本申請(qǐng)涉及電感制備,尤其是涉及一種小尺寸、高飽和電流的電感及其生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù):
1、在手機(jī)和pc應(yīng)用領(lǐng)域,電源的穩(wěn)定性至關(guān)重要??煽仫柡碗姼幸蚱淠軌蚩刂崎_關(guān)電源的占空比和輸出功率,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電壓的穩(wěn)定輸出而被廣泛應(yīng)用。然而,當(dāng)前市面上的電感存在飽和電流低、尺寸大等缺點(diǎn),無法滿足高端應(yīng)用的需求。
2、目前,制造小尺寸、高飽和電流、高強(qiáng)度的電感存在技術(shù)難點(diǎn),對(duì)于一體成型電感,如果成型壓力太小,則會(huì)導(dǎo)致電感中磁性部密度低、初始磁導(dǎo)率小,從而無法達(dá)到所需的電磁特性;如果成型壓力太大,則會(huì)造成位于磁性粉末內(nèi)部的繞組受到過大的擠壓力,漆包銅線表面的絕緣層因摩擦而破損,導(dǎo)致產(chǎn)品絕緣耐壓低、甚至短路,產(chǎn)品可靠性風(fēng)險(xiǎn)大。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、為了改善現(xiàn)有電感的飽和電流低、尺寸大等問題,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N小尺寸、高飽和電流的電感及其生產(chǎn)工藝。
2、第一方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N小尺寸、高飽和電流的電感,采用如下的技術(shù)方案:一種小尺寸、高飽和電流的電感,包括磁芯、繞制銅線和絕緣漆,所述磁芯包括以下重量份的原料:金屬磁粉50-70份,粘結(jié)劑1-3份,潤滑劑1-3份;所述金屬磁粉包覆有氧化鎂和氧化硅雙層絕緣層。
3、通過采用上述技術(shù)方案,對(duì)金屬磁粉進(jìn)行雙層絕緣包覆,能夠增強(qiáng)電感的絕緣性,優(yōu)化磁粉的分布和排列,提高磁通密度,進(jìn)而提升電感的飽和電流能力,同時(shí)雙層的設(shè)計(jì),也減少了單層電感絕緣層摩擦破損而產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)。氧化鎂和氧化硅絕緣層具有較好的熱穩(wěn)定性,能夠有效降低電感在高電流工作時(shí)的溫度,進(jìn)而減少因?yàn)闇囟壬邔?dǎo)致的電感磁性能下降,進(jìn)而提高電感的飽和電流能力。
4、優(yōu)選的,所述金屬磁粉為fesicr粉。
5、通過采用上述技術(shù)方案,fesicr粉具有較高的飽和磁通密度,能夠承受更大的直流偏置電流,進(jìn)而提高電感的飽和電流能力。fesicr粉能夠提供較好的磁導(dǎo)率,減少電感在高頻下的損耗,有助于提高電感的效率和穩(wěn)定性。
6、優(yōu)選的,所述粘結(jié)劑為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅樹脂中的一種。
7、通過采用上述技術(shù)方案,酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅樹脂作為粘結(jié)劑,能夠固定和保護(hù)磁芯材料,顯著增強(qiáng)磁芯的強(qiáng)度,促使磁芯在高電流、高頻下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,提高電感的機(jī)械強(qiáng)度。酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅樹脂作為粘結(jié)劑能夠增強(qiáng)磁芯的填充度和結(jié)構(gòu)密實(shí)度,減少磁通漏磁,提高電感飽和電流。
8、優(yōu)選的,所述潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鈣中的一種。
9、通過采用上述技術(shù)方案,硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鈣作為潤滑劑,能夠減少磁芯與線圈之間的摩擦,降低磨損,確保磁芯和線圈的完整性,提高電感的耐久性和可靠性。
10、優(yōu)選的,所述絕緣漆包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂30-50份,纖維素硝酸酯30-40份,溶劑100-120份,固化劑1-5份。
11、通過采用上述技術(shù)方案,環(huán)氧樹脂具有較強(qiáng)的附著力、熱穩(wěn)定性和電絕緣性,能夠?qū)﹄姼胁牧线M(jìn)行保護(hù),提高電感材料的穩(wěn)定性。纖維素硝酸酯具有較好的柔韌性和絕緣性能,能夠減少絕緣漆在電感表面開裂,能夠增強(qiáng)絕緣漆與基體的附著力,確保絕緣漆在電感表面牢固的附著,不易脫落,提高電感絕緣層的穩(wěn)定性。
12、優(yōu)選的,所述絕緣漆還包括聚酰亞胺20-30份,環(huán)氧基偶聯(lián)劑3-5份。
