具有分离器的电感装置以及其制造和使用方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了用于提供增强耦合的电感装置的方法和设备。在一个实施方式中，公开了一种电感装置，所述电感装置适于数据速度超过一(1)Gbps的以太网应用。具体地说，本文中所述的所述电感装置在绕组的导线之间具有高水平的磁和电容耦合。另外，本文中所述的所述电感装置适于自动化工艺，从而降低与它们的制造和使用相关联的总体成本。此外，还公开了用于制造和使用这些前述电感装置的方法。例如，可容易地将前述电感装置结合到ICM中，从而全部地或部分地替换手动缠绕的环形变压器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有分离器的电感装置以及其制造和使用方法优先权本申请要求2016年6月30日提交的相同标题的美国专利申请序列号15/199,407的优先权权益，所述申请要求2015年7月2日提交的相同标题的美国临时专利申请序列号62/188,400的优先权权益，上述申请中的每一个通过引用整体并入本文。版权本专利文件的公开内容的一部分包括受版权保护的材料。版权所有者不反对由任何人以专利文件或专利公开出现在美国专利与商标局专利文档或记录中的形式复制所述专利文件或专利公开，但是另外保留任何所有版权权利。
本公开内容总体涉及电子部件和组件的领域，并且更具体地，在一个示例性方面，涉及一种用于提供可表面安装的电感装置的改进设计，以及制造和使用所述电感装置的方法。
技术介绍
传统上，电感装置诸如已经用于例如以太网和其他数据相关应用的变压器等。变压器可以通过例如手动或自动地将磁线缠绕在环形芯体上来制造。在Kent等人的共同拥有的美国专利号3,985,310中描述了一种用于自动缠绕这些环形芯体的示例性设备，其内容通过引用整体并入本文。然而，在实践中，出于各种原因(包括成本效率和一致性)，通常对环形芯体进行手工缠绕，无论是完全手工缠绕还是手动操作器和缠绕机的组合。而且，因为自动处理装备难以容易地识别用于布线到不同终端点的不同导线，所以从这些所缠绕的环形芯体固定终端线一直是手动完成的。最近，宽带变压器(诸如,在以太网应用中使用的支持数据速度超过每秒一个千兆(Gbps)的那些宽带变压器等)需要在构成变压器的绕组之间具有高水平的磁耦合。通常将这些所谓的千兆以太网变压器中的导线绞合在一起，以获得必要的磁和电容耦合度。尽管在现有技术中已经可以有用于绞合线绕组的自动缠绕的装备，但是由这种自动化机械缠绕的这些变压器仍然需要人工密集处理，以便将这些导线分类并终止到其最终应用中的适当终端点。这个问题在变压器应用中进一步恶化，需要中心抽头连接件才能正常工作。而且，这些磁性部件定价的下行压力经常使得手动缠绕的变压器不适用于诸如,集成连接器模块(ICM)等的更多对成本敏感的最终应用。因此，对于可以提供以下中的一个或多个的磁性部件，仍然存在不能令人满意的需求：(1)(至少主要)使用自动化工艺来制造；(2)实现相邻绕组之间的高水平磁耦合；(3)整合一个或多个集成的中心抽头连接件，同时(4)形成大体上闭合的磁路，以便减少与电磁干扰(EMI)相关联的有害和不良影响。
技术实现思路
本公开内容通过提供特别是一种改进的电感装置以及制造和使用它的方法来满足前述需求。在第一方面，公开了一种电感装置。在一个实施方式中，所述电感装置包括：芯体，所述芯体包括轴向部分、第一凸缘部分和第二凸缘部分，其中所述第一凸缘部分与所述第二凸缘部分设置在所述轴向部分的相反侧上，所述第一凸缘部分包括多个第一接口连接件，并且所述第二凸缘部分包括多个第二接口连接件；一对初级绕组，其中所述对中的每个初级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个；以及一对次级绕组，其中所述对中的每个次级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个。在一个变体中，所述电感装置还包括端盖芯体部分，所述端盖芯体部分与所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分二者耦合。所述端盖芯体部分与所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分二者的所述耦合被配置来提供用于由流过所述一对初级和/或次级绕组的电流产生的磁通量的闭合磁路。在又一个变体中，所述多个第一接口连接件包括第一初级接口连接件、第一初级中心抽头接口连接件、第一次级接口连接件以及第一次级中心抽头接口连接件。在又一个变体中，所述多个第二接口连接件包括第二初级接口连接件、第二初级中心抽头接口连接件、第二次级接口连接件以及第二次级中心抽头接口连接件。在又一个变体中，所述一对初级绕组包括：第一初级绕组，所述第一初级绕组将所述第一初级接口连接件耦合到所述第二初级中心抽头接口连接件；以及第二初级绕组，所述第二初级绕组将所述第一初级中心抽头连接件耦合到所述第二初级接口连接件。在又一个变体中，所述一对次级绕组包括：第一次级绕组，所述第一次级绕组将所述第一次级接口连接件耦合到所述第二次级中心抽头接口连接件；以及第二次级绕组，所述第二次级绕组将所述第一次级中心抽头连接件耦合到所述第二次级接口连接件。在又一个变体中，所述一对初级绕组和所述一对次级绕组以多个层的形式围绕所述芯体的所述轴向部分设置。在又一个变体中，所述一对初级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述一对次级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。在又一个变体中，所述一对次级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述一对初级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。在又一个变体中，所述第一初级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述第二初级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。