一種大電流高頻平面電感及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大電流高頻平面電感及其制作方法，該平面電感包括線圈及設(shè)在所述線圈外部的磁芯，在所述線圈和所述磁芯之間設(shè)有絕緣片；該大電流高頻平面電感及其制作方法，采用截面為E型的平面磁芯，無傳統(tǒng)的繞線骨架，直接通過塞絕緣片將磁芯和線圈進(jìn)行絕緣固定；線圈有單匝線圈銀焊焊接而成，保證了線圈機(jī)械強(qiáng)度和滿足大電流的沖擊；并且每匝線圈可加工成較薄較大的平面形狀，從而保證線圈的扁平化，不僅使其磁芯和線圈表面的散熱面積增大，提高了電感的效率；同時(shí)電感能滿足小型化需求。
【專利說明】一種大電流高頻平面電感及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電感及電感的制作方法，具體涉及一種大電流高頻平面電感及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電感作為一種常用的磁性元件，其作用為濾波、抑制電壓和電流尖峰、保護(hù)開關(guān)管、整流管等元件與電容組成諧振電路等。隨著電子信息技術(shù)的飛躍發(fā)展，各種電子設(shè)備已步入輕、薄、小型化時(shí)代，以降低資源損耗。因此這就要求電感扁平化、小型化以適應(yīng)電子設(shè)備輕、薄、小型化的發(fā)展趨勢。而大電流高頻平面電感因其設(shè)計(jì)、生產(chǎn)工藝和使用的特殊性使設(shè)計(jì)和生產(chǎn)陷入困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種小型化、適合小型電子設(shè)備的大電流高頻平面電感及其制作方法。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
[0005]該大電流高頻平面電感，包括線圈及設(shè)在所述線圈外部的磁芯，在所述線圈和所述磁芯之間設(shè)有絕緣片。
[0006]所述線圈，包括單Ei線圈及設(shè)于所述單Ei線圈兩側(cè)的起頭線圈和末頭線圈，在所述單匝線圈和所述起頭線圈之間以及所述單匝線圈和末頭線圈之間分別設(shè)有第一絕緣片；在所述起頭線圈和所述磁芯之間及所述末頭線圈和所述磁芯之間設(shè)有第二絕緣片。
[0007]所述磁芯由兩截面為E形的分體磁芯連接構(gòu)成，兩分體磁芯端面連接處設(shè)有作為氣隙的氣隙板。
[0008]在所述第一絕緣片及第二絕緣片上設(shè)有通孔，在所述起頭線圈、單匝線圈和末頭線圈上設(shè)有和所述通孔相通的線圈孔，所述通孔孔口小于線圈孔大于分體磁芯中部的中心柱截面；兩分體磁芯中部的中心柱伸入通孔和線圈孔內(nèi)或伸入通孔內(nèi)。
[0009]在兩分體磁芯端面連接處和線圈之間設(shè)有作為線圈與磁芯間絕緣的環(huán)氧絕緣板。
[0010]所述單匝線圈和所述起頭線圈之間以及所述單匝線圈和末頭線圈之間由相配合的凸起和凹槽連接后銀焊焊接。
[0011]所述單匝線圈與所述起頭線圈及所述末頭線圈焊接后整體鍍銀。
[0012]所述起頭線圈和末頭線圈一端均延伸出安裝板，在所述安裝板上設(shè)有安裝鋼絲螺套的安裝孔。
[0013]該大電流高頻平面電感的制作方法，具體為:加工單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈，將單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈銀焊焊接組成線圈；
[0014]在起頭線圈和末頭線圈的安裝板上加工安裝孔，將線圈整體鍍銀處理后，在安裝板的安裝孔上安裝上鋼絲螺套；
[0015]加工第一絕緣片和第二絕緣片，第一絕緣片一端留出缺口，用于避開單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈之間的焊接位置；
