本發(fā)明涉及一種電感器,具體是一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器。
背景技術(shù):
電感器是能夠把電能轉(zhuǎn)化為磁能而存儲起來的元件,一般由骨架、繞組、屏蔽罩、封裝材料、磁心或鐵心等組成。電感器本身就是一個(gè)儲能元件,其儲存的電能大小與自身的電感和流過它本身的電流的平方成正比。隨著電子新材料的不斷出現(xiàn),生產(chǎn)制造設(shè)備的逐步完善,電器元件制造企業(yè)希望能夠生產(chǎn)出在滿足逐步小型化的前提下,進(jìn)一部降低其自身工作時(shí)損耗的電感器。
大功率儲能電感器的運(yùn)用在很多方面,其在額定電流條件下工作時(shí)損耗的大小是電感器實(shí)際使用時(shí)一項(xiàng)重要參數(shù),它為提升整體的效率奠定了基礎(chǔ)。傳統(tǒng)的能夠長時(shí)間工作在90A電流的環(huán)境下工作的儲能電感器的制備方法為:至少需采用Φ2.05mm的圓漆包線三根一起并繞,其鐵芯采用Φ57.2(OD)*26.4(ID)*15.2(H)mm尺寸的鐵硅鋁磁環(huán)三個(gè)疊加在一起。但是,電感器成品檢驗(yàn)測試時(shí)有發(fā)生匝間短路的情況。經(jīng)分析為電感器的繞線匝數(shù)較多,車間人員繞制時(shí)需經(jīng)過一定程度的整形才能完成。這樣可能會(huì)造成漆包線的絕緣層破損。而客戶的整機(jī)中電感器的所在位置的空間尺寸有一定的限制,不可以把磁環(huán)的尺寸再放大去改善繞線品質(zhì)。因此,需要一種在有限的空間尺寸內(nèi)生產(chǎn)出承受大電流,性能穩(wěn)定的儲能電感器。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為解決上述存在的問題,本發(fā)明的目的在于提供一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器。本發(fā)明所述的一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧,可以根據(jù)儲能大小需要來調(diào)節(jié)繞線的匝數(shù),并且能夠承受大電流且性能穩(wěn)定,散熱效果好,應(yīng)用范圍廣,具有良好的市場前景。
為達(dá)到上述目的,本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器,包括:
磁環(huán):由多個(gè)磁環(huán)塊組成,所述磁環(huán)塊之間采用環(huán)氧樹脂連接固定,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu);
扁銅線圈:所述扁銅線圈的橫截面為矩形,圍繞所述磁環(huán)設(shè)置,扁銅線圈延伸的方向與磁環(huán)的徑向方向一致,扁銅線圈相鄰匝間的圓心角角度相同;
環(huán)氧樹脂板:固定于所述磁環(huán)及扁銅線圈底部;
PIN腳:為四個(gè),設(shè)置于環(huán)氧樹脂板底部四角處,所述扁銅線圈的兩出線端分別與兩個(gè)所述PIN腳相連接。所述電感器采用扁銅線圈,扁銅線圈具有較大的表面積,散熱效果好,同時(shí)和傳統(tǒng)的圓漆包線相比,單層可繞更多的匝數(shù),扁銅線圈的電容小,且扁銅線圈具有更低的交流電阻,減小高頻損耗,能夠承受大電流通過。扁銅線圈圍繞在磁環(huán)表面,有利于磁環(huán)和扁銅線圈的熱量向四周輻射,并且可以根據(jù)儲能大小需要來調(diào)節(jié)繞線的匝數(shù)。所述電感器結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧,能夠承受大電流且性能穩(wěn)定,適用范圍廣,使用壽命長。
進(jìn)一步地,所述磁環(huán)塊由多個(gè)形狀相同的磁環(huán)片重疊而成。
進(jìn)一步地,所述磁環(huán)片為超級鐵硅鋁材料制成。超級鐵硅鋁材料具有優(yōu)異的直流電流疊加特性,提高了磁環(huán)的飽和磁通密度值。超級鐵硅鋁磁環(huán)的損耗較鐵硅鋁磁環(huán)只有增加約3.6%,為電感器進(jìn)一步縮小體積打下了基礎(chǔ)。
進(jìn)一步地,所述扁銅線圈與磁環(huán)之間設(shè)置有絕緣漆層。通過絕緣漆層將扁銅線圈與磁環(huán)的位置固定。
進(jìn)一步地,所述扁銅線圈由一股或多股扁銅線繞制而成。
進(jìn)一步地,所述高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的工作溫度為-20-80℃。適用范圍廣,能夠滿足絕大部分客戶的使用。
一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的制備方法,其特征在于,包括如下步驟:
(1)將多個(gè)完整的超級鐵硅鋁磁環(huán)片重疊,并采用雙組分環(huán)氧樹脂粘接在一起;
(2)采用切割機(jī)將粘接在一起的超級鐵硅鋁磁環(huán)片進(jìn)行切割,形成磁環(huán)塊;
(3)使用繞線機(jī)將一股或多股扁銅線采用立繞的方式繞制成扁銅線圈,扁銅線圈相鄰匝間的圓心角角度相同;
(4)將繞制完成的扁銅線圈套嵌入磁環(huán)塊里,磁環(huán)塊之間采用高粘度的環(huán)氧樹脂進(jìn)行連接固定,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的磁環(huán),扁銅線圈與磁環(huán)之間通過絕緣漆烘烤實(shí)現(xiàn)位置的固定;
(5)將磁環(huán)及扁銅線圈固定在環(huán)氧樹脂板上,扁銅線圈的兩出線端分別與兩個(gè)環(huán)氧樹脂板上的PIN腳相連接,制成高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器。所述制備方法簡單,產(chǎn)品生產(chǎn)效果好,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率及競爭力。
本發(fā)明的有益效果在于:
