專利名稱：共模電感及濾波器的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電感領域，尤其涉及一種共模電感及濾波器。
背景技術：
一般電子產(chǎn)品的電路板上均混合了各種高頻電路、數(shù)字電路和模擬電路，它們工作時將產(chǎn)生大量高頻電磁波互相干擾，即EMI (Electromagneticlnterference,電磁干擾)。因此，人們對電子產(chǎn)品的設計制定了規(guī)章，以確保電子產(chǎn)品符合嚴格的磁化系數(shù)及發(fā)射準則，即電磁兼容(ElectromagneticCompatibility，EMC)。目前，任何電子、電氣產(chǎn)品，其電磁兼容性能都需要滿足相應的電磁兼容國際標準或電磁兼容國家標準。為了降低產(chǎn)品的輻射發(fā)射，實現(xiàn)產(chǎn)品的電磁兼容性，鎳鋅共模電感是在產(chǎn)品的電源端口或信號端口使用的一種常見濾波器件?，F(xiàn)有的鎳鋅共模電感，通過將線束繞制在一個鎳鋅磁環(huán)上構成，該共模電感雖然可以起到抑制高頻的能力，但是通常情況下，磁環(huán)上的繞線產(chǎn)生的磁通有一部分會通過磁環(huán)外的空氣閉合，產(chǎn)生漏磁，導致抑制高頻的效果不夠好。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種共模電感，旨在提高抑制高頻的能力。本實用新型提供了一種共模電感，包括內(nèi)導磁體及外導磁體，所述內(nèi)導磁體上設有至少兩組繞組，且內(nèi)導磁體與外導磁體套合。優(yōu)選地，所述外導磁體的內(nèi)徑近似于所述內(nèi)導磁體的外徑與兩倍的所述繞組線徑的和。優(yōu)選地，所述繞組包括一第一繞線組及至少一第二繞線組，且第一繞線組在內(nèi)導磁體上的繞線方向與第二繞線組在內(nèi)導磁體上的繞線方向相反。優(yōu)選地，所述內(nèi)導磁體為分立結構或者整體結構。優(yōu)選地，所述外導磁體為整體結構。優(yōu)選地，所述外導磁體為分立結構。優(yōu)選地，所述所述外導磁體的兩端面上還分別設有覆蓋內(nèi)導磁體兩端面的蓋合部。優(yōu)選地，所述蓋合部之間的距離近似于內(nèi)導磁體的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組線徑的和。本實用新型還提供了一種濾波器，包括共模電感，該共模電感包括內(nèi)導磁體及外導磁體，所述內(nèi)導磁體上設有至少兩組繞組，且內(nèi)導磁體與外導磁體套合。本實用新型通過使用內(nèi)導磁體與外導磁體套合形成的共模電感，外導磁體可以很好地解決內(nèi)導磁體上的導線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進一步降低了繞組產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實現(xiàn)了更強的高頻抑制能力。
圖1為本實用新型共模電感一實施例的俯視結構示意圖；圖2為圖1中共模電感沿A-A線的剖面結構示意圖；圖3為本實用新型共模電感另一實施例的剖面結構示意圖；圖如為本實用新型共模電感中內(nèi)導磁體為分立結構，外導磁體為整體結構的結構示意圖；圖4b為本實用新型共模電感中內(nèi)導磁體及外導磁體均為整體結構的結構示意圖；圖如為本實用新型共模電感中內(nèi)導磁體及外導磁體均為分立結構的結構示意圖；圖恥為本實用新型共模電感中內(nèi)導磁體為整體結構，外導磁體為分立結構的結構示意圖；圖6為現(xiàn)有技術中的共模電感應用于DC/DC變換器中進行CISPR25測試的結果示意圖；圖7為本實用新型的共模電感應用于DC/DC變換器中進行CISPR25測試的結果示意圖。本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
具體實施方式
以下結合說明書附圖及具體實施例進一步說明本實用新型的技術方案。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。參照圖1及圖2，本實用新型共模電感包括內(nèi)導磁體10及外導磁體20，該內(nèi)導磁體10上設有至少兩繞組30，且內(nèi)導磁體10與外導磁體20套合。該繞組30包括一第一繞線組31及一第二繞線組32。而且第一繞線組31由導線沿內(nèi)導磁體10從外向內(nèi)順時針繞制，第二繞線組32由導線沿內(nèi)導磁體從外向內(nèi)逆時針繞制，且第一繞線組31與第二繞線組 32在內(nèi)導磁體10上的繞線位置成對角線設置。當然，該繞組30還可包括第三繞組、第四繞組等等。上述內(nèi)導磁體10的形狀可以是環(huán)形、長條形等形狀，而外導磁體20的形狀與內(nèi)導磁體10的形狀匹配，且外導磁體20的內(nèi)壁形成收容空間，用于收容內(nèi)導磁體10。本實用新型一種實施方式中，內(nèi)導磁體10為長條體，則外導磁體20則為中空的長條體，其側壁將內(nèi)導磁體10收容在外導磁體20內(nèi)。在本實用新型另一種實施方式中，內(nèi)導磁體10為環(huán)形體，則外導磁體也為環(huán)形體，其側壁將內(nèi)導磁體10收容在外導磁體20內(nèi)，如圖1所示。本實用新型共模電感通過使用內(nèi)導磁體10與外導磁體20套合形成，外導磁體20 可以很好地解決內(nèi)導磁體10上的導線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進一步降低了繞組30產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實現(xiàn)了更強的高頻抑制能力。