[0016]將第一絕緣片和第二絕緣片上下均涂上一層環(huán)氧樹脂膠，在單匝線圈和起頭線圈間及單匝線圈和末頭線圈間分別安裝第一絕緣片，將第二絕緣片安裝在起頭線圈和末頭線圈上，然后去除溢出的余膠；
[0017]選取分體磁芯，安裝一個分體磁芯，分體磁芯的中心柱四周采用絕緣環(huán)氧板隔離，在氣隙板上下表面涂上環(huán)氧膠，然后將氣隙板墊在分體磁芯端面上，安裝上另一個分體磁
-1-H
心;
[0018]測量電感量，保證電感后，將絕緣環(huán)氧板塞入分體磁芯兩端連接處和磁芯兩端之間，將磁芯與線圈進(jìn)行整體隔離；然后用膠帶包裹磁芯，清理線圈和磁芯上的余膠，放置待環(huán)氧樹脂固化，拆除磁芯上的絕緣膠帶。
[0019]單匝線圈到起頭線圈和末頭線圈的距離均為0.3mm，第一絕緣片及第二絕緣片采用0.2mm的環(huán)氧板沖壓成型，兩分體磁芯端面連接處和線圈之間的絕緣環(huán)氧板厚度為
0.2mm。
[0020]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于:該大電流高頻平面電感及其制作方法，采用截面為E型的平面磁芯，無傳統(tǒng)的繞線骨架，直接通過塞絕緣片將磁芯和線圈進(jìn)行絕緣固定；線圈有單匝線圈銀焊焊接而成，保證了線圈機(jī)械強(qiáng)度和滿足大電流的沖擊；并且每匝線圈可加工成較薄較大的平面形狀，從而保證線圈的扁平化，不僅使其磁芯和線圈表面的散熱面積增大，提高了電感的效率；同時(shí)電感能滿足小型化需求。
[0021]線圈每匝之間、線圈與磁芯之間均設(shè)有絕緣片，從而保證了線圈單匝之間、線圈與磁芯之間的絕緣；起頭線圈與末頭線圈上均設(shè)有安裝孔，安裝孔內(nèi)均使用鋼絲螺套，保證了此電感可以長期反復(fù)使用。
[0022]線圈表面鍍銀處理，保證了線圈接線位置有良好的接觸、電感表面抗氧化能力、提高了繞組表面的導(dǎo)電能力，減小了電感在高頻狀態(tài)工作時(shí)受趨膚效應(yīng)的影響。
[0023]絕緣片為環(huán)氧板沖加工成型，具有很好的一致性，從而保證了電感一致性，方便電感的批量生產(chǎn)。
[0024]線圈可根據(jù)設(shè)計(jì)需求通過調(diào)整單匝線圈的數(shù)量調(diào)整電感的圈數(shù)，大大增加了電感的使用范圍；起頭線圈、單匝線圈、末頭線圈和絕緣片可制作成標(biāo)準(zhǔn)件形式，根據(jù)設(shè)計(jì)需求制作成不同匝數(shù)的電感，以滿足不同使用需求。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]下面對本發(fā)明說明書各幅附圖表達(dá)的內(nèi)容及圖中的標(biāo)記作簡要說明:
[0026]圖1為本發(fā)明大電流高頻平面電感的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]圖2為圖1大電流高頻平面電感的線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]圖3為圖1大電流高頻平面電感的起頭線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029]圖4為圖1大電流高頻平面電感的單匝線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]圖5為圖1大電流高頻平面電感的末頭線圈的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]圖6為圖1大電流高頻平面電感的第一絕緣片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0032]圖7為圖1大電流高頻平面電感的第二絕緣片的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033]圖8為圖1大電流高頻平面電感的分體磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖。[0034]上述圖中的標(biāo)記均為:
[0035]1、磁芯，2、線圈，3、第二絕緣片，4、第一絕緣片，5、氣隙板，6、起頭線圈，7、單匝線圈，8、末頭線圈，9、安裝板，10、安裝孔，11、第一通孔，12、第二通孔，13、線圈孔。
【具體實(shí)施方式】
[0036]下面對照附圖，通過對最優(yōu)實(shí)施例的描述，對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。
[0037]如圖1至圖8所示,該大電流高頻平面電感,包括線圈2及設(shè)在線圈2外部的磁芯1，在線圈2和磁芯I之間設(shè)有絕緣片。
[0038]線圈2，包括單阻線圈7及設(shè)于單β?線圈7兩側(cè)的起頭線圈6和末頭線圈8，在單匝線圈7和起頭線圈6之間設(shè)有第一絕緣片4，在單匝線圈7和末頭線圈8之間也設(shè)有第一絕緣片4 ;在起頭線圈6和磁芯I之間設(shè)有第二絕緣片3，在末頭線圈8和磁芯I之間也設(shè)有第二絕緣片3。線圈每匝之間、線圈2與磁芯I之間均設(shè)有絕緣片，從而保證了線圈2單匝之間、線圈2與磁芯I之間的絕緣。
[0039]磁芯I由兩截面為E形的分體磁芯連接構(gòu)成，分體磁芯結(jié)構(gòu)如圖8所示，兩分體磁芯端面連接處設(shè)有作為氣隙的氣隙板5，氣隙板5為三塊，分體磁芯兩端的連接處各設(shè)有一塊，分體磁體的中心柱之間設(shè)有一塊。優(yōu)選環(huán)氧板作為氣隙板5。
[0040]在兩分體磁芯端面連接處和線圈2之間設(shè)有作為線圈2與磁芯間絕緣的絕緣環(huán)氧板。優(yōu)選絕緣環(huán)氧板為六片，兩分體磁芯兩端連接處和線圈2兩端之間各設(shè)有一片，兩分體磁芯的中心柱外側(cè)四周上各設(shè)有一片。
[0041]采用截面為E型的平面磁芯，無傳統(tǒng)的繞線骨架，直接通過塞絕緣片將磁芯I和線圈2進(jìn)行絕緣固定；并且每匝線圈2可加工成較薄較大的平面形狀，從而保證線圈2的扁平化，不僅使其磁芯I和線圈2表面的散熱面`積增大，提高了電感的效率；同時(shí)電感能滿足小型化需求。
[0042]第二絕緣片3寬度略大于線圈寬度，小于磁芯窗口寬度，第二絕緣片3長度大于線圈長度；第一絕緣片4外形尺寸略大于線圈外形尺寸，寬度小于磁芯窗口寬度。第二絕緣片3 一側(cè)和起頭線圈6或末頭線圈8相接觸，第二絕緣片3另一側(cè)分別和分體磁芯相接觸，在第一絕緣片4及第二絕緣片3上分別設(shè)有通孔，通孔分別為第一通孔11及第二通孔12 ;在起頭線圈6、單匝線圈7和末頭線圈8上設(shè)有和通孔相通的線圈孔13，通孔孔口小于線圈孔13大于分體磁芯中部的中心柱截面；兩分體磁芯中部的中心柱伸入通孔和線圈孔13內(nèi)或伸入通孔內(nèi)，兩分體磁芯的端面間設(shè)有間隙，即二者之間留有距離，在分體磁芯端面連接處設(shè)有氣隙板5。
[0043]通過調(diào)整使分體磁芯的中心柱伸入到第二通孔12、起頭線圈6和末頭線圈8的線圈孔13、第一通孔11和單匝線圈7的線圈孔13內(nèi)；或使分體磁芯的中心柱伸入到第二通孔12、起頭線圈6和末頭線圈8的線圈孔13和第一通孔11內(nèi)；或使分體磁芯的中心柱伸入到第二通孔12和起頭線圈6和末頭線圈8的線圈孔13內(nèi)；或使分體磁芯的中心柱伸入到第二通孔12 ;調(diào)整兩分體磁芯端面間的距離，即調(diào)整氣隙板5的厚度，以調(diào)節(jié)該大電流高頻平面電感的電感量，保證電感符合不同使用要求。
[0044]起頭線圈6與分體磁芯之間以及末頭線圈8和分體磁芯之間分別插入第二絕緣片3，在兩分體磁芯端面連接處和線圈2之間采用絕緣環(huán)氧板隔離，以實(shí)現(xiàn)線圈2與磁芯I之間的整體絕緣。
