功率因素校正器及其电感器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明是有关于一种功率因素校正器及其电感器，特别是指一种可以在中载及轻载操作皆维持高效率的功率因素校正器及在中载及轻载分别具有不同磁通密度的电感器。
【背景技术】
[0002]在交流电路中，功率因素定义为实功率(Real Power)与视在功率(ApparentPower)的比值，其主要作用是让电压与电流的相位相同且使负载近似于电阻性。由于现代电子产品对于功率因素的要求越来越严格，因此对于电子产品功率因素校正器的使用率也大幅提升，其主要原因在于功率因素偏低时，谐波的增加及干扰会造成电路的不稳定性，造成供电系统与用电系统品质降低。
[0003]在功率因素校正器中，通常利用电感器以进行储能，使得电压与电流的相位相同的。然而，现今一般的电感器在设计上，多会使二铁芯之间具有较大气隙以避免其磁通太快饱和，借以满足中载时的操作效率。然而，过大的气隙使得磁阻增加使得功率因素校正器在轻载时的操作效率降低。
【发明内容】
[0004]本发明的目的，在于提供一种可以改善在轻载操作时漏感问题的电感器，同时本发明还提供一种具有此电感器的功率因素校正电路。
[0005]为达到上述目的，本发明提供了一种电感器，包含:一铁芯，包含一绕线部，该铁芯上形成有二相对端面；一辅助铁芯，具有一顶面，该辅助铁芯设置于其中的一端面并与另一端面相对且相间隔，而于其间形成一气隙，该辅助铁芯的导磁率小于该铁芯的导磁率；以及一线圈，缠绕覆盖该绕线部、该气隙及该辅助铁芯，其中，该辅助磁芯外加电流上升而较该铁芯早进入磁饱和状态，并使得通过该电感器单位时间内的电流变化量下降。
[0006]2.如权利要求1所述的电感器，其特征在于，其中该铁芯包含:
[0007]—第一铁芯，包含一第一主芯部及二第一侧翼部，该等第一侧翼部位于该第一主芯部的相对两侧，该等第一侧翼部及该第一主芯部之间形成一第一容置槽，该第一主芯部具有一端面；
[0008]一第二铁芯，包含一第二主芯部及二第二侧翼部，该等第二侧翼部位于该第一主芯部的相对两侧，该等第二侧翼部及该第一主芯部之间形成一第二容置槽，该辅助铁芯设置于该第二主芯部，该辅助铁芯具有一顶面，该等第一侧翼部与该等第二侧翼部对应接合，使该第一主芯部的该端面与该辅助铁芯的该顶面相对且相间隔，而于其间形成该气隙，该线圈缠绕覆盖该第一主芯部、该气隙、该辅助铁芯及该第二主芯部上，当该电流导通至该电感器时，该第一铁芯及该第二铁芯感应产生的磁通密度分别大于该辅助铁芯感应产生的磁通密度。
[0009]上述的电感器，其中该铁芯可为一环型磁铁。
[0010]上述的电感器，其中该等端面的表面积与该顶面的表面积。
[0011]为达到上述目的，本发明还提供了一种功率因素校正器，电连接于一交/直流转换器及一负载，该交/直流转换器用以输出一直流电力，该功率因素校正器包含:一上述的电感器，该电感器电连接于该交/直流转换器；一二极管，电连接于该电感器及该负载；一开关元件，电连接于该电感器及该二极管；以及一电容器，电连接于该二极管及该开关元件。
[0012]本发明通过辅助铁芯来调整形成在辅助铁芯与铁芯之间的线性气隙，让电感器可依流经的电流量大小选择适当的磁阻回路来调整其电感值，以承受不同范围的电流变化。
【附图说明】
[0013]图1为本发明第一实施方式的第一铁芯、第二铁芯及辅助铁芯的立体分解图；
[0014]图2为本发明第一实施方式的第一铁芯、第二铁芯及辅助铁芯的组合剖视图；
[0015]图3为本发明第一实施方式的电感器的剖视图；
[0016]图4为功率因素校正模组的电路图；
