一种可调电感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种可调电感器，用于实现电感量随温度的自动调整，该可调电感器包括磁芯本体，所述磁芯本体上卷绕有线圈，所述磁芯本体包括第一磁芯和第二磁芯；所述第一磁芯和所述第二磁芯连接，形成可调电感器的磁通回路；所述第一磁芯和/或所述第二磁芯采用至少两种不同居里温度的磁性材料制成。本实用新型的可调电感器采用至少两种不同居里温度的磁性材料制成，在应用于不同温度下需要不同电感量的场合时，当可调电感器的温度大于等于其中一种磁性材料的居里温度时，磁芯本体电感量变小，实现电感量随温度的自动调整，无需额外的辅助调节结构，也无需添加额外的温度传感器，有利于器件小型化以及减小生产成本。
【专利说明】
-种可调电感器
技术领域
[0001] 本实用新型设及电子元件领域，尤其设及一种可调电感器。
【背景技术】
[0002] 现有的很多电路都集成有安全监测功能，其能感应电路溫度发生变化，并在电路 溫度过高或过低时，通过改变电路中的相应参数，W实现保护电路的作用等。
[0003] 电感器作为常用的电子元件之一，是实现储能、滤波、调谐等功能不可或缺的元 件。可调电感器是一种可调节电感量的电感器，广泛应用于各种电子电路中。
[0004] 现有的可调电感器在应用于不同溫度下需要不同电感量的场合时，其限制较大。 因为现有的可调电感器的设计一般都是通过调节线圈绕组的圈数或磁忍的中柱长度来实 现。其中，调节线圈绕组的圈数局限性明显；而通过调节磁忍的中柱长度改变电感磁路中的 气隙量，进而改变电感值的运种方式应用较为普遍。但不管采用哪种方式，一般都会设计有 相应的辅助调节结构加 W配合，进而达到调节电感量的效果。可调电感器由于含有辅助调 节结构，器件小型化、集成化困难，功率密度小；由于辅助调节结构多为机械结构，其调节精 度不高，W致可调电感器参数的稳定性、一致性较差。此外，还需要实现辅助调节结构和溫 度之间的关联。 【实用新型内容】
[0005] 本实用新型的目的在于提供一种可调电感器，来解决W上技术问题。
[0006] 为达此目的，本实用新型采用W下技术方案：
[0007] -种可调电感器，包括磁忍本体，所述磁忍本体上卷绕有线圈，所述磁忍本体包括 第一磁忍和第二磁忍;所述第一磁忍和所述第二磁忍连接，形成可调电感器的磁通回路； [000引所述第一磁忍和/或所述第二磁忍采用至少两种不同居里溫度的磁性材料制成。
[0009] 本实施例提供的可调电感器采用至少两种不同居里溫度的磁性材料制成，在应用 于不同溫度下需要不同电感量的场合时，当可调电感器的溫度大于等于其中一种磁性材料 的居里溫度时，铁磁体从铁磁相转变为顺磁相，该磁性材料部分的磁导率几乎变为0,故相 当于增加了磁忍本体的气隙，磁阻变大，进而使磁忍本体电感量变小，实现电感量随溫度的 自动调整，W实现溫度监控、保护电路的等作用;本实施例提供的可调电感器无需额外的辅 助调节结构，而且由于可调电感器自身的溫度基本上相当于所在环境的溫度，故也无需添 加额外的溫度传感器，有利于器件小型化、高度集成化；由于磁性材料的相变溫度稳定，采 用相变溫度调节电感量的方式，更精确，一致性更高。
[0010] 优选的，所述磁性材料包括本体磁性材料和相变磁性材料；
[0011] 所述第一磁忍和/或所述第二磁忍包括至少一相变调节部，所述相变调节部设置 于所述磁通回路上；
[0012] 所述相变调节部采用所述相变磁性材料制成，所述第一磁忍和/或第二磁忍的其 余部分采用所述本体磁性材料制成；
[0013] 所述本体磁性材料的居里溫度大于所述相变磁性材料的居里溫度；
[0014] 其中，所述相变磁性材料的居里溫度为预设的相变溫度阔值。
[0015] 优选的，所述磁性材料包括本体磁性材料和相变磁性材料;所述相变磁性材料包 括第一相变磁性材料、第二相变磁性材料和第Ξ相变磁性材料；
[0016] 所述第一磁忍和/或所述第二磁忍包括第一相变调节部、第二相变调节部、第Ξ相 变调节部;所述第一相变调节部、所述第二相变调节部、所述第Ξ相变调节部均设置于所述 磁通回路上；
[0017] 所述第一相变调节部采用所述第一相变磁性材料制成，所述第二相变调节部采用 所述第二相变磁性材料制成，所述第Ξ相变调节部采用所述第Ξ相变磁性材料制成；
