电感器制造技术

一种电感器使用了两条导线。每一条导线的两端连接至由导线共用的引线(端子)。每一条导线缠绕以形成环状磁性物质的半圆周。一条导线缠绕在磁性物质的下半区周围以形成一个绕组，而另一条导线缠绕在磁性物质的上半区周围以形成另一个绕组。以此方式，引线之间的距离可被增大以消除引线之间的寄生电容。因此，有可能解决电感器的寄生电容由于引线之间的寄生电容而增大的背景技术问题。此外，形成了结构，以使能够将由流过两个绕组的电流所产生的磁通量调整至相同的方向。因此，有可能提供总寄生电容减小的电感器。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种电感器。
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在
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中，已知一种称为电感器的电子部件，其中导线被缠绕在磁性物质周围以获得所需的电感值，或者导线被缠绕在空气芯(诸如非磁性线轴或用作芯的任何材料)周围以获得所需的电感值。图4A和4B示出
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电感器的结构示例。图4A是俯视图，而图4B是侧视图。例如，
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电感器50被构造成通过在磁性物质55周围缠绕导线来形成绕组。 该磁性物质55具有图4A和4B中所示示例中的环形形状。磁性物质55可被认为是所谓的 “环形芯”的示例。此外，在图4A和4B中所示的结构示例中，绕组由两条导线(示为两条导线53和54)形成。以下将描述该结构。首先，当高频电流在导线中流动时，由于趋肤效应，电流一般仅在导线表面附近流过，从而增加了损耗。因此，通过使用多条平行导线形成绕组以增大导线的表面积。例如， 当使用如图4A和4B中所示的两条导线53和M时，导线53和M在电感器的引线51和52 之间并联连接，并缠绕在磁性物质55周围。引线51和52可被认为是在两条导线53和M之间共享的端子，或可被认为是用于将电感器50连接至一些电路的端子。可使用任意数量的导线，只要是复数形式即可。导线数量不限于如示例所示的两条，而可以是三条、四条、五条等。当导线数量增加从而表面积增加时，高频电流可流过的横截面积也增大，从而与导线数量为1时相比，对尤其是高频电流在导线中流动情况下的损耗的抑制效果更加增强。虽然此处示出了使用磁性物质55作为芯的示例，但可替代地使用其中导线缠绕在线轴或类似物周围的空气芯线圈以固定导线，而不使用任何磁性物质。同样，在该情况下，无须赘述，可使用多条导线。已知在JP-A-62-7101中公开的另一
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。JP-A-62-7101中公开的专利技术涉及用于对付共模噪声的共模扼流线圈。如 JP-A-62-7101的图4和5所示，共模扼流线圈典型地如下设计。S卩，设置一对绕组2和3， 从而磁芯1中响应于往复电流(正常模式电流)而产生的磁通量能相互抵消。因此，共模扼流线圈可用作用于共模噪声的电感器。另一方面，图4A和4B中所示的上述电感器可被认为是用于对付正常模式噪声的结构。在一些情况下，该电感器被称为正常模式扼流线圈。此外，图4A和4B中所示的电感器具有两端子结构，而JP-A-62-7101中的共模扼流线圈具有其中电感器分别插入两条AC线路导线的四端子结构。图4A和4B中作为示例示出的电感器(正常模式扼流线圈)具有如下所述的关于寄生电容问题。需要该问题的解决方案。这里，图5示出图4A和4B中所示的
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电感器50的等效电路。该等效电路具有寄生电容在电路中与取决于电感器50的电感L并联连接的结构， 如图5所示。导线绕组之间的寄生电容一般众所周知。图5所示的寄生电容a-Ι到a-N对应于这些寄生电容。如图4A所示，寄生电容a-Ι到a-N是绕组中的毗邻导线之间产生的静态电容。即，寄生电容a-Ι至a-N中的每一个是在每一匝导线(53和中的毗邻导线之间产生的寄生电容。因此，在绕组的N匝中产生了串联连接的N个寄生电容。因此，寄生电容a-Ι到a-N在等效电路中串联连接，如图5所示。附图标记N表示绕组的匝数(绕数)。 寄生电容也称为导线间电容、绕组电容等。