本發(fā)明涉及一種電感器,特別是涉及一種具有共模差模電感功能的電感裝置。
背景技術(shù):
隨著科技的進(jìn)展,電子產(chǎn)品逐漸往小型化的方向發(fā)展,使得電子產(chǎn)品內(nèi)的組件密度提高,而易被電磁干擾(electromagneticinterference,emi)影響,一般常使用電感器以將emi濾除。詳細(xì)而言,在電路流通的傳導(dǎo)型emi能被分解成共模噪聲與差模噪聲二個(gè)分量,現(xiàn)有技術(shù)是采用共模電感器(commonmodechoke,cmc)消除共模噪聲,并采用差模電感器(differentialmodechoke,dmc)消除差模噪聲。然而電路的共模電感器以及差模電感器所占據(jù)的空間不利于電子產(chǎn)品的小型化,因此有必要提出一種電感裝置,能消除共模噪聲及差模噪聲的功能且體積更小。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
因此,本發(fā)明的目的即在提供一種電感裝置,能夠提供共模差模電感功能且體積更小。
本發(fā)明為解決現(xiàn)有技術(shù)的問(wèn)題所采用的技術(shù)手段是提供一種具有共模差模電感功能的電感裝置,包含:電感框體,具有第一繞線部、第二繞線部及由所述的第一繞線部與所述的第二繞線部所環(huán)繞的容置區(qū),所述的第一繞線部及所述的第二繞線部對(duì)稱設(shè)置于所述的容置區(qū)的兩側(cè),所述的第一繞線部具有第一繞線部正表面及第一繞線部背表面,所述的第二繞線部具有第二繞線部正表面及第二繞線部背表面,所述的第一繞線部正表面與所述的第二繞線部正表面面向第一方向,所述的第一繞線部背表面與所述的第二繞線部背表面面向第二方向,且所述的第一方向與所述的第二方向?yàn)橄喾捶较?;第一線圈,具有第一繞組上端部及第一繞組下端部,所述的第一繞組上端部位于所述的第一繞線部正表面的外側(cè),所述的第一繞組下端部位于所述的第一繞線部背表面的外側(cè);第二線圈,具有第二繞組上端部及第二繞組下端部,所述的第二繞組上端部位于所述的第二繞線部正表面的外側(cè),所述的第二繞組下端部位于所述的第二繞線部背表面的外側(cè);以及一導(dǎo)磁構(gòu)件,為磁性材質(zhì),所述的導(dǎo)磁構(gòu)件以相對(duì)兩端部接合或間隔于所述的電感框體的內(nèi)緣從而設(shè)置于所述的容置區(qū)中,且所述的導(dǎo)磁構(gòu)件 隔設(shè)于所述的第一線圈與所述的第二線圈之間從而分別與所述的第一線圈與所述的第二線圈為磁感應(yīng)。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的導(dǎo)磁構(gòu)件的導(dǎo)磁率與所述的電感框體的導(dǎo)磁率為相異
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的導(dǎo)磁構(gòu)件的導(dǎo)磁率與所述的電感框體的導(dǎo)磁率為相同。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的電感框體為環(huán)形框體。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的電感框體為四邊形框體。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的導(dǎo)磁構(gòu)件黏接接合于所述的電感框體的內(nèi)緣。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,還包括一外覆構(gòu)件,罩覆于所述的電感框體及/或所述的導(dǎo)磁構(gòu)件外表面。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的外覆構(gòu)件為絕緣漆及/或絕緣的框架。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的導(dǎo)磁構(gòu)件的材質(zhì)為鐵氧體、鐵硅鋁、鎳鐵合金。
在本發(fā)明的一實(shí)施例中提供一種電感裝置,所述的第一線圈及所述的第二線圈為扁平線圈,扁平線圈厚度小于2mm及/或?qū)挾刃∮?0mm。