[0018] 所述本体磁性材料的居里溫度大于所述第一相变磁性材料的居里溫度，所述第一 相变磁性材料的居里溫度大于所述第二相变磁性材料的居里溫度，所述第一相变磁性材料 的居里溫度大于所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度；
[0019] 其中，所述第一相变磁性材料的居里溫度为预设的第一相变溫度阔值;所述第二 相变磁性材料的居里溫度为预设的第二相变溫度阔值;所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度 为预设的第Ξ相变溫度阔值。
[0020] 本实施例中，根据预先确定的相变溫度阔值，选取相应的相变磁性材料，W实现根 据相变溫度调节磁忍的电感量，并可根据不同需求设定一个或多个相变溫度阔值，仅需在 磁忍的磁路上添加几种不同的磁性材料即可，十分方便，而且成本较小。
[0021] 优选的，所述本体磁性材料的居里溫度大于160摄氏度；
[0022] 所述第一相变溫度阔值为125±5摄氏度;所述第二相变溫度阔值为105±5摄氏 度;所述第Ξ相变溫度阔值为85 ± 5摄氏度；
[0023] 对应的，所述第一相变磁性材料的居里溫度为125±5摄氏度;所述第二相变磁性 材料的居里溫度为1〇5±5摄氏度;所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度为85±5摄氏度。
[0024] 优选的，所述第一磁忍和/或所述第二磁忍为E型磁忍；
[0025] 所述E型磁忍包括支撑件;所述支撑件的中部设置有绕线中柱;所述线圈卷绕于所 述绕线中柱上；
[0026] 所述支撑件的两端部还设置有第一边柱和第二边柱;所述第一边柱和所述第二边 柱对称地设置于所述绕线中柱两侧。
[0027] 优选的，所述绕线中柱包括至少一所述相变调节部。
[0028] 优选的，所述第一边柱和/或第二边柱包括至少一所述相变调节部。
[0029] 优选的，所述支撑件包括至少一所述相变调节部。
[0030] 优选的，所述第一磁忍和所述第二磁忍均为E型磁忍；
[0031] 所述线圈卷绕于所述第一磁忍的绕线中柱和所述第二磁忍的绕线中柱上；
[0032] 所述第一磁忍和所述第二磁忍对接形成可调电感器的磁通回路。
[0033] 优选的，所述相变磁性材料为儀锋铁氧体或儘锋铁氧体。
[0034] 本实用新型的有益效果:本实施例提供的可调电感器采用至少两种不同居里溫度 的磁性材料制成，在应用于不同溫度下需要不同电感量的场合时，当可调电感器的溫度大 于等于其中一种磁性材料的居里溫度时，铁磁体从铁磁相转变为顺磁相，该磁性材料部分 的磁导率几乎变为0,故相当于增加了磁忍本体的气隙，磁阻变大，进而使磁忍本体电感量 变小，实现电感量随溫度的自动调整，w实现溫度监控、保护电路的等作用，并且无需额外 的辅助调节结构，而由于可调电感器自身的溫度基本上相当于所在环境的溫度，故也无需 添加额外的溫度传感器，有利于器件小型化、高度集成化W及减小生产成本；由于磁性材料 的相变溫度稳定，采用相变溫度调节电感量的方式，更精确，一致性更高。
【附图说明】
[0035] 为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例 或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅 是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前 提下，还可W根据运些附图获得其它的附图。
[0036] 图1为本实用新型实施例提供的可调电感器的结构示意图。
[0037] 图2为本实用新型实施例提供的E型磁忍的结构示意图。
[0038] 图3为本实用新型实施例提供的磁忍本体的一种结构示意图。
[0039] 图4为本实用新型实施例提供的磁忍本体的另一种结构示意图。
[0040] 图5为本实用新型实施例提供的可调电感器的A-A向截面示意图。
[0041 ]图6为本实用新型实施例提供的磁忍本体的又一种结构示意图。
[0042] 图中；
[0043] 10、磁忍本体;20、线圈；11、第一磁忍；12、第二磁忍;31、支撑件;32、绕线中柱;33、 第一边柱；34、第二边柱；121、第一相变调节部；122、第二相变调节部；123、第Ξ相变调节 部。
