受控电感装置和方法制造方法及图纸

用低成本制造的具有受控芯饱和度的改进电感装置提供了期望的电感特性。在一个实施例中，提供了具有可变形状的缝隙的壶形芯。所述可变形状的缝隙虑及了在低ｄｃ电流时的高电感和在较高ｄｃ电流时的较低电感的“步进”电感图形，例如相应于在普通电信线路中呼叫ＩＤ功能的挂机和摘机状态。在其它实施例中，公开了用于受控饱和度装置以顾及可选择地控制芯的饱和度的单一和多线轴鼓形铁芯装置。公开了使用前述电感装置的示例性信号状态电路（例如，动态受控低－电容ＤＳＬ滤波器），和制造电感装置的有效成本方法。还公开了改进的有间隙环形装置和制造的相关方法的各种实施例。

【技术实现步骤摘要】
本申请要求了于2004年6月30日申请的题为“”的美国申请序列号10/882,864和相同标题的于2003年9月17日申请的美国申请序列号10/666,580的优先权，本申请也是共同拥有并待而未决的于2003年3月18日申请的相同题目的美国申请序列号10/381,062的部分继续申请，也要求了于2002年9月17日申请的相同题目的PCT申请PCT/US02/29480的优先权，每一个在此整体引用作为参考。
技术介绍
1.专利
本专利技术通常涉及电子应用中使用的构件，尤其是涉及一种在数字用户线(DSL)或类似电信系统的滤波器和分离器，及其它设备中使用的改进电感装置。2.相关技术描述今天，数字用户线(DSL)的安装通常是正如所已知那样，是“自安装”的，或是尤其是在用户在每个电话上安装一个微滤波器或内嵌电话滤波器来将电话(包括传真，电话应答机，等等)从线路和DSL信号路径中隔离出来的地方。附图说明图1展示了这种内嵌滤波器的典型安装。可自安装的微滤波器是一种很有挑战性的设计，主要因为它在DSL频带中必须要有足够的阻带以保护和维护DSL的性能，但是同时还应该对语音频带性能产生可以忽略的影响才可以。图1a展示了用在DSL应用中的典型现有技术内嵌滤波器结构。这种现有技术的滤波器设计，然而，经常不能满足一些电信用户对回波损耗和DSL阻带的要求。一个重要问题是为了满足DSL阻带的要求所需要的整体电容也在电话的上频带中产生了额外的侧音，这是非常不想要的结果。此外，当为每一个用户电话增加多个微滤波器时回波损耗问题变得更严重。在某些国家，滤波器电路要求是迫切的。一个主要的挑战，例如，是提供30KHz的阻带的同时必须还能够很高的语音频带回波损耗。现有技术的电感装置大部分基于它们的电感特性通常不适合用在前述的应用中。正如使用在这里的，术语“电感特性”通常指的是电感曲线，或是作为通过电感的dc电流的函数在电感中的变化。图2a和2b分别展示了与具有固定电感或可变电感的典型现有技术电感相关的电感特性。值得注意是，在典型“固定”电感器中，电感特性102是基本平坦或作为电流函数的恒量，直到达到相当高的电流为止。比较起来，可变电感器的电感曲线和电流函数一样变化，或是处于基本线性方式106中，或是处于稍微“软步幅”方式108中，如图2b中所示。图2b通常代表了由美国，Coilcraft Corporation of Cary，Illinois，及其它公司制造的现有技术装置型号，例如DT1608系列SMT功率电感器。图3展示了前面提到的Coilcraft装置的结构。正如图3中所示，装置300包括具有基座304的两件套线芯302，所述基座带有一个偏离中心的柱306。上中心块308有一个比柱306的直径超出很多的孔径310。这样安排创造了实际上是在柱306的外表面和孔径310的内表面连续可变缝隙，该缝隙从靠近两表面最近点的最小缝隙变化到在最靠近点的反向直径的最大值。这个连续变化的缝隙有至少两个缺点，包括(i)一个连续变化或“软步幅”的电感特性，在某些应用中是不期望或不是最佳地，和(ii)制造成本高，由于必须提供具有准确相对容差的两个中心块(包括上中心块308和基座304的准确调整。