共模电感器的制作方法

    技术2022-07-11  121


    本实用新型涉及电感器技术领域,尤其提供一种共模电感器。



    背景技术:

    共模电感器属于电器领域常用的电子元器件,现有的共模电感器包括磁芯、线圈和支架,磁芯的底部安装在支架上,支架固定在电路板上,并通过固定于支架上的针脚将线圈的两端与电路板连接。线圈采用扁平导线卷绕而成,由于线圈两端到支架上针脚距离不同,为避免线圈远离磁芯底部一端的导线悬空,支架需要从磁芯的一侧向上延伸,用来支撑和固定导线。而导线的末端还需要与固定于支架上的针脚进行焊接,这样增大了支架的体积,导致共模电感器的体积较大且线圈与针脚连接不方便。



    技术实现要素:

    本实用新型的目的在于提供一种共模电感器,旨在解决现有技术中的共模电感器的体积较大且线圈与针脚连接不方便的技术问题。

    为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案是:一种共模电感器,包括磁芯以及卷绕于所述磁芯上的两个线圈,所述磁芯为闭合框状结构,两个所述线圈并列设置于所述磁芯的两侧且两个所述线圈的卷绕方向相反;各所述线圈由截面呈扁平状的导线卷绕制成,各所述线圈的导线外周侧具有绝缘层;各所述线圈包括沿所述导线厚度方向逐层卷绕成螺旋结构的主体段、由所述主体段的一端延伸出的第一连接段以及由所述主体段的另一端延伸出的第二连接段,所述主体段卷绕于所述磁芯上,所述第一连接段和所述第二连接段均朝向所述磁芯的同一侧伸出;各所述第一连接段和各所述第二连接段远离所述主体段的末端均设有用于与外部电路连接且可支撑所述共模电感器的端电极。

    进一步地,所述第一连接段位于所述磁芯的外侧且沿所述主体段之导线的卷绕方向伸出,所述第二连接段位于所述磁芯外侧且沿所述主体段之导线的卷绕方向反向弯折伸出。

    进一步地,所述第一连接段的端电极与所述第二连接段的端电极分别向远离所述主体段两端延伸。

    进一步地,各所述主体段沿所述主体段的径向为单层结构。

    进一步地,所述线圈的导线为漆包线,所述绝缘层为漆层。

    进一步地,两个所述线圈的主体段间隔设置。

    进一步地,各所述端电极由各所述线圈的导线的对应端裸露于所述绝缘层而形成。

    进一步地,所述磁芯包括分别供两个所述线圈卷绕的两个卷绕部以及分别连接两所述卷绕部两端的两个连接部,两个所述卷绕部并列设置。

    进一步地,所述磁芯为一体成型结构。

    进一步地,所述卷绕部呈柱状,所述连接部的宽度大于所述卷绕部的宽度。

    本实用新型的有益效果:

    本实用新型提供的共模电感器,各个线圈采用均向磁芯的同一侧伸出的两端,通过将共模电感器由磁芯的侧面安装在电路板上,可缩短线圈两端的导线与电路板之间的距离,采用扁平状的导线可以在磁芯上缠绕更多匝导线,或以将导线缠绕更致密,减小电磁泄漏损失,同时可以缩小共模电感器的体积;降低了共模电感器重心与电路板表面之间的垂直距离,提高了共模电感器安装的稳定性;各端电极直接设置在各线圈的两端,在与电路板上电路连接的同时可支撑和固定共模电感器,其连接结构简单,加工方便。

    附图说明

    为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

    图1为本实用新型实施例提供的共模电感器的立体结构示意图;

    图2为本实用新型实施例提供的共模电感器的俯视图;

    图3为本实用新型实施例提供的共模电感器的仰视图;

    图4为本实用新型实施例提供的共模电感器的主视图;

    图5为本实用新型实施例提供的共模电感器的左视图。

    其中,图中各附图标记:

    10—磁芯、11—卷绕部、12—连接部、20—线圈、200—导线、21—主体段、22—第一连接段、23—第二连接段、24—端电极。

    具体实施方式

    下面详细描述本实用新型的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本实用新型,而不能理解为对本实用新型的限制。

    在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

    此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

    在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

    请参考图1至图5所示,下面对本实用新型提供的共模电感器进行说明。本实用新型提供的共模电感器,包括磁芯10和两个线圈20,磁芯10呈闭合的框状结构,两个线圈20卷绕在磁芯10上,且两个线圈20在磁芯10上的卷绕方向相反。这样形成了即形成了共模电感器,当电流通过各线圈20时,各线圈20产生磁场,磁场的磁感线在磁芯10内呈闭合框状;由于两个线圈20的卷绕方向相反,产生的磁场会相互抵消;这时流经线圈20的正常电流主要受线圈20电阻以及线圈20漏感的影响。各线圈20由导线200卷绕制成,导线200截面呈扁平状;各线圈20的导线200外周侧具有绝缘层。采用扁平导线200卷绕成线圈20可以在磁芯10上缠绕更多匝导线200,或以将导线200缠绕更致密,能够减少线圈20的漏磁现象。各线圈20包括主体段21、第一连接段22和第二连接段23,第一连接段22和第二连接段23分别由主体段21的两端向外延伸形成;主体段21的导线200沿导线200厚度方向逐圈卷绕在磁芯10上,主体段21的导线200卷绕呈螺旋结构,第一连接段22和第二连接段23朝向磁芯10的同一侧伸出。这样当磁芯10的侧面与电路板固定时,第一连接段22、第二连接段23的长度较短,能够支撑主体段21和磁芯10的重量。避免了设置支架来支撑磁芯10和线圈20,减小了共模电感器的体积;减小了共模电感器重心与电路板之间的距离,增强了共模电感器安装结构的稳定性。各端电极24设置在各第一连接段22和各第二连接段23的末端,线圈20的两端通过端电极24与外部电路(如电路板上的电路)连接,同时端电极24起到支撑共模线圈20的作用,线圈20的两端直接与各端电极24电连接并固定,避免了将端电极24、第一连接段22和第二连接段23先固定在支架上,再将第一连接段22和第二连接段23的端部分别与各端电极24焊接,其连接更简单、方便。这样更有利于电路板的小型化和集成。

    其中,导线200的厚度小于宽度,沿导线200厚度方向卷绕即可使的线圈20各匝的宽度最小。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,第一连接段22位于磁芯10的外侧,且沿主体段21之导线200的卷绕方向伸出;第二连接段23位于磁芯10外侧,且沿主体段21之导线200的卷绕方向反向弯折伸出。即两个第一连接段22和两个第二连接段23由两个主体段21相互远离的两侧向磁芯10的同一侧延伸,其中,卷绕方向即为线圈20主体段21的切线方向。这样能够使得,第一连接段22和第二连接段23的伸出方向相同;两个第一连接段22和两个第二连接段23均位于磁芯10的外侧,能够使共模电感器的重心分布在四个距离较远的支撑位置,使共模电感器安装时更加稳定。

    具体地,第一连接段22和第二连接段23垂直于主体段21的轴线,且均与磁芯10垂直。这样能够使得线圈20和磁芯10结构紧凑,各第一连接段22与各第二连接段23受力均衡。同时,能够尽可能的缩短各个端电极24与磁芯10之间的垂直距离,使整个共模电感器的重心尽可能靠近电路板表面,两个第一连接段22和两个第二连接段23的长度最短,增强第一连接段22和第二连接段23的受力强度,可防止第一连接段22和第二连接段23弯曲变形。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,第一连接段22的端电极24与第二连接段23的端电极24分别向远离主体段21两端延伸。即各端电极24沿主体段21的轴线方向延伸,这样一方面能够增加与电路板的连接面积,使共模电感器安装更加牢固,能保障端电极24焊接结构更加牢固,防止端电极24从电路板上脱落。另一方面,由于磁芯10呈框状结构,在线圈20的两端磁芯10能够对端电极24起到保护作用。