[0017]图5所示本发明的电感器在静态测试下所对应的电感值-电流特性曲线图；
[0018]图6所示本发明的功率因素校正器在动态测试下所对应的负载-效率特性曲线图；
[0019]图7为本发明第二实施方式的电感器的俯视图。
[0020]其中，附图标记:
[0021]1、la电感器10第一铁芯
[0022]100第一主芯部102第一侧翼部
[0023]104第一基板106第一容置槽
[0024]108、112、128 端面11 铁芯
[0025]110绕线部12第二铁芯
[0026]120第二主芯部122第二侧翼部
[0027]124第二基板126第二容置槽
[0028]13、14辅助铁芯130、140顶面
[0029]142 底面15、18 线圈
[0030]16 胶材17、22 气隙
[0031]C电容器D 二极管
[0032]S开关元件
【具体实施方式】
[0033]请参考附图，本发明揭示内容的以上及额外目的、特征及优点将透过本揭示内容的较佳实施例的以下阐释性及非限制性详细描叙予以更好地理解。
[0034]配合参阅图1及图2，分别为本发明的第一铁芯、第二铁芯及辅助铁芯的立体分解图及剖视图。电感器1包含一第一铁芯10、一第二铁芯12及一辅助铁芯14。
[0035]第一铁芯10包含第一主芯部100及第一侧翼部102，第一侧翼部102位于第一主芯部100的相对两侧，第一主芯部100、第一侧翼部102及第一基板104配合形成第一容置槽106，使第一铁芯10的外型E形；其中第一基板104、第一主芯部100及第一侧翼部102可例如使用铁氧体材料制作而成，且第一基板104、第一主芯部100及第一侧翼部102为一体成型。
[0036]第一主芯部100的侧面概呈圆柱状，使其具有圆形的端面108，端面108位于第一主芯部100远离第一基板104的一侧，端面108概呈水平面。
[0037]第二铁芯12包含第二主芯部120及第二侧翼部122，第二侧翼部122位于第二主芯部120的相对两侧，第二主芯部120、第二侧翼部122及第二基板124配合形成第二容置槽126，使第二铁芯12的外型呈E形；其中第二基板124、第二主芯部120及第二侧翼部122可例如使用铁氧体材料制作而成，且第二基板124、第二主芯部120及第二侧翼部122为一体成型。值得一提的是，第一铁芯10及第二铁芯12是使用相同的材料制作而成；此外第一铁芯10及第二铁芯12可以是两个相互分离的个体，或者第一铁芯10及第二铁芯12也可以是一体成型而为单一个铁芯。
[0038]第二主芯部120的侧面概呈圆柱状，使其具有圆形的端面128，端面128位于第二主芯部120远离第二基板124的一侧，端面128概呈水平面。
[0039]辅助铁芯14的侧面概呈圆柱状，且具有圆形的顶面140及底面142，顶面140及底面142概呈水平面，底面140的表面积相同于端面128的表面积。辅助铁芯14可例如使用铁氧体材料制作而成，但辅助铁芯14的制作材料不同于第一铁芯12及第二铁芯14的制作材料。第一铁芯10及第二铁芯12的导磁率(Permeability)分别大于辅助铁芯14的导磁率。
[0040]辅助铁心14设置于第二主芯部120，底面142贴设于第二主芯部120的端面128。电感器1还可以包含一胶材16,胶材16设置于第二主芯部120及辅助铁芯14之间,用以结合辅助铁芯14及第二主芯部120。
[0041]第一铁芯10的第一侧翼部102及第二铁芯12的第二侧翼部122对应接合，使第一主芯部100的端面108与设置在第二主芯部120上的辅助铁芯14的顶面140相对且相间隔，并于端面108与顶面140之间形成一气隙(air gap) 22。由于第一主芯部100的