[發(fā)明專利]一種共模電感

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210565350.7
• 申請日: 2022-05-23
• 公開（公告）號: CN114937549A
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃剛;柳樹渡;趙海舟;王紅濤
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇英飛源智慧能源有限公司
• 主分類號: H01F27/30
• 分類號: H01F27/30;H01F27/24;H01F27/28;H01F27/08
• 代理公司: 深圳市恒申知識產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 鐘連發(fā)

本發(fā)明提供了一種共模電感，包括磁芯結(jié)構(gòu)以及繞組結(jié)構(gòu)，所述磁芯結(jié)構(gòu)包括磁芯，所述磁芯包括磁芯中柱以及多個磁芯邊柱，各所述磁芯邊柱設(shè)置于所述磁芯中柱周側(cè)且各所述磁芯邊柱與所述磁芯中柱之間具有線槽，相鄰的兩所述磁芯邊柱之間具有第一缺口，所述磁芯中柱周側(cè)內(nèi)陷有第二缺口，所述第二缺口與所述第一缺口對應(yīng)設(shè)置；所述繞組結(jié)構(gòu)包括多個依次堆疊設(shè)置的繞組，所述繞組套設(shè)于所述磁芯中柱且所述繞組設(shè)置于所述線槽上。本發(fā)明磁芯邊柱與磁芯中柱之間具有多個線槽，用于提高磁芯的散熱面積，同時(shí)使磁芯中柱的磁通更加均勻，多個第一缺口與第二缺口給繞組提高了散熱面積，散熱面積大；磁芯包裹繞組可以有效的屏蔽磁場泄露，EMI性能好。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電器元件技術(shù)領(lǐng)域，尤其是指一種共模電感。

背景技術(shù)

共模電感被廣泛應(yīng)用于電源中，在EMI電路中充當(dāng)不可替代的角色。隨著目前新能源行業(yè)的蓬勃發(fā)展，電源的功率等級不斷提高，特別是在車載充電機(jī)以及充電模塊，儲能模塊應(yīng)用背景中，各種功能電源模塊的功率等級越來越大。用傳統(tǒng)的環(huán)狀磁芯來繞制共模電感已經(jīng)很難滿足設(shè)計(jì)需求，大功率必然造成實(shí)用更粗的銅導(dǎo)線來作為繞組，而粗的銅導(dǎo)線很難繞制，生產(chǎn)成本及其高昂，并且由于繞制困難導(dǎo)致繞組和磁芯的絕緣很難處理，繞制電感成品率低，如果使用扁平線繞制，環(huán)裝磁芯需要開辟足夠的空間給繞組繞制，最終導(dǎo)致電感體積大，功率密度低。用目前較新的PQ方案繞制，在大功率應(yīng)用場所，在滿足設(shè)計(jì)的同時(shí)，共模電感高度較高，不利于應(yīng)用在模塊電源中，特別是對于高度有限制的模塊電源中，同時(shí)其繞組散熱面積較小，不利于散熱。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于至少一定程度上解決現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種共模電感。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明實(shí)施例采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種共模電感，包括磁芯結(jié)構(gòu)以及繞組結(jié)構(gòu)，所述磁芯結(jié)構(gòu)包括磁芯，所述磁芯包括磁芯中柱以及多個磁芯邊柱，各所述磁芯邊柱設(shè)置于所述磁芯中柱周側(cè)且各所述磁芯邊柱與所述磁芯中柱之間具有線槽，相鄰的兩所述磁芯邊柱之間具有第一缺口，所述磁芯中柱周側(cè)內(nèi)陷有第二缺口，所述第二缺口與所述第一缺口對應(yīng)設(shè)置；所述繞組結(jié)構(gòu)包括多個依次堆疊設(shè)置的繞組，所述繞組套設(shè)于所述磁芯中柱且所述繞組設(shè)置于所述線槽上。

進(jìn)一步地，所述磁芯邊柱至少n個，n為大于等于3的整數(shù)，且各所述磁芯邊柱等角度間隔設(shè)置于所述磁芯中柱周側(cè)，相鄰所述磁芯邊柱之間間隔角度為2Π/2n。

進(jìn)一步地，所述磁芯為扇葉狀，所述磁芯邊柱的內(nèi)弧圓心、所述磁芯邊柱的外弧圓心與所述磁芯中柱的圓心重合。

進(jìn)一步地，所述磁芯還包括多個底柱，各所述底柱自所述磁芯中柱的周側(cè)朝外延伸至對應(yīng)的所述磁芯邊柱，所述磁芯邊柱與對應(yīng)的所述底柱、所述磁芯中柱圍合形成所述線槽。

進(jìn)一步地，所述磁芯中柱具有中心圓孔，所述中心圓孔的半徑為R1，所述磁芯中柱的半徑為R2，所述第二缺口的半徑為R3，所述磁芯中柱的扇形角度為α，所述磁芯中柱與所述底柱交接弧長為L1，所述底柱厚度為H；其中，滿足如下公式：

進(jìn)一步地，所述第一缺口與所述第二缺口形成磁芯繞線窗口，所述磁芯繞線窗口的寬度正比于所述共模電感的功率。

進(jìn)一步地，所述繞組為扁平銅線繞制形成的線匝，所述繞組套設(shè)于所述磁芯中柱，所述繞組至少n1個；各所述繞組的圓心與所述磁芯中柱的圓心重合，所述繞組的內(nèi)壁與所述磁芯中柱間隔至少2mm；其中，n1＝n。

進(jìn)一步地，各所述繞組之間具有環(huán)氧板。

進(jìn)一步地，各所述繞組分別從所述磁芯中柱對應(yīng)的所述第一缺口和所述第二缺口引出繞組引腳。

進(jìn)一步地，所述磁芯結(jié)構(gòu)包括一對磁芯，兩磁芯圍合形成繞組腔，所述繞組設(shè)置于所述繞組腔內(nèi)；或所述磁芯結(jié)構(gòu)包括所述磁芯以及I片，所述繞組依次繞制于所述磁芯中柱，所述I片設(shè)置于所述繞組遠(yuǎn)離所述磁芯的一側(cè)。