一種電磁爐用濾波電感及制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種電磁爐用濾波電感及制備方法，包括一種電磁爐用濾波電感，包括銅線圈和包覆于銅線圈外圍呈圓柱狀或方塊狀的鐵芯；所述鐵芯底部設(shè)置有與其垂直的兩個(gè)電極；所述鐵芯由金屬軟磁粉末壓制而成；所述銅線圈表面附有第一絕緣層；所述鐵芯外圍設(shè)置有第二絕緣層。其制備方法為：第一步是原材料選用；第二步是原材料表面處理；第三步是粉末造粒；第四步是電感成型；第五步是電感成型后處理。通過上述步驟制備出的電感具有體積小、耐電流、成本低的特點(diǎn)，可以替代目前廣泛使用的鐵粉芯磁環(huán)，并具有節(jié)約空間和成本、能量損耗小的優(yōu)勢。
【專利說明】一種電磁爐用濾波電感及制備方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種電磁爐用濾波電感及制備方法，屬于電子器件制作工藝技術(shù)領(lǐng) 域。
[0002]

【背景技術(shù)】
[0003] 在電力電子器件中，例如開關(guān)電源、LED電源、逆變器、變頻器、電子變壓器、電源適 配器、共模電感、差模電感、功率輸出電感、電抗器等，軟磁材料和開關(guān)器件構(gòu)成以上這些現(xiàn) 代電力電子器件的兩大支撐材料。其中，軟磁材料主要有鐵氧體、金屬帶材、磁粉芯等；目前 家電領(lǐng)域應(yīng)用最多的是由還原鐵粉做成的鐵粉芯，是磁粉芯的一種；其最大的特點(diǎn)在于價(jià) 格低廉，因此應(yīng)用的場合也最多；但是電力電子高功率密度、小型化的要求使得鐵粉芯越來 越受到挑戰(zhàn)；因此，業(yè)內(nèi)開始使用鐵硅合金和鐵硅鋁合金的磁粉芯以期提高產(chǎn)品的特性，但 是其高昂的價(jià)格制約了其發(fā)展。
[0004]


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 為了解決上述問題，本發(fā)明提出了一種電磁爐用濾波電感及制備方法，通過在磁 路結(jié)構(gòu)上對(duì)現(xiàn)有鐵粉芯進(jìn)行改進(jìn)，從而進(jìn)一步挖掘鐵粉芯的潛力并發(fā)揮鐵粉芯價(jià)格低的優(yōu) 勢。
[0006] 本發(fā)明的電磁爐用濾波電感；包括銅線圈和包覆于銅線圈外圍呈圓柱狀或方塊狀 的鐵芯；所述鐵芯底部設(shè)置有與其垂直的兩個(gè)電極；所述鐵芯由金屬軟磁粉末壓制而成； 所述銅線圈表面附有第一絕緣層；所述鐵芯外圍設(shè)置有第二絕緣層。
[0007] 作為優(yōu)選方案，所述的電感所用金屬軟磁粉末為還原鐵粉，其粒度分布范圍為 45?100um。
[0008] 進(jìn)一步地，所述的第一絕緣層為高分子聚合物；第二絕緣層材料為環(huán)氧樹脂絕緣 漆。
[0009] 作為優(yōu)選方案，所述的第一絕緣層厚度為0. 05-0. 1mm。
[0010] 作為優(yōu)選方案，所述的電極長度為3-10mm ; 上述的電磁爐用濾波電感，可通過下述的制備方法實(shí)現(xiàn)：所述的制備方法包括以下步 驟： 第一步，原材料選用：選用還原鐵粉作為該電感的鐵芯，采用純銅作為銅線圈材料；選 用還原鐵粉的粒度分布范圍在45~100um。
[0011] 第二步，原材料表面處理：將銅線圈表面涂上一層層5-10um厚的絕緣層；取用 0. 05~0. 2 wt%的磷酸和磷酸的:Γ10倍重量的丙酮或酒精配置成溶液，接著將溶液倒入裝有 余量還原鐵粉的容器中不斷攪拌。
