專利名稱：線圈組及使用該線圈組的電子裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種線圈組(coil block)及使用該線圈組的電子裝置。更具體 地講，本發(fā)明涉及一種可將電感部分(inductance component)提供給需要電感的 元件的線圈組及使用該線圏組的電子裝置。
背景技術(shù)：
通常，用于數(shù)字放大器中的LC濾波器包括線圈L和電容C。如圖2A所 示，線圈由芯和繞組組成，并串聯(lián)地連接到數(shù)字》文大器的輸出端Out+和Out-。 如圖2B和圖2C所示，電容由置于兩個(gè)線圈的兩端的電容C1和置于線圈和 接地端之間的電容C2組成。
此外，用在數(shù)字放大器的輸出端的LC濾波器用來通過對脈寬調(diào)制(PWM) 信號(hào)的高頻帶部分(high-band component)進(jìn)行低通濾波來恢復(fù)到原始信號(hào)。這 里，如圖1A所示，PWM信號(hào)可被表示為兩個(gè)正(+)負(fù)(-)信號(hào)之差，原始信號(hào) 的大小可使用兩個(gè)信號(hào)之間的脈寬差表示。如果原始信號(hào)的大小變化，則 PWM信號(hào)的脈寬才艮據(jù)其PWM調(diào)整方法按照如圖1A、圖1B和圖1C所示的 各種方式同時(shí)變化。
在這種情況下，如果PWM信號(hào)總是具有如圖1A所示的相反的相位 (inversedphase)結(jié)構(gòu)，則可4吏用如圖2A所示的^>共線圈(common coil),在該 公共線圈中，兩個(gè)繞組沿著兩個(gè)繞組的磁力彼此疊加的方向纏繞在一個(gè)芯上。
如圖2A所示，如果電流沿著不同的方向流過纏繞在公共線圏中的一個(gè) 芯上的兩個(gè)繞組，則通過繞組產(chǎn)生相同方向的;茲力，使得線圏執(zhí)行正常的操 作，這是公知技術(shù)。
在這種情況下， 一個(gè)線圈的電感值L與繞組的匝數(shù)的平方成比例，如等 式(l)所示，因此，如果假設(shè)公共線圈中的一個(gè)繞組的匝數(shù)是n,則公共線圏 的總匝數(shù)是2n。因此，如果假設(shè)公共線圈的各電感是L,則公共線圏的總電 感是4L。因此，如圖2B和圖2C所示，如果使用具有單個(gè)電感值L的公共 線圏，則具有使用具有電感2L的兩個(gè)通用線圏的效果。
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這里，//。表示;茲導(dǎo)率，n表示匝數(shù)，Al表示線圈的體積。
另一方面，如果PWM信號(hào)既具有相反的相位部分又具有相同的相位 (same phase)部分，如圖2B和圖2C所示，則當(dāng)電流在相同的相位的點(diǎn)流過兩 個(gè)線圈時(shí)，電流沿著相同的方向流動(dòng)，所述相同的相位的點(diǎn)指電流沿著相同 的方向流過兩個(gè)繞組。
在這種情況下，由于兩個(gè)繞組沿著相同的方向纏繞，所以其^t力的方向 彼此相反。因此，磁力彼此抵消(offset)，導(dǎo)致線圏的電感為"0"。如果線圈的 電感為"0",則執(zhí)行電容C2的直接充電/放電，/人而導(dǎo)致由于過電流而引起的 瞬變現(xiàn)象(transient phenomenon)。如果去掉電容C2 ，則不再發(fā)生瞬變現(xiàn)象， 但是相同的相位的PWM部分不能被去除，從而產(chǎn)生不能去除的噪聲部分。
此外，雖然用在LC濾波器中的線圏是無源(passive)元件，但是它們尺寸 大并且昂貴，不象電阻和電容，日益引起開發(fā)者的不滿。因此，為了減小線 圈的尺寸，數(shù)字放大器的開發(fā)者連續(xù)投資，結(jié)果，引入了公共線圈。在早期 的數(shù)字放大器中，PWM信號(hào)僅具有相反的相位，因此，公共線圈被滿意地使 用。然而，隨著技術(shù)的發(fā)展，使用具有相同的相位部分以實(shí)現(xiàn)更有效的控制 的PWM方法的數(shù)字放大器^C廣泛使用。在這種情況下，由于兩個(gè)通用線圈 被分開使用來代替公共線圏，所以數(shù)字放大器不但尺寸大而且成本高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的示例性實(shí)施例解決至少上述問題和缺點(diǎn)，并提供至少下面描述 的優(yōu)點(diǎn)。因此，本發(fā)明的示例性實(shí)施例的一方面在于提供一種線圏組以及使 用該線圏組的電子裝置，即使不僅具有相反的相位部分也具有相同的相位部 分的脈寬調(diào)制(PWM)信號(hào)^皮施加，該線圈組也可防止;茲通量^^氐消。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，線圈組包括第一線圈；第二線圈；芯， 具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二 線圏和中間層，其中，第一線圈和第二線圏具有相同的纏繞方向。
護(hù)罩和中間層可完全地或者局部地彼此分離。
護(hù)罩可呈方柱形式。
第一線圈和第二線圏可具有相同的電感。此外，第一線圈和第二線圈也 可具有彼此不同的電感。
中間層和芯可由相同的材料制成。此外，中間層和芯可形成為單一體。 中間層可由電^f茲防護(hù)材料制成。
護(hù)罩可由與芯相同的材料制成。此外，護(hù)罩可由電^f茲防護(hù)材料制成。 如果施加到第 一線圈和第二線圈的電流的方向彼此相同，則通過護(hù)罩和 中間層之間的預(yù)定間隙施加的一部分磁力可被抵消，磁力的另 一部分可引起 護(hù)罩和第一線圈之間以及護(hù)罩和第二線圈之間的自感的產(chǎn)生。 可根據(jù)護(hù)罩和中間層之間的間隙的尺寸控制電感的量。 可根據(jù)第 一線圏和第二線圈的磁力流動(dòng)路徑的面積控制電感的量。
