[發明專利]扼流圈及其制造方法

有效

• 申請號: 201210067498.4
• 申請日: 2012-03-14
• 公開（公告）號: CN102592782A
• 公開（公告）日: 2012-07-18
• 發明（設計）人: 張衛東
• 申請（專利權）人: 北京七星飛行電子有限公司
• 主分類號: H01F17/04
• 分類號: H01F17/04;H01F27/24;H01F27/28;H01F27/02;H01F41/00
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

技術領域

本發明涉及感性器件制造領域，尤其涉及在電子電路、電力電路中發揮扼流、儲能、濾波等作用的扼流圈及其制造方法。

背景技術

扼流圈的主要組成構件是磁心和繞組。其中，可用于制作磁心的磁性材料有硅鋼、納米晶、軟磁鐵氧體、金屬磁粉心等，不同的磁性材料在不同的頻段、不同的使用環境下各具特色。而可用于制造繞組的導線包含絲包線、漆包線、扁銅線、銅皮等，不同的導線有著一定的耐溫等級和絕緣等級。

大功率的扼流圈需要具有大的工作電流，因此磁路中應具有較大的氣隙，以保證磁心工作在非飽和區并能夠保持電感量的線性度。然而，高頻大電流將在氣隙處產生交變雜散磁場，且該磁場會引起氣隙附近繞組導線的渦流效應加劇，從而在氣隙附近形成發熱點，這容易導致絕緣受損、繞組短路并使用壽命縮短等各種問題。此外，該磁場會對電路中其他元器件形成電磁干擾，從而影響電器產品的正常工作。因此，有必要對磁路中集中的氣隙進行均勻分布，從而出現了金屬磁粉心。

金屬磁粉心是將磁性顆粒進行粉末絕緣處理，然后壓制成型，經退火處理后噴涂形成產品。由于成型壓力大，金屬磁粉心一般壓制成環型。在小電流情況下，可以通過手工或者環形繞線機把圓形導線繞制在環型磁心上，以得到需要的電感量。但在大電流情況下，由于所需導線截面積太大，這時需要利用一定規格的銅箔來作繞組。由于環型的結構非常不便于繞制銅箔，于是出現了EE型磁心，但目前在工藝上仍難以實現大規格的EE型磁心。

隨著人們對繞組本身的分布參數以及磁心引起的電磁污染的認識越來越多，減小電磁干擾(EMI)逐漸成為產品設計時的關鍵因素，于是大體積的罐型磁心應運而出。罐型磁心的特殊結構形成了封閉磁路，能夠很好地屏蔽雜散磁場。但由于罐型成型工藝難度太大，既不利于批量化生產，更是難以實現更大規格的罐型磁心。此外，在利用銅箔制作繞組以實現大電流的情況下，不好處理罐型磁心中繞制銅箔的引出線。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的至少在于合理發揮不同磁性材料的優勢進行磁路組合，以能夠實現線性度好、電磁干擾低、功耗低的扼流圈。

為了實現上述目的，本發明提供了一種包括磁心和繞組的扼流圈，其中所述磁心包括：底部；中心柱，其位于所述底部上，并且其上繞有所述繞組；至少兩個側部，其分別以與所述中心柱大致平行的方式接觸所述底部的外周；以及頂部，其以與所述側部接觸的方式位于所述中心柱的上端處，并且，所述中心柱采用的磁性材料的飽和磁通密度比所述側部采用的磁性材料的飽和磁通密度大，所述中心柱的截面積相應地比所述側部的截面積小。

對于上述扼流圈，優選地，所述中心柱采用的磁性材料的飽和磁通密度約為所述側部采用的磁性材料的飽和磁通密度的2倍～3倍，并由此使得所述中心柱的截面積約為所述側部的截面積的1/3～1/2。進一步，所述中心柱優選采用高飽和磁通密度的金屬磁粉心或納米晶材料；而所述側部優選采用磁導率較大的功率鐵氧體材料，或者根據產品具體要求，必要時也可選擇金屬磁粉心或者納米晶材料。

對于上述扼流圈，優選地，所述底部與所述中心柱、所述底部與所述側部、所述頂部與所述中心柱以及所述頂部與所述側部之間通過例如環氧樹脂的粘結膠粘結，從而構成所述磁心的封閉磁路。

對于上述扼流圈，優選地，所述底部、所述側部和/或所述頂部各自包括至少一個塊型的磁性材料。進一步，所述中心柱包括至少一個塊型或圓柱型的磁性材料。

對于上述扼流圈，優選地，所述繞組采用銅箔繞制而成。進一步，所述銅箔繞組的起尾端焊接有鍍鎳銅牌，且所述銅牌從所述殼體未封閉的一側引出。

對于上述扼流圈，優選地，所述扼流圈還包括用于容納所述磁心和所述繞組的殼體，并通過對所述殼體進行真空灌封導熱膠來將所述磁心和所述繞組固定在所述殼體內。

對于上述扼流圈，優選地，所述殼體是采用例如鋁的金屬材料制成的。