本發(fā)明的電感裝置與現(xiàn)有的共模電感器的繞線方式相同,從而具有與一般共模電感器同等的高阻抗特性。導(dǎo)磁構(gòu)件為磁性材質(zhì),導(dǎo)磁構(gòu)件分別能與第一線圈及第二線圈為相互磁感應(yīng),提高第一線圈與第二線圈感應(yīng)的漏電感(leakageinductance),從而具有良好的差模電感功能。因此,本發(fā)明的電感裝置同時(shí)具有共模及差模電感的功能,電路無(wú)須額外設(shè)置差模電感器以消除差模噪聲,從而能免去制作差模電感器的成本以及差模電感器占用的空間。
附圖說(shuō)明
圖1為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置的立體圖;
圖2為顯示根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電感裝置的右視、主視及左視的三面視圖;
圖3為顯示根據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的部分電感裝置的主視圖;
圖4為顯示根據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的部分電感裝置的主視圖;
圖5為顯示根據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電感裝置的主視圖;
圖6為顯示根據(jù)本發(fā)明的第六實(shí)施例的電感裝置的主視圖; 圖7a為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置的于emi作用下的示意圖;圖7b為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置于共模噪聲作用下的示意圖;圖7c為顯示根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置于差模噪聲作用下的示意圖。
【符號(hào)說(shuō)明】
100電感裝置
100a電感裝置
100b電感裝置
100c電感裝置
100d電感裝置
100e電感裝置
1、1a電感框體
11第一繞線部
111第一繞線部正表面
112第一繞線部背表面
12第二繞線部
121第二繞線部正表面
122第二繞線部背表面
13容置區(qū)
2第一線圈
21第一繞組上端部
22第一繞組下端部
3第二線圈
31第二繞組上端部
32第二繞組下端部
4導(dǎo)磁構(gòu)件
5間隔構(gòu)件
6外覆構(gòu)件
d1第一方向
d2第二方向
i1、i2噪聲電流
icm共模噪聲電流
idm差模噪聲電流
l漏電感
p對(duì)稱面
φ磁通
具體實(shí)施方式
以下根據(jù)圖1至圖7c說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。該說(shuō)明并非為限制本發(fā)明的實(shí)施方式,而為本發(fā)明的實(shí)施例的一種。
如圖1所示,依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置100,包含:電感框體1,具有第一繞線部11、第二繞線部12及由第一繞線部11與第二繞線部12所環(huán)繞的容置區(qū)13,第一繞線部11及第二繞線部12對(duì)稱設(shè)置于容置區(qū)13的兩側(cè),第一繞線部11具有第一繞線部正表面111及第一繞線部背表面112,第二繞線部12具有第二繞線部正表面121及第二繞線部背表面122,第一繞線部正表面111與第二繞線部正表面121面向第一方向d1,第一繞線部背表面112與第二繞線部背表面122面向一第二方向d2,且第一方向d1與第二方向d2為相反方向;第一線圈2,具有第一繞組上端部21及第一繞組下端部22,第一繞組上端部21位于第一繞線部正表面111的外側(cè),第一繞組下端部22位于第一繞線部背表面112的外側(cè);第二線圈3,具有第二繞組上端部31及第二繞組下端部32,第二繞組上端部31位于第二繞線部正表面121的外側(cè),第二繞組下端部32位于第二繞線部背表面122的外側(cè);以及導(dǎo)磁構(gòu)件4,為磁性材質(zhì),導(dǎo)磁構(gòu)件4以相對(duì)二端部接合或間隔于電感框體1的內(nèi)緣從而設(shè)置于容置區(qū)13中,且導(dǎo)磁構(gòu)件4隔設(shè)于第一線圈2與第二線圈3之間從而分別與第一線圈2與第二線圈3為磁感應(yīng)。
