具有高饱和电流与低磁芯损耗的磁性装置制造方法及图纸

技术编号:10238248 阅读:289 留言:0更新日期:2014-07-19 04:25
本发明专利技术公开了一种磁性装置,包括T形磁芯、线圈以及磁性体。T形磁芯包括底座以及柱体,且由退火软质磁性金属材料制成,T形磁芯的磁芯损耗PCL(mW/cm3)满足下列不等式:0.64*f0.95*Bm2.20≤PCL≤7.26*f1.41*Bm1.08,其中,f(kHz)表示适用于T形磁芯的磁场的频率,且Bm(kGauss)表示所述磁场于所述频率的工作磁通密度。磁性体完全覆盖柱体、位于底座的底表面上方的底座的任何部位以及位于底座的顶表面正上方的线圈的任何部位。因此,本发明专利技术的具有退火T形磁芯的磁性装置可达成在重载具有高饱和电流且在轻载具有低磁芯损耗的功效。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术公开了一种磁性装置,包括T形磁芯、线圈以及磁性体。T形磁芯包括底座以及柱体,且由退火软质磁性金属材料制成,T形磁芯的磁芯损耗PCL(mW/cm3)满足下列不等式:0.64*f0.95*Bm2.20≤PCL≤7.26*f1.41*Bm1.08,其中,f(kHz)表示适用于T形磁芯的磁场的频率,且Bm(kGauss)表示所述磁场于所述频率的工作磁通密度。磁性体完全覆盖柱体、位于底座的底表面上方的底座的任何部位以及位于底座的顶表面正上方的线圈的任何部位。因此,本专利技术的具有退火T形磁芯的磁性装置可达成在重载具有高饱和电流且在轻载具有低磁芯损耗的功效。【专利说明】具有高饱和电流与低磁芯损耗的磁性装置
本专利技术涉及一种磁性装置,特别是涉及一种具有高饱和电流与低磁芯损耗的磁性装直。
技术介绍
扼流器(choke)是磁性装置的一种,用以稳定电流,以达到滤除噪声的效果,扼流器的功能与电容相似,藉由电流稳定性的调整,来存储与释放电路中的电能。相较于藉由电场(电荷)来存储电能的电容,扼流器是藉由磁场来存储电能。第IA图是具有环形磁芯(toroidal core)的现有扼流器10。然而,对于具有环形磁芯的现有扼流器而言,需以手动的方式将线圈缠绕于环形磁芯上。因此,制造现有扼流器的人工成本较闻,使得现有扼流器的制造成本相对提闻。此外,扼流器通常是应用于电子装置中。如何制造出效能更大且尺寸更小的扼流器对于电子产业而言是一大挑战。特别地,当具有环形磁芯的现有扼流器的尺寸被缩减至一定程度时,以手动的方式将线圈缠绕于环形磁芯上将会变得更加困难,且扼流器在高饱和电流下将无法产生所需的输出。第IB图是具有铁氧体磁芯(ferrite core)的现有扼流器20。然而,此密封的扼流器无法在高饱和电流下产生所需的输出。此外,当此密封的扼流器的尺寸被缩减至一定程度时,将线圈缠绕于铁氧体磁芯上也会变得非常困难。第IC图是具有铁粉磁芯(iron-powder core)的现有扼流器30。然而,铁粉磁芯具有相对高的磁芯损耗(core loss)。此外,由于在模造工艺中线圈是放置于模具中,且线圈无法承受高温,在模造工艺后无法进行退火工艺来降低铁粉磁芯的磁芯损耗。综上所述,如何降低制造成本且缩减扼流器的尺寸,以在重载时维持高饱和电流与低磁芯损耗,便成为一个极待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是:为了弥补现有技术的不足,提供一种低成本且小型的磁性装置,其在重载具有高饱和电流且在轻载具有低磁芯损耗。本专利技术的磁性装置采用以下技术方案:所述磁性装置包括T形磁芯、线圈以及磁性体。所述T形磁芯包括底座以及柱体,所述底座具有第一表面以及第二表面,所述第一表面与所述第二表面相对,所述柱体位于所述底座的所述第一表面上,所述底座的所述第二表面暴露于外在环境而作为所述磁性装置的外表面,所述T形磁芯由退火软质磁性金属材料制成,所述T形磁芯的磁芯损耗PaOnW/cm3)满足下列不等式:0.64*f0.95^Bm2-20 ( Pcl ( 7.26*^41?1°8,其中,f (kHz)表示适用于所述T形磁芯的磁场的频率,且Bm(kGauss)表示所述磁场于所述频率的工作磁通密度。所述线圈缠绕于所述柱体,所述线圈具有二引脚。所述磁性体完全覆盖所述柱体、位于所述底座的所述第二表面上方的所述底座的任何部位以及位于所述底座的所述第一表面正上方的所述线圈的任何部位。所述线圈的所述二引脚分别连接于所述底座上的二电极。所述磁性体完全覆盖位于所述底座的所述第一表面上方的所述线圈的任何部位。所述底座的体积Vl与所述柱体的体积V2满足下列不等式:V1/V2 ( 2.533。所述底座的所述体积Vl与所述柱体的所述体积V2满足下列不等式:V1/V2 ( 2.093。所述二电极内嵌于所述底座中。