电抗器制造技术

本发明专利技术提供一种电抗器，其即便在产生了偏流状态的情况下，也可抑制纹波电流的上升。电抗器(10)包括：环状芯(1)，包括磁性体；以及两个线圈(2a、2b)，装设于环状芯并进行磁耦合，并且产生相互反向的磁通。环状芯(1)在5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。

【技术实现步骤摘要】
电抗器


[0001]本专利技术涉及一种磁耦合型的电抗器。

技术介绍

[0002]电抗器以混合动力汽车或电动汽车、燃料电池车的驱动系统等为代表而用于各种用途。电抗器组装于例如升压转换器电路等那样的交错形式的开关电路。作为组装于所述开关电路的电抗器，已知有将两个线圈磁耦合的磁耦合型的电抗器。
[0003]磁耦合型的电抗器例如包括环状芯、以及装设于环状芯的两个线圈。各线圈的端部与外部电源的端子连接。通过从所述电源被通电，各线圈产生与绕组数相应的磁通。
[0004]在磁耦合型的电抗器中，各线圈产生相互反向的磁通，并与另一个线圈所产生的磁通相互抵消。如此，在磁耦合型的电抗器中，通过相互抵消各线圈所产生的磁通，抑制了环状芯的磁饱和，并抑制了纹波电流的增加。
[0005][现有技术文献][0006][专利文献][0007][专利文献1]日本专利特开第2020
‑
043400号公报