[0045]單匝線圈7和起頭線圈6之間以及單匝線圈7和末頭線圈8之間由相配合的凸起和凹槽連接后銀焊焊接，起頭線圈6、單匝線圈7和末頭線圈8上均設(shè)有相互配合的凸臺和凹槽；或單匝線圈7兩側(cè)上設(shè)有凸臺，起頭線圈6和末頭線圈8上設(shè)和凸臺配合的凹槽；或單匝線圈7兩側(cè)上設(shè)有凹槽，起頭線圈6和末頭線圈8上設(shè)凹槽配合的凸臺；或單匝線圈7一側(cè)上設(shè)有凹槽，另一側(cè)上設(shè)有凸臺，起頭線圈6和末頭線圈8上設(shè)凹槽配合的凸臺或和凸臺配合的凹槽。線圈2有多個線圈單匝銀焊焊接而成，保證了線圈2機(jī)械強(qiáng)度和滿足大電流的沖擊；通過控制每個單匝線圈兩端的凸臺和凹槽的高度和深度控制每匝線圈之間的距離。
[0046]單匝線圈7與起頭線圈6及末頭線圈8焊接后整體鍍銀。表面做鍍銀處理，保證了線圈2接線位置有良好的接觸、電感表面抗氧化能力、提高了繞組表面的導(dǎo)電能力，減小了電感在高頻狀態(tài)工作時(shí)受趨膚效應(yīng)的影響。
[0047]起頭線圈6和末頭線圈8 一端均延伸出安裝板9，在安裝板9上設(shè)有安裝鋼絲螺套的安裝孔10。安裝孔10內(nèi)均安裝鋼絲螺套，保證了此電感可以長期反復(fù)使用。
[0048]該大電流高頻平面電感的制作方法，用紫銅板加工單匝線圈7、起頭線圈6和末頭線圈8，每個線圈的兩端上均加工相配合的凸臺或/和凹槽，通過控制單匝線圈7兩端的凸臺和凹槽的高度和深度控制單匝線圈7到起頭線圈6和末頭線圈8之間的距離，單匝線圈
7、起頭線圈6和末頭線圈8通過凸臺和凹槽連接后通過銀焊焊接組成線圈2 ；
[0049]在起頭線圈6和末頭線圈8的安裝板9上加工安裝孔10，將線圈2整體鍍銀處理后，在安裝板9的安裝孔10上安裝上鋼絲螺套；
[0050]加工第一絕緣片4和第二絕緣片3 ;第二絕緣片3兩端伸出磁芯，即第二絕緣片2的長度大于磁芯長度，用于保證磁芯I與線圈2之間的絕緣；第一絕緣片4 一端留出缺口，用于避開單匝線圈7、起頭線圈6和末頭線圈8之間的焊接位置；
[0051]將第一絕緣片4和第二絕緣片3上下均涂上一層環(huán)氧樹脂膠，在單匝線圈7和起頭線圈6間及單匝線圈7和末頭線圈8間分別安裝第一絕緣片4，將第二絕緣片3安裝在起頭線圈6和末頭線圈8上，然后去除&出的余月父；
[0052]選取分體磁芯,分體磁芯配對大小一致，安裝一個分體磁芯，分體磁芯的中心柱四周采用絕緣環(huán)氧板隔離，在氣隙板5上下表面涂上環(huán)氧膠，然后將氣隙板5墊在分體磁芯端面兩端和中心柱上，安裝上另一個分體磁芯；
[0053]測量電感量，保證電感后，將絕緣環(huán)氧板塞入分體磁芯兩端連接處和磁兩端的窗口位置，將磁芯與線圈進(jìn)行整體隔離，然后用膠帶包裹磁芯，清理線圈和磁芯上的余膠，放置待環(huán)氧樹脂固化，拆除磁芯上的絕緣膠帶。
[0054]該大電流高頻平面電感的制作方法，單匝線圈7到起頭線圈6和末頭線圈8的距離均為0.3_，第一絕緣片4及第二絕緣片3采用0.2mm的環(huán)氧板沖壓成型，兩分體磁芯端面連接處和線圈2之間采用0.2mm的絕緣環(huán)氧板隔離。
[0055]顯然本發(fā)明具體實(shí)現(xiàn)并不受上述方式的限制，只要采用了本發(fā)明的方法構(gòu)思和技術(shù)方案進(jìn)行的各種非實(shí)質(zhì)性的改進(jìn)，均在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種大電流高頻平面電感，其特征在于:包括線圈及設(shè)在所述線圈外部的磁芯，在所述線圈和所述磁芯之間設(shè)有絕緣片。
