專利名稱：電感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在電壓變換電路等中使用的電感器。
背景技術(shù)：
在磁心(core)上纏繞線圈的電感器用于調(diào)整交流電流的電流值的波形而改善功率因數(shù)的PFC(Power Factor Correct)電路等各種電路。具體地，作為將交流或直流電流的電壓升壓到期望大小的電壓變換電路，使用如在日本特許公開2007-195^2號(hào)公報(bào)中記載的采用多組PFC電路的交錯(cuò)(interleave) PFC方式的變換電路。在交錯(cuò)PFC方式的變換電路中，至少需要兩組PFC電路。由于PFC電路最少需要一個(gè)電感器，所以交錯(cuò)PFC方式的變換電路需要多個(gè)電感器。此外，優(yōu)選地，在交錯(cuò)PFC方式的PFC電路中使用的電感器具有截面積較大的磁心。

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明的目的近年來，隨著電路的小型化，在上述變換電路中使用的PFC電路中采用的電感器也被期望小型化(體積和安裝面積小)。本發(fā)明就是為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)而進(jìn)行的。即，本發(fā)明的目的是提供具有與目前在電路中使用的兩個(gè)電感器同等的功能和性能的小型電感器。解決問題的方法為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電感器的特征在于，磁心包括具有板狀的基部，從基部的一個(gè)表面垂直地突出且用于纏繞線圈的圓柱狀線圈臂(arm)，和位于線圈外側(cè)與線圈臂平行地從基部的一個(gè)表面突出的一對(duì)外側(cè)臂的第一和第二磁心部；以及夾在第一磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端和第二磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端之間的板狀第三磁心部。此外，優(yōu)選地，第一磁心部和第二磁心部構(gòu)成為相同的形狀。此外，優(yōu)選地，第一磁心部的線圈臂和第二磁心部的線圈臂構(gòu)成為同軸地設(shè)置。此外，優(yōu)選地，構(gòu)成為第一磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端和第二磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端緊密貼合在第三磁心部上，第一磁心部的線圈臂和第二磁心部的線圈臂與第三磁心部之間形成氣隙。此外，優(yōu)選地，構(gòu)成為還具有由第一磁心部的線圈臂插通的圓筒狀的第一繞線架， 和由第二磁心部的線圈臂插通的圓筒狀的第二繞線架，第一磁心部的線圈纏繞在第一繞線架的圓筒面上，第二磁心部的線圈纏繞在第二繞線架的圓筒面上。此外，可以構(gòu)成為第三磁心部由比第一磁心部和第二磁心部的導(dǎo)磁率低的材料形成。例如，第一磁心部和第二磁心部是鐵氧體磁心，第三磁心部是壓粉磁心?；蛘?，第一磁心部、第二磁心部和第三磁心部也可以都是鐵氧體磁心。發(fā)明效果通過以上說明的根據(jù)本發(fā)明的電感器，由設(shè)置在第一磁心部中的線圈產(chǎn)生的磁通量和由設(shè)置在第二磁心部中的線圈產(chǎn)生的磁通量共同通過第三磁心部。即，兩個(gè)線圈構(gòu)成為共同擁有第三磁心部。因此，本發(fā)明的電感器具有與兩個(gè)電感器同等的功能和性能，并且體積和接地面積變小。


圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的立體圖。圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的分解立體圖。圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的第二磁心部的立體圖。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的第三磁心部的立體圖。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的第一繞線架的立體圖。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的磁心的剖面圖。