根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例，線圈組包括第一線圏；第二線圈；芯， 具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二 線圈和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的一部分上。
護(hù)罩可附于設(shè)置在芯上的上板上。此外，護(hù)罩也可附于上板的下表面的 邊緣上。上板的面積可大于設(shè)置在芯上的下板的面積。
護(hù)罩和中間層可完全地或者局部地彼此分離。
護(hù)罩可呈方柱形式。第一線圈和第二線圈可具有相同的電感。此外，第 一線圈和第二線圈可具有彼此不同的電感。
中間層和芯可由相同的材料制成。此外，中間層和芯可形成為單一體。 中間層可由電磁防護(hù)材料制成。
護(hù)罩可由與芯相同的材料制成。此外，護(hù)罩可由電磁防護(hù)材料制成。
如果施加到第一線圏和第二線圏的電流的方向;f皮此相同，則通過護(hù)罩和 中間層之間的預(yù)定間隙施加的一部分磁力可被抵消，磁力的另一部分可引起 護(hù)罩和第一線圈之間以及護(hù)罩和第二線圈之間的自感的產(chǎn)生。
可根據(jù)護(hù)罩和中間層之間的間隙的尺寸控制電感的量。 可根據(jù)第 一線圈和第二線圈的磁力流動(dòng)路徑的面積控制電感的量。 根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種濾波裝置，該濾波裝置包括線 圈組和連接到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圏組具有第一線圈；第二 線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一 線圈、第二線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圏的纏繞方向彼此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種放大裝置，該放大裝置包括 放大單元，放大輸入信號(hào)，以輸出被放大的信號(hào)；濾波器，對從放大單元輸 出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接到線圈組
的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圏；第二線圈；芯，具有將第 一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圈和中 間層，其中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種音頻設(shè)備，該音頻設(shè)備包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被放大的 音頻信號(hào)；濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所 述濾波器包括線圈組和連接到線圏組的至少 一個(gè)電容元件，該線圈組具有 第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層； 護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圈的纏 繞方向4皮此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另 一方面，提供一種用于輸出音頻信號(hào)和視頻信號(hào) 的音頻視頻(AV)設(shè)備，該音頻視頻設(shè)備包括音頻供應(yīng)單元，提供音頻信 號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被放大的音頻信號(hào)；濾波器，對從放 大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接 到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圏；第二線圈；芯， 具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二
線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種功率供應(yīng)裝置，該功率供應(yīng)裝 置包括脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的PWM 信號(hào)；放大器，對產(chǎn)生的PWM信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。其中，放大器包括 放大單元，放大PWM信號(hào)，以輸出被放大的PWM信號(hào)；濾波器，對從放 大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接 到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯， 具有將第一線圏和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二 線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種電子裝置，該電子裝置包括 功能塊，執(zhí)行特定功能；功率供應(yīng)單元，將功率供應(yīng)給功能塊。其中，功率 供應(yīng)單元包括脈寬調(diào)制(PWM)發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng) 的PWM信號(hào)；放大器，對產(chǎn)生的PWM信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。其中，放大 器包括放大單元，放大PWM信號(hào)，以輸出被放大的PWM信號(hào)；濾波器， 對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組
