專利名稱：具復合式鐵心的扼流圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是關(guān)于一種扼流圈，尤指一種具復合式鐵心的扼流圈。
背景技術(shù)：
扼流圈(CHOKE)是一種非常普遍的電感元件。主要是由線圈繞組與鐵心所組成，由于空心線圈每匝產(chǎn)生的電感值很小，為了獲得一定的電感值必須增加繞組匝數(shù)，因而往往造成電感的體積過大。為了以較小的體積獲得較大的電感值，經(jīng)常采用導磁系數(shù)較高的材料作為鐵心，當鐵心的導磁系數(shù)越高，每匝的電感值越大。目前經(jīng)常采用的鐵心有下列兩種鐵粉鐵心(Iron Powder)是外表帶氧化層的鐵粉制成，由于鐵粉顆粒間相互隔開，形成了大量分布的間隙，因此不易飽和。但其缺點是導磁系數(shù)低，由于導磁系數(shù)較低，需要較多的匝數(shù)才能獲得需要的電感值，因而導致較大的寄生電容。
陶鐵磁體(Ferrite)是目前普遍使用的一種鐵心，其中錳鋅材料的導磁系數(shù)較高，電阻較小，鎳鋅材料的導磁系數(shù)較低，電阻較大。
由上述可知，不管是鐵粉鐵心或陶鐵磁體，在特性上互有優(yōu)劣，在扼流圈的典型BH曲線中(如第八圖所示)，當扼流圈通過較大的電流I1時，扼流圈就會發(fā)生飽和，導致電感值的下降，而陶鐵磁體雖然具備較高的導磁系數(shù)，但其散熱效果極差，故由上述可知，既有鐵心在特性上仍有不足之處，有待進一步檢討，并謀求可行的解決方案。

實用新型內(nèi)容基于前述理由，本實用新型的目的在于提供一種具復合式鐵心的扼流圈，可有效提高飽和點且兼具較佳的散熱效果。
為達成前述目的，本實用新型提供一種具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于其包括有一復合式鐵心，是由一第一鐵心部及一第二鐵心部組成，該第一鐵心部是于兩相對且平行的垂直臂之間形成有一水平臂而呈一H形，該第一鐵心部是由陶鐵磁體構(gòu)成；該第二鐵心部是呈片狀，該第二鐵心部兩端是分別與第一鐵心部的兩垂直臂上端連結(jié)，該第二鐵心部是由不銹鋼構(gòu)成；
一線圈，是繞設(shè)于前述第一鐵心部的水平臂上，該線圈兩端并分別設(shè)有一接腳。
所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該第二鐵心部是呈一字形，該第二鐵心部跨設(shè)于第一鐵心部的兩垂直臂上。
所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該第二鐵心部是呈ㄇ字形，該第二鐵心部具有一水平臂是跨設(shè)于第一鐵心部的兩垂直臂上，該第二鐵心部的水平臂兩端設(shè)有垂直部，該垂直部是包覆于第一鐵心部的兩垂直臂外側(cè)面上。
所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該復合式鐵心的第一鐵心部與第二鐵心部的接合處具有氣隙。
本實用新型的具復合式鐵心的扼流圈，藉前述復合式的鐵心設(shè)計不僅可降低鐵心的導磁系數(shù)而相對提高扼流圈的飽和點，同時由不銹鋼構(gòu)成的第二鐵心部可使鐵心產(chǎn)生良好的散熱效果，而具備非當理想的信賴度。

圖1是本實用新型一較佳實施例的外觀圖。
圖2是本實用新型一較佳實施例的分解圖。
圖3是本實用新型一較佳實施例的前視圖。
圖4是本實用新型一較佳實施例的BH曲線圖。
圖5是一種非復合式鐵心的前視圖。
圖6是本實用新型復合式鐵心與陶鐵磁體、鐵粉等構(gòu)成非復合鐵心的LI曲線比較圖。
圖7是本實用新型又一較佳實施例的前視圖。
圖8是習用扼流圈的BH曲線圖。