具體實(shí)施例方式下面，采用附圖詳細(xì)地說明本發(fā)明的實(shí)施方式。圖1是本實(shí)施方式的電感器1的立體圖。此外，圖2是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的電感器的分解立體圖。本實(shí)施方式的電感器 1適用為PFC(Power Factor Correction)方式的電壓變換電路用的扼流線圈，并且由一個(gè)電感器1實(shí)現(xiàn)與兩個(gè)扼流線圈相同的功能和性能。如圖1和圖2所示，本實(shí)施方式的電感器1構(gòu)成為在磁心10中，組裝第一繞線架 21和第二繞線架22。第一繞線架21和第二繞線架22具有相同的形狀(圖幻，分別纏繞未圖示的線圈。本實(shí)施方式的電感器1的纏繞在第一繞線架21上的線圈和纏繞在第二繞線架22上的線圈可以作為單獨(dú)的扼流線圈動(dòng)作。磁心10具有第一磁心部11、第二磁心部12和第三磁心部13。第一磁心部11和第二磁心部12具有相同的形狀，并且在夾著第三磁心部13的狀態(tài)下分別對(duì)稱地配置在第三磁心部13的兩側(cè)。如下所述，第一磁心部11收容第一繞線架21，第二磁心部12收容第二繞線架22。并且，如圖2所示，第一繞線架21和第二繞線架22相對(duì)于第三磁心13對(duì)稱地配置。圖3示出第二磁心部12的立體圖。如圖3所示，第二磁心部12具有大致長(zhǎng)方形的板狀基部12d，和沿基部12d的長(zhǎng)邊方向并列配置的三個(gè)臂(第一臂12a，第二臂12b和第三臂12c)。第一臂1 第三臂12c的任何一個(gè)都從基部12d的內(nèi)表面(與第三磁心部 13相對(duì)的表面)沿與基部12d的內(nèi)表面垂直的一方向(在圖3中從右上向左下的方向)延伸。第二臂12b是從基部12d的中心向第三磁心部13延伸的圓柱形狀的臂。此外，第一臂 12a和第三臂12c是從基部12d的長(zhǎng)邊方向的兩端部向第三磁心部13延伸的大致長(zhǎng)方體的臂，并且在沿基部12d的短邊方向的整個(gè)區(qū)域上形成。第一臂1 和第三臂12c的長(zhǎng)度與第二繞線架22的厚度(下述的圓筒部22a的長(zhǎng)度)幾乎相等，第一臂1 和第三臂12c 的內(nèi)表面(與第二臂12b相對(duì)的表面)構(gòu)成為能夠收納圓筒狀第二繞線架22的圓筒面CC。 此外，在基部12d的長(zhǎng)邊上，形成與下述的第二繞線架22的保持框架G嵌合的V字形的凹部CV。如上所述，第二磁心部12是一種E字磁心。第一磁心部11是與第二磁心部12相同形狀的具有基部Ild和第一臂Ila 第三臂Ilc (圖1，圖2)的E字磁心，并且如下所述地構(gòu)成為收容圓筒狀的第一繞線架21。此外，與第二磁心部12相同地，在第一磁心11中，凹部CV也構(gòu)成為與第一繞線架21的保持框架 G(圖1，圖2)嵌合。另外，本實(shí)施方式的第一磁心部11和第二磁心部12分別由鐵氧體磁心構(gòu)成。圖4示出第三磁心部13的立體圖。如圖4所示，第三磁心部13形成為具有與第一磁心部11的基部Ild(圖1)、第二磁心部12的基部12d(圖幻相同形狀的板狀。即，第三磁心部13是一種I字磁心，在第三磁心部13的長(zhǎng)邊上，形成與下述的第一繞線架21和第二繞線架22的保持框架G嵌合的V字形的凹部CV。另外，本實(shí)施方式的第三磁心部13 由鐵氧體磁心構(gòu)成。圖5示出第一繞線架21的立體圖。第一繞線架21由纏繞未圖示的線圈的圓筒狀的圓筒部21a，從圓筒部21a的兩端凸緣狀突出的一對(duì)圓盤部21bl、21b2，設(shè)置在各圓盤部 21bl和2讓2下部左右、支持電感器1的腳部21cl和21c2，以及分別從圓盤部21bl側(cè)的腳部21cl向下側(cè)突出的兩個(gè)端子21d構(gòu)成。纏繞在第一繞線架21上的線圈的一端連接在一個(gè)端子21d上，并纏繞在圓筒部21a的周圍。并且，線圈在不從圓盤部21bl和2讓2的外周凸出的范圍內(nèi)纏繞在圓筒部21a上，線圈的另一端連接在另一個(gè)端子21d上。另外，由于成為圓盤部21bl和2讓2的背側(cè)所以沒有圖示，但是一個(gè)腳部21c2與后述的第二繞線架22 的腳部22c2相同，從一個(gè)腳部21c2 (未圖示)，預(yù)備端子21f向下側(cè)突出。在預(yù)備端子21f 上，對(duì)應(yīng)于電感器1的規(guī)格，與纏繞在第一繞線架21的線圈的一端連接。在一個(gè)圓盤部21bl的上部和下部上，向第一磁心部11突出地形成與第一磁心部 11的基部Ild的一對(duì)凹部CV分別嵌合的山形保持框架G。同樣地，在另一個(gè)圓盤部2讓2 的上部和下部上，向第三磁心部13突出地形成與第三磁心部13上形成的一對(duì)凹部CV分別嵌合的山形保持框架G。此外，圓筒部21a構(gòu)成中空的，如下所述，該中空部21e收容第一磁心部11的第二臂 lib。并且，第二繞線架22具有與第一繞線架21相同的形狀。S卩，如圖2所示，第二繞線架22由纏繞線圈的圓筒部22a，從圓筒部22a的兩端凸緣狀突出的一對(duì)圓盤部22bl、22b2， 設(shè)置在各圓盤部22bl和22 下部左右、支持電感器1的腳部22cl和22c2，以及分別從圓盤部22bl側(cè)的腳部22cl向下側(cè)突出的兩個(gè)端子22d構(gòu)成。