【具体实施方式】
[0044] 本实用新型实施例提供了一种可调电感器，用于实现电感量随溫度的自动调整。
[0045] 为使得本实用新型的实用新型目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结 合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述， 显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本实 用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它 实施例，都属于本实用新型保护的范围。
[0046] 下面结合附图并通过【具体实施方式】来进一步说明本实用新型的技术方案。
[0047] 请参考图1，图1为本实用新型实施例提供的可调电感器的结构示意图。该可调电 感器包括磁忍本体10和线圈20。线圈20卷绕在磁忍本体10上。
[0048] 优选的，请参考图2和图3,图2为本实用新型实施例提供的E型磁忍的结构示意图， 图3为本实用新型实施例提供的磁忍本体的一种结构示意图。
[0049] 磁忍本体10包括第一磁忍11和第二磁忍12。本实施例中，第一磁忍11第二磁忍12 均为E型磁忍。
[0050] 具体的，所述E型磁忍包括支撑件31;支撑件31的中部设置有绕线中柱32;线圈20 卷绕于绕线中柱32上;支撑件31的两端部还设置有第一边柱33和第二边柱34;第一边柱33 和第二边柱34对称地设置于绕线中柱32两侧。第一磁忍11和第二磁忍12对接，形成闭合的 可调电感器的磁通回路。
[0051] 其中，第一磁忍11和/或第二磁忍12采用至少两种不同居里溫度的磁性材料制成。
[0052] 所述磁性材料包括本体磁性材料和相变磁性材料；
[0053] 第一磁忍11和/或第二磁忍12包括至少一相变调节部，所述相变调节部设置于所 述磁通回路上;所述相变调节部采用所述相变磁性材料制成，第一磁忍11和/或第二磁忍12 的其余部分采用所述本体磁性材料制成;所述本体磁性材料的居里溫度大于所述相变磁性 材料的居里溫度;其中，所述相变磁性材料的居里溫度为预设的相变溫度阔值。
[0054] 请参考图3,其为本实用新型的一种优选的实施例。
[0055] 该一种优选的实施例中，所述相变磁性材料包括第一相变磁性材料、第二相变磁 性材料和第Ξ相变磁性材料，所述第二磁忍12包括第一相变调节部121、第二相变调节部 122、第Ξ相变调节部123;具体的，第一边柱33上设置有第一相变调节部121，绕线中柱32上 设置有第二相变调节部122,第二边柱34上设置有第Ξ相变调节部123,位置均位于所述磁 通回路上。第一相变调节部121采用所述第一相变磁性材料制成，第二相变调节部122采用 所述第二相变磁性材料制成，第Ξ相变调节部123采用所述第Ξ相变磁性材料制成。
[0056] 其中，本体磁性材料的居里溫度大于所述第一相变磁性材料的居里溫度，所述第 一相变磁性材料的居里溫度大于所述第二相变磁性材料的居里溫度，所述第一相变磁性材 料的居里溫度大于所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度。
[0057] 所述第一相变磁性材料的居里溫度为预设的第一相变溫度阔值;所述第二相变磁 性材料的居里溫度为预设的第二相变溫度阔值;所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度为预设 的第Ξ相变溫度阔值。
[0058] 本实施例中，根据预先确定的相变溫度阔值，选取相应的相变磁性材料，W实现根 据相变溫度调节磁忍本体10的电感量，并可根据不同需求设定一个或多个相变溫度阔值， 仅需在磁忍本体10的磁路上添加几种不同的磁性材料即可，十分方便，而且成本较小。
[0059] 请参考图4,图4为本实用新型实施例提供的磁忍本体的另一种结构示意图。其为 本实用新型的另一种较优的实施例。
[0060] 该另一种较优的实施例中，具体的，第一相变调节部121、第二相变调节部122、第 Ξ相变调节部123均设置在绕线中柱32上。
