[实用新型]一种采用堆叠磁芯的电感有效

专利信息
申请号: 202121881555.3 申请日: 2021-08-12
公开(公告)号: CN215834374U 公开(公告)日: 2022-02-15
发明(设计)人: 陈材;王志伟;唐紫嫣;康勇 申请(专利权)人: 华中科技大学
主分类号: H01F27/24 分类号: H01F27/24;H01F27/30
代理公司: 华中科技大学专利中心 42201 代理人: 李智
地址: 430074 湖北*** 国省代码: 湖北;42
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摘要:
搜索关键词: 一种 采用 堆叠 电感
【说明书】:

实用新型公开了一种采用堆叠磁芯的电感,属于电感技术领域。电感具体结构包括相同且堆叠放置的多个磁芯,以及绕制在所述多个磁芯上的绕组。本实用新型采用堆叠磁芯设计的电感结构,可以降低电感损耗;同时可以实现设计较优的磁芯大小,进而实现较优的电路设计,降低成本。

技术领域

本实用新型涉及电感技术领域,具体为一种采用堆叠磁芯的电感。

背景技术

电感是能够把电能转化为磁能而存储起来的元件。电感器的结构类似于变压器,但只有一个绕组。电感器一般由骨架、绕组、屏蔽罩、封装材料、磁芯等组成。线圈绕组由漆包线绕制而成,漆包线彼此互相绝缘,绕组有单层和多层之分。磁芯材料可以选取磁粉芯、硅钢片、铁氧体、非晶等材料,在实际应用中,可根据电感的工作频率和电流电压大小,对比各种材料的数据手册中的损耗曲线图以及成本等,选取适用于工作条件的最优材料。

在电路中,电感的体积较大,为了提高电路的功率密度,需要提高电感频率,减小电感、变压器等元件的体积。但随着频率的增加,电感的磁芯损耗会增加,且由于绕组的趋肤效应和邻近效应的影响使得绕组损耗更大,总损耗增大,使得电路的效率降低。因此在高频工作下,优化电感结构以减小电感的损耗,提高电路效率很重要。

现有技术中,常用的单个磁芯的电感或者单个磁芯的电感串联而成的电感,为了达到预定的电感量,通常需要绕组匝数比较大,使得绕组长度比较长,导致电感损耗增多,电路效率降低;另外,在实际应用中,当采用AP法选择磁芯时,磁芯的大小必须比AP法,即面积乘积法计算出的电感磁芯大,当市面上没有与所需磁芯大小很相近的磁芯时,只能选更大的磁芯,造成浪费。

实用新型内容

针对现有技术的缺陷和改进需求,本实用新型提供了一种采用堆叠磁芯的电感,其目的在于,在避免磁芯浪费的情况下,减小高频工作下电感的损耗,提高电路的效率。

一种采用堆叠磁芯的电感,包括:相同且堆叠放置的多个磁芯,以及绕制在所述多个磁芯上的绕组。

进一步地,所述多个磁芯同轴设置。

进一步地,所述磁芯的材料为铁硅铝、铁氧体、硅钢片或非晶材料。

进一步地,所述绕组采用多股并绕的方式绕制在磁芯上。

进一步地,在磁芯外侧绕制有一层绕组,磁芯内侧绕制有两层绕组。

进一步地,所述绕组是漆包线、利兹线、铜箔或PCB绕组。

进一步地,所述多个磁芯里面有导热材料。

进一步地,所述导热材料为环氧树脂灌封胶。

总体而言,通过本实用新型所构思的以上技术方案,能够取得以下有益效果:

1、本实用新型采用堆叠磁芯设计的电感结构,相比单个磁芯串联来说,在达到相同电感量时,可以减少绕组长度,从而减小绕组损耗,进而降低电感损耗,从而提高电路的效率。

2、根据本实用新型设计的堆叠磁芯的电感结构,通过若干个小的磁芯堆叠可以得到所需较优的磁芯大小,实现较优的电路设计。在实际应用中,磁芯的大小必须比AP法,即面积乘积法计算出的电感磁芯大,当市面上没有与所需磁芯大小很相近的磁芯时,本实用新型的设计可以避免只能选更大的磁芯造成浪费的问题。

3、本实用新型采用磁芯外侧一层绕组,磁芯内侧两层绕组的结构,可以减少绕组间分布电容的影响,同时减小磁场强度,减小损耗。

4、本实用新型采用漆包线或利兹线或铜箔或PCB绕组,根据电流大小选取多股并绕的方式,在一定程度上降低趋肤效应的影响,减少绕组损耗。

附图说明

图1是本实用新型设计的堆叠磁芯的电感结构示意图。

图2是本实用新型设计的磁芯堆叠结构示意图。

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