[0012] 第三步，粉末造粒：稱量1. (Γ3. 0 wt%鐵粉重量的粘結(jié)劑，并稱該粘結(jié)劑重量2、 倍的稀釋劑進(jìn)行混合溶解為透明的溶液；所述的稀釋劑為丙酮或酒精；接著，將該溶液逐 步倒入第三步混合好的還原鐵粉中并不斷攪拌，直至液體與粉末充分接觸；接著將所述的 還原鐵粉在噴霧造粒機(jī)上進(jìn)行造粒處理，獲得粒度均勻地團(tuán)聚狀粉末，最后在干燥箱中烘 干為具有流動(dòng)性的粉末； 第四步，電感成型，首先從是將線圈放入下沖，將電極插入下沖的兩個(gè)孔中；其次是將 陰模升起到填粉位置并在模腔中填入第三步制備的粉末；接著是通過壓制壓力作用上沖頭 緩慢壓下，使粉末與埋入其中的線圈同時(shí)經(jīng)歷壓縮過程并最終成型為電感的形狀；接著是 先將壓制壓力卸載，且保持上沖頭位置不動(dòng)，同時(shí)將陰模退回到初始位置接著，上沖頭退回 到初始位置；最后是將陰模升起到填粉位置并立即返回到初始位置；最后取出電感； 第五步，電感成型后處理：首先將成型后的電感放入烤箱并在100-150°C烘烤1~3小 時(shí)；接著將電感表面噴涂一層環(huán)氧樹脂絕緣漆；利用夾具對(duì)電感的電極整形；最后將電極 的表面絕緣物質(zhì)剝除使其具備導(dǎo)電功能。
[0013] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，其具有以下有益效果：本發(fā)明的電磁爐用濾波電感及 制備方法，其在相同應(yīng)用條件下與一般的鐵粉芯電感相比，具有直流電阻，該電感的直流電 阻低為ΙΟ-ΙΟΟπιΩ ;另外其能量損耗低、體積小、耐電流和成本低的特點(diǎn)，可以替代目前廣 泛使用的鐵粉芯磁環(huán)，并具有節(jié)約空間和成本、能量損耗小的優(yōu)勢。
[0014]

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 附圖1是本發(fā)明所述電感成型的原理示意圖。
[0016]

【具體實(shí)施方式】
[0017] 本發(fā)明的工作原理是：對(duì)現(xiàn)有的鐵粉芯磁路結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的一些改進(jìn)。
[0018] 本發(fā)明的電磁爐用濾波電感；包括銅線圈和包覆于銅線圈外圍呈圓柱狀或方塊狀 的鐵芯；所述鐵芯底部設(shè)置有與其垂直的兩個(gè)電極；所述鐵芯由金屬軟磁粉末壓制而成； 所述銅線圈表面附有第一絕緣層；所述鐵芯外圍設(shè)置有第二絕緣層。
[0019] 其中，所述的電感所用金屬軟磁粉末為還原鐵粉，其粒度分布范圍為45~100um ; 所述的第一絕緣層為高分子聚合物；第二絕緣層材料為環(huán)氧樹脂絕緣漆；所述的第一絕緣 層厚度為〇· 05-0. 1mm ;所述的電極長度為3-10mm ; 上述的電磁爐用濾波電感，可通過下述的制備方法實(shí)現(xiàn)：所述的制備方法包括以下步 驟： 第一步，原材料選用：選用還原鐵粉作為該電感的鐵芯，采用純銅作為銅線圈材料；選 用還原鐵粉的粒度分布范圍在45~100um。
[0020] 第二步，原材料表面處理：將銅線圈表面涂上一層層5-10um厚的絕緣層；取用 0. 05~0. 2 wt%的磷酸和磷酸的:Γ10倍重量的丙酮或酒精配置成溶液，接著將溶液倒入裝有 余量還原鐵粉的容器中不斷攪拌。
[0021] 第三步，粉末造粒：稱量1. (Γ3. 0 wt%鐵粉重量的粘結(jié)劑，并稱該粘結(jié)劑重量2、 倍的稀釋劑進(jìn)行混合溶解為透明的溶液；所述的稀釋劑為丙酮或酒精；接著，將該溶液逐 步倒入第三步混合好的還原鐵粉中并不斷攪拌，直至液體與粉末充分接觸；接著將所述的 還原鐵粉在噴霧造粒機(jī)上進(jìn)行造粒處理，獲得粒度均勻地團(tuán)聚狀粉末，最后在干燥箱中烘 干為具有流動(dòng)性的粉末； 第四步，電感成型：如圖1所示，首先從是將線圈1放入下沖5,將電極插入下沖5的兩 個(gè)孔中；其次是將陰模2升起到填粉位置并在模腔中填入第三步制備的粉末3 ;接著是通過 壓制壓力作用上沖頭4緩慢壓下，使粉末3與埋入其中的線圈1同時(shí)經(jīng)歷壓縮過程并最終 成型為電感的形狀；接著是先將壓制壓力卸載，且保持上沖頭位置不動(dòng)，同時(shí)將陰模2退回 到初始位置接著，上沖頭4退回到初始位置；最后是將陰模2升起到填粉位置并立即返回到 初始位直；最后取出電感； 第五步，電感成型后處理：首先將成型后的電感放入烤箱并在100-150°C烘烤1~3小 時(shí)；接著將電感表面噴涂一層環(huán)氧樹脂絕緣漆；利用夾具對(duì)電感的電極整形；最后將電極 的表面絕緣物質(zhì)剝除使其具備導(dǎo)電功能。
