电抗器制造技术

本发明专利技术提供了一种磁芯结构及电抗器。磁芯结构包括相对布置的上盖板和下盖板以及两端分别连接于上盖板和下盖板的至少一个绕线柱。其中，上盖板和/或下盖板的截面面积大于绕线柱的截面面积。上盖板、下盖板以及绕线柱由磁粉芯材料、非晶材料、纳米晶材料或硅钢材料制成。由于上盖板和/或下盖板的截面面积大于绕线柱的截面面积，因此能给电感器或电抗器带来优异的直流偏置特性，且具有更低的磁芯损耗。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种磁芯结构及电抗器。
技术介绍
用于开关电源的功率磁性器件，广泛应用于电力电子领域，如：不间断电源（UPS）、有源滤波器（APF）、静态无功补偿器（SVG）、太阳能逆变器、电源适配器或通信电源等领域。开关电源频率较高，通常所使用的磁性材料主要为铁氧体、磁粉芯、非晶、纳米晶、硅钢等材料。在很多应用场合，电力电子产品会有电流过载的工作需求，即要求电力电子产品的过载电流大于额定电流，有时甚至高出额定电流很多倍，如UPS外接RCD负载时的工作状态，其过载电流大于额定电流有效值2～3倍。在这种工作状态下，磁性器件如电感器或电抗器仍然需要维持一定的电感量。因此，如果电感器或电抗器的感量随负载电流变化而产生很大变化的话，会造成产品故障。如图1A和图1B所示，传统的电抗器或电感的磁芯结构，包括相对布置的上盖板1、下盖板2以及连接于上盖板1和下盖板2之间的两个绕线柱3。通常每个绕线柱3与盖板2之间设有气隙4，气隙4可以由玻璃纤维垫片等形成。传统的电抗器或电感的磁芯结构中，上盖板1和下盖板2的横截面面积与绕线柱3的横截面面积是基本相等的，直流偏置（DC-Bias）特性差，维持感量稳定能力不足。在所述
技术介绍
部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
技术实现思路
本专利技术的一个目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种具有良好感量稳定性的磁芯结构，其能给电感器或电抗器带来优异的直流偏置特性，且具有更低的磁芯损耗。本专利技术的另一个目的在于提供一种具有本专利技术磁芯结构的电抗器。本专利技术的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本公开的实践而习得。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种磁芯结构，包括相对布置的上盖板和下盖板以及两端分别连接于所述上盖板和下盖板的至少一个绕线柱。其中，所述上盖板和/或下盖板的截面面积大于所述绕线柱的截面面积。所述上盖板、所述下盖板以及所述绕线柱由磁粉芯材料、非晶材料、纳米晶材料或硅钢材料制成。根据本专利技术的一实施方式，所述绕线柱的直流偏置特性优于所述上盖板和/或下盖板的直流偏置特性。根据本专利技术的一实施方式，所述绕线柱的损耗特性优于所述上盖板和/或下盖板的损耗特性。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的厚度不小于所述绕线柱的厚度，所述上盖板、下盖板的高度大于所述绕线柱的宽度。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的高度不小于所述绕线柱的宽度，所述上盖板、下盖板的厚度大于所述绕线柱的厚度。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的横截面面积与所述绕线柱的横截面面积的比例范围为1.1～3。根据本专利技术的一实施方式，所述绕线柱的横截面形状为圆形、椭圆形或带导角的矩形。根据本专利技术的一实施方式，所述绕线柱的数目为两个、3个或5个。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的材料是铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁磁粉芯，所述绕线柱的材料是铁硅磁粉芯或铁镍磁粉芯。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板和/或下盖板为长方体状。根据本专利技术的一个方面，本专利技术提供一种电抗器，包括磁芯结构和至少一个绕组。其中所述磁芯结构是本专利技术所述的磁芯结构，所述至少一个绕组分别绕设于所述磁芯结构的至少一个绕线柱上。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的厚度不小于所述绕线柱的厚度，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的高度大于所述绕线柱的宽度。根据本专利技术的一实施方式，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的厚度等于所述绕线柱的厚度。