本發(fā)明所述的一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧,可以根據(jù)儲能大小需要來調(diào)節(jié)繞線的匝數(shù),并且能夠承受大電流且性能穩(wěn)定,電感器的抗直流能力在原來的基礎(chǔ)上提升12%,不容易飽和,且能夠在90A電流的條件下及-20~80℃的環(huán)境溫度下正常工作,制備方法簡單,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率及競爭力,具有良好的市場前景。
附圖說明
為了更清楚地說明本申請實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案,下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本申請中記載的一些實(shí)施例,對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
圖1為本發(fā)明所提供的一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明所提供的一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的仰視圖。
其中:1為磁環(huán);10為磁環(huán)塊;2為扁銅線圈;3為環(huán)氧樹脂板;4為PIN腳。
具體實(shí)施方式
為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行詳細(xì)說明。這些優(yōu)選實(shí)施方式的示例在附圖中進(jìn)行了例示。附圖中所示和根據(jù)附圖描述的本發(fā)明的實(shí)施方式僅僅是示例性的,并且本發(fā)明并不限于這些實(shí)施方式。
在此,還需要說明的是,為了避免因不必要的細(xì)節(jié)而模糊了本發(fā)明,在附圖中僅僅示出了與根據(jù)本發(fā)明的方案密切相關(guān)的結(jié)構(gòu)和/或處理步驟,而省略了與本發(fā)明關(guān)系不大的其他細(xì)節(jié)。
參見圖1,為一種高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器,包括:
磁環(huán)1:由多個(gè)磁環(huán)塊10組成,所述磁環(huán)塊10之間采用環(huán)氧樹脂連接固定,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu);
扁銅線圈2:所述扁銅線圈2的橫截面為矩形,圍繞所述磁環(huán)1設(shè)置,扁銅線圈2延伸的方向與磁環(huán)1的徑向方向一致,扁銅線圈2相鄰匝間的圓心角角度相同;
環(huán)氧樹脂板3:固定于所述磁環(huán)1及扁銅線圈2底部;
PIN腳4:為四個(gè),設(shè)置于環(huán)氧樹脂板3底部四角處,所述扁銅線圈2的兩出線端分別與兩個(gè)所述PIN腳4相連接。
進(jìn)一步地,所述磁環(huán)塊10由多個(gè)形狀相同的磁環(huán)片重疊而成。
進(jìn)一步地,所述磁環(huán)片為超級鐵硅鋁材料制成。
進(jìn)一步地,所述扁銅線圈2與磁環(huán)1之間設(shè)置有絕緣漆層。
進(jìn)一步地,所述扁銅線圈2由一股或多股扁銅線繞制而成。
進(jìn)一步地,所述高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的工作溫度為-20-80℃。
所述高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器的制備方法為:
(1)將多個(gè)完整的超級鐵硅鋁磁環(huán)片重疊,并采用雙組分環(huán)氧樹脂粘接在一起;
(2)采用切割機(jī)將粘接在一起的超級鐵硅鋁磁環(huán)片進(jìn)行切割,形成磁環(huán)塊10;
(3)使用繞線機(jī)將一股或多股扁銅線采用立繞的方式繞制成扁銅線圈2,扁銅線圈2相鄰匝間的圓心角角度相同;
(4)將繞制完成的扁銅線圈2套嵌入磁環(huán)塊10里,磁環(huán)塊10之間采用高粘度的環(huán)氧樹脂進(jìn)行連接固定,形成環(huán)狀結(jié)構(gòu)的磁環(huán)1,扁銅線圈2與磁環(huán)1之間通過絕緣漆烘烤實(shí)現(xiàn)位置的固定;
(5)將磁環(huán)1及扁銅線圈2固定在環(huán)氧樹脂板3上,扁銅線圈2的兩出線端分別與兩個(gè)環(huán)氧樹脂板3上的PIN腳4相連接,制成高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器。
對比例:為了生產(chǎn)一個(gè)能夠長時(shí)間工作在90A電流的環(huán)境下工作的儲能電感器,磁環(huán)采用Φ57.2(OD)*26.4(ID)*15.2(H)mm尺寸的鐵硅鋁磁環(huán)三個(gè)疊加一起制成,接著由車間工作人員至少采用Φ2.05mm的圓漆包線三根一起并繞,并在繞制時(shí)需經(jīng)過一定程度的整形制備得到電感器。
經(jīng)測試,對比例制備得到的電感器與采用本發(fā)明制備制備方法得到的尺寸相同的電感器,兩者電氣性能基本一致。但是,將兩電感器使用在客戶的整機(jī)上負(fù)載125%,工作4h后再次進(jìn)行測試,采用本發(fā)明制備制備方法得到的電感器,溫度較對比例低約40℃,因此在設(shè)計(jì)相同性能的電感器時(shí),采用本發(fā)明制備方法可以提高電流密度取值,從而可以減小電感器的尺寸。
所述高散熱性環(huán)型扁線立繞電感器,結(jié)構(gòu)簡單、尺寸小巧,可以根據(jù)儲能大小需要來調(diào)節(jié)繞線的匝數(shù),并且能夠承受大電流且性能穩(wěn)定,電感器的抗直流能力在原來的基礎(chǔ)上提升12%,不容易飽和,且能夠在90A電流的條件下及-20~80℃的環(huán)境溫度下保持長時(shí)間正常工作,制備方法簡單,大大提高了企業(yè)的生產(chǎn)效率及競爭力,具有良好的市場前景。
最后,還需要說明的是,術(shù)語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。