本發(fā)明涉及功率器件領域,具體地說,是涉及一種電感元件。
背景技術:
1、通常衡量電感損耗情況的一個重要因素是電感的q值,其主要定義為一個信號周期內,電感存儲的能量與電感消耗的能量的比值。損耗越低,電感q值越高,電感的性能越接近于理想得無損電感,從而在諧振電路中的選擇性越好。
2、電感元器件的組成主要包括起絕緣作用的框架主體、起電感作用的線圈、以及與外部連接的端子,在材料和器件尺寸不變的前提下,現有線圈結構中的線厚和膜厚通常為一個均值,即某個電感量下,每層的電極的厚度和電極間距是均勻相等的。這種設計沒有考慮到線圈內部磁力線的分布,導致q值無法進一步提高。
技術實現思路
1、本發(fā)明的目的是提供一種降低線圈兩端的渦流損耗和中心位置的歐姆損耗,提高q值的電感元件。
2、為實現上述目的,本發(fā)明提供一種電感元件,包括磁體、線圈和端部電極;線圈埋設在磁體內,端部電極外露于磁體并與線圈電連接,線圈包括沿著線圈的軸向布置的中間導電層和側部導電層,中間導電層位于線圈的軸向的中部,側部導電層位于中間導電層的兩側;中間導電層的數量為一個或兩個,側部導電層的數量為兩個以上,側部導電層分別設置在中間導電層的兩側,中間導電層的厚度與任意一個側部導電層的厚度的比值均大于或等于1.2,或者任意一個側部導電層的厚度與中間導電層的厚度的比值均小于或等于0.8。
3、由上述方案可見,該電感元件在有限的器件尺寸下,通過縮小兩端的電極厚度的方式,來降低線圈兩端渦流損耗,通過增大中心區(qū)域的電極厚度的方式,來降低線圈中心區(qū)域的歐姆損耗,同時通過對中間導電層與側部導電層的厚度的比例以及側部導電層的比值的限定,當在比值在所要求的范圍內時,會使器件具備更高的q值。
4、一個優(yōu)選的方案是,中間導電層的數量為一個,中間導電層兩側的側部導電層的數量相等。兩側的側部導電層以中間導電層的厚度方向的中心面為中心呈對稱布置。
5、由此可見,通過對稱布置,保證電感元件內部磁力線的均勻性,從而保證器件的性能。
6、一個優(yōu)選的方案是,中間導電層的數量為兩個,且兩個所述中間導電層的厚度相等,兩個中間導電層相鄰且間隔布置;兩個中間導電層形成中間導電層組,側部導電層位于中間導電層組的兩側。
7、進一步的方案是,中間導電層組兩側的側部導電層的數量相等;兩側的側部導電層以中間導電層組的厚度方向的中心面為中心呈對稱布置。
8、由此可見,通過對稱布置,保證電感元件內部磁力線的均勻性,從而保證器件的性能。
9、一個優(yōu)選的方案是,側部導電層的數量為四個以上,中間導電層的兩側分別設置有兩個以上的側部導電層;位于中間導電層同側的側部導電層中,其中至少兩個側部導電層的厚度的比值大于或等于1.2,或者其中至少兩個側部導電層的厚度的比值小于或等于0.8。
10、一個優(yōu)選的方案是,位于中間導電層同側的側部導電層中,任意兩個側部導電層的厚度的比值大于或等于1.2,或者任意兩個側部導電層的厚度的比值小于或等于0.8。
11、由此可見,任意兩個側部導電層的厚度的比值滿足上述要求,均能實現q值的提高。
12、一個優(yōu)選的方案是,在自靠近中間導電層至遠離中間導電層的方向上,位于中間導電層同側的側部導電層的厚度逐漸減小;或者位于中間導電層同側的側部導電層中,至少其中兩個側部導電層的厚度相等。
13、由此可見,由于現有的線圈中心區(qū)域磁力線比較聚集,線圈兩端磁力線較分散,從中間到兩端的過程中,磁力線變化較均勻,通過對中間導電層與側部導電層尺寸的合理限定,保證器件具備更高的q值。
14、一個優(yōu)選的方案是,中間導電層和側部導電層中的至少一個的厚度在4um至25um范圍內。
15、由此可見,通過對中間導電層和側部導電層的厚度的合理限定,保證電感器件的性能不受影響。
16、一個優(yōu)選的方案是,中間導電層與側部導電層之間的間距為第一間距,相鄰兩個側部導電層之間的間距為第二間距;第一間距與第二間距的比值小于或等于0.9,或者第二間距與第一間距的比值大于或等于1.1。
17、進一步的方案是,第一間距和第二間距中的至少一個在3um至15um范圍內。
18、由此可見,通過減少線厚增大膜厚的方式降低線圈兩端渦流損耗。同時,當間距較大時,通過增加膜厚,降低短路失效的風險,當間距較小時,能夠減小寄生電容,提升q值,通過對第一間距和第二間距的合理設置,保證電感能夠具有較高q值的同時也能降低短路失效的風險。
1.電感元件,包括磁體、線圈和端部電極;
2.根據權利要求1所述的電感元件,其特征在于:
3.根據權利要求1所述的電感元件,其特征在于:
4.根據權利要求3所述的電感元件,其特征在于:
5.根據權利要求1至4任一項所述的電感元件,其特征在于:
6.根據權利要求5所述的電感元件,其特征在于:
7.根據權利要求1至4任一項所述的電感元件,其特征在于:
8.根據權利要求1至4任一項所述的電感元件,其特征在于:
9.根據權利要求1至4任一項所述的電感元件,其特征在于:
10.根據權利要求9所述的電感元件,其特征在于: