[發(fā)明專利]疊層功率型線圈類器件

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210018817.2
• 申請(qǐng)日: 2012-01-20
• 公開（公告）號(hào): CN102568778A
• 公開（公告）日: 2012-07-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李有云;黃佐新;陸達(dá)富;張揚(yáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳順絡(luò)電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01F27/28
• 分類號(hào): H01F27/28;H01F27/32
• 代理公司: 深圳市中知專利商標(biāo)代理有限公司 44101
• 代理人: 張皋翔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及疊層式線圈類器件，特別是涉及通過減小線圈層間漏磁的方法制作高飽和電流特性的疊層功率電感和疊層變壓器。

背景技術(shù)

功率電感用于電子產(chǎn)品開關(guān)型DC-DC轉(zhuǎn)換器線路。隨著電子產(chǎn)品對(duì)電感器、變壓器等線圈類產(chǎn)品厚度要求越來越薄，傳統(tǒng)的繞線功率電感因受磁芯制造工藝極限限制，已很難滿足超低厚度的要求；而另一類功率電感——一體成型功率電感則存在易短路、無法進(jìn)一步減小尺寸及在制作小電感值產(chǎn)品時(shí)無法降低直流電阻導(dǎo)致溫升電流特性與飽和電流特性失配等問題。因此人們希望采用疊層技術(shù)制造疊層型功率電感器來解決市場(chǎng)對(duì)線圈類器件超低厚度的要求。

對(duì)用于電源部分的變壓器，也有著與功率電感相同的要求，因此，現(xiàn)階段也有采用疊層技術(shù)制造疊層變壓器。

為了制造方便，人們通常在疊層電感器的線圈導(dǎo)體層間使用和主體相同的磁性材料。由于線圈包圍的中心芯柱與線圈層間使用相同的磁性材料，各處的磁阻相同；而由畢奧-薩伐爾定律可知，導(dǎo)線周圍空間的磁通密度與空間至導(dǎo)線的距離成反比，因此在靠近電極周圍空間的磁通密度很高而導(dǎo)致漏磁非常嚴(yán)重。嚴(yán)重的漏磁一方面會(huì)造成疊層電感器的電感量損失，另一方面也易造成局部磁飽和，導(dǎo)致整個(gè)疊層電感器易發(fā)生磁飽和現(xiàn)象而發(fā)生飽和電流較低的問題。

為制造高飽和電流特性的疊層電感器，申請(qǐng)?zhí)枮?0122621.5專利提出在電感器高磁性疊層體內(nèi)至少疊著一層以上低磁導(dǎo)率的磁性體或是非磁性體，線圈產(chǎn)生的磁通會(huì)通過低磁導(dǎo)率磁性體層或非磁性體層泄露至疊層線圈外，就不易在磁體內(nèi)部形成閉合磁路。這樣就降低了磁飽和出現(xiàn)的可能性，從而提高電感器的飽和電流特性。但是采用此方法制造的疊層電感器，由于被分割各區(qū)域間沒有磁通耦合或者磁通大幅度減弱，因此該疊層電感器相對(duì)于普通電感器的電感量大幅下降，在制作相同電感量的疊層電感器時(shí)，此結(jié)構(gòu)的疊層電感器需要更多的電極線圈，一方面增加了成本，另一方面也導(dǎo)致疊層電感器的直流電阻大幅上升，從而使疊層電感器的溫升電流特性降低。

在前述00122621.5專利基礎(chǔ)上，申請(qǐng)?zhí)枮?00610163373.6專利提出將分割用的低磁導(dǎo)率磁性體或是非磁性體的中心部分厚度減薄，以降低磁通密度低的線圈中心部分的磁阻，達(dá)到防止電感值大幅下降的目的。但事實(shí)上，該方法對(duì)電感值大幅下降的問題只能略微改善，且會(huì)對(duì)電感器的飽和電流特性造成不利影響。

在前述00122621.5專利基礎(chǔ)上，申請(qǐng)?zhí)枮?00580001893.0專利提出了一種減少直流電阻同時(shí)保持飽和電流特性的方法，即使分割用的低磁導(dǎo)率磁性體或是非磁性體兩主表面上的線圈導(dǎo)體中至少一個(gè)寬度大于疊層體中其他線圈導(dǎo)體的寬度。但該方法是在增加疊層電感器成本的前提下，對(duì)直流電阻降低效果并不十分顯著，且對(duì)由于低磁導(dǎo)率的磁性體或非磁性體的存在造成的疊層電感器電感量下降問題無改善。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種減小線圈層間漏磁的疊層功率型線圈類器件，包括疊層功率電感器、疊層變壓器等線圈類器件。

本發(fā)明的目的可以這樣實(shí)現(xiàn)，設(shè)計(jì)一種疊層功率型線圈類器件，包括將形成線圈的導(dǎo)體與絕緣體疊層而形成的疊層體，各層層片的主體為高磁導(dǎo)率磁性材料的第1絕緣體，線圈層的線圈導(dǎo)體設(shè)置在第1絕緣體中，在線圈層兩兩相鄰之間設(shè)有絕緣層，至少有一層絕緣層被導(dǎo)體所夾的部分為低磁導(dǎo)率的磁性材料或非磁性材料的第2絕緣體。

本發(fā)明極大地減小了線圈層間的漏磁，因此，一方面極大地減小了電感量的損失，使制造相同電感量時(shí)相對(duì)于普通電感導(dǎo)體線圈圈數(shù)大幅減少，節(jié)約了成本和降低了直流電阻，提高了電感的溫升電流特性；另一方面則避免了線圈電極附近磁體的局部磁飽和及其引發(fā)的整個(gè)疊層電感器發(fā)生磁飽和現(xiàn)象，使本發(fā)明相對(duì)于普通疊層電感器具有更高的飽和電流特性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明較佳實(shí)施例之一的透視示意圖；

圖2是圖1的a3-a3線剖視圖；

圖3是本發(fā)明較佳實(shí)施例之一疊層體的分解立體圖；

圖4是本發(fā)明較佳實(shí)施例之一的飽和電流特性曲線圖；

圖5是本發(fā)明較佳實(shí)施例之二的透視示意圖；

圖6是圖5的a4-a4線剖視圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的描述。

實(shí)施例以疊層功率型線圈類器件所涉及的疊層電感器的實(shí)施形態(tài)進(jìn)行具體說明。