    具体地,主体段21的外侧面与端电极24所在平面之间具有间隙,这样在将共模电感器固定在电路板上时,能够避免线圈20主体段21与电路板表面接触,防止线圈20主体段21与电路板产生干扰而被击穿。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,各主体段21沿主体段21的径向为单层结构。在主体段21处,导线200沿磁芯10表面由一端向另一端逐圈卷绕呈螺旋状,其起始一端和末端的导线200伸出分别形成第一连接段22和第二连接段23,主体段21的厚度即为导线200的宽度,主体段21的导线200沿主体段21径向不发生堆叠。采用这种单层结构,卷绕方便,能够容纳较大电流通过,满足大电流的应用要求,防止在瞬间电压作用下线圈20的匝间发生击穿短路。

    进一步地,线圈20的导线200为漆包线,绝缘层为漆层。采用漆包线,方便导线200的制造和卷绕,可使导线200各匝之间紧密排列,充分利用磁芯10空间,并尽可能减小线圈20主体段21的漏磁现象。同时,可以减小主体段21导线200的各匝间的电容,降低线圈20的阻抗,防止线圈20主体段21被击穿。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,两个线圈20的主体段21间隔设置。两个线圈20的主体完全分开,通过空气间隔,使各个线圈20主体能够容纳更大的电流通过,避免两个线圈20的主体段21之间电流过大,导致两个线圈20的主体段21之间发生击穿。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,各端电极24由各线圈20的对应端导线200裸露于绝缘层外而形成;即导线200位于第一连接段22的一端形成第一连接段22的端电极24,导线200位于第二连接段23的一端形成第二连接段23的端电极24,端电极24外周侧无绝缘层包裹,可与外部电路进行电连接。端电极24与线圈20的导线200一体成型,制造和加工方便,只需要在保障端电极24外无漆层包裹即可;且导线200的导体部分为一体结构不需要焊接,可避免使用过程中电流过大对焊接处产生影响,使焊接位置熔断或氧化断裂,可增大共模电感器适用的电流强度。同时,由于导线200呈扁平结构,端电极24只需要由第一连接段22和第二连接段23的末端进行弯折即可,其弯折方向沿导线200厚度方向,能够防止弯折区域导线200外侧损伤,且弯折角度控制准确,能够保障各个端电极24位置与电路板上连接位置匹配。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,磁芯10包括两个卷绕部11和两个连接部12;两个卷绕部11并列设置,分别供两个线圈20的主体段21卷绕;两个连接部12分别连接两个卷绕部11的两端,使磁芯10内形成闭合的框状结构。这样能够确保共模电感器的两个线圈20中的磁场尽量相互抵消,减小磁芯的漏磁,提高饱和磁感强度和共模电感器的灵敏度。

    进一步地,磁芯10为一体成型结构。采用一体成型结构,具有较高的初始导磁率和较高的饱和磁感应强度,在大电流下不易饱和;同时,温度较为稳定,能够避免工作时温升过大。

    进一步地,请一并参阅图1至图5,作为本实用新型提供的共模电感器的一种具体实施方式,卷绕部11呈柱状,连接部12的宽度大于卷绕部11的宽度。这样增加了连接部12的截面,能够减少磁芯10连接部12漏磁,提高共模电感器的灵敏度。同时,连接部12还起到散热作用,增加连接部12的宽度能够加快磁芯10的散热。

    具体地,卷绕部11呈圆柱状,这样在卷绕时能够避免对线圈20主体段21内侧的磨损,防止主体段21与磁芯10卷绕部11之间击穿。

    进一步地,连接部12的宽度小于线圈20主体段21的外径,这样能够减小第一连接段22和第二连接段23的长度,减小各个端电极24与线圈20轴线之间的垂直距离,减小共模电感器的重心与外部电路之间的垂直距离,使共模电感器安装时更加稳定。同时,能够减小连接部12侧面与电路板之间的距离,当共模电感器质量较大时,可以通过点胶将磁芯10的连接部12固定在电路板上,进一步增强其稳定性。

