[发明专利]磁元件的间隙铁心结构

说明书

相关申请的交叉引用

本申请是US10/736,059专利申请的后续部分，并且要求在先申请 US60/435,414的权利，申请日为2002年12月19日，其公开的内容在 此一并作为参考。

技术领域

本申请一般涉及电子元件的制造，特别涉及磁元件，例如感应器的 制造。

背景技术

各种磁元件，包括但不限于感应器和变压器，具有至少一个线圈布 置成环绕磁场铁心。在一些元件中，铁心组件由间隔并粘结的铁氧体磁 心构成。在使用中，铁心之间的间隙要求在铁心中储存能量，以及间隙 的导致的磁特性，包括但不限于开路电感和直流偏移特性。特别在微型 元件中，铁心之间的均匀的间隙的制造，对于可靠的、高质量的生产磁 元件是有重要意义的。

例如，环氧材料被用于粘结铁氧体磁心以生产磁元件的粘结磁心组 件。为了铁心间隙的一致性，非磁性的小圆珠，特别是玻璃球，有时被 参杂在绝缘粘合材料中，并分布在铁心之间形成间隙。加热时，环氧材 料粘结铁心，同时小圆珠分开铁心以形成间隙。粘结，仍然主要依靠环 氧材料的粘合和铁心间分布的粘合混合剂中环氧材料和小圆珠的比例。 注意到，在一些应用中，由于特殊的原因，不能使用粘结铁心，以及粘 结混合剂环氧材料和玻璃球的比例控制也是很困难的。

在其他类型的磁元件中，非磁的间隔材料用于两个磁半铁心之间， 并且两个半铁心相互压紧保持间隔材料。间隔材料通常使用纸或聚酯绝 缘材料。特别的，半铁心和间隔与被卷绕在半铁心外的带可靠相互固定， 粘合剂保证半铁心之间的固定，或者，夹具保证半铁心的固定并保持半 铁心之间的间隙。个别时候，使用多(2以上)片间隔材料，这是由于 保证结构的整体变得复杂、困难和昂贵。

其他类型的磁元件包括一个间隙底到半铁心的一部分，并保持半铁 心的部分采用前述的任意技术压紧另外的半铁心。

目前，在铁心结构中产生间隙的其他方法是先制造单片铁心，从铁 心(典型的为环形铁心)上切下薄片材料。间隙通常被粘合剂或环氧材 料填充以保持铁心的强度和形状。

近来，合成磁性陶瓷环，包括和非磁层分离以形成间隙的分层磁结 构得到了发展。例如，参见专利US6,162,311。因此，可以省去粘结材 料(例如，粘合剂)和磁心结构的外部间隙材料(例如，间隔)。

在任一种前述的装置中，导体被通常置于穿过铁心，以磁通的形式 耦合能量，磁力线穿过并环绕间隙，在铁心中形成磁路。如果导体插入 磁通线，导体中会有环流。由于环流，导体中的电阻产生热量，这降低 了磁元件的效率。导体远离磁通线的移动可以减少耦合到导体的能量， 因此可以提高元件的效率，但这会导致元件尺寸的增大，这在制造上是 不希望的。

同时，现有的磁元件通常组装成单一铁心结构。例如，当使用多个 感应器时，铁心必须物理分离以防止工作中相互干扰。元件的分离占 用了印刷电路板上的有效空间。

因此，希望提供一种磁元件，可以提高效率改进工艺性用于电路板， 而不需要增加元件的尺寸或者占用印刷电路板的空间。

附图说明

图1是用于制造磁元件的示例性间隙铁心结构的透视图。

图2是图1中所示装配有感应器的铁心的侧视图。

图3是图2中所示铁心结构和感应器剖视图。

图4是图3的局部剖视图，显示了铁心结构的磁力线。

图5是间隙铁心结构的第二实施例。

图6是间隙铁心结构的第三实施例。

图7是间隙铁心结构的第四实施例的侧视图。

图8是图7所示的铁心的底视图。

图9是图8所示的铁心结构的剖视图。

图10是图7所示的在其中设置感应器的铁心结构的侧视图。

图11是图10所示的结构的底视图。

图12是图11所示的铁心结构的侧视图。

图13是间隙铁心结构第五实施例的侧视图。

图14是图13所示的铁心的底视图。

图15是图14显示的铁心的剖视图。

图16是图13所示的铁其中设置感应器的心结构包括的侧视图。

图17是图16所示结构的底视图。

图18是图17所示铁心结构侧视图。