[0061] 为便于理解，请参考图5,图5为本实用新型实施例提供的可调电感器的A-A向截面 示意图。第一磁忍11和第二磁忍12对接后，即可形成闭合的磁通回路。
[0062] 本实施例提供的可调电感器采用至少两种不同居里溫度的磁性材料制成，在应用 于不同溫度下需要不同电感量的场合时，当可调电感器的溫度大于等于其中一种磁性材料 的居里溫度时，磁忍本体10的一部分铁磁体从铁磁相转变为顺磁相，该磁性材料部分的磁 导率几乎变为0,故相当于增加了磁忍本体10的气隙，磁阻变大，进而使磁忍本体10电感量 变小，实现电感量随溫度的自动调整，W实现溫度监控、保护电路的等作用;本实施例提供 的可调电感器无需额外的辅助调节结构，而且由于可调电感器自身的溫度基本上相当于所 在环境的溫度，故也无需添加额外的溫度传感器，有利于器件小型化、高度集成化；由于磁 性材料的相变溫度稳定，采用相变溫度调节电感量的方式，更精确，一致性更高。
[00创具体的，电感的计算公式为L = yWrN2Se/le，其中，μ0为常数，即4πΧ l0-7H|Z|m，yr为 材料导磁率，le和Se分别为磁路的长度和磁通通过的横截面积，N为线圈应数。
[0064]具体的，所述本体磁性材料的居里溫度大于160摄氏度;所述第一相变溫度阔值为 125 ± 5摄氏度;所述第二相变溫度阔值为105 ± 5摄氏度;所述第Ξ相变溫度阔值为85 ± 5摄 氏度;对应的，所述第一相变磁性材料的居里溫度为125± 5摄氏度;所述第二相变磁性材料 的居里溫度为1〇5±5摄氏度;所述第Ξ相变磁性材料的居里溫度为85±5摄氏度。该另一种 较优的实施例中，可调电感器的电感量和溫度的一组测试数据如下表表一所示：
[00 化]
[0066] 表一
[0067] 本实施例中，支撑臂31、绕线中柱32、第一边柱33和/或第二边柱34上均在磁忍本 体10的磁通回路上，故支撑臂31、绕线中柱32、第一边柱33和/或第二边柱34上均可设置相 变调节部，其具体位置可根据需求进行调整，但均应在本实用新型的保护范围之内。
[0068] 请参考图6,图6为本实用新型实施例提供的磁忍本体10的又一种结构示意图。该 实施例中，可调电感器采用至少两种不同居里溫度的磁性材料制成，在应用于不同溫度下 需要不同电感量的场合时，当可调电感器的溫度大于等于其中一种磁性材料的居里溫度 时，相应部分的铁磁体从铁磁相转变为顺磁相，该磁性材料部分的磁导率几乎变为0,故相 当于减少磁路的有效横截面积，磁阻变大，进而使磁忍本体10的电感量变小。如图6所示，随 着溫度达到85摄氏度，第一相变调节部121失效，有效横截变小，在105 ± 5°C，第二相变调节 部122失效，有效横截面积再次变小，在125±5°C，第Ξ相变调节部123失效，有效横截面积 又一次变小，通过不断减小磁路的有效横截面，可使电感量不断变小。该实施例中，可调电 感器的电感量和溫度的一组测试数据如下表表二所示： 「00691
[0070]表二
[0071 ]本实施例中，所述相变磁性材料优选为儀锋铁氧体或儘锋铁氧体，其居里溫度的 可控范围在80-300摄氏度，满足本实用新型对相变磁性材料的要求。但可W理解的是，依据 本实用新型的思想，将所述相变磁性材料替换为其他材料，但其产生和本实用新型相同或 相近的技术效果，均应在本实用新型的保护范围之内。
[0072] 实施例中，第一相变调节部121、第二相变调节部122、第Ξ相变调节部123设置于 第二磁忍12上，其不应理解为对本实用新型的限制，可W理解的是，第一相变调节部121、第 二相变调节部122、第Ξ相变调节部123还可设置于第一磁忍11上，均应在本实用新型的保 护范围之内。
[0073] 本实用新型中，磁忍本体10包括两个结构相同E型磁忍，即第一磁忍11和第二磁忍 12,可W理解的是，第一磁忍11和第二磁忍12可为分体结构，也可为一体结构，均应在本实 用新型的保护范围之内。
[0074] 本实用新型中，第一磁忍11和第二磁忍12均为E型磁忍，其不应理解为对本实用新 型的磁忍本体10的结构进行限定，可W理解的是，当第一磁忍11或第二磁忍12为E型磁忍 时，相应的，第二磁忍12或第一磁忍11可为一方形，其产生和本实用新型的实施例相同或相 近的技术效果，均应在本实用新型的保护范围之内。