在又一个变体中，所述第一次级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的所述层中，并且所述第二次级绕组设置在所述多个层的所述第二层中。在又一个变体中，所述一对初级绕组和所述一对次级绕组设置在所述芯体的所述轴向部分上，以便增强所述绕组之间的磁和电容耦合。在又一个变体中，所述多个第一接口连接件和所述多个第二接口连接件被配置来经由多条迹线与印刷电路板对接，所述多条迹线包括第一迹线，所述第一迹线将所述第一初级中心抽头接口连接件与所述第二初级中心抽头接口连接件耦合。在又一个变体中，所述电感装置还包括第二迹线，所述第二迹线将所述第一次级中心抽头接口连接件与所述第二次级中心抽头接口连接件耦合。在第二方面，公开了缠绕前述电感装置的方法。在一个实施方式中，所述方法包括：将一对初级绕组中的第一初级绕组固定到第一凸缘部分；将一对次级绕组中的第一次级绕组固定到所述第一凸缘部分；同时，在第一方向上将所述一对初级绕组和次级绕组中的所述第一绕组围绕芯体的轴向部分缠绕；将所述一对初级绕组中的所述第一初级绕组固定到第二凸缘部分；并且将所述一对次级绕组中的所述第一次级绕组固定到所述第二凸缘部分。在一个变体中，所述方法还包括：将所述一对初级绕组中的第二初级绕组固定到所述第二凸缘部分；将所述一对次级绕组中的第二次级绕组固定到所述第二凸缘部分；并且同时，在第二方向上将所述一对初级绕组和次级绕组中的所述第二绕组围绕所述芯体的所述轴向部分缠绕，所述第二方向与所述第一方向相反。在第三方面，公开了利用一个或多个前述电感装置的子组件。在一个实施方式中，所述子组件被配置用于高速(即，1Gbps或更大)的数据联网应用。在另一个实施方式中，所述子组件包括：印刷电路板；以及电感装置，所述电感装置包括：芯体，所述芯体包括轴向部分、第一凸缘部分和第二凸缘部分，所述第一凸缘部分与所述第二凸缘部分设置在所述轴向部分的相反侧上；所述第一凸缘部分包括多个第一接口连接件，并且所述第二凸缘部分包括多个第二接口连接件；一对初级绕组，其中所述对中的每个初级绕本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感装置，所述电感装置包括：芯体，所述芯体包括：轴向部分、第一凸缘部分和第二凸缘部分，其中所述第一凸缘部分与所述第二凸缘部分设置在所述轴向部分的相反侧上；所述第一凸缘部分包括多个第一接口连接件，并且所述第二凸缘部分包括多个第二接口连接件；一对初级绕组，其中所述对中的每个初级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个；以及一对次级绕组，其中所述对中的每个次级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.07.02 US 62/188,400;2016.06.30 US 15/199,4071.一种电感装置，所述电感装置包括：芯体，所述芯体包括：轴向部分、第一凸缘部分和第二凸缘部分，其中所述第一凸缘部分与所述第二凸缘部分设置在所述轴向部分的相反侧上；所述第一凸缘部分包括多个第一接口连接件，并且所述第二凸缘部分包括多个第二接口连接件；一对初级绕组，其中所述对中的每个初级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个；以及一对次级绕组，其中所述对中的每个次级绕组耦合到所述多个第一接口连接件中的一个和所述多个第二接口连接件中的一个。2.如权利要求1所述的电感装置，其还包括端盖芯体部分，所述端盖芯体部分与所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分二者耦合；其中所述端盖芯体部分与所述第一凸缘部分和所述第二凸缘部分二者的所述耦合被配置来提供用于由流过所述一对初级和/或次级绕组的电流产生的磁通量的闭合磁路。3.如权利要求2所述的电感装置，其中所述多个第一接口连接件包括：第一初级接口连接件、第一初级中心抽头接口连接件、第一次级接口连接件以及第一次级中心抽头接口连接件。4.如权利要求3所述的电感装置，其中所述多个第二接口连接件包括：第二初级接口连接件、第二初级中心抽头接口连接件、第二次级接口连接件以及第二次级中心抽头接口连接件。5.如权利要求4所述的电感装置，其中所述一对初级绕组包括：第一初级绕组，所述第一初级绕组将所述第一初级接口连接件耦合到所述第二初级中心抽头接口连接件；以及第二初级绕组，所述第二初级绕组将所述第一初级中心抽头连接件耦合到所述第二初级接口连接件。6.如权利要求5所述的电感装置，其中所述一对次级绕组包括：第一次级绕组，所述第一次级绕组将所述第一次级接口连接件耦合到所述第二次级中心抽头接口连接件；以及第二次级绕组，所述第二次级绕组将所述第一次级中心抽头连接件耦合到所述第二次级接口连接件。7.如权利要求6所述的电感装置，其中所述一对初级绕组和所述一对次级绕组以多个层的形式围绕所述芯体的所述轴向部分设置。8.如权利要求7所述的电感装置，其中所述一对初级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述一对次级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。9.如权利要求7所述的电感装置，其中所述一对次级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述一对初级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。10.如权利要求7所述的电感装置，其中所述第一初级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的层中，并且所述第二初级绕组设置在所述多个层的第二层中，靠近所述轴向部分的所述层位于所述芯体的所述轴向部分与所述多个层的所述第二层之间。11.如权利要求10所述的电感装置，其中所述第一次级绕组设置在靠近所述芯体的所述轴向部分的所述层中，...

【专利技术属性】
技术研发人员：萨尹·丁恩，穆罕默德·萨博瑞，奥雷里奥·古铁雷斯，托马斯·拉斯孔，
申请(专利权)人：脉冲电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US