和連接到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圈；第二線圈； 芯，具有將第一線圈和第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、 第二線圈和中間層，其中，第一線圏和第二線圈的纏繞方向彼此相同。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種濾波裝置，該濾波裝置包括線 圈組和連接到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圈；第二 線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一 線圈、第二線圈和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種放大裝置，該放大裝置包括 放大單元，放大輸入信號(hào)，以輸出被放大的信號(hào)；濾波器，對從放大單元輸 出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接到線圈組 的至少一個(gè)電容元件，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第 一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中 間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種音頻設(shè)備，該音頻設(shè)備包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被放大的 音頻信號(hào)；濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所 述濾波器包括線圈組和連接到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圏組具有 第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圏彼此分開的中間層； 護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圈和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種用于輸出音頻信號(hào)和視頻信號(hào) 的音頻視頻(AV)設(shè)備，該音頻視頻設(shè)備包括音頻供應(yīng)單元，提供音頻信 號(hào)；放大單元，；故大音頻信號(hào)，以輸出被;故大的音頻信號(hào)；濾波器，對從放 大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接 到線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯， 具有將第一線圏和第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二
線圈和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種功率供應(yīng)裝置，該功率供應(yīng)裝 置包括(PWM)發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的PWM信號(hào)； 放大器，對產(chǎn)生的PWM信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。其中，放大器包括放大單 元，放大PWM信號(hào)，以輸出被放大的PWM信號(hào)；濾波器，對從放大單元 輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接到線圈 組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將 第一線圈和第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圈和 中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的另一方面，提供一種電子裝置，該電子裝置包括 功能塊，執(zhí)行特定功能；功率供應(yīng)單元，將功率供應(yīng)給功能塊。其中，功率 供應(yīng)單元包括(PWM)發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的PWM信 號(hào)；放大器，對產(chǎn)生的PWM信號(hào)進(jìn)行放大和濾波。其中，放大器包括放 大單元，放大PWM信號(hào)，以輸出被放大的PWM信號(hào)；濾波器，對從放大 單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波。其中，所述濾波器包括線圈組和連接到 線圈組的至少一個(gè)電容元件，該線圈組具有第一線圏；第二線圈；芯，具 有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線 圈和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上。