各所述电极的底表面实质上与所述底座的所述第二表面共平面,且各所述电极的侧表面实质上与所述底座的二相对侧表面的其中一面共平面。所述底座具有二凹槽,所述二凹槽分别位于所述底座的二侧表面上,所述二凹槽用以容置所述二引脚,使得所述二引脚通过所述二凹槽分别与所述二电极接触。所述底座是具有直角或弧角的方形底座,自所述方形底座的四端中的每一端至所述柱体的最短距离皆相等。所述T形磁芯的导磁率是μ。,μ C≤48,且所述T形磁芯的所述磁芯损耗Pa(mW/cm3)进一步满足下列不等式:0.64*fL 15^Bm2-20 ( Pcl ( 4.79*#.°8。所述退火软质磁性金属材料选自下列群组:被压入T形结构且经退火而具有介于48与108间的导磁率的铁娃合金粉末,被压入所述T形结构且经退火而具有介于48与150间的导磁率的铁硅铝合金粉末,被压入所述T形结构且经退火而具有介于48与192间的导磁率的铁镍合金粉末,被压入所述T形结构且经退火而具有介于48与240间的导磁率的铁镍钥合金粉末,以及至少二上述材料的组合。所述退火软质磁性金属材料选自下列群组:被压入T形结构且经退火而具有介于48与150间的导磁率的铁硅铝合金粉末,被压入所述T形结构且经退火而具有介于48与192间的导磁率的铁镍合金粉末,被压入所述T形结构且经退火而具有介于48与240间的导磁率的铁镍钥合金粉末,以及至少二上述材料的组合,并且所述T形磁芯的所述磁芯损耗 Pa(mW/cm3)进一步满足下列不等式:0.64*fL31^Bm2-20 ( Pcl ( 2.0*fL41*BmL08oμ c*Hsat2250,Hsat (Oe)是所述磁场于80%的μ co时的强度,μ co是所述T形磁芯于所述磁场的强度是O时的导磁率。所述磁性装置的等效导磁率介于28.511与52.949之间。所述T形磁芯的导磁率是μ。,所述磁性体的导磁率是μΒ,48≤240,9.85≤μΒ≤64.74,μ c对应μ B的上限与下限间的范围,μ c越高,则μ Β的所述范围越小,且μ B的所述上限与所述下限越低。所述磁性体的导磁率是μ Β,μ Β4.8,所述磁性体的磁芯损耗P%(mW/cm3)满足下列不等式:2*f129*Bm2.2 ( Pbl ( 14.03*fL2X108o所述磁性体由树脂与选自下列群组的材料的热压混合物制成:铁基非结晶粉末、铁娃招合金粉末、透磁合金粉末、铁娃合金粉末、奈米结晶合金粉末以及至少二上述材料的组合。所述磁性体的所述导磁率μ Β满足下列不等式:9.85μ Β64.74,所述磁性体的所述磁芯损耗PBL(mW/cm3)进一步满足下列不等式:2*f129*Bm2 2 ( Pbl ( 11.23^129?1°8O所述磁性体的所述导磁率μ 足下列不等式:20 < μ Β < 40,所述磁性体的所述磁芯损耗 PBL(mW/cm3)进一步满足下列不等式:2*f129*Bm2.2 ≤Pbl ( 3.74*fL29*BmL08oμ B*Hsat≥2250,Hsat (Oe)是所述磁场于80%的μ Β0时的强度,μ Β0是所述磁性体于所述磁场的强度是O时的导磁率。因此,根据上述技术方案,本专利技术的磁性装置至少具有下列优点及有益效果:本专利技术的具有退火T形磁芯的磁性装置的效能(于重载时具有高饱和电流与低功率损耗)远比具有环形磁芯的现有扼流器来得好。本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种磁性装置,其特征在于,所述磁性装置包括:T形磁芯,包括底座以及柱体,所述底座具有第一表面以及第二表面,所述第一表面与所述第二表面相对,所述柱体位于所述底座的所述第一表面上,所述底座的所述第二表面暴露于外在环境而作为所述磁性装置的外表面,所述T形磁芯由退火软质磁性金属材料制成,所述T形磁芯的磁芯损耗PCL(mW/cm3)满足下列不等式:0.64*f0.95*Bm2.20≤PCL≤7.26*f1.41*Bm1.08,其中,f(kHz)表示适用于所述T形磁芯的磁场的频率,且Bm(kGauss)表示所述磁场于所述频率的工作磁通密度;线圈,缠绕于所述柱体,所述线圈具有二引脚;以及磁性体,完全覆盖所述柱体、位于所述底座的所述第二表面上方的所述底座的任何部位以及位于所述底座的所述第一表面正上方的所述线圈的任何部位。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:刘春条谢蓝青吴宗展李奇勋庄淇翔
申请(专利权)人:乾坤科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:中国台湾;71

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