[發明專利]一種大電流共模電感及其制備方法

在審

• 申請號: 202211733111.4
• 申請日: 2022-12-30
• 公開（公告）號: CN115831521A
• 公開（公告）日: 2023-03-21
• 發明（設計）人: 練堅友;劉瑞芝;劉嘉文
• 申請（專利權）人: 深圳市百斯特電子有限公司
• 主分類號: H01F1/147
• 分類號: H01F1/147;H01F1/22;H01F41/02;H01F41/04;H01F41/00;H01F27/255;H01F17/04
• 代理公司: 深圳市中科創為專利代理有限公司 44384
• 代理人: 徐方星;馮建華

本發明公開一種大電流共模電感及其制備方法。本發明的繞線磁體的核心材料為FeCo復合材料，具有更大的飽和磁通密度大幅提升產品的工作電流，同時通過摻雜Si元素和B元素能夠細化顆粒內部晶粒尺寸減小渦流提升材料的使用頻率，使FeCo類材料能在百kHz級頻率下應用，并通過納米氧化物和磷酸鹽及硼硅酸鹽玻璃的復合包覆形成顆粒間的致密包覆層進一步降低顆粒間渦流提高材料的應用頻率，并通過封裝結構提高電感的有效電感值同時降低漏電流，減小漏電流與工作電流的疊加磁場效應，從而達到提升產品工作電流的作用，滿足器件對于共模電感濾波性能的要求，且特別適用于大功率電路濾波的應用場景。

技術領域

本發明涉及共模電感技術領域，尤其涉及一種大電流共模電感及其制備方法。

背景技術

電子產品(如電源等產品)為滿足EMC設計，通常會采用共模電感來過濾共模電磁的干擾信號。常規的電源產品采用的共模電感的兩個繞組分別繞在磁芯的一邊，兩個繞組之間很大的間隙，產生磁通泄漏，也即形成漏感，也叫差模電感。因此，共模電感大都具有客觀的差模干擾衰減能力。常利用漏感來應用到濾波器中，如在一般的濾波器設計中，采用一個共模電感，通過共模電感的漏感產生適量的差模電感，來對差模干擾的抑制。

但隨著電源產品的功率越做越大，電源的工作電流也越來越大，常規采用的鐵氧體材料制成的磁芯容易飽和，而且磁芯需要通過開間隙來防止尖峰電流引發的磁飽和，從而易產生較大的漏電流。而采用合金材料的磁芯的磁導率偏低，往往需要更多的銅線繞組，容易導致共模電感的DCR偏大；由此可見，采用單純的鐵氧體材料和合金材料均不能很好的滿足應用需求。

因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種大電流共模電感及其制備方法，滿足器件對于共模電感濾波性能的要求，且特別適用于大功率電路濾波的應用場景。

本發明的技術方案如下：提供一種大電流共模電感的制備方法，包括以下步驟。

S1：第一磁體粉末與納米氧化物、包裹劑球磨混合后干燥，并與0.5～2um的硼硅酸鹽玻璃混合形成第一混合粉末，所述包裹劑為第一磷酸鹽與氧化鎂的混合物或硅酸鈉；第一磁體粉末的成分為75.7～86.0wt％Fe、11.0～15.0wt％Co、1.5～4.0wt％Si、1.0～3.5wt％Cr、0.5～1.8wt％B；第二磁體粉末與第二磷酸鹽球磨混合后干燥，并與2～6um的羰基鐵粉混合形成第二混合粉末；所述第二磁體粉末的成分為：85.90～91.95wt％Fe、6.5～10.5wt％Si、1.5～3.5wt％Cr、0.05～0.1wt％B。

S2：將第一混合粉末加入第一膠黏劑混合并干燥樹脂形成繞線磁體的造粒粉末；將第二混合粉末加入第二膠黏劑混合并干燥樹脂形成封裝磁體的原材料粉末。

S3：將造粒粉末在1800～2500MPa的壓力壓制成型，并在750～850℃的氮氣氣氛下退火30～90分鐘，形成繞線磁體。退火的可以將球磨過程對第一磁體粉末造成的缺陷修復，提升第一磁體粉末的磁性能。在退火的過程中，部分第一膠黏劑會發生裂解，產生氧元素，第一磁體粉末中摻雜的Cr元素在退火處理時的會在顆粒偏析從而與氧元素結合形成絕緣的氧化層可以提供顆粒間的絕緣進一步降低顆粒間的渦流。

S4：將繞線磁體均勻繞制扁平線圈，形成繞組。

S5：將帶有繞組的繞線磁體套入底殼后將繞組的線腳固定在底殼形成半成品。

S6：將半成品放入模具中，并將封裝磁體的原材料粉末加入模具中，在120℃～180℃的溫度下，在10～30MPa的壓力下封裝形成大電流共模電感。

進一步地，所述第一磁體粉末的粒徑小于57μm，所述第二磁體粉末的粒徑小于28μm。