另外，在圖2中，一個(gè)腳部22cl 和一個(gè)端子22d由于成為圓盤部22bl和22 的背面所以未圖示。在將第二繞線架22組裝入磁心10時(shí)，設(shè)置在第二繞線架22的圓盤部22bl和22 上的保持框架G與形成在第二磁心部12和第三磁心部13上的凹部CV嵌合這一點(diǎn)、以及在圓筒部22a的中空部22b中收容第二磁心部12的第二臂12b這一點(diǎn)，都與第一繞線架11相同。另外，從一個(gè)腳部22c2， 預(yù)備端子22f向下側(cè)突出。在預(yù)備端子21f上，與第一繞線架11的預(yù)備端子21f相同，對(duì)應(yīng)于電感器1的規(guī)格，與纏繞在第二繞線架22的線圈的一端連接?，F(xiàn)在說明由以上說明的第一磁心部11 第三磁心部13構(gòu)成的磁心10的結(jié)構(gòu)。如圖1和圖2所示，磁心10以使第一磁心部11的三個(gè)臂IlaUlb和Ilc的前端和第二磁心部12的三個(gè)臂12a、12b和12c的前端相互面對(duì)的方式(即基部Ild和12d朝向相反的方向)配置第一磁心部11和第二磁心部12，并且在第一磁心部11和第二磁心部12之間配置第三磁心部13而形成。此外，如上所述，第一繞線架21安裝在作為第一磁心部11的三個(gè)臂中的中心臂的
5第二臂lib上。同樣地，第二繞線架22安裝在作為第二磁心部的三個(gè)臂中的中心臂的第二臂12b上。進(jìn)一步地，如圖3所示，第二磁心部12的第一臂1 和第三臂12c的內(nèi)表面(與第二臂12b相對(duì)的表面)構(gòu)成與第二臂12b的外周表面同心的、并且比第二繞線架22的圓盤部22bl和22 的直徑大的圓筒面狀的凹面CC，所以在纏繞于第二繞線架22上的線圈與第一臂1 和第三臂12c不接觸的狀態(tài)下，將第二繞線架22收容在第二磁心部12中。此外，第二繞線架22的圓盤部22bl和22 的直徑與基部12d的短邊的長(zhǎng)度(即，圖3中第一臂1 和第三臂12c的上下方向的長(zhǎng)度)大致相同，纏繞在第二繞線架22上的線圈從第一臂1 和第三臂12c之間的間隙在圖中的上下露出。第一磁心部的第一臂Ila和第三臂 Ilc都具有與第二磁心部12的第一臂1 和第三臂12c相同的形狀，纏繞在第一繞線架21 上的線圈從第一臂Ila和第三臂Ilc之間的間隙在圖中的上下露出。此外，如上所述，在第一磁心部11的基部Ild和第二磁心部12的基部12d的長(zhǎng)邊 (圖1 圖3)以及第三磁心部13的長(zhǎng)邊(圖4)上，分別形成V字形的凹部CV，這些凹部 CV構(gòu)成為與設(shè)置在第一繞線架21或第二繞線架22上的保持框架G(圖1，圖2，圖5)嵌合。 因此，第一繞線架21和第二繞線架22分別保持在第一磁心部11與第三磁心部13之間和第三磁心部13與第二磁心部12之間(圖1，圖2)。如上所述，在組裝第一磁心部11 第三磁心部13以及第一繞線架21和第二繞線架22的狀態(tài)下，在第一磁心部11 第三磁心部13的周圍纏繞粘著帶31，使第一磁心部 11 第三磁心部13成為一體(圖1)。在圖6中示出以上結(jié)構(gòu)的磁心10的由圖1中示出的截面S切斷的剖面圖。在本實(shí)施方式中，如圖6所示，在第一磁心部11中安裝第一繞線架21的第二臂lib比第一臂Ila 和第三臂Ilc短。同樣地，在第二磁心部12中安裝第二繞線架22的第二臂12b比第一臂 1 和第三臂12c短。因此，在第一磁心部11和第二磁心部12分別組裝在第三磁心部13 的兩個(gè)表面上的狀態(tài)下，第一臂11a、1 和第三臂11c、12c緊密貼合在第三磁心部13上， 另一方面第二臂llb、12b不與第三磁心部13接觸，之間形成氣隙g。由于在第二臂lib、 12b與第三磁心部13之間形成氣隙g，所以從第三磁心部13經(jīng)由第二臂lib直至基部Ild 的路徑和從第三磁心部13經(jīng)由第二臂12b直至基部12d的路徑的磁阻比從第三磁心部13 經(jīng)由第一臂Ila或第三臂Ilc直至基部Ild的路徑和從第三磁心部13經(jīng)由第一臂1 或第三臂12c直至基部13d的路徑的磁阻大。因此，由安裝在第一磁心部11的第二臂lib上的線圈產(chǎn)生的磁通量Bl主要僅通過第一磁心部11和第三磁心部13，而幾乎不會(huì)在第二磁心部12內(nèi)形成磁通量Bi。同樣地，由安裝在第二磁心部12的第二臂12b上的線圈產(chǎn)生的磁通量B2主要僅通過第二磁心部12和第三磁心部13，而幾乎不會(huì)在第一磁心部11內(nèi)形成磁通量B2。因此，防止了由磁通量Bl進(jìn)入第二磁心部12側(cè)的線圈而對(duì)其產(chǎn)生噪音，以及由磁通量B2進(jìn)入第一磁心部11側(cè)的線圈而對(duì)其產(chǎn)生噪音。即，本實(shí)施方式的電感器1是使兩個(gè)扼流線圈成為一體的緊湊(體積和接地面積小)的電感器，但具有與獨(dú)立的兩個(gè)扼流線圈同等的功能和性能。并且，在使用本實(shí)施方式的電感器1時(shí)，優(yōu)選地，將各線圈中流動(dòng)的電流的方向設(shè)定為使磁通量Bl和磁通量B2在第三磁心部13內(nèi)的方向相反。在以這樣的設(shè)定而使用的前提，由于在第三磁心部13內(nèi)磁通量Bl和B2必然會(huì)相互抵消，所以可以減小第三磁心部 13的截面積(即第三磁心部13的厚度)，使電感器1變得更加緊湊。
并且，在本實(shí)施方式中，第一磁心部11 第三磁心部13全部由鐵氧體磁心構(gòu)成， 但是，本發(fā)明不限于此。例如，可以使第一磁心部11和第二磁心部12構(gòu)成為鐵氧體磁心， 使第三磁心部13構(gòu)成為壓粉磁心。即，僅準(zhǔn)備鐵氧體磁心和壓粉磁心兩種第三磁心部13， 就可以制造特性不同的兩種電感器。因此，根據(jù)本實(shí)施方式，除了第三磁心部13以外，其他部件可以通用，所以可以降低電感器的制造成本。
權(quán)利要求
1.一種電感器，具有磁心和線圈，其特征在于 所述磁心包括具有板狀的基部，從所述基部的一個(gè)表面垂直地突出的用于纏繞所述線圈的圓柱狀線圈臂，和位于所述線圈的外側(cè)與所述線圈臂平行地從所述基部的一個(gè)表面突出的一對(duì)外側(cè)臂的第一磁心部和第二磁心部；以及夾在所述第一磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端和所述第二磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端之間的板狀的第三磁心部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述第一磁心部和所述第二磁心部具有相同的形狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述第一磁心部的線圈臂和所述第二磁心部的線圈臂同軸地設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，所述第一磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端和所述第二磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端緊密貼合在所述第三磁心部上，所述第一磁心部的線圈臂和所述第二磁心部的線圈臂與所述第三磁心部之間形成氣隙。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電感器，其特征在于，還具有由所述第一磁心部的線圈臂插通的圓筒狀的第一繞線架，和由所述第二磁心部的線圈臂插通的圓筒狀的第二繞線架，所述第一磁心部的線圈纏繞在所述第一繞線架的圓筒面上，所述第二磁心部的線圈纏繞在所述第二繞線架的圓筒面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任何一項(xiàng)所述的電感器，其特征在于，所述第三磁心部由比所述第一磁心部和所述第二磁心部的導(dǎo)磁率低的材料形成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電感器，其特征在于，所述第一磁心部和所述第二磁心部是鐵氧體磁心，所述第三磁心部是壓粉磁心。
8.根據(jù)權(quán)利要求1至權(quán)利要求5中任何一項(xiàng)所述的電感器，其特征在于，所述第一磁心部、所述第二磁心部和所述第三磁心部都是鐵氧體磁心。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供具有與目前的兩個(gè)電感器同等的功能和性能的小型電感器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，在本發(fā)明的電感器中，磁心包括具有板狀的基部，從基部的一個(gè)表面垂直地突出且用于纏繞線圈的圓柱狀線圈臂，和位于線圈外側(cè)與線圈臂平行地從基部的一個(gè)表面突出的一對(duì)外側(cè)臂的第一和第二磁心部；以及夾在第一磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端和第二磁心部的一對(duì)外側(cè)臂的前端之間的板狀第三磁心部。
文檔編號(hào)H01F27/30GK102339666SQ201010281048
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2010年7月16日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月16日
發(fā)明者佐伯英人, 邵革良, 鈴木敦 申請(qǐng)人:株式會(huì)社田村制作所, 田村電子(上海)有限公司