具體實施方式有關(guān)本實用新型的一較佳實施例，請參閱圖1、2所示，其包括有一復合式鐵心(10)，是由一第一鐵心部(11)及一第二鐵心部(12)組成，其中，該第一鐵心部(11)是于兩相對且平行的垂直臂(111)之間形成有一水平臂(112)而呈一H形，該第一鐵心部(11)是由陶鐵磁體(Ferrite)構(gòu)成；又第二鐵心部(12)為一字形的片體，其兩端是分別與第一鐵心部(11)的兩垂直臂(111)上端連結(jié)，該第二鐵心部(12)是由不銹鋼構(gòu)成；于本實施例中，該第一/第二鐵心部(11)/(12)之間并形成氣隙；一線圈(20)，是繞設(shè)于前述第一鐵心部(11)的水平臂(112)上(請配合參閱圖3所示)，其兩端并分別構(gòu)成一接腳(21)。
由上述說明可了解本實用新型是由一復合式鐵心(10)與一線圈(20)所組成，特別之處在于該鐵心(10)的復合式設(shè)計，與完全由陶鐵磁體或鐵粉構(gòu)成的傳統(tǒng)鐵心相較，本實用新型提供了一種迥異于該等單一材質(zhì)鐵心的復合式鐵心，利用該等設(shè)計將使扼流圈的飽和點得以大幅提高，且同時更可有效解決傳統(tǒng)陶鐵磁體鐵心所存在的散熱不佳問題，有關(guān)提高飽和點的原理分析如下首先，我們知道，NI＝HL，其中N是指線圈匝數(shù)，I為電流，H為磁場強度，L則指鐵心長度。由于本實用新型是采用一復合式鐵心，故包含兩種特性，而根據(jù)上式可延伸為下式Hferrite×Lferrite+Hsteel×Lsteel=Beqμeq×L,]]>其中Hferrite為陶鐵磁體(第一鐵心部)的磁場強度。
Hsteel為不銹鋼(第二鐵心部)的磁場強度。
Lferrite為第一鐵心部的長度。
Lsteel為第二鐵心部的長度。
Beq為等效磁通密度。
μeq為等效導磁系數(shù)。
L為鐵心的總長度。
于本實施例中，是假設(shè)Beq＝Bferrite＝Bsteel因此延伸出下式Bferriteμferrite×Lferrite+Bsteelμsteel×Lsteel=B×(Lferriteμferrite+Lsteelμsteel),]]>其中μferrite為第一鐵心部的導磁系數(shù)μteel為第二鐵心部的導磁系數(shù)，且μferrite＞＞μsteel
因此，K/μferrite＜＜1/μsteelK/μferrite+1/μsteel≅1/μsteel]]>因此，μep＝(1+K)μsteel＜＜μferrite假設(shè)Lferrite＝K Lsteel，Lsteel＝Lferrite/KLferrite＝KL/1+K，Lsteel＝L/1+KL＝Lferrite+Lsteel＝(1+K)Lsteel＝1+K/K Lferrite=B×(K1+KLμferrite+11+KLμsteel)=B×LK+1(Kμferrite+1μsteel)]]>=B×L1+K×11Kμferrite+1μsteel]]>≅B×L1+K×111μsteel=B×L1+K×1μsteel]]>由于μ是BH曲線的斜率(μ＝B/H)，當導磁系數(shù)B大幅降低，即意味著飽和點將可大幅提高。因而前述復合式鐵心(10)的BH曲線是如圖4所示，縱軸上的導磁系數(shù)Bsat降低，但電流I2亦提高，從而電感值亦可提高。由于導磁系數(shù)下降可能導致電感值的下降，此部分可透過增加線圈的匝數(shù)以獲得解決，特別是在前述第一鐵心部(31)是呈H形狀，于該實施例中，在原有的空間下，線圈(20)匝數(shù)由兩圈變成三圈，即可有效維持其電感值，且在體積上亦無擴大之虞。