如圖2所示，上述內(nèi)導磁體10包括外側壁11及兩端面12，且外側壁與端面平行的截面形狀可以為圓形，也可以為三角形或者多邊形，在此不做限定。上述外導磁體20的內(nèi)側壁21的形狀與內(nèi)導磁體10的外側壁11的形狀適配。且外導磁體20的內(nèi)徑近似于內(nèi)導磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和。本實用新型一種實施方式中，該外導磁體20的內(nèi)徑略大于內(nèi)導磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，且外導磁體20與設置有繞組30 的內(nèi)導磁體10通過固定裝置(圖中未示出)固定，以形成共模電感。該固定裝置可以為塑膠外殼，且塑膠外殼設置卡持塊，外導磁體20與內(nèi)導磁體10均收容在塑膠外殼內(nèi)并與通過卡持塊與塑膠外殼卡持固定；還可以為粘性劑，該粘性劑設置在內(nèi)導磁體10與外導磁體20 之間，用于固定內(nèi)導磁體10及外導磁體20。本實用新型另一種實施方式中，該外導磁體20 的內(nèi)徑等于內(nèi)導磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導磁體20與設置有繞組30的內(nèi)導磁體10恰好配合，形成共模電感。本實用新型又一種實施方式中，該外導磁體20的內(nèi)徑略小于內(nèi)導磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導磁體20 與設置有繞組30的內(nèi)導磁體10過隙配合，形成共模電感。參照圖3，上述外導磁體20的兩端面上還分別設置蓋合部22，該蓋合部22由外導磁體20的兩端面的邊緣向中心延伸形成，該蓋合部22可以覆蓋內(nèi)導磁體10兩端面12。而且所述蓋合部22之間的距離近似于內(nèi)導磁體10的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組30 線徑的和。本實用新型一種實施方式中，該外導磁體20兩端的蓋合部22之間的距離略大于內(nèi)導磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30線徑的和，且外導磁體20與設置有繞組 30的內(nèi)導磁體10通過固定裝置(圖中未示出)固定，以形成共模電感。該固定裝置可以為粘性劑，該粘性劑設置在內(nèi)導磁體10與外導磁體20之間，用于固定內(nèi)導磁體10及外導磁體20。本實用新型另一種實施方式中，該外導磁體20兩端的蓋合部22之間的距離等于內(nèi)導磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導磁體20與設置有繞組30的內(nèi)導磁體10恰好配合，形成共模電感。本實用新型又一種實施方式中，該外導磁體20兩端的蓋合部22之間的距離略小于內(nèi)導磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30 線徑的和，從而使得外導磁體20與設置有繞組30的內(nèi)導磁體10過隙配合，形成共模電感。 該外導磁體20不但從內(nèi)導磁體10的外側壁11屏蔽了其導線的漏磁，還從內(nèi)導磁體10的兩端面12屏蔽了其導線的漏磁。參照圖4a、圖4b，上述內(nèi)導磁體10可以為分立結構或者整體結構，外導磁體20可以為整體結構。分立結構指內(nèi)導磁體10由兩個分立的磁體組成，每一個磁體可以為弧型結構。整體結構指內(nèi)導磁體10由封閉的磁體組成。該分立結構形成的內(nèi)導磁體10可以通過繞組30使之合并；也可以通過外導磁體20的套合作用使之合并；還可以通過固定裝置將其合并且固定，例如將其合并焊接在同一塊電路板上。參照圖5a、圖5b，上述內(nèi)導磁體10可以為分立結構或者整體結構，外導磁體20可以為分立結構。該分立結構形成的內(nèi)導磁體10可以通過繞組30使之合并，也可以通過外導磁體20的套合作用使之合并；還可以通過固定裝置將其合并且固定，例如將內(nèi)導磁體10 合并焊接在同一塊電路板上，也可以通過粘性劑將其固定。分立結構的外導磁體20則通過固定裝置將其合并且固定，例如通過塑膠外殼將其固定；也可以通過粘性劑將其固定，還可以將其合并焊接在同一塊電路板上。上述內(nèi)導磁體與外導磁體的材質(zhì)可以是鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，也可以是其它磁導材料。在本實用新型一種實施方式中，內(nèi)導磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，外導磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料；在本實用新型另一種實施方式中，內(nèi)導磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，外導磁體的材質(zhì)為錳鋅鐵氧體材料。由于鎳鋅材料的特性是具有較低的初磁導率，但在高頻率時仍然能保持初磁導率。而錳鋅材料的特性則恰恰相反，其具有很高的初磁導率，但在低頻時磁導率會衰減。故鎳鋅材料適用于削減高頻EMI，而錳鋅材料適用于削減低頻EMI。