导电片，所述导电片安装在对应的第一线槽内，所述导电片的两端分别延伸形成电极引脚；本技术优化电感结构以获得低耦合系数、高饱和、低电阻、大通流能力的优点，使其耦合系数低于0.7以下的固定数值，从而获得较小的输出纹波电流，以满足更多的使用需求。

技术研发人员：陈榕寅
受保护的技术使用者：东莞铭普光磁股份有限公司
技术研发日：20230706
技术公布日：2024/1/15