此外，不考虑偏离中心柱306与另一中心块自己的容差，还存在与制造这样的中心柱相关的附加成本。这种偏离中心的安排通常也不益于使用众所周知的校正辅助设备，例如这里随后描述的开口销装置。某些应用中，包括例如一些需要较高阻带损失的DSL滤波器电路(例如用于呼叫ID功能)，要求具有不同于图2a或2b电感特性的电感装置。在前面所述的呼叫ID功能情况中，在挂机状态需要较高阻带损耗以保护呼叫ID装置避免通过DSL信号的过载电流。考虑到在共同未决的于2001年11月14日申请的题为“高性能微滤波器和分离器装置”的PCT申请号PCT/US01/45568中描述的例示性滤波器电路，并且关于此点已转让给受让人，在此整体引用作为参考。在这个电路中，在挂机状态期间大多数电容的移除减少了滤波阻带损耗，因而正如先前所描述那样，迫使一个附加或替换装置用于提高该阻带损耗。类似地，对于在2001年4月3日出版，题为“阻断滤波器电路”的美国专利号6,212,259及其它专利中描述的例示的滤波器电路，关于此点也是转让给受让人的，需要用于多个滤波器的一种改进的电感装置由此来给出足够的电感以允许电路通过挂机阻带损耗，并同时还允许较大摘机电容。此外，为了控制电感性能，已经使用了间隙式环状线圈。于2000年9月13日申请的题为“高级电子超小型线圈和制造方法”的并于2003年11月4日出版美国专利申请号09/661628，现在美国专利号为6,642,847中公开了包含一个环面芯和多个绕组的微电子线圈装置，其中的绕组被一层或多层的绝缘材料分离开。绝缘材料被真空存放在第一组绕组顶部上并且在下一组绕组缠上线芯之前凝固。环面线芯也可任选地被提供给一个受控的厚度间隙来控制线芯的饱和度。于1980年4月22日出版的题为“在间隙中具有磁带的磁线芯”，Aldridge等人的美国专利号为4,199,744，公开了具有两个放射状延长间隙的铁氧体环面部分，所述间隙通过环面部分地扩展来减少EMI。在每一间隙之内，插入一个具有叠在薄垫片之上的磁性金属带的绝缘薄垫片。当电流施加于线芯上的绕组时，合成磁通量被引入磁带并且围绕于所述的缝隙。在所述带中高频激励涡电流的损耗是很高的并且绕组具有低Q值但是具有高的电感。在高绕组电流时，磁带是饱和的，电感被减小并且绕组的Q值提高。在开关电压调整器中，这个电感器往往产生仅仅少量的振铃和电磁辐射噪声。除了期望的电感性能特性，对于电感装置的制造低成本也是很渴望获得的。电感装置市场(以及DSL滤波器电路市场)是特有的十分具有价格竞争力的；因而，即使在成本效率或在这些部件的价格上的减少的小改进也能对制造者的产品的生存能力产生巨大的影响。由于与产生期望的电感特性相关所增加的劳动和/或部件，现有技术的控制装置电感的方法通常是复杂和要求相对高制造成本。板和内部空间损耗也是与许多电子装置的一个问题(包括DSL滤波器电路)；因此除了期望的性能特性和低成本外，最小的物理尺寸和占用面积也是非常需要的。一个电子执行很好并且制造便宜的装置，却占用相当的板子或内部空间，通常在商业上是不可行的。ETSI技术标准952，部分1，子部分5(ETSI TS952-1-5)题为“接入网络XDSL的传输滤波器；部分1ADSL滤波器用于欧洲部署；子部分5ADSL/POTS分布滤波器规范”规定了用于DSL分布滤波器的和安装在本地环路的本地交换端和接近网络终端点(NTP)的用户端上的分布滤波器的需求和测试方法。该标准规定了用于在本地环路的用户端分配正确的ADSL/POTS分布式滤波器的需求和测试方法。每一条标准，挂机语音频带电器要求包含两个条件(i)一个50V的DC反馈电压，和使用阻抗模式ZON(10k)，或(ii)流过分布式滤波器的DC环路电流在0.4mA到2.5mA范围之间；和使用600的阻抗模式以在语音频率上终止分布式滤波器的LINE和POTS端口。标准的挂机ADSL频带电器要求可以用50V的DC反馈电压满足，和使用阻抗模式ZON(10k)。摘本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感装置，包含：具有在其中形成有缝隙的磁透芯；至少一个置于最接近所述芯位置上的绕组；和至少一个置于最接近所述缝隙位置上的基本上平面的磁透部件；其中所述至少一个可透性部件和芯合作来提供作为电流函数的期望电感 特性。