因此，優(yōu)選地，當內(nèi)導磁體10與外導磁體20的材質(zhì)均為鎳鋅鐵氧體材料時，其形成的共模電感對削減高頻EMI效果是最佳的。本實用新型的共模電感可以應用于各種電子設備中，而且起到了很好的高頻抑制效果，尤其是適應于使用Cisra25標準進行測試的電子設備，將共模電感串聯(lián)在電子設備的輸入或者輸出功率線路上，或者電子設備的輸入輸出信號上。例如將本實用新型的共模電感應用于電動車輛的DC/DC變換器，對其進行CISPR25標準測試，測試結果表明其通過了電磁兼容國際標準CISPR25中輻射發(fā)射的Class 3限值。參照圖6，為現(xiàn)有技術中不加外導磁體的共模電感的測試結果；參照圖7，為本實用新型的共模電感的測試結果。由圖6及圖7可知，相對于現(xiàn)有技術的共模電感，使用本使用新型共模電感的DC/DC變換的測試結果在多個頻點上降低了 4dB。本實用新型還提供了一種濾波器，該濾波器可以包括上述任意一種共模電感。如圖1所示，該共模電感可以包括內(nèi)導磁體10及外導磁體20，所述內(nèi)導磁體10上設有至少兩組繞組30，且內(nèi)導磁體10與外導磁體20套合。上述內(nèi)導磁體10的形狀可以是環(huán)形、長條形等形狀，而外導磁體20的形狀與內(nèi)導磁體10的形狀匹配，且外導磁體20的內(nèi)壁形成收容空間，用于收容內(nèi)導磁體10。如圖2所示，上述內(nèi)導磁體10包括外側壁11及兩端面12，且外側壁與端面平行的截面形狀可以為圓形，也可以為三角形或者多邊形，在此不做限定。上述外導磁體20的內(nèi)側壁21的形狀與內(nèi)導磁體10的外側壁11的形狀適配。且外導磁體20的內(nèi)徑近似于內(nèi)導磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和。 如圖3所示，上述外導磁體20的兩端面上還分別設置蓋合部22，該蓋合部22由外導磁體20的兩端面的邊緣向中心延伸形成，該蓋合部22可以覆蓋內(nèi)導磁體10兩端面12。 而且所述蓋合部22之間的距離近似于內(nèi)導磁體10的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組 30線徑的和。上述內(nèi)導磁體10可以為分立結構或整體結構，外導磁體20可以為整體結構，如圖 4a、圖4b所示。上述內(nèi)導磁體10可以為分立結構或整體結構，外導磁體20可以為分立結構，如圖及圖恥所示。本實用新型濾波器用于各種電子設備中的濾波功能，通過使用內(nèi)導磁體10與外導磁體20套合形成，外導磁體20可以很好地解決內(nèi)導磁體10上的導線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進一步降低了繞組30產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實現(xiàn)了更強的高頻抑制能力。以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制其專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結構變換，直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。
權利要求1.一種共模電感，其特征在于，包括內(nèi)導磁體及外導磁體，所述內(nèi)導磁體上設有至少兩組繞組，且內(nèi)導磁體與外導磁體套I=I O
2.根據(jù)權利要求1所述的共模電感，其特征在于，所述外導磁體的內(nèi)徑近似于所述內(nèi)導磁體的外徑與兩倍的所述繞組線徑的和。
3.根據(jù)權利要求2所述的共模電感，其特征在于，所述繞組包括一第一繞線組及至少一第二繞線組，且第一繞線組在內(nèi)導磁體上的繞線方向與第二繞線組在內(nèi)導磁體上的繞線方向相反。
4.根據(jù)權利要求3所述的共模電感，其特征在于，所述內(nèi)導磁體為分立結構或者整體結構。
5.根據(jù)權利要求4所述的共模電感，其特征在于，所述外導磁體為整體結構。
6.根據(jù)權利要求4所述的共模電感，其特征在于，所述外導磁體為分立結構。
7.根據(jù)權利要求2所述的共模電感，其特征在于，所述所述外導磁體的兩端面上還分別設有覆蓋內(nèi)導磁體兩端面的蓋合部。
8.根據(jù)權利要求7所述的共模電感，其特征在于，所述蓋合部之間的距離近似于內(nèi)導磁體的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組線徑的和。
9.一種濾波器，其特征在于，包括權利要求1至8中任一項所述的共模電感。
專利摘要本實用新型公開了一種共模電感，包括內(nèi)導磁體及外導磁體，所述內(nèi)導磁體上設有至少兩組繞組，且內(nèi)導磁體與外導磁體套合。本實用新型還提供了一種包括該共模電感的濾波器。本實用新型通過使用內(nèi)導磁體與外導磁體套合形成的共模電感，使得外導磁體可以很好地解決內(nèi)導磁體上的導線產(chǎn)生的磁通泄漏，從而進一步降低了繞組產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實現(xiàn)了更強的高頻抑制能力。
文檔編號H01F27/30GK202285185SQ20112035812
公開日2012年6月27日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權日2011年9月22日
發(fā)明者程剛 申請人:艾默生網(wǎng)絡能源有限公司