[發(fā)明專利]可變電感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610274704.7
• 申請(qǐng)日: 2016-04-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106449015B
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-12-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 山口公一
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 株式會(huì)社村田制作所
• 主分類號(hào): H01F21/08
• 分類號(hào): H01F21/08
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11227
• 代理人: 李洋,舒艷君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及可變電感器，特別是涉及通過(guò)使磁通通過(guò)的部分的導(dǎo)磁率變化來(lái)使電感值可變的可變電感器。

背景技術(shù)

作為本發(fā)明所關(guān)注的可變電感器，例如，存在在日本特開(kāi)2010-135699號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)中記載的結(jié)構(gòu)，或者在日本特開(kāi)2009-152254號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)中記載的結(jié)構(gòu)。

在專利文獻(xiàn)1中，所記載的可變電感器具備：第1線圈；沿抵消第1線圈所產(chǎn)生的磁通的方向產(chǎn)生磁通的第2線圈；通過(guò)向第1線圈以及第2線圈之間移動(dòng)來(lái)遮擋第1線圈以及第2線圈所產(chǎn)生的磁通的活動(dòng)鐵心；以及將第1線圈、第2線圈以及活動(dòng)鐵心包含于其中的閉合磁路構(gòu)造的磁性鐵心。

在專利文獻(xiàn)2中，所記載的可變電感器為向由半導(dǎo)體基板、半導(dǎo)體基板上的集成電路層、集成電路層上的絕緣層、絕緣層上的再布線層構(gòu)成的晶圓級(jí)封裝提供的芯片(on-chip)可變電感器，其中，第1電感器形成于集成電路層，第2電感器形成于再布線層，電流控制電路連接于第1電感器，通過(guò)對(duì)向第1電感器輸入的電流振幅以及/或者相位進(jìn)行控制，從而使貫通第2電感器的磁通變化。

專利文獻(xiàn)1：日本特開(kāi)2010-135699號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：日本特開(kāi)2009-152254號(hào)公報(bào)

然而，在專利文獻(xiàn)1所記載的可變電感器中，需要穩(wěn)定地保持活動(dòng)鐵心，并且使之機(jī)械式移動(dòng)，以便選擇性地遮擋第1線圈以及第2線圈產(chǎn)生的磁通的結(jié)構(gòu)，因此活動(dòng)部的動(dòng)作穩(wěn)定性容易成為問(wèn)題。另外，由于活動(dòng)鐵心的質(zhì)量比較大，為使其移動(dòng)而需要比較多的電力，另外，也存在動(dòng)作的反應(yīng)速度偏低的問(wèn)題。

另一方面，在專利文獻(xiàn)2所記載的可變電感器中，為了控制向第1電感器輸入的電流振幅以及/或者相位，必須持續(xù)流過(guò)電流，在使電感值變化后直流電流成分無(wú)助于控制，可以視作無(wú)用的電流。因此，存在電流控制電路的電力效率進(jìn)而可變電感器的能量效率降低的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

因此，本發(fā)明的目的在于提供一種能夠?qū)崿F(xiàn)上述的問(wèn)題的減少化，即，能使電感值穩(wěn)定且迅速變化，并且憑借較少的能量便可實(shí)現(xiàn)所希望的動(dòng)作的可變電感器。

本發(fā)明的可變電感器首先具備產(chǎn)生磁通的線圈。此外，為了解決上述的技術(shù)課題，本發(fā)明的可變電感器還具備：容器部，該容器部規(guī)定橫切由上述線圈產(chǎn)生的磁通的至少一部分的空間；以及磁性粉，該磁性粉被裝填至容器部?jī)?nèi)以便占據(jù)上述空間的一部分。磁性粉能夠在上述空間內(nèi)移動(dòng)，通過(guò)該移動(dòng)使上述磁通產(chǎn)生變化。在此，磁通的變化是指磁通的通過(guò)難易度變化或磁通的路徑變化。此外，這樣的磁通的變化以電感值的變化體現(xiàn)。

在本發(fā)明中，優(yōu)選為，由上述容器部規(guī)定的空間具有線圈賦予的磁場(chǎng)比較強(qiáng)的第1區(qū)域以及比較弱的第2區(qū)域，磁性粉能夠在第1區(qū)域與第2區(qū)域之間移動(dòng)。根據(jù)該結(jié)構(gòu)，能使電感值的變化更高效。

在本發(fā)明中，優(yōu)選為，線圈包括彼此之間相互隔開(kāi)間隔地配置在同軸上的第1線圈以及第2線圈。在這種情況下，第1線圈與第2線圈各自賦予的磁場(chǎng)相互抵消，上述空間的至少一部分位于第1線圈與第2線圈之間。這樣，可變電感器具備2個(gè)線圈，如此與僅具備一個(gè)線圈的情況相比，能夠增大電感值的變化量。

在本發(fā)明中，優(yōu)選為，磁性粉由具有帶電性的樹(shù)脂涂覆，上述可變電感器還具備電場(chǎng)發(fā)生用電極，該電場(chǎng)發(fā)生用電極用于施加電壓以便在可變電感器空間內(nèi)產(chǎn)生電場(chǎng)，通過(guò)對(duì)電場(chǎng)發(fā)生用電極施加電壓，使磁性粉在空間內(nèi)移動(dòng)。

根據(jù)該結(jié)構(gòu)，僅僅通過(guò)從外部對(duì)電場(chǎng)發(fā)生用電極施加電壓，便能夠使磁性粉在空間內(nèi)移動(dòng)，并相應(yīng)地使電感值變化。此時(shí)，使磁性粉移動(dòng)所需的電力與專利文獻(xiàn)1所記載的使活動(dòng)鐵心移動(dòng)所需的電力相比極少。另外，由于磁性粉具有帶電性，因此即使對(duì)電場(chǎng)發(fā)生用電極施加電壓，磁性粉也不易移動(dòng)。因此，無(wú)需用于維持磁性粉的移動(dòng)狀態(tài)的電力。由此，能夠?qū)崿F(xiàn)消耗電力的節(jié)減。

在上述的優(yōu)選的結(jié)構(gòu)中，優(yōu)選為電場(chǎng)發(fā)生用電極包括沿著規(guī)定空間的容器部的壁面分布的梳形部分。由此，能夠抑制使電感器的Q值降低的渦電流的發(fā)生。

本發(fā)明的可變電感器并不局限于如上所述通過(guò)電場(chǎng)使磁性粉移動(dòng)的結(jié)構(gòu)，也可以具備通過(guò)磁性粉自身的重力使磁性粉在空間內(nèi)移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。