13、通過采用上述技術(shù)方案,聚酰亞胺具有較好的耐熱性、耐低溫性能,能夠促使電感材料在高、低溫能夠保持較高的穩(wěn)定性。同時(shí)聚酰亞胺能夠增強(qiáng)絕緣漆的硬度和耐磨性能,提高電感材料的機(jī)械強(qiáng)度和抗沖擊性能。使用環(huán)氧基偶聯(lián)劑能夠促使聚酰亞胺與環(huán)氧樹脂更好的結(jié)合在一起,提高絕緣漆的均勻性。
14、第二方面,本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,采用如下的技術(shù)方案:
15、一種小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,包括以下具體步驟:
16、使用溶膠凝膠法預(yù)先在金屬磁粉表面包覆一層氧化鎂絕緣層,再包覆一層氧化硅絕緣層,得到絕緣包覆后的金屬磁粉,將絕緣包覆后的金屬磁粉、粘結(jié)劑、潤滑劑混合,壓制成型,制得t-core磁芯;在t-core磁芯上繞制銅線后,再進(jìn)行填粉熱壓成型、烘烤,再滾噴絕緣漆、剝漆、電鍍,即得成品電感。
17、通過采用上述技術(shù)方案,打壓制成t-core磁芯,并在t-core磁芯上繞制銅線的方法,制備的電感材料結(jié)構(gòu)牢固,特性精準(zhǔn),能夠很好實(shí)現(xiàn)電感的小型化和一體化,提高電感的制備效率和可靠性。
18、優(yōu)選的,所述t-core磁芯壓制成型的壓力為3-10t/cm2,所述壓制后t-core磁芯的密度為5.5-7.5g/cm3。
19、通過采用上述技術(shù)方案,調(diào)節(jié)磁芯壓制壓力在合理范圍內(nèi),能夠促使磁芯較好的成型,具有較好的密度。
20、優(yōu)選的,所述金屬磁粉預(yù)先進(jìn)行催化熱處理、機(jī)械破碎和氣流破碎處理。
21、通過采用上述技術(shù)方案,預(yù)先對(duì)金屬磁粉進(jìn)行預(yù)處理,能夠得到粒徑較小且分布均勻的磁粉,進(jìn)而滿足小尺寸電感的要求。
22、優(yōu)選的,所述電鍍?yōu)樵诔善冯姼械碾姌O區(qū)域內(nèi)電鍍一層銅或銀層。
23、綜上所述,本申請(qǐng)具有以下有益效果:
24、1、由于本申請(qǐng)采用對(duì)金屬磁粉進(jìn)行雙層絕緣包覆,能夠增強(qiáng)電感的絕緣性,提高磁通密度,進(jìn)而提升電感的飽和電流能力。利用氧化鎂和氧化硅絕緣層,減少電感由于溫度升高導(dǎo)致電感磁性能下降的問題,進(jìn)而提高電感的飽和電流能力。
25、2、本申請(qǐng)中采用酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅樹脂作為粘結(jié)劑,添加到磁芯材料中,能夠增強(qiáng)磁芯強(qiáng)度,促使磁芯在高電流、高頻下保持結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,減少電感在使用過程中的損壞率,提高電感的可靠性。使用硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鈣作為潤滑劑,減少磁芯與線圈之間的摩擦,降低磨損,確保磁芯和線圈的完整性,提高電感產(chǎn)品的使用壽命。
1.一種小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,包括磁芯、繞制銅線和絕緣漆,所述磁芯包括以下重量份的原料:金屬磁粉50-70份,粘結(jié)劑1-3份,潤滑劑1-3份;所述金屬磁粉包覆有氧化鎂和氧化硅雙層絕緣層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,所述金屬磁粉為fesicr粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,所述粘結(jié)劑為酚醛樹脂、環(huán)氧樹脂和硅樹脂中的一種。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,所述潤滑劑為硬脂酸鋅、硬脂酸鎂和硬脂酸鈣中的一種。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,所述絕緣漆包括以下重量份的原料:環(huán)氧樹脂30-50份,纖維素硝酸酯30-40份,溶劑100-120份,固化劑1-5份。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的小尺寸、高飽和電流的電感,其特征在于,所述絕緣漆還包括聚酰亞胺20-30份,環(huán)氧基偶聯(lián)劑3-5份。
7.一種如權(quán)利要求1-6任一項(xiàng)所述的小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,其特征在于,包括以下具體步驟:
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述t-core磁芯壓制成型的壓力為3-10t/cm2,所述壓制后t-core磁芯的密度為5.5-7.5g/cm3。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述金屬磁粉預(yù)先進(jìn)行催化熱處理、機(jī)械破碎和氣流破碎處理。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的小尺寸、高飽和電流的電感的生產(chǎn)工藝,其特征在于,所述電鍍?yōu)樵诔善冯姼械碾姌O區(qū)域內(nèi)電鍍一層銅或銀層。