2.如權(quán)利要求1所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:所述線圈，包括單匝線圈及設(shè)于所述單匝線圈兩側(cè)的起頭線圈和末頭線圈，在所述單匝線圈和所述起頭線圈之間以及所述單匝線圈和末頭線圈之間分別設(shè)有第一絕緣片；在所述起頭線圈和所述磁芯之間及所述末頭線圈和所述磁芯之間設(shè)有第二絕緣片。
3.如權(quán)利要求2所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:所述磁芯由兩截面為E形的分體磁芯連接構(gòu)成，兩分體磁芯端面連接處設(shè)有作為氣隙的氣隙板。
4.如權(quán)利要求3所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:在所述第一絕緣片及第二絕緣片上設(shè)有通孔，在所述起頭線圈、單匝線圈和末頭線圈上設(shè)有和所述通孔相通的線圈孔，所述通孔孔口小于線圈孔大于分體磁芯中部的中心柱截面；兩分體磁芯中部的中心柱伸入通孔和線圈孔內(nèi)或伸入通孔內(nèi)。
5.如權(quán)利要求4所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:在兩分體磁芯端面連接處和線圈之間設(shè)有作為線圈與磁芯間絕緣的環(huán)氧絕緣板。
6.如權(quán)利要求5所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:所述單匝線圈和所述起頭線圈之間以及所述單匝線圈和末頭線圈之間由相配合的凸起和凹槽連接后銀焊焊接。
7.如權(quán)利要求6所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:所述單匝線圈與所述起頭線圈及所述末頭線圈焊接后整體鍍銀。
8.如權(quán)利要求7所述的大電流高頻平面電感，其特征在于:所述起頭線圈和末頭線圈一端均延伸出安裝板，在所述安裝板上設(shè)有安裝鋼絲螺套的安裝孔。
9.一種權(quán)利要求1-8任一項(xiàng)所述的大電流高頻平面電感的制作方法，其特征在于:力口工單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈，將單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈銀焊焊接組成線圈； 在起頭線圈和末頭線圈的安裝板上加工安裝孔，將線圈整體鍍銀處理后，在安裝板的安裝孔上安裝上鋼絲螺套； 加工第一絕緣片和第二絕緣片，第一絕緣片一端留出缺口，用于避開單匝線圈、起頭線圈和末頭線圈之間的焊接位置； 將第一絕緣片和第二絕緣片上下均涂上一層環(huán)氧樹脂膠，在單匝線圈和起頭線圈間及單匝線圈和末頭線圈間分別安裝第一絕緣片，將第二絕緣片安裝在起頭線圈和末頭線圈上，然后去除溢出的余膠； 選取分體磁芯，安裝一個分體磁芯，分體磁芯的中心柱四周采用絕緣環(huán)氧板隔離，在氣隙板上下表面涂上環(huán)氧膠，然后將氣隙板墊在分體磁芯端面上，安裝上另一個分體磁芯； 測量電感量，保證電感后，將絕緣環(huán)氧板塞入分體磁芯兩端連接處和磁芯兩端之間，將磁芯與線圈進(jìn)行整體隔離；然后用膠帶包裹磁芯，清理線圈和磁芯上的余膠，放置待環(huán)氧樹脂固化，拆除磁芯上的絕緣膠帶。
10.如權(quán)利要求9所述的大電流高頻平面電感的制作方法，其特征在于:單匝線圈到起頭線圈和末頭線圈的距離均為0.3_，第一絕緣片及第二絕緣片采用0.2mm的環(huán)氧板沖壓成型，兩分體磁芯端面連接處和線圈之間的絕緣環(huán)氧板厚度為0.2_。
【文檔編號】H01F41/04GK103632812SQ201310688865
【公開日】2014年3月12日 申請日期:2013年12月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月14日
【發(fā)明者】何偉, 丁志遠(yuǎn), 李慶云, 程輝 申請人:蕪湖科偉兆伏電子有限公司