技术实现思路

[0008][专利技术所要解决的问题][0009]在此种磁耦合型的电抗器中，施加至两个线圈的电流以成为同等的方式设定。但是，本专利技术人努力研究，结果获得了以下见解：即便在施加至两个线圈的电流以成为同等的方式设定的情况下，在磁耦合型的电抗器中，也产生施加至两个线圈的电流的大小不同的偏流状态。
[0010]本专利技术人进一步反复进行了研究发现，由于线圈的设计精度上的误差中的两个线圈的电阻值的偏差、或与各线圈连接的外部电源的端子的电阻值的偏差，而产生偏流状态。
[0011]若产生所述偏流状态，则从各线圈产生的磁通的量会产生偏差，其结果，磁通的相互抵消会产生偏差，从而有环状芯磁饱和之虞。若环状芯磁饱和，则纹波电流增加。而且，若纹波电流增加，则有导致电抗器的损失增加或组装有电抗器的电路的动作的故障之虞。
[0012]本专利技术是为了解决所述问题而成，其目的在于提供一种即便在产生了偏流状态的情况下也可抑制纹波电流的上升的电抗器。
[0013][解决问题的技术手段][0014]本专利技术的电抗器包括：环状芯，包括磁性体；以及两个线圈，装设于所述环状芯并进行磁耦合，并且产生相互反向的磁通，所述环状芯在5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。
[0015][专利技术的效果][0016]根据本专利技术，可获得即便在产生了偏流状态的情况下也可抑制纹波电流的上升的电抗器。
附图说明
[0017]图1是表示实施方式中的电抗器的结构的平面图。
[0018]图2是表示5000A/m时的微分磁导率相对于最大微分磁导率的比例与合成纹波电流的关系的图表。
[0019]图3是表示最大微分磁导率与纹波电流的关系的图表。
[0020][符号的说明][0021]10：电抗器
[0022]1：环状芯
[0023]2、2a、2b：线圈
具体实施方式
[0024]参照附图对本实施方式的电抗器进行说明。图1是表示电抗器的整体结构的平面图。电抗器10是将两个线圈2a、2b磁耦合，并且各线圈2a、线圈2b产生相互反向的磁通的磁耦合型的电抗器。如图1所示，电抗器10具有环状芯1、线圈2。
[0025]环状芯1为压粉磁芯、铁氧体芯、硅钢板、层叠钢板或金属复合芯(metal composite core)等磁性体。压粉磁芯是对将磁性粉末压制成型的压粉成形体进行退火而成。磁性粉末以铁为主成分，且可列举：纯铁粉、以铁为主成分的坡莫合金(Fe
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Ni合金)、含Si的铁合金(Fe
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Si合金)、铁硅铝(sendust)合金(Fe
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Si
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Al合金)、非晶合金、纳米结晶合金粉末或这些中的两种以上的粉末的混合粉等。金属复合芯是将磁性粉末与树脂混炼并成型而成的芯。
[0026]环状芯1例如包括一对U字型形状的芯构件。U字型形状的芯构件包括一对脚部、以及将所述一对脚部相连的磁轭部。线圈2设置有两个，在所述一对脚部分别装设线圈2a、线圈2b。
[0027]环状芯1通过使所述一对U字型形状的芯构件的脚部彼此对接，并利用粘接剂等接合材料将脚部彼此直接接合，而成为环状形状。换言之，在U字型形状的芯构件的脚部间仅介隔存在接合材料，未介隔存在磁间隙材料。
[0028]环状芯1在5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。所谓微分磁导率，在表示磁通密度B与磁场H的关系的磁化曲线(也称为BH曲线或磁滞曲线)中，是指磁化曲线的切线的斜率。而且，所述磁化曲线的切线的斜率最大时的微分磁导率为最大微分磁导率。通过设为30％以上，即便在施加至线圈2a、线圈2b的电流大小不同的偏流状态下，也可抑制环状芯1的磁饱和，并抑制纹波电流的上升。进而，更优选为环状芯1在5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的39％以上。通过设为39％以上，可进一步抑制偏流状态下的纹波电流的上升。进而优选为5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的51％以上。通过设为51％以上，可进一步抑制偏流状态下的纹波电流的上升。
[0029]另外，环状芯1的最大微分磁导率优选为50以上且200以下。若最大微分磁导率小于50，则难以获得纹波电流的上升的抑制效果。另一方面，若提升最大微分磁导率，则纹波电流降低，但若最大微分磁导率超过200，则纹波电流的降低率骤减，从而难以获得纹波电流的降低效果。
[0030]环状芯1的最大微分磁导率的调整可通过变更构成环状芯1的磁性粉末的粒径或
环状芯1的密度来进行。例如，通过增大磁性粉末的粒径，可提升环状芯1的最大微分磁导率。另外，在压粉磁芯等的压制成型的情况下，通过提高压制压力，并提升环状芯1的密度，可提升最大微分磁导率。
[0031]相对于最大微分磁导率而言的5000A/m时的微分磁导率通过包括绝缘材料的绝缘层来被覆磁性粉末的表面，并能够以所述绝缘材料的添加量进行调整。通过增加绝缘材料的添加量，磁性粉末间的距离扩大，形成微小间隙，由此5000A/m时的微分磁导率可抑制磁饱和(下陷)，另一方面，最大微分磁导率处于下降的倾向。因此，在将最大微分磁导率设为μa、将5000A/m时的微分磁导率设为μB的情况下，可增大μB/μa。因此，通过调整绝缘材料的添加量，可将5000A/m时的微分磁导率设为最大微分磁导率的30％以上。作为绝缘材料，可列举硅烷偶联剂、硅酮寡聚物、硅酮树脂等。
[0032]作为硅烷偶联剂，可使用氨基硅烷系、环氧硅烷系、异氰脲酸酯系的硅烷偶联剂，特别优选为3
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氨基丙基三乙氧基硅烷、3
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缩水甘油氧基丙基三甲氧基硅烷、三
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(3
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三甲氧基甲硅烷基丙基)异氰脲酸酯。
[0033]作为硅酮寡聚物，可使用：具有烷氧基硅烷基、不具有反应性官能基的甲基系、甲基苯基系的硅酮寡聚物；或具有烷氧基硅烷基及反应性官能基的环氧系、环氧甲基系、巯基系、巯基甲基系、丙烯酸甲基系、甲基丙烯酸甲本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电抗器，其特征在于，包括：环状芯，包括磁性体；以及两个线圈，装设于所述环状芯并进行磁耦合，并且产生相互反向的磁通，所述环状芯在5000A/m时的微分磁导率为最大微分磁导率的30％以上。2.根据权利要求1所...

【专利技术属性】
技术研发人员：滨田勉，
申请(专利权)人：株式会社田村制作所，
类型：发明
国别省市：