    具体地,磁芯10呈“口”型结构;各连接部12的两侧向外凸出,并分别与两个卷绕部11外切线所在平面构成梯形结构的凸台(即凸台沿主体段21径向截面为梯形),凸台的顶面与端电极24所在平面平行。这样能够使两个线圈内产生的磁场较好的进行抵消,减少磁场在卷绕部11与连接部12的连接处漏磁,提高共模传感器的灵敏度。

    以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已,并不用以限制本实用新型,凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


    技术特征:

    1.一种共模电感器,包括磁芯以及卷绕于所述磁芯上的两个线圈,其特征在于:所述磁芯为闭合框状结构,两个所述线圈并列设置于所述磁芯的两侧且两个所述线圈的卷绕方向相反;各所述线圈由截面呈扁平状的导线卷绕制成,各所述线圈的导线外周侧具有绝缘层;各所述线圈包括沿所述导线厚度方向逐层卷绕成螺旋结构的主体段、由所述主体段的一端延伸出的第一连接段以及由所述主体段的另一端延伸出的第二连接段,所述主体段卷绕于所述磁芯上,所述第一连接段和所述第二连接段均朝向所述磁芯的同一侧伸出;各所述第一连接段和各所述第二连接段远离所述主体段的末端均设有用于与外部电路连接且可支撑所述共模电感器的端电极。

    2.根据权利要求1所述的共模电感器,其特征在于:所述第一连接段位于所述磁芯的外侧且沿所述主体段之导线的卷绕方向伸出,所述第二连接段位于所述磁芯外侧且沿所述主体段之导线的卷绕方向反向弯折伸出。

    3.根据权利要求1所述的共模电感器,其特征在于:所述第一连接段的端电极与所述第二连接段的端电极分别向远离所述主体段两端延伸。

    4.根据权利要求1所述的共模电感器,其特征在于:各所述主体段沿所述主体段的径向为单层结构。

    5.根据权利要求1所述的共模电感器,其特征在于:所述线圈的导线为漆包线,所述绝缘层为漆层。

    6.根据权利要求1项所述的共模电感器,其特征在于:两个所述线圈的主体段间隔设置。

    7.根据权利要求1所述的共模电感器,其特征在于:各所述端电极由各所述线圈的导线的对应端裸露于所述绝缘层而形成。

    8.根据权利要求1至7任一项所述的共模电感器,其特征在于:所述磁芯包括分别供两个所述线圈卷绕的两个卷绕部以及分别连接两所述卷绕部两端的两个连接部,两个所述卷绕部并列设置。

    9.根据权利要求8所述的共模电感器,其特征在于:所述磁芯为一体成型结构。

    10.根据权利要求8所述的共模电感器,其特征在于:所述卷绕部呈柱状,所述连接部的宽度大于所述卷绕部的宽度。

    技术总结
    一种共模电感器,包括磁芯以及卷绕于磁芯上的两个线圈,磁芯为闭合框状结构,两个线圈并列设置于磁芯的两侧且两个线圈的卷绕方向相反;各线圈由截面呈扁平状的导线卷绕制成,各线圈的导线外周侧具有绝缘层;各线圈包括沿导线厚度方向逐层卷绕成螺旋结构的主体段、由主体段的两端延伸出的两个连接段,主体段卷绕于磁芯上,各连接段均朝向磁芯的同一侧伸出;各连接段远离主体段的末端均设有用于与外部电路连接且可支撑共模电感器的端电极。本实用新型提供的共模电感器,可将共模电感器由磁芯的侧面安装在电路板上,减小了共模电感器的体积;提高了共模电感器安装的稳定性;各端电极直接设置在各线圈的两端,其连接结构简单,加工方便。

    技术研发人员:曾学凯;肖倩;黎燕林;朱建华;王上衡;刘伟;王东
    受保护的技术使用者:深圳振华富电子有限公司;中国振华(集团)科技股份有限公司
    技术研发日:2019.06.17
    技术公布日:2020.04.03

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