[发明专利]电感器芯

说明书

技术领域

本发明涉及电感器芯。

背景技术

电感器，有时也称为电抗器或扼流器，其用在诸如信号处理、噪声过滤、发电、电传输系统之类的广泛的一系列应用之中。为了提供更紧凑和更高效的电感器，可以将电感器的导电绕组围绕一个细长的导磁芯(即，电感器芯)布置。电感器芯优选地由呈现出高于空气的磁导率的材料制成，其中，电感器芯可以使能具有增加的电感的电感器。

电感器芯可用于各种设计和材料中，其中每个都具有特有的优点和缺点。但是，鉴于在不同应用中对电感器的日益增长的需求，依旧需要具有灵活并高效的设计并且可使用于广泛应用的电感器芯。

为了提供低磁阻的磁通量路径，电感器芯通常由具有高磁导率的材料制成。但是，这种材料可能很容易变得饱和，特别在较高的磁动势(MMF)的情况下。当饱和时，电感器的电感将减小，其中，电感器芯可使用于的电流范围缩小。增加可使用范围的已知措施是将磁通量屏障(例如，形式为气隙)布置在芯的被绕组围绕的部分中。被恰当布置的气隙导致最大电感的减少。它还降低了对电流变化的电感灵敏度。可以通过使用具有不同宽度的气隙来调整电感器的性能。

WO2012/093040公开了一种适用于软磁粉材料的电感器芯的设计。在制造这种现有技术的电感器芯(特别是气隙)的过程中，这种电感器芯易于产生小的公差。但是，依然期望提供一种可以被高效地制造的具有可变但仍明确限定的气隙宽度的电感器芯。

发明内容

根据第一个方面，本文所公开的是一种电感器芯的实施例，所述电感器芯包括两个单独电感器芯组件，所述两个电感器芯组件在被彼此组装时共同构成所述电感器芯并限定公共轴；其中，所述电感器芯组件例如在所述两个电感器芯组件的相应表面之间构成至少一个磁通量屏障，所述磁通量屏障具有沿相对于所述公共轴的周向的宽度；其中，通过将所述电感器芯组件围绕所述公共轴相对于彼此进行旋转，所述宽度是可调整的。

本文所描述的电感器芯的实施例考虑到多个更特定的电感器芯设计，每个设计都具有其固有优势，但是全都呈现共同的性能和与制造相关的优势。特别地，本文所描述的电感器芯的实施例适合于被高效地制造(例如，通过粉末冶金制造技术)，同时便于准确地调整气隙的宽度。电感器芯组件的周向尺寸一般由模具或压模的几何形状来限定，从而容许高精确度，同时沿轴向的尺寸由压实工艺(其容许对结果尺寸的稍低精确度的控制)的工艺参数限定。另外，可以在制造电感器期间通过将不同组件围绕公共轴向相对于彼此进行旋转来方便地调整沿周向的尺寸。因此，在磁通量路径的圆周部分中提供磁通量屏障促进可调整的通量屏障和屏障尺寸的高精确度，从而提高电感器性能。可以知道，电感器芯组件中的每一个都可以成形为一个零件。

在一些实施例中，所述两个电感器芯组件中的第一电感器芯组件包括第一组凸出物，所述两个电感器芯组件中的第二电感器芯组件包括第二组凸出物；其中，所述第二组的凸出物与所述第一组的凸出物相交错，以便在所述第二组的每个凸出物与所述第一组的相应相邻凸出物之间限定相应通量屏障。每组的凸出物可以从相应基底部件径向和/或轴向地延伸，从而通过旋转每组的凸出物从其延伸的对应基底部件，允许该组的全部凸出物的位置的同时周向位移。可以将所述凸出物成形为细长的齿，例如，以梳状间隔地分布。特别地，所述齿可以沿圆周分布。

特别地，所述电感器芯可以包括第一和第二基底部件以及至少第一轴向延伸的芯部件，所述第一芯部件的形状和尺寸被设置为在所述第一和第二基底部件之间提供磁通量路径。因此，可以在所述第一轴向延伸的芯部件的相对端处提供所述第一基底部件和所述第二基底部件。所述第一芯部件可以包括从所述第一基底部件向所述第二基底部件轴向延伸的第一组凸出物以及从所述第二基底部件向所述第一基底部件轴向延伸的第二组凸出物；其中，所述第二组的凸出物与所述第一组的凸出物相交错，以便在所述第二组的每个凸出物与所述第一组的相应相邻凸出物之间限定相应通量屏障。因此，通过在所述第一和第二基底部件之间的芯部件的磁通量穿过在所述第一组的突出物与所述第二组的相邻凸出物之间的沿周向的通量屏障。可以通过将所述第一组凸出物从中延伸的所述第一基底部件相对于所述第二组凸出物从中延伸的所述第二基底部件进行旋转来方便地调整所述通量屏障的宽度。因此，所述两个单独电感器芯组件中的第一电感器芯组件可以包括所述第一基底部件和所述第一组凸出物，所述两个电感器芯组件中的第二电感器芯组件可以包括所述第二基底部件和所述第二组凸出物。