[0022] 上面所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本發(fā)明的構(gòu) 思和范圍進(jìn)行限定。在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)構(gòu)思的前提下，本領(lǐng)域普通人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù) 方案做出的各種變型和改進(jìn)，均應(yīng)落入到本發(fā)明的保護(hù)范圍，本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容， 已經(jīng)全部記載在權(quán)利要求書中。
【權(quán)利要求】
1. 一種電磁爐用濾波電感，其特征在于：包括銅線圈和包覆于銅線圈外圍呈圓柱狀或 方塊狀的鐵芯；所述鐵芯底部設(shè)置有與其垂直的兩個(gè)電極；所述鐵芯由金屬軟磁粉末壓制 而成；所述銅線圈表面附有第一絕緣層；所述鐵芯外圍設(shè)置有第二絕緣層。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐用濾波電感，其特征在于：所述的電感所用金屬軟磁 粉末為還原鐵粉，其粒度分布范圍為45~100um。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁爐用濾波電感，其特征在于：所述的第一絕緣層為高分 子聚合物；第二絕緣層材料為環(huán)氧樹脂絕緣漆。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁爐用濾波電感，其特征在于：所述的第一絕緣層厚 度為 0· 05-0· 1mm。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種電磁爐用濾波電感，其特征在于：所述的電極長度為 3~10mmη
6. -種如權(quán)利要求1至5任一權(quán)利要求所述的電磁爐用濾波電感的制備方法，其特征 在于，所述的制備方法包括以下步驟： 第一步，原材料選用：選用還原鐵粉作為該電感的鐵芯，采用純銅作為銅線圈材料；選 用還原鐵粉的粒度分布范圍在45~100um ; 第二步，原材料表面處理：將銅線圈表面涂上一層層5-lOum厚的絕緣層；取用 0. 05~0. 2 wt%的磷酸和磷酸的:Γ10倍重量的丙酮或酒精配置成溶液，接著將溶液倒入裝有 余量還原鐵粉的容器中不斷攪拌； 第三步，粉末造粒：稱量1. (Γ3. 0 wt%鐵粉重量的粘結(jié)劑，并稱該粘結(jié)劑重量2飛倍的 稀釋劑進(jìn)行混合溶解為透明的溶液；所述的稀釋劑為丙酮或酒精；接著，將該溶液逐步倒 入第三步混合好的還原鐵粉中并不斷攪拌，直至液體與粉末充分接觸；接著將所述的還原 鐵粉在噴霧造粒機(jī)上進(jìn)行造粒處理，獲得粒度均勻地團(tuán)聚狀粉末，最后在干燥箱中烘干為 具有流動(dòng)性的粉末； 第四步，首先從是將線圈放入下沖，將電極插入下沖的兩個(gè)孔中；其次是將陰模升起到 填粉位置并在模腔中填入第三步制備的粉末；接著是通過壓制壓力作用上沖頭緩慢壓下， 使粉末與埋入其中的線圈同時(shí)經(jīng)歷壓縮過程并最終成型為電感的形狀；接著是先將壓制 壓力卸載，且保持上沖頭位置不動(dòng)，同時(shí)將陰模退回到初始位置接著，上沖頭退回到初始位 置；最后是將陰模升起到填粉位置并立即返回到初始位置；最后取出電感； 第五步，電感成型后處理：首先將成型后的電感放入烤箱并在100-150°C烘烤1~3小 時(shí)；接著將電感表面噴涂一層環(huán)氧樹脂絕緣漆；利用夾具對(duì)電感的電極整形；最后將電極 的表面絕緣物質(zhì)剝除。
【文檔編號(hào)】H01F27/32GK104064320SQ201410125212
【公開日】2014年9月24日 申請(qǐng)日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】汪民, 郭峰 申請(qǐng)人:廣州市德瓏電子器件有限公司