根据本专利技术的一实施方式，所述绕组由金属箔绕制而成。根据本专利技术的一实施方式，所述上盖板、下盖板的高度不小于所述绕线柱的宽度，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的厚度大于所述绕线柱的厚度。根据本专利技术的一实施方式，所述绕组由金属线绕制而成。由上述技术方案可知，本专利技术的磁芯结构的优点和积极效果在于：本发明磁芯结构中，由于上盖板和/或下盖板的截面面积大于绕线柱的截面面积，因此能给电感器或电抗器带来优异的直流偏置特性和感量稳定性，且具有更低的磁芯损耗。附图说明通过参照附图详细描述其示例实施方式，本专利技术的上述和其它特征及优点将变得更加明显。图1A是传统的磁芯结构的结构示意图；图1B是图1A的左视图；图2A是本专利技术的磁芯结构第一实施方式的结构示意图；图2B是图2A的左视图；图3A是本专利技术的磁芯结构第二实施方式的结构示意图；图3B是图3A的左视图；图4A是本专利技术的磁芯结构第三实施方式的结构示意图；图4B是图4A的左视图；图5A是本专利技术的磁芯结构第四实施方式的结构示意图；图5B是图5A的左视图；图6A是本专利技术的磁芯结构第五实施方式的结构示意图；图6B是图6A的左视图；图7A是本专利技术的磁芯结构第六实施方式的结构示意图；图7B是图7A的左视图；图8A是本专利技术的电抗器第一实施方式的结构示意图；图8B是图8A的俯视图；图9是本专利技术的电抗器第一实施方式中在不同的横截面面积比例下的DC-Bias曲线图；图10是为低频功率电流叠加高频纹波的电流样式，UPS储能电感的电流波形；图11A是本专利技术的电抗器第二实施方式的结构示意图；图11B是图11A的俯视图；图12A是本专利技术的电抗器第三实施方式的结构示意图；图12B是图12A的俯视图；图13A是本专利技术的电抗器第四实施方式的结构示意图；图13B是图13A的俯视图；图14是本专利技术的电抗器第五实施方式的结构示意图。其中，主要元件符号说明如下：1、上盖板2、下盖板3、绕线柱4、气隙5、散热风道10、扁铜线20、金属箔具体实施方式本专利技术的总体专利技术构思在于使磁芯结构的上盖板和/或下盖板的横截面面积大于绕线柱的横截面面积，从而改善使用该磁芯结构的电感器或电抗器的DC-Bias特性。现在将参考附图更全面地描述示例实施方式。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。图中相同的附图标记表示相同或类似的结构，因而将省略它们的详细描述。所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁芯结构，包括相对布置的上盖板和下盖板以及两端分别连接于所述上盖板和下盖板的至少一个绕线柱，其特征在于，所述上盖板和/或下盖板的截面面积大于所述绕线柱的截面面积；所述上盖板、所述下盖板以及所述绕线柱由磁粉芯材料、非晶材料、纳米晶材料或硅钢材料制成。

【技术特征摘要】
1.一种磁芯结构，包括相对布置的上盖板和下盖板以及两端分别连接于
所述上盖板和下盖板的至少一个绕线柱，其特征在于，所述上盖板和/或下盖
板的截面面积大于所述绕线柱的截面面积；所述上盖板、所述下盖板以及所
述绕线柱由磁粉芯材料、非晶材料、纳米晶材料或硅钢材料制成。
2.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述绕线柱的直流偏置
特性优于所述上盖板和/或下盖板的直流偏置特性。
3.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述绕线柱的损耗特性
优于所述上盖板和/或下盖板的损耗特性。
4.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述上盖板、下盖板的
厚度不小于所述绕线柱的厚度，所述上盖板、下盖板的高度大于所述绕线柱
的宽度。
5.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述上盖板、下盖板的
高度不小于所述绕线柱的宽度，所述上盖板、下盖板的厚度大于所述绕线柱
的厚度。
6.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述上盖板、下盖板的
横截面面积与所述绕线柱的横截面面积的比例范围为1.1～3。
7.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述绕线柱的横截面形
状为圆形、椭圆形或带导角的矩形。
8.如权利要求1所述的磁芯结构，其特征在于，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：代明辉，代克，周锦平，周敏，刘腾，
申请(专利权)人：台达电子企业管理上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31