在如图4A和4B所示那样构造的电感器中，寄生电容也在引线51与引线52之间产生。图4A中所示的寄生电容h对应于该寄生电容。如图5所示，制造结构以使寄生电容 b与其中寄生电容a-Ι到a-N串联连接的上述结构并联连接。在如图4A和4B所示那样构造的电感器中，形成绕组以制造环状磁性物质的圆周。 因此，引线51与引线52之间的距离易于足够小以在引线51与52之间产生寄生电容h。如图5中的等效电路所示，寄生电容h未与寄生电容a-Ι到a-N串联连接，而是与之并联连接， 以对电感器的总寄生电容产生大的影响。因此，总寄生电容显著增大。以下将描述该情况。这里，基于寄生电容a-Ι到a-N和寄生电容h的值全都相同( = C)的假设来进行描述(即基于相互毗邻的导线具有相同面积和相同距离的假设)。在该情况下，引线51与引线52之间的总寄生电容可表示为"C+C/N"。当寄生电容h不存在时，总寄生电容表示为“C/N”。因此，如果匝数N增大，则总寄生电容将是非常小的值。然而，实际上，由于如上所述的寄生电容h的存在，电感器中产生了大寄生电容。即使毗邻导线之间的距离不固定而是可变的，平均距离也将是固定的，从而总寄生电容将保持不变。此外，彼此不毗邻的导线之间产生的寄生电容由于不毗邻的导线之间的长距离而取小值。因此，此类寄生电容是可忽略的。此外，当毗邻导体具有相同电位时， 能量不能储存于毗邻导体之间产生的寄生电容中。因此，此类寄生电容相对于引线51与引线52之间的寄生电容被忽略。当具有此类大寄生电容的电感器被应用于转换电路等时，产生了用于对寄生电容充电/放电的电流增大从而损耗或高频噪声增大的问题。将以具有大寄生电容的电感器50 应用于图6所示的功率因数校正电路的情况下的操作为例进行描述。图6中所示的功率因数校正电路包括AC电源61、二极管桥62、电感器50、二极管 66、开关器件65以及电容器67。电感器50是如图4A和4B所示那样构造的电感器。电感器50通过引线51和52 (端子)连接至功率因素校正电路。如图6所示，引线51连接至二极管桥62侧，而引线52连接至二极管66侧。在电感器50中，在获得电感L的同时，产生了设置成与电感L并联的寄生电容68 (上述总寄生电容=C+C/N)。在如图6所示的功率因数校正电路中，当开关器件65断开且二极管66导通时，电流在从AC电源61经过二极管桥62、电感器50、二极管66、电容器67以及二极管桥62返回交流电源61的路径中流动。交流电源电压与输出电压之差被施加于电感器50。此处，当开关器件65接通时，电流路径变为从交流电源61经过二极管桥62、电感器50、开关器件65以及二极管桥62返回交流电源61的路径。因此，只要开关器件65接通，电感器50的电压就突然变为交流电源电压。此时，寄生电容68的电压也突然改变。因此，当开关器件65接通时，用于对寄生电容68充电的尖峰状电流在从交流电源61经过二极管桥62、寄生电容68、开关器件65以及二极管桥62返回交流电源61的路径中流动。只要开关器件65接通，该电流就流动。因此，该电流以开关频率重复，从而增大了开关器件65 的开关损耗。此外，当电感器50中存在大寄生电容时，由于开关器件65或二极管66中的开关而产生的高频导通噪声通过寄生电容68泄漏至功率系统侧。为衰减该噪声，必须增强噪声滤波器(未在此处示出)。因此，使得该装置尺寸更大且成本更高。已在此描述了功率因数校正电路为例。然而，当即使在任何其他电路中使用具有大寄生电容的电感器时，该电感器引起相似问题(诸如损耗增大、导通噪声增大等)。此类问题仅仅是示例。虽然此类问题不限于该示例，但无论如何，电感器50中存在大寄生电容是不合需要的。然而，尤其在两条引线(端子)之间的距离短的结构中的正常模式扼流线圈等的情况下，总寄生电容增大。为了解决上述问题，例如，可考虑导线53和M未缠绕成圆周而是成半圆(180度) 或3/4圆周O70度)，以增大引线51与引线52之间的距离本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电感器，包括：环状芯部；以及缠绕在所述环状芯部周围的多条导线；其特征在于：所述导线中的每一条导线的一端连接至第一端子，且另一端连接至第二端子；以及所述导线缠绕在所述环状芯部的所需区域周围以分别形成多个绕组，使得能够将由流过所述各个绕组的电流产生的磁通量调整至相同的方向，且能防止寄生电容在所述第一端子与所述第二端子之间产生。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：三野和明，
申请(专利权)人：富士电机控股株式会社，
类型：发明
国别省市：JP