通過下面結(jié)合附圖對本發(fā)明特定示例性實(shí)施例進(jìn)行的詳細(xì)描述，本發(fā)明 的上述和其它的示例性特點(diǎn)以及優(yōu)點(diǎn)將會(huì)變得更加清楚，其中
圖1A、圖1B和圖1C是示出施加給數(shù)字放大器的LC濾波電路的PWM 信號(hào)的波形的視圖2A是示出使用傳統(tǒng)的公共線圏的LC濾波器的結(jié)構(gòu)的視圖； 圖2B至圖2D是示意性地示出公共線圈濾波器的構(gòu)造的電路圖； 圖3A和圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例線圈組的結(jié)構(gòu)和解釋線圈組的操 作的視圖3C是示出互電感的磁力流動(dòng)路徑的視圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用線圈組的LC濾波器的等效電路的電路
圖5A是解釋測量各電感的方法的視圖5B是解釋在PWM信號(hào)具有相反的相位的情況下測量線圈電感的方法 的-見圖5C是解釋在PWM信號(hào)具有相同的相位的情況下測量線圈電感的方法 的一見圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的由使用線圈組的LC濾波器執(zhí)行的濾波
的方法的流程圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的數(shù)字放大器及使用該數(shù)字 放大器的音頻設(shè)備的構(gòu)造的方框圖8是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的功率供應(yīng)裝置及使用該功 率供應(yīng)裝置的電子設(shè)備的構(gòu)造的方框圖。
整個(gè)附圖中，相同的標(biāo)號(hào)應(yīng)該理解為指示相同的元件，特征和結(jié)構(gòu)。
具體實(shí)施例方式
提供在說明書中舉例說明的內(nèi)容以幫助全面理解參照附圖公開的本發(fā)明 的各示例性實(shí)施例。因此，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該認(rèn)識(shí)到，在不脫離本發(fā) 明要求保護(hù)的范圍和精神的情況下，可對描述于此的示例性實(shí)施例進(jìn)行各種 變化和修改。為了清楚和簡明起見，省略了對公知功能和構(gòu)造的描述。
圖3A和圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線圈組的結(jié)構(gòu)和解釋線圈組的 操作的視圖。
根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線圈組形成線圈包(coil package),該線圏包包括 第一線圈332;第二線圈334;芯310,具有用于將第一線圈332和第二線圈 334彼此分開的中間層320;護(hù)罩340，防護(hù)第一線圈332、第二線圈334和 中間層320，其中，第一線圈和第二線圈具有相同的纏繞方向。
這里，施加到第一線圈332和第二線圈334的電流的方向可彼此相反， 如圖3A所示，或者可彼此相同，如圖3B所示。
如圖3A所示，線圈組由圍繞芯310的護(hù)罩340防護(hù)。這里，護(hù)罩340 呈方柱(square pillar)形式，也可以具有其它形狀，例如圓柱形。護(hù)罩340 可由與芯310相同的材料制成。
如圖3A所示，護(hù)罩340附于設(shè)置在芯310的上才反上，具體地講，附于 上板的下表面的邊緣上。為此，上板的面積大于下板的面積。在構(gòu)造線圈組 時(shí)，護(hù)罩340也可以附于上板的其它部分，而不附于上^1的下表面的邊緣上， 護(hù)罩還可以形成為單一整體件。
護(hù)罩340和中間層320彼此分開。在這種情況下，護(hù)罩340和中間層320 可整體地被分開，或者只有中間層320和護(hù)罩340的一部分可^^皮分開。中間 層320和護(hù)罩340分開的原因是使在流過第一線圈和第二線圈的電流的方 向彼此相反的情況下，從第一線圈332和第二線圈334產(chǎn)生的磁力感應(yīng)成一
體，而不中斷。芯310和中間層320可以形成為單一體，或者可以單獨(dú)地形 成，再彼此結(jié)合在一起，它們可由相同的材料制成。此外，中間層320和護(hù) 罩340最好由電石茲防護(hù)材料制成。
在圖3A和圖3B中，第一線圈332和第二線圈334的纏繞方向彼此相同， 而與電流方向無關(guān)。也就是說，如圖3A所示，雖然施加到第一線圈332和 第二線圈334的電流的方向彼此不同，但是它們的纏繞方向彼此相同。此外， 如圖3B所示，施加到第一線圈332和第二線圈334的電流的方向彼此相同， 它們的纏繞方向也^f皮此相同。
第一線圈332和第二線圈334的電感可彼此相同，或者可彼此不同。
圖3C是示出互電感的磁力流動(dòng)路徑的視圖。如圖3C所示，根據(jù)護(hù)罩 340和中間層320之間間隙的尺寸，即，根據(jù)磁力流動(dòng)路徑的面積(area),控 制電感的量。由于線圈的電感與；茲通量成比例，所以可通過調(diào)節(jié)所述if各徑的 面積A控制自感的量。這里，如果磁通路徑的面積A減小，則自感增加，反 之，如果面積A增加，則自感減小。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的使用線圈組的LC濾波器的等效電路的電路圖。
圖4中所示的線圈組300是圖3A和圖3B中所示的線圈組的等效電路。 如圖4所示，LC濾波器500設(shè)置有線圈組300和電容單元400。