【技术特征摘要】
US 2003-9-17 10/666,580;US 2004-6-30 10/882,8641.一种电感装置，包含具有在其中形成有缝隙的磁透芯；至少一个置于最接近所述芯位置上的绕组；和至少一个置于最接近所述缝隙位置上的基本上平面的磁透部件；其中所述至少一个可透性部件和芯合作来提供作为电流函数的期望电感特性。2.根据权利要求1的电感装置，其中所述至少一个磁透部件包含金属合金。3.根据权利要求1的电感装置，其中在离所述缝隙的规定距离上放置所述绕组。4.根据权利要求1的电感装置，其中所述缝隙包含基本上的“V”型。5.根据权利要求1的电感装置，其中所述电感特性包含与第一状态相关的电感值，该电感值基本上大于与第二状态相关的电感值。6.根据权利要求5的电感装置，其中所述装置适合于用在电信电路中，并且所述第一状态包含“挂机”电流，和上述第二状态包含“摘机”电流。7.根据权利要求1的电感装置，其中放置所述至少一个基本上平面的部件以便与所述部件平面垂直的向量基本上平行于所述芯的中心轴。8.根据权利要求7的电感装置，其中所述的至少一个基本上平面的部件包含扁平且基本上环形的垫圈。9.根据权利要求1的电感装置，其中所述至少一个基本上平面的部件包含具有弯曲内表面的基本上环形的垫圈，所述内表面置于最接近所述芯的至少一个面的位置上。10.根据权利要求9的电感装置，其中所述实质上环形的垫圈包含Belleville垫圈。11.根据权利要求1的电感装置，其中所述至少一个基本上平面的磁透部件包含置于最接近所述缝隙并且在所述芯部件各自对立面上的两个部件。12.根据权利要求11的电感装置，其中所述两个基本上平面的部件的每一个包含扁平且基本上环形的垫圈，所述垫圈在至少一个方面彼此不相同。13.根据权利要求12的电感装置，其中所述至少一个方面包含厚度。14.根据权利要求12的电感装置，其中所述至少一个方面包含导磁率。15.根据权利要求1的电感装置，其中所述基本上平面的部件包含具有至少第一和第二层的多层装置，所述第一层具有不同于第二层的至少一个特性。16.一种制造受控电感装置的方法，包含提供具有延伸通过其至少一部分的缝隙的磁透环形芯；在最接近所述缝隙和芯的位置上放置磁透部件；和在所述芯和所述部件的周围缠绕多个传导线匝。17.根据权利要求16的方法，其中所述放置步骤包含在至少(i)所述芯的面(ii)所述部件的配对面之一上放置胶合剂；和把所述可透性部件置于最接近所述芯的位置上以便所述胶合剂把上述部件搭接到所述芯上。18.根据权利要求17的方法，进一步包含在所述缠绕动作之前在聚合物之内密封所述芯的至少一部分。19.根据权利要求18的方法，进一步包含在所述缠绕动作之前在聚合物之内密封所述部件的至少一部分。20.根据权利要求16的方法，进一步包含在最靠近所述缝隙和所述芯的位置上放置第二磁透部件，所述缠绕多个线匝的动作还包围所述第二部件的至少一部分。21.一种适合于用在电信电路中的电感装置，所述装置具有受控电感特性，包含具有一个在其内形成有...

【专利技术属性】
技术研发人员：C沃斯，L斯克里朴卡，
申请(专利权)人：美商帕斯脉冲工程有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]