[實用新型]基于電壓控制的可調電感

有效

• 申請號: 201320467881.9
• 申請日: 2013-08-01
• 公開（公告）號: CN203631233U
• 公開（公告）日: 2014-06-04
• 發明（設計）人: 方攸同;張麗慧;夏永明;馬吉恩;黃曉燕;盧琴芬;曹凌
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: H01F21/02
• 分類號: H01F21/02;H01F29/00;H02P13/00
• 代理公司: 浙江杭州金通專利事務所有限公司 33100
• 代理人: 趙芳;黃芳

技術領域

本發明涉及電子元器件領域，特別是一種可調電感。

背景技術

實現可變電感方法包括機械調整式、電流調整式和靜電調整式。機械調整式利用手動方法調節線圈磁路鐵芯，控制線圈磁阻，達到調節電感方法。電流調整式利用鐵芯飽和原理，通過控制鐵芯飽和程度，控制線圈磁阻，達到調整目的。專利03131650.6靜電式調節方式通過在懸梁臂上施加靜電力，使懸梁臂自由端點觸點一側和平面螺旋電感相接觸，實現電感可調。

上述調節電感方式存在的不足是：1、機械調整式需要人工調節，無法實現自動調節。2、電流調整式中控制回路需要維持一定的電流，存在熱損耗，效率不高。

發明內容

為了克服現有的可調電感存在的需要人工調節，熱損耗大的缺點，本發明提供了一種無需人工手動調節，熱損耗小的基于電壓控制的可調電感。

基于電壓控制的可調電感，其特征在于：包括永磁體，普通電感單元和壓變電感單元，普通電感單元和壓變電感單元分別位于永磁體的兩側，普通電感單元由鐵芯和纏繞于鐵芯上的線圈組成，壓變電感單元包括一對壓電陶瓷片和填充于壓電陶瓷片之間的磁致伸縮材料，壓電陶瓷片與電源連接，普通電感單元和壓變電感單元共同組成永磁體的磁回路。

進一步，普通電感單元與壓變電感單元并聯。

進一步，普通電感單元的鐵芯由兩個E形塊組成，兩個E形塊的上部橫臂和下部橫臂分別緊貼，兩個E形塊的中間橫臂之間有氣隙，線圈纏繞于中間橫臂上。

進一步，所述的磁致伸縮材料為棱柱形，壓電陶瓷片通過環氧樹脂粘接于磁致伸縮材料的兩個相對的側面上。

或者，所述的磁致伸縮材料呈圓柱形，壓電陶瓷片為套接于磁致伸縮材料外的套筒。壓電陶瓷片可以做成兩個半圓環形，通過環氧樹脂粘接于磁致伸縮材料上。

本發明在使用時，通過改變施加于壓電陶瓷片上的電壓，壓電陶瓷片隨著電壓的改變產生機械變形，該形變應力施加到磁致伸縮材料上。根據逆磁致伸縮效應，在形變應力的作用下磁致伸縮材料的磁阻減少，從而更多的流永磁體磁通將流過普通電感單元的鐵芯，致使鐵芯達到不同飽和程度，從而實現調節電感的目的。因為線圈的磁回路不通過永磁體和磁致伸縮材料，因此，可實現高頻電感的調節。

本發明的有益效果為：利用電壓控制電感，無需人工手動調節，消除利用電流控制電感的控制電路損耗大的缺點，器件效率高，且線圈的磁回路不通過永磁體和磁致伸縮材料，可實現高頻電感的調節。

附圖說明

圖1是本發明的正視圖。

圖2是本發明的俯視圖。

圖3是本發明的側視圖。

圖4是圖3的A-A向剖視圖。

圖5是磁致伸縮材料呈圓柱形的俯視圖。

圖6是圖5的B-B向剖視圖。

具體實施方式

如圖1-4所示，基于電壓控制的可調電感，包括永磁體6，普通電感單元和壓變電感單元，普通電感單元和壓變電感單元分別位于永磁體6的兩側，普通電感單元由鐵芯1和纏繞于鐵芯1上的線圈2組成，壓變電感單元包括一對壓電陶瓷片5和填充于壓電陶瓷片5之間的磁致伸縮材料4，壓電陶瓷片5與電源連接，普通電感單元和壓變電感單元共同組成永磁體6的磁回路。

普通電感單元與壓變電感單元并聯。

普通電感單元的鐵芯1由兩個E形塊組成，兩個E形塊的上部橫臂和下部橫臂分別緊貼，兩個E形塊的中間橫臂之間有氣隙7，線圈2纏繞于中間橫臂上。

所述的磁致伸縮材料4為棱柱形，壓電陶瓷片5通過環氧樹脂粘接于磁致伸縮材料4的兩個相對的側面上。當然，磁致伸縮材料4也可以做成其他形狀，如磁致伸縮材料4呈圓柱形，壓電陶瓷片5為套接于磁致伸縮材料4外的套筒。壓電陶瓷片5可以做成兩個半圓環形，通過環氧樹脂粘接于磁致伸縮材料4上。如圖5、圖6所示。

本發明在使用時，通過改變施加于壓電陶瓷片5上的電壓，壓電陶瓷片5隨著電壓的改變產生機械變形，該形變應力施加到磁致伸縮材料4上。根據逆磁致伸縮效應，在形變應力的作用下磁致伸縮材料4的磁阻減少，從而更多的流永磁體6磁通將流過普通電感單元的鐵芯1，致使鐵芯1達到不同飽和程度，從而實現調節電感的目的。因為線圈2的磁回路不通過永磁體6和磁致伸縮材料4，因此，可實現高頻電感的調節。

本發明的有益效果為：利用電壓控制電感，無需人工手動調節，消除利用電流控制電感的控制電路損耗大的缺點，器件效率高，且線圈的磁回路不通過永磁體和磁致伸縮材料，可實現高頻電感的調節。

本說明書實施例所述的內容僅僅是對發明構思的實現形式的列舉，本發明的保護范圍不應當被視為僅限于實施例所陳述的具體形式，本發明的保護范圍也及于本領域技術人員根據本發明構思所能夠想到的等同技術手段。