如果LC濾波器500的輸入端具有相反的相位(例如，正電流流入第一線 圈332,負(fù)電流流入第二線圈334,反之亦然)，則自感Ls是2Ls,互電感Lm 是4Lm。因此，線圈組300中產(chǎn)生的總電感是2Ls + 4Lm。
另一方面，如果LC濾波器500的輸入端具有相同的相位(例如，正電流 流入第一線圈332和第二線圈334,或者負(fù)電流流入第一線圈332和第二線 圈334),則從第一線圈332產(chǎn)生的磁力和從第二線圈334產(chǎn)生的磁力在中間 層320和護(hù)罩340之間的空間彼此相遇。因此，互電感部分Lm抵消并消失， 因此，從線圏組300產(chǎn)生的自感是2Ls。
容量。具體地講，根據(jù)2Ls + 4Lm確定電容Cl的電容量。如果2Ls + 4Lm大， 則確定電容C1的電容量小，反之，如果2Ls + 4Lm小，則確定電容C1的電 容量大。
此外，根據(jù)2Ls確定電容C2的電容量。具體地講，如果2Ls大，則確
定電容C2的電容量小，反之，如果2Ls小，則確定電容C2的電容量大。 通過使電容的數(shù)量與所示出的數(shù)量不同，或者改變電容的布置也能夠?qū)?br> 現(xiàn)如圖4所示的電容單元400。
圖5A是解釋測量各電感的方法的視圖。
如圖5A所示，為了測量第一線圈332中產(chǎn)生的電感，測量設(shè)備的一端 連接到線圈組的輸入端，測量設(shè)備的另一端連接到線圈組的輸出端。因此， 第一線圏332中產(chǎn)生的電感是Ls + Lm，即，自感Ls和互電感Lm的和。
此外，為了測量第二線圏334中產(chǎn)生的電感，測量設(shè)備的一端連接到線 圏組的輸入端，測量設(shè)備的另一端連接到線圏組的輸出端。因此，由于自感 Ls和互電感Lm串聯(lián)連接，所以第二線圈334中產(chǎn)生的電感是Ls + Lm。
圖5B是解釋在PWM信號(hào)具有相反的相位的情況下測量線圈電感的方法 的視圖。
如果輸入到線圈組中的PWM信號(hào)具有相反的相位，則施加到第一線圈 332和第二線圈334的電流的方向彼此相反。在這種情況下，在將第一線圈 332和第二線圈334的輸出端連接到一起的情況下，通過將測量設(shè)備的一端 連接到第一線圏332的輸入端并將測量設(shè)備的另一端連接到第二線圈334的 輸入端進(jìn)行電感的測量。
因此，在PWM信號(hào)具有相反的相位的情況下，總電感是2Ls + 4Lm，即， 自感的兩倍2Ls和互電感的四倍4Lm。
圖5C是解釋在PWM信號(hào)具有相同的相位的情況下測量線圈電感的方法 的視圖。
如果輸入到線圈組中的PWM信號(hào)具有相同的相位，則施加到第一線圈 332和第二線圈334的電流的方向彼此相同。在這種情況下，在將第一線圈 332和第二線圏334的輸入端連接到一起，并且將第一線圈332和第二線圈 334的輸出端連接到一起的情況下，進(jìn)行電感的測量。
由于第一線圈332和第二線圏334中產(chǎn)生的電感并聯(lián)，所以測量設(shè)備的 一端連接到第一線圈332的輸入端，測量設(shè)備的另一端連接到第一線圈332 的輸出端。也可以將測量設(shè)備的一端連接到第二線圈334的輸入端，測量設(shè) 備的另一端連接到第二線圈334的輸出端。
因此，由于互電感抵消，所以總電感是Ls/2，即，通過自感除以2獲得。
圖6是示出根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的通過使用線圈組的LC濾波器執(zhí)行濾波
的方法的流程圖。
根據(jù)本發(fā)明的線圏組形成線圈包，該線圏包包括第一線圈332;第二 線圈334;芯310，具有用于將第一線圏332和第二線圏334彼此分開的中間 層320;護(hù)罩340，防護(hù)第一線圈332、第二線圈334和中間層320，其中， 護(hù)罩340和中間層320互相隔開預(yù)定間隙。
在操作步驟S610中，電流流到如上所述構(gòu)造的線圈組的第一線圈332 和第二線圈334中。
此時(shí)，施加到第一線圈332和第二線圈334的電流的方向可以彼此相同 或者相反。
接著，在操作步驟S620中，隨著電流流過線圏，在第一線圈332和第二 線圈334中產(chǎn)生電感。
這里，在施加到第一線圏332和第二線圈334的電流的方向彼此不同的 情況下，如圖3A所示，由第一線圈332產(chǎn)生的磁力的方向與由第二線圈334 產(chǎn)生的磁力的方向相同。
另一方面，在施加到第一線圈332和第二線圈334的電流的方向彼此相 同的情況下，如圖3B所示，由第一線圈332產(chǎn)生的^f茲力的一部分被中間層 320阻斷，由第二線圈334產(chǎn)生的磁力的一部分也被阻斷。由第一線圈332 和第二線圈334產(chǎn)生的-茲力的其它部分被施加在護(hù)罩340和中間層320之間 的空間中。因此，由第一線圈332產(chǎn)生的磁力的其它部分和由第二線圏334 產(chǎn)生的^f茲力的其它部分在所述空間中抵消。
在這種情況下，根據(jù)護(hù)罩340和中間層320之間的空間的尺寸控制電感 的量。
這里，如果自感是Ls，互電感是Lm，并且施加到第一線圈332和第二 線圈334的電流的方向彼此相同，則總電感是Ls/2。
此外，如果自感是Ls，互電感是Lm,并且施加到第一線圈332和第二 線圈334的電流的方向彼此相反，則總電感是2Ls + 4Lm。
以下，在操作步驟S630中，通過由線圈組的線圈產(chǎn)生的電感和由電容產(chǎn) 生的電容量執(zhí)行濾波搡作。在這種情況下，執(zhí)行濾波，而不考慮與輸入到線 圏組的PWM信號(hào)是否具有相反的相位或者相同的相位，可根據(jù)電感的量控 制濾波的執(zhí)行。
如上所述，即使相同的相位的PWM信號(hào)被施加，根據(jù)本發(fā)明的線圈組