如圖1所示,依據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例的電感裝置100,電感框體1為磁性材質(zhì)從而為電感裝置100的鐵芯。電感框體1以第一繞線部11與第二繞線部12中央的一對(duì)稱面p呈鏡射對(duì)稱,第一繞線部11與第二繞線部環(huán)繞出方形的容置區(qū)13。其中,電感框體1為一體的框體。而在其他實(shí)施方式中,電感框體1可以是由二個(gè)以上的子框體構(gòu)成。
在本實(shí)施例中,電感框體1為四邊形框體。當(dāng)然,本發(fā)明不限于此,電感框體1除了可以為四邊形以外,也可以是以對(duì)稱面p呈鏡射對(duì)稱的其他形狀,例如圖6所示的電感裝置100e的電感框體1a為環(huán)形框體。
在第一實(shí)施例中,第一繞線部正表面111、第一繞線部背表面112、第二繞線部正表面121 及第二繞線部背表面122皆為平面。在其他實(shí)施方式中,第一繞線部正表面111、第一繞線部背表面112、第二繞線部正表面121及第二繞線部背表面122也可以是曲面。
如圖2所示,依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電感裝置100a,導(dǎo)磁構(gòu)件4設(shè)置于容置區(qū)13中且以對(duì)稱面p呈鏡射對(duì)稱,導(dǎo)磁構(gòu)件4為方形柱體。當(dāng)然,導(dǎo)磁構(gòu)件4可以是平板、圓柱或是其他以對(duì)稱面p呈鏡射對(duì)稱的其他形狀。
其中,導(dǎo)磁構(gòu)件4的材質(zhì)為鐵氧體(ferrite)、鐵硅鋁(koolmu)、鎳鐵合金(highflux)或其他鐵磁性材質(zhì)。因此,導(dǎo)磁構(gòu)件4分別能與第一線圈2與第二線圈3為相互磁感應(yīng)從而提高漏電感。
如圖3所示,依據(jù)本發(fā)明的第三實(shí)施例的電感裝置100b,導(dǎo)磁構(gòu)件4的材質(zhì)與電感框體1的材質(zhì)為相異,導(dǎo)磁構(gòu)件4的導(dǎo)磁率與電感框體1的導(dǎo)磁率亦為相異。其中,導(dǎo)磁構(gòu)件4黏接接合于電感框體1的內(nèi)緣。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,可以通過(guò)黏接將導(dǎo)磁構(gòu)件4接合于為相同材質(zhì)的電感框體1。除此之外,導(dǎo)磁構(gòu)件4可以是與電感框體1為一體成型,也可以如圖2所示,導(dǎo)磁構(gòu)件4與電感框體1相間隔。
通過(guò)調(diào)整導(dǎo)磁構(gòu)件4的導(dǎo)磁率以及電感框體1的導(dǎo)磁率,能影響導(dǎo)磁構(gòu)件4與第一線圈2與第二線圈3之間的磁感應(yīng),改變電感裝置100b的漏電感,進(jìn)而改變電感裝置100b的差模電感。
如圖4所示,依據(jù)本發(fā)明的第四實(shí)施例的電感裝置100c,導(dǎo)磁構(gòu)件4與電感框體1之間以絕緣材質(zhì)的間隔構(gòu)件5相為間隔。
通過(guò)調(diào)整導(dǎo)磁構(gòu)件4的導(dǎo)磁率以及電感框體1內(nèi)緣之間的距離,在本實(shí)施例中也就是調(diào)整間隔構(gòu)件5的厚度,能影響導(dǎo)磁構(gòu)件4與第一線圈2與第二線圈3之間的磁感應(yīng),改變電感裝置100c的漏電感,進(jìn)而改變電感裝置100c的差模電感。
如圖5所示,依據(jù)本發(fā)明的第五實(shí)施例的電感裝置100d,還包括一外覆構(gòu)件6,外覆構(gòu)件6為絕緣材質(zhì)的框架,完整罩覆導(dǎo)磁構(gòu)件4以及部分罩覆電感框體1的外表面,以固定住導(dǎo)磁構(gòu)件4與電感框體1的相對(duì)位置。當(dāng)然,外覆構(gòu)件6也可以是同時(shí)完整罩覆于導(dǎo)磁構(gòu)件4以及電感框體1的外表面,如圖3及圖4所示的電感裝置100b、100c。在其他實(shí)施例中,外覆構(gòu)件6可以是經(jīng)噴涂絕緣漆而形成的表面,或是由絕緣漆及框架共同形成,外覆構(gòu)件6也可以是由二個(gè)以上的子框架構(gòu)成而易于分段組裝成形。
