磁元件和电子设备制造技术

本申请实施例提供了磁元件和电子设备，磁元件应用于电子设备中，用于抑制所述电子设备内的高速信号线产生的电磁波向外辐射，磁元件包括复合磁芯和绕组，复合磁芯包括外磁壳和内磁体，内磁体为带材卷绕制成，外磁壳部分包覆或全部包覆在内磁体的外围，外磁壳与内磁体固定连接，绕组缠绕在外磁壳的外表面，外磁壳用于保护内磁体免受绕组缠绕过程的拉扯力，且外磁壳用于提升磁元件的共模阻抗和滤波效果。磁壳用于提升磁元件的共模阻抗和滤波效果。磁壳用于提升磁元件的共模阻抗和滤波效果。

【技术实现步骤摘要】
磁元件和电子设备


[0001]本申请涉及一种磁元件及电子设备。

技术介绍

[0002]随着现代科学的发展，各种电子、电气设备为社会生产提供了很高的效率，为人们的日常生活带来极大的便利。与此同时，电子、电气设备工作过程中产生的电磁干扰和辐射又会影响人们的生活和生产，导致人类生存空间的电磁环境恶化。磁元件应用在电子设备内，具有滤波作用，可以过滤电磁干扰信号，能够抑制高速信号线产生的电磁波向外辐射发射。如何设计一种磁元件，即能控制磁元件的体积和成本，又能够提升磁元件的共模阻抗为业界研究的方向。