如圖5所示，如令一扼流圈采取相同構(gòu)造的鐵心(30)，惟其第一、第二鐵心部(31)、(32)均由陶鐵磁體構(gòu)成，其與本實用新型采用復合式鐵心的扼流圈進行LI曲線的測試，可得如圖6所示的結(jié)果，由圖中曲線可以看出，陶鐵磁體鐵心在通過電流大于20A后，其電感值(uH)即開始下降，而圖中同時揭示鐵粉鐵心的曲線，其在電流超過5A后，其電感值(uH)即出現(xiàn)遞降現(xiàn)象。反觀本實用新型采用復合式鐵心，電流直至40A，其電感值(uH)依然不變，換言之，本實用新型采用復合式鐵心的扼流圈不因電流提高而使電感值下降，故具備理想的特性，且可證明飽和點非常高而不易飽和。
除前述可提高扼流圈的飽和點與信賴度外，由于復合式鐵心(10)中的第二鐵心部(12)是由不銹鋼構(gòu)成，相較于陶鐵磁體具有較高的導熱系數(shù)，換言之，當扼流圈工作時，其產(chǎn)生的熱能較容易由第二鐵心部(12)表面揮散，亦即具備理想的散熱效果。
又如圖7所示，是本實用新型又一較佳實施例，仍由一復合式鐵心(10)與一線圈(20)組成，該復合式鐵心(10)仍由一陶鐵磁體構(gòu)成的第一鐵心部(11)及不銹鋼構(gòu)成的第二鐵心部(12)所組成，不同處在于該第二鐵心部(12)是呈彎折成ㄇ形的片體構(gòu)成，該第二鐵心部具有水平臂及設(shè)于該水平臂兩端的垂直部，該第二鐵心部的水平臂的兩端仍與第一鐵心部(11)的兩垂直臂(111)上端連接，該第二鐵心部的水平臂兩端的垂直部則包覆于第一鐵心部(11)兩垂直臂(111)的外側(cè)面上。藉此，該復合式鐵心(10)將可進一步提升其散熱效率。
權(quán)利要求1.一種具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于其包括有一復合式鐵心，是由一第一鐵心部及一第二鐵心部組成，該第一鐵心部是于兩相對且平行的垂直臂之間形成有一水平臂而呈一H形，該第一鐵心部是由陶鐵磁體構(gòu)成；該第二鐵心部是呈片狀，該第二鐵心部兩端是分別與第一鐵心部的兩垂直臂上端連結(jié)，該第二鐵心部是由不銹鋼構(gòu)成；一線圈，是繞設(shè)于前述第一鐵心部的水平臂上，該線圈兩端并分別設(shè)有一接腳。
2.如權(quán)利要求1所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該第二鐵心部是呈一字形，該第二鐵心部跨設(shè)于第一鐵心部的兩垂直臂上。
3.如權(quán)利要求1所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該第二鐵心部是呈ㄇ字形，該第二鐵心部具有一水平臂是跨設(shè)于第一鐵心部的兩垂直臂上，該第二鐵心部的水平臂兩端設(shè)有垂直部，該垂直部是包覆于第一鐵心部的兩垂直臂外側(cè)面上。
4.如權(quán)利要求1或2或3所述的具復合式鐵心的扼流圈，其特征在于該復合式鐵心的第一鐵心部與第二鐵心部的接合處具有氣隙。
專利摘要本實用新型提供一種具復合式鐵心的扼流圈，其包括有一復合式鐵心，是由一第一鐵心部及一第二鐵心部組成，該第一鐵心部是于兩相對且平行的垂直臂之間形成有一水平臂而呈一H形，該第一鐵心部是由陶鐵磁體構(gòu)成；該第二鐵心部是呈片狀，該第二鐵心部兩端是分別與第一鐵心部的兩垂直臂上端連結(jié)，該第二鐵心部是由不銹鋼構(gòu)成；一線圈，是繞設(shè)于前述第一鐵心部的水平臂上，該線圈兩端并分別設(shè)有一接腳。本實用新型可有效提高飽和點且兼具較佳的散熱效果。
文檔編號H01F17/04GK2750430SQ20042011742
公開日2006年1月4日 申請日期2004年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2004年11月25日
發(fā)明者陳宏池, 朱武雄 申請人:見華科技股份有限公司