也具有Ls/2的總電感，因此，該線圈組可用作濾波器。根據(jù)傳統(tǒng)的技術(shù)，如
果相同的相位的PWM信號(hào)被施加，則電感抵消，從而不能執(zhí)行濾波操作。
到目前為止，已經(jīng)詳細(xì)地披露了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的線圈組和使用該線
圈組的LC濾波器。根據(jù)本發(fā)明的線圏組除可應(yīng)用于LC濾波器之外，還可應(yīng) 用于任何需要電感的電子裝置中。
此外，使用如上所述的線圈組實(shí)現(xiàn)的LC濾波器也可應(yīng)用于各種電子裝 置中。數(shù)字放大器可以是使用LC濾波器的電子裝置的代表性示例。此外， 該數(shù)字放大器可應(yīng)用于輸出音頻信號(hào)的AV設(shè)備或者音頻設(shè)備。所述音頻設(shè) 備可以是MP3播放器以及家庭影院等，所述AV設(shè)備可以是電視機(jī)以及個(gè)人 多媒體播放器(PMP)等。
圖7是示意性地示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的使用LC濾波器500的數(shù) 字放大器600以及使用該數(shù)字放大器的音頻設(shè)備的結(jié)構(gòu)的方框圖。如圖7所 示，數(shù)字放大器600包括；改大單元610，用于放大音頻信號(hào)；LC濾波器500， 用于對由放大單元610放大的音頻信號(hào)的高頻部分進(jìn)行濾波，以將濾波后的 音頻信號(hào)輸出到揚(yáng)聲器800。
音頻設(shè)備除包括數(shù)字放大器600和揚(yáng)聲器800外，還可包括音頻供應(yīng)單 元700，該音頻供應(yīng)單元700用于將自己生成或者從外部輸入的音頻信號(hào)供 應(yīng)給數(shù)字放大器600。
另一方面，如圖7所示，通過將視頻設(shè)備與音頻設(shè)備結(jié)合，能夠?qū)崿F(xiàn)AV 設(shè)備。
圖8是示出根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施例的由使用LC濾波器500而實(shí)現(xiàn)的數(shù) 字放大器和PWM發(fā)生單元910組成的功率供應(yīng)裝置900以及設(shè)置有該功率 供應(yīng)裝置900的電子設(shè)備的構(gòu)造的方框圖。如圖8所示，功率供應(yīng)裝置900 包括PWM發(fā)生單元910，用于產(chǎn)生與將^皮供應(yīng)的功率的大小相對應(yīng)的PWM 信號(hào)；數(shù)字放大器600,用于將由PWM發(fā)生單元910產(chǎn)生的PWM信號(hào)放大 并對其進(jìn)行濾波，以輸出具有期望大小的穩(wěn)定的功率。從功率供應(yīng)裝置900 輸出的功率被供應(yīng)給執(zhí)行特定功能(包括調(diào)諧(tuning)、信號(hào)處理、再現(xiàn)、存儲(chǔ)、 視頻輸出以及音頻輸出等)的功能塊1000。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明，即使具有相反的相位或者相同的相位的PWM 信號(hào)被輸入，也可執(zhí)行濾波，而不抵消所有電感。
此外，由于兩個(gè)繞組的匝數(shù)少，并且它們可被纏繞在公共線圈所使用的
一個(gè)芯上，所以可降低線圏組的成本，并減小線圏組的尺寸。
雖然已參照本發(fā)明的特定示例性實(shí)施例具體地表示和描述了本發(fā)明，但 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，在不脫離由權(quán)利要求及其等同物限定的本發(fā) 明的精神和范圍的情況下，可對其進(jìn)行形式和細(xì)節(jié)上的各種變化。
權(quán)利要求
1、一種線圈組，包括第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圈具有相同的纏繞方向。
2、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，護(hù)罩和中間層完全地或者局部地 4皮jt匕分離。
3、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，護(hù)罩呈方柱形式。
4、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，第一線圈和第二線圈具有相同的 電感。
5、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，第一線圈和第二線圈具有彼此不 同的電感。
6、 如權(quán)利要求1所述的線圏組，其中，中間層和芯由相同的材料制成。
7、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，中間層和芯形成為單一體。
8、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，中間層由電^f茲防護(hù)材料制成。
9、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，護(hù)罩由與芯相同的材料制成。
10、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，護(hù)罩由電》茲防護(hù)材料制成。
11、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，如果施加到第一線圏和第二線 圏的電流的方向彼此相同，則通過護(hù)罩和中間層之間的預(yù)定間隙施加的一部 分磁力被抵消，磁力的另一部分引起護(hù)罩和第一線圈之間以及護(hù)罩和第二線 圏之間的自感的產(chǎn)生。