[00巧]可W理解的是，第一磁忍11和/或第二磁忍12还可采用其他形状的磁忍，如U字形 或工字型的磁忍，通过在闭合的磁通回路上设置不同的相变磁性材料，其也可实现电感量 随溫度的变化，故其也应在本实用新型的保护范围之内。
[0076] W上所述，W上实施例仅用W说明本实用新型的技术方案，而非对其限制;尽管参 照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然 可W对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替 换;而运些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案 的精神和范围。
【主权项】
1. 一种可调电感器，包括磁芯本体，所述磁芯本体上卷绕有线圈，其特征在于，所述磁 芯本体包括第一磁芯和第二磁芯;所述第一磁芯和所述第二磁芯连接，形成可调电感器的 磁通回路； 所述第一磁芯和/或所述第二磁芯采用至少两种不同居里温度的磁性材料制成。2. 根据权利要求1所述的可调电感器，其特征在于，所述磁性材料包括本体磁性材料和 相变磁性材料； 所述第一磁芯和/或所述第二磁芯包括至少一相变调节部，所述相变调节部设置于所 述磁通回路上； 所述相变调节部采用所述相变磁性材料制成，所述第一磁芯和/或第二磁芯的其余部 分采用所述本体磁性材料制成； 所述本体磁性材料的居里温度大于所述相变磁性材料的居里温度； 其中，所述相变磁性材料的居里温度为预设的相变温度阈值。3. 根据权利要求2所述的可调电感器，其特征在于，所述磁性材料包括本体磁性材料和 相变磁性材料;所述相变磁性材料包括第一相变磁性材料、第二相变磁性材料和第三相变 磁性材料； 所述第一磁芯和/或所述第二磁芯包括第一相变调节部、第二相变调节部、第三相变调 节部;所述第一相变调节部、所述第二相变调节部、所述第三相变调节部均设置于所述磁通 回路上； 所述第一相变调节部采用所述第一相变磁性材料制成，所述第二相变调节部采用所述 第二相变磁性材料制成，所述第三相变调节部采用所述第三相变磁性材料制成； 所述本体磁性材料的居里温度大于所述第一相变磁性材料的居里温度，所述第一相变 磁性材料的居里温度大于所述第二相变磁性材料的居里温度，所述第一相变磁性材料的居 里温度大于所述第三相变磁性材料的居里温度； 其中，所述第一相变磁性材料的居里温度为预设的第一相变温度阈值;所述第二相变 磁性材料的居里温度为预设的第二相变温度阈值;所述第三相变磁性材料的居里温度为预 设的第三相变温度阈值。4. 根据权利要求3所述的可调电感器，其特征在于，所述本体磁性材料的居里温度大于 160摄氏度； 所述第一相变温度阈值为125±5摄氏度;所述第二相变温度阈值为105±5摄氏度;所 述第三相变温度阈值为85 ± 5摄氏度； 对应的，所述第一相变磁性材料的居里温度为125 ±5摄氏度;所述第二相变磁性材料 的居里温度为1〇5±5摄氏度;所述第三相变磁性材料的居里温度为85±5摄氏度。5. 根据权利要求2所述的可调电感器，其特征在于，所述第一磁芯和/或所述第二磁芯 为E型磁芯； 所述E型磁芯包括支撑件;所述支撑件的中部设置有绕线中柱;所述线圈卷绕于所述绕 线中柱上； 所述支撑件的两端部还设置有第一边柱和第二边柱;所述第一边柱和所述第二边柱对 称地设置于所述绕线中柱两侧。6. 根据权利要求5所述的可调电感器，其特征在于，所述绕线中柱包括至少一所述相变 调节部。7. 根据权利要求5所述的可调电感器，其特征在于，所述第一边柱和/或第二边柱包括 至少一所述相变调节部。8. 根据权利要求5所述的可调电感器，其特征在于，所述支撑件包括至少一所述相变调 节部。9. 根据权利要求5所述的可调电感器，其特征在于，所述第一磁芯和所述第二磁芯均为 E型磁芯； 所述线圈卷绕于所述第一磁芯的绕线中柱和所述第二磁芯的绕线中柱上； 所述第一磁芯和所述第二磁芯对接形成可调电感器的磁通回路。10. 根据权利要求2所述的可调电感器，其特征在于，所述相变磁性材料为镍锌铁氧体 或锰锌铁氧体。
【文档编号】H01F27/30GK205428624SQ201620197652
【公开日】2016年8月3日
【申请日】2016年3月15日
【发明人】黄家毅, 蒋中立, 陈榕寅
【申请人】东莞铭普光磁股份有限公司