技术实现思路

[0003]本申请实施例提供一种磁元件和电子设备。
[0004]第一方面，本申请实施方式提供一种磁元件，应用于电子设备中，用于抑制所述电子设备内的高速信号线产生的电磁波向外辐射，所述磁元件包括复合磁芯和绕组，所述复合磁芯包括内磁体和外磁壳，所述内磁体为带材卷绕制成，所述外磁壳部分包覆或全部包覆在所述内磁体的外围，所述外磁壳与所述内磁体固定连接，所述绕组缠绕在所述外磁壳的外表面，所述外磁壳用于保护所述内磁体免受所述绕组缠绕过程的拉扯力，且所述外磁壳用于提升所述磁元件的共模阻抗。
[0005]对于带材卷绕制成的内磁体，不能直接在其外表面缠绕线圈，因为缠绕线圈的过程中会产生作用在内磁体表面上的拉扯的应力，此应力会破坏内磁体，影响磁元件的滤波功能。由于本申请提供的复合磁芯中的外磁壳具有磁性材料，作为罩设在内磁体外围护壳，外磁壳不但能够保护内磁体，使内磁体免受绕线过程中的拉扯应力，还能提升磁元件的滤波功能。复合磁芯的外磁壳具有磁性材料，绕组缠绕在外磁壳的外表面，外磁壳具有滤除电磁噪音的作用，能够提升磁元件的滤波效果。若外磁壳不具磁性材料，只是单纯具有保护内磁体的功能，若外磁壳是非磁性材料制成的，这样的复合磁芯的外磁壳不能参与磁元件的滤波功能，若外磁壳占用了复合磁芯的空间却没有滤波功能，不利于磁元件的小型化的设计，会增大磁元件的体积和成本。
[0006]一种可能的实现方式中，所述外磁壳的材料包括铁氧体、合金磁粉中的至少一种。本方案具体限定了外磁壳的材料，外磁壳可以为单一的材料，也可以由多种材料组合形成。
[0007]一种可能的实现方式中，所述内磁体的材料包括非晶、纳米晶中的至少一种。本方案限定了内磁体的材料，芯可以为单一的材料(非晶材料或纳米晶材料)，也可以为非晶和纳米晶材料的组合。
[0008]一种可能的实现方式中，所述内磁体的材料为纳米晶带材，所述外磁壳的材料为铁氧体，本方案通过限定内磁体和外磁壳的材料，纳米晶带材的内磁体和铁氧体的外磁壳组合在一个复合磁芯中，能实现在合理控制复合磁芯的体积和成本的基础上，提升共模电
感性能，使得磁元件不但具有较好的滤波效果，还可以控制在较小的体积和成本的设计条件下，使得磁元件整体性能提升。
[0009]一种可能的实现方式中，所述内磁体的材料为纳米晶带材，所述外磁壳的材料为锰锌铁氧体、镍锌铁氧体和合金磁粉的组合。本方案通过限定内磁体和外磁壳的材料，纳米晶带材的内磁体和组合材料构成的外磁壳相互匹配，可以实现宽频(150kHz
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300MHz)滤波，即采用本方案，磁元件300滤波的电磁滤信号频率范围较宽，可以为150kHz
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300MHz，本方案也能减少磁元件300体积和降低成本。现有技术中的一种磁元件的滤波范围为(150kHz
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30MHz，或30MHz
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300MHz)，相较现有技术，本申请拓宽了滤波的频宽。
[0010]一种可能的实现方式中，所述外磁壳为一体式的结构，通过封装或涂布的方式形成在所述内磁体的外表面。一体式的结构有利于复合磁芯的小尺寸的设计，节约磁元件占板空间。
[0011]一种可能的实现方式中，所述外磁壳包括第一壳和第二壳，所述第一壳和所述第二壳对接共同包围所述内磁体。本方案通过将外磁壳设计为两部分，即第一壳和第二壳，二者相互对接共同包围内磁体，本方案的制作成本较低，有利于实现磁元件的低成本。
[0012]一种可能的实现方式中，所述第一壳围设形成第一空间，所述第二壳围设形成第二空间，所述第一空间和所述第二空间连通且共同收容所述内磁体，所述内磁体和所述外磁壳的内表面之间设间隙。本方案的好处在于：方便组装，组装的过程中，只需要将内磁体固定在第一壳或第二壳内，再将第二壳和第二壳相互扣合固定。
[0013]第一壳和第二壳可以为相同的结构，二者的连接处可以为平面的对接，通过胶连接固定，这种方案的好处在于，在组装复合磁芯的过程中，不用区分第一壳和第二壳，因为二者结构相同的，组装和固定的过程，效率很高。其它实施方式中，第一壳和第二壳的对接处可以通过凹凸配合的方式连接，或者台阶结构相互配合连接。
[0014]一种可能的实现方式中，所述第一壳包括第一壁和从所述第一壁的边缘弯折延伸的第二壁，所述第二壳包括第三壁和从所述第三壁的边缘弯折延伸的第四壁，所述第一壁和所述第三壁相对设置，所述第二壁和所述第四壁相对设置，所述第一壳和所述第二壳对接用于构成不同尺寸的收容空间，所述收容空间用于收容所述内磁体。本方案提升了外磁壳的应用范围，一个外磁壳可以匹配不同尺寸的内磁体，构成不同型号的复合磁芯。而且，本方案提供的复合磁芯的外磁壳和内磁体之间可以做到无缝连接，通过第一壳的内表面和第二壳的内表面共同定位内磁体，内磁体和外磁壳之间无需要其它的固定媒介，例如，不需要在内磁体和外磁壳之间点胶。本方案可以实现缩小复合磁芯的体积，有利于磁元件小尺寸的设计。
[0015]一种可能的实现方式中，所述外磁壳为环状结构且围设形成用于收容所述内磁体的呈环形的收容空间，所述外磁壳包括径向套叠设置的内壁和外壁，所述内壁围设形成通孔，所述复合磁芯还包括磁片，所述磁片位于所述通孔内且连接至所述内壁，所述磁片将所述通孔分隔为两个子孔。磁片具有导磁作用，能够增加差模电感，具体而言，在磁元件中，差模磁路走空气，空气导磁率为1，本方案增加磁片，磁片的导磁率远大于空气，磁片的导磁率可以达到几十到几千，不同材料的磁片导磁率是不同的，由于本申请在通孔中设置磁片，可以理解为通过磁片替代了部分空气，这样便增大了电感，因此本方案能够增加差模电感。
[0016]一种可能的实现方式中，所述磁片与所述外磁壳的材料相同。
[0017]一种可能的实现方式中，所述磁片与所述外磁壳为一体成型的结构。
[0018]一种可能的实现方式中，所述磁片与所述外磁壳为分体式结构。
[0019]一种可能的实现方式中，所述磁片完全收容在所述通孔内部。
[0020]一种可能的实现方式中，磁片的厚度大于等于1mm，本方案通过限定磁片的厚度在1mm以上，能实现较好的增加共模电感的效果。
[0021]一种可能的实现方式中，磁片的厚度与外磁壳的厚度相同，外磁壳的厚度大于等于1mm。
[0022]一种可能的实现方式中，磁片可以为刚性的材质，此方案下，磁片的厚度可以设置为较厚，具体可以为大于等本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁元件，应用于电子设备中，用于抑制所述电子设备内的高速信号线产生的电磁波向外辐射，其特征在于，所述磁元件包括复合磁芯和绕组，所述复合磁芯包括内磁体和外磁壳，所述内磁体为带材卷绕制成，所述外磁壳部分包覆或全部包覆在所述内磁体的外围，所述外磁壳与所述内磁体固定连接，所述绕组缠绕在所述外磁壳的外表面，所述外磁壳用于保护所述内磁体免受所述绕组缠绕过程的拉扯力，且所述外磁壳用于提升所述磁元件的共模阻抗。2.根据权利要求1所述的磁元件，其特征在于，所述外磁壳的材料包括铁氧体、合金磁粉中的至少一种。3.根据权利要求1或2所述的磁元件，其特征在于，所述内磁体的材料包括非晶、纳米晶中的至少一种。4.根据权利要求1所述的磁元件，其特征在于，所述内磁体的材料为纳米晶带材，所述外磁壳的材料为铁氧体。5.根据权利要求1所述的磁元件，其特征在于，所述内磁体的材料为纳米晶带材，所述外磁壳的材料为锰锌铁氧体、镍锌铁氧体和合金磁粉的组合。6.根据权利要求1
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5任一项所述的磁元件，其特征在于，所述外磁壳为一体式的结构，通过封装或涂布的方式形成在所述内磁体的外表面。7.根据权利要求1
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5任一项所述的磁元件，其特征在于，所述外磁壳包括第一壳和第二壳，所述第一壳和所述第二壳对接共同包围所述内磁体。8.根据权利要求7所述的磁元件，其特征在于，所述第一壳围设形成第一空间，所述第二壳围设形成第二空间，所述第一空间和所述第二空间连通且共同收容所述内磁体，所述内磁体和所述外磁壳的...

【专利技术属性】
技术研发人员：毕建国，
申请(专利权)人：华为数字能源技术有限公司，
类型：发明
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