12、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，根據(jù)護(hù)罩和中間層之間的間隙 的尺寸控制電感的量。
13、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，根據(jù)第一線圏和第二線圈的磁 力流動(dòng)路徑的面積控制電感的量。
14、 一種線圈組，包括 第一線圈； 第二線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層， 其中，護(hù)罩附于芯的一部分上。
15、 如權(quán)利要求14所述的線圏組，其中，護(hù)罩附于設(shè)置在芯上的上板上。
16、 如權(quán)利要求15所述的線圏組，其中，護(hù)罩附于上板的下表面的邊緣上。
17、 如權(quán)利要求15所述的線圈組，其中，上板的面積大于設(shè)置在芯上的 下板的面積。
18、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，護(hù)罩和中間層完全地或者局部 地-波此分離。
19、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，護(hù)罩呈方柱形式。
20、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，第一線圈和第二線圈具有相同 的電感。
21、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，第一線圈和第二線圈具有彼此 不同的電感。
22、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，中間層和芯由相同的材料制成。
23、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，中間層和芯形成為單一體。
24、 如權(quán)利要求14所述的線圏組，其中，中間層由電磁防護(hù)材料制成。
25、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，護(hù)罩由與芯相同的材料制成。
26、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，護(hù)罩由電磁防護(hù)材料制成。
27、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，如果施加到第一線圈和第二線 圈的電流的方向彼此相同，則通過護(hù)罩和中間層之間的預(yù)定間隙施加的一部 分磁力被抵消，磁力的另一部分引起護(hù)罩和第一線圈之間以及護(hù)罩和第二線 圏之間的自感的產(chǎn)生。
28、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，根據(jù)護(hù)罩和中間層之間的間隙 的尺寸控制電感的量。
29、 如權(quán)利要求14所述的線圈組，其中，根據(jù)第一線圈和第二線圈的磁 力流動(dòng)路徑的面積控制電感的量。
30、 一種濾波裝置，包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圏和中間層，其 中，第一線圏和第二線圈的纏繞方向彼此相同； 至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
31、 一種放大裝置，包括放大單元，放大輸入信號(hào)，以輸出被放大的信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圏；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圈和中間層，其 中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
32、 一種音頻設(shè)備，包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被放大的音頻信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圏彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圏和中間層，其 中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同；至少一個(gè)電容元件，連接到線圏組。
33、 一種用于輸出音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的音頻視頻設(shè)備，包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被放大的音頻信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圏和中間層，其 中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
34、 一種功率供應(yīng)裝置，包括脈寬調(diào)制發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)； 放大器，對產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行;改大和濾波， 其中，放大器包括放大單元，放大脈寬調(diào)制信號(hào)，以輸出被放大的脈寬調(diào)制信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向彼此相同；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