如圖2所示,依據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施例的電感裝置100a,第一線圈2與第二線圈3以對(duì)稱面p呈鏡射對(duì)稱設(shè)置于容置區(qū)13的相對(duì)側(cè)。在本實(shí)施例中,第一線圈2與第二線圈3皆為扁平線圈,漆包扁平銅線纏繞形成,扁線于纏繞后幾乎沒(méi)有間隙,因而相較于圓線更能提高 空間的使用效率。扁平線圈的厚度小于2mm及寬度小于10mm。當(dāng)然,第一線圈2與第二線圈3也可以是其他長(zhǎng)/寬的扁線或是如第一實(shí)施例中的圓線。第一線圈2與第二線圈3匝數(shù)相等,纏繞方向相反。詳細(xì)而言,第一繞組上端部21與第一繞組下端部22為第一線圈2纏繞于第一繞線部11的相對(duì)兩端,第二繞組上端部31與第二繞組下端部32為第二線圈3纏繞于第二繞線部12的相對(duì)兩端。在本實(shí)施例中,第一線圈2直接接觸第一繞線部11且第二線圈3直接接觸第二繞線部12,第一線圈2從第一繞組上端部21往第一繞組下端部22為逆時(shí)針?lè)较蚶p繞,第二線圈3從第二繞組上端部31往第二繞組下端部32為順時(shí)針?lè)较蚶p繞。當(dāng)然,在其他實(shí)施方式中,第一線圈2也可以是順時(shí)針?lè)较蚶p繞,而第二線圈3為逆時(shí)針?lè)较蚶p繞。
如圖7a到圖7c所示,傳導(dǎo)型emi進(jìn)入第一線圈2的噪聲電流i1以及進(jìn)入第二線圈3的噪聲電流i2,能區(qū)分成共模噪聲電流icm與差模噪聲電流idm的二個(gè)分量,其中,共模噪聲電流icm=(i1+i2)/2,差模噪聲電流idm=(i1-i2)/2。
如圖7b所示,流經(jīng)第一線圈2及第二線圈3的共模噪聲電流icm的大小相同且方向相同。二個(gè)共模噪聲電流icm于電感框體1中所產(chǎn)生的磁通(magneticflux)φ為同向而會(huì)累加,對(duì)于共模噪聲電流icm具有高阻抗,從而能抑制共模噪聲電流icm。共模噪聲電流icm流經(jīng)第一線圈2及第二線圈3從而于導(dǎo)磁構(gòu)件4產(chǎn)生的漏電感l(wèi)為反向,反向的漏電感l(wèi)會(huì)互相抵銷(xiāo)從而沒(méi)有產(chǎn)生實(shí)質(zhì)影響。本發(fā)明的電感裝置100在共模噪聲電流icm的作用下與現(xiàn)有的共模電感器的運(yùn)作原理實(shí)質(zhì)相同。
如圖7c所示,流經(jīng)第一線圈2及第二線圈3的差模噪聲電流idm的大小相同,方向相反。二個(gè)差模噪聲電流idm于電感框體1所產(chǎn)生的磁通φ為反向,且于導(dǎo)磁構(gòu)件4產(chǎn)生的漏電感l(wèi)為同向。同向的漏電感l(wèi)會(huì)累加,對(duì)于差模噪聲電流idm具有高阻抗,從而能抑制差模噪聲電流idm。
通過(guò)上述結(jié)構(gòu),本發(fā)明的電感裝置100具有與一般共模電感器同等的高阻抗特性。且導(dǎo)磁構(gòu)件4為磁性材質(zhì),導(dǎo)磁構(gòu)件4提高第一線圈2與第二線圈3感應(yīng)的漏電感,從而具有良好的差模電感功能。因此,本發(fā)明的電感裝置100同時(shí)具有共模及差模電感的功能,電路無(wú)須額外設(shè)置差模電感器消除差模噪聲,從而能免去制作差模電感器的成本以及差模電感器占用的空間。
以上的敘述以及說(shuō)明僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例的說(shuō)明,對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員當(dāng)可依據(jù)所界定權(quán)利要求書(shū)以及上述的說(shuō)明而作其他的修改,但這些修改仍應(yīng)是為本發(fā)明的發(fā)明精神而在本發(fā)明的權(quán)利范圍中。