35、 一種電子裝置，包括 功能塊，執(zhí)行特定功能； 功率供應(yīng)單元，將功率供應(yīng)給功能塊， 其中，功率供應(yīng)單元包括脈寬調(diào)制發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)； 放大器，對產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大和濾波， 其中，放大器包括放大單元，放大脈寬調(diào)制信號(hào)，以輸出被放大的脈寬調(diào)制信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圏和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圈和中間層，其 中，第一線圈和第二線圈的纏繞方向;f皮此相同；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
36、 一種濾波裝置，包括線圈組，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圏組。
37、 一種放大裝置，包括放大單元，放大輸入信號(hào)，以輸出被;故大的信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括 線圏組，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圏和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圏、第二線圏和中間層，其中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
38、 一種音頻設(shè)備，包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出^皮;改大的音頻信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圏組具有第一線圈；第二線圏；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
39、 一種用于輸出音頻信號(hào)和視頻信號(hào)的音頻視頻設(shè)備，包括 音頻供應(yīng)單元，提供音頻信號(hào)；放大單元，放大音頻信號(hào)，以輸出被;故大的音頻信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圏；芯，具有將第一線圏和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
40、 一種功率供應(yīng)裝置，包括脈寬調(diào)制發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)； 放大器，對產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大和濾波， 其中，放大器包括放大單元，放大脈寬調(diào)制信號(hào)，以輸出被放大的脈寬調(diào)制信號(hào)； 濾波器，對從;改大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圈組具有第一線圈；第二線圏；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
41、 一種電子裝置，包括 功能塊，執(zhí)行特定功能； 功率供應(yīng)單元，將功率供應(yīng)給功能塊， 其中，功率供應(yīng)單元包括脈寬調(diào)制發(fā)生單元，產(chǎn)生與供應(yīng)的功率的大小對應(yīng)的脈寬調(diào)制信號(hào)； 放大器，對產(chǎn)生的脈寬調(diào)制信號(hào)進(jìn)行放大和濾波， 其中，放大器包括放大單元，放大脈寬調(diào)制信號(hào)，以輸出被放大的脈寬調(diào)制信號(hào)； 濾波器，對從放大單元輸出的被放大的信號(hào)進(jìn)行濾波， 其中，所述濾波器包括線圈組，該線圏組具有第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和 第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其 中，護(hù)罩附于芯的特定部分上；至少一個(gè)電容元件，連接到線圈組。
42、 如權(quán)利要求1所述的線圈組，其中，中間層和芯互相結(jié)合。
43、 如權(quán)利要求14所述的線圏組，其中，中間層和芯互相結(jié)合。
全文摘要
本發(fā)明提供一種線圈組及使用該線圈組的電子裝置。該線圈組包括第一線圈；第二線圈；芯，具有將第一線圈和第二線圈彼此分開的中間層；護(hù)罩，防護(hù)第一線圈、第二線圈和中間層，其中，第一線圈和第二線圈具有相同的纏繞方向。根據(jù)所述線圈組和所述電子裝置，即使具有相反的相位或者相同的相位的PWM信號(hào)被輸入，也可執(zhí)行濾波，而不抵消全部電感。此外，由于兩個(gè)繞組可利用公共線圈纏繞在一個(gè)芯上，所以可降低線圈組的成本，并減小線圈組的尺寸。
文檔編號(hào)H01F17/04GK101114540SQ20071010441
公開日2008年1月30日 申請日期2007年4月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月28日
發(fā)明者樸奎垠, 金成祐, 魯大坰 申請人:三星電子株式會(huì)社