專利名稱：共模電感及濾波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電感領(lǐng)域，尤其涉及一種共模電感及濾波器。
背景技術(shù)：
一般電子產(chǎn)品的電路板上均混合了各種高頻電路、數(shù)字電路和模擬電路，它們工作時(shí)將產(chǎn)生大量高頻電磁波互相干擾，即EMI (Electromagneticlnterference,電磁干擾)。因此，人們對電子產(chǎn)品的設(shè)計(jì)制定了規(guī)章，以確保電子產(chǎn)品符合嚴(yán)格的磁化系數(shù)及發(fā)射準(zhǔn)則，即電磁兼容(ElectromagneticCompatibility，EMC)。目前，任何電子、電氣產(chǎn)品，其電磁兼容性能都需要滿足相應(yīng)的電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)或電磁兼容國家標(biāo)準(zhǔn)。為了降低產(chǎn)品的輻射發(fā)射，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的電磁兼容性，鎳鋅共模電感是在產(chǎn)品的電源端口或信號(hào)端口使用的一種常見濾波器件。現(xiàn)有的鎳鋅共模電感，通過將線束繞制在一個(gè)鎳鋅磁環(huán)上構(gòu)成，該共模電感雖然可以起到抑制高頻的能力，但是通常情況下，磁環(huán)上的繞線產(chǎn)生的磁通有一部分會(huì)通過磁環(huán)外的空氣閉合，產(chǎn)生漏磁，導(dǎo)致抑制高頻的效果不夠好。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的主要目的是提供一種共模電感，旨在提高抑制高頻的能力。本實(shí)用新型提供了一種共模電感，包括內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體，所述內(nèi)導(dǎo)磁體上設(shè)有至少兩組繞組，且內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套合。優(yōu)選地，所述外導(dǎo)磁體的內(nèi)徑近似于所述內(nèi)導(dǎo)磁體的外徑與兩倍的所述繞組線徑的和。優(yōu)選地，所述繞組包括一第一繞線組及至少一第二繞線組，且第一繞線組在內(nèi)導(dǎo)磁體上的繞線方向與第二繞線組在內(nèi)導(dǎo)磁體上的繞線方向相反。優(yōu)選地，所述內(nèi)導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述外導(dǎo)磁體為整體結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述外導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，所述所述外導(dǎo)磁體的兩端面上還分別設(shè)有覆蓋內(nèi)導(dǎo)磁體兩端面的蓋合部。優(yōu)選地，所述蓋合部之間的距離近似于內(nèi)導(dǎo)磁體的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組線徑的和。本實(shí)用新型還提供了一種濾波器，包括共模電感，該共模電感包括內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體，所述內(nèi)導(dǎo)磁體上設(shè)有至少兩組繞組，且內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套合。本實(shí)用新型通過使用內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套合形成的共模電感，外導(dǎo)磁體可以很好地解決內(nèi)導(dǎo)磁體上的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進(jìn)一步降低了繞組產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的高頻抑制能力。
圖1為本實(shí)用新型共模電感一實(shí)施例的俯視結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為圖1中共模電感沿A-A線的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型共模電感另一實(shí)施例的剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖如為本實(shí)用新型共模電感中內(nèi)導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體為整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4b為本實(shí)用新型共模電感中內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體均為整體結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖如為本實(shí)用新型共模電感中內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體均為分立結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖恥為本實(shí)用新型共模電感中內(nèi)導(dǎo)磁體為整體結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的共模電感應(yīng)用于DC/DC變換器中進(jìn)行CISPR25測試的結(jié)果示意圖；圖7為本實(shí)用新型的共模電感應(yīng)用于DC/DC變換器中進(jìn)行CISPR25測試的結(jié)果示意圖。本實(shí)用新型目的的實(shí)現(xiàn)、功能特點(diǎn)及優(yōu)點(diǎn)將結(jié)合實(shí)施例，參照附圖做進(jìn)一步說明。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合說明書附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。參照圖1及圖2，本實(shí)用新型共模電感包括內(nèi)導(dǎo)磁體10及外導(dǎo)磁體20，該內(nèi)導(dǎo)磁體10上設(shè)有至少兩繞組30，且內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20套合。該繞組30包括一第一繞線組31及一第二繞線組32。而且第一繞線組31由導(dǎo)線沿內(nèi)導(dǎo)磁體10從外向內(nèi)順時(shí)針繞制，第二繞線組32由導(dǎo)線沿內(nèi)導(dǎo)磁體從外向內(nèi)逆時(shí)針繞制，且第一繞線組31與第二繞線組 32在內(nèi)導(dǎo)磁體10上的繞線位置成對角線設(shè)置。當(dāng)然，該繞組30還可包括第三繞組、第四繞組等等。上述內(nèi)導(dǎo)磁體10的形狀可以是環(huán)形、長條形等形狀，而外導(dǎo)磁體20的形狀與內(nèi)導(dǎo)磁體10的形狀匹配，且外導(dǎo)磁體20的內(nèi)壁形成收容空間，用于收容內(nèi)導(dǎo)磁體10。本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，內(nèi)導(dǎo)磁體10為長條體，則外導(dǎo)磁體20則為中空的長條體，其側(cè)壁將內(nèi)導(dǎo)磁體10收容在外導(dǎo)磁體20內(nèi)。在本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中，內(nèi)導(dǎo)磁體10為環(huán)形體，則外導(dǎo)磁體也為環(huán)形體，其側(cè)壁將內(nèi)導(dǎo)磁體10收容在外導(dǎo)磁體20內(nèi)，如圖1所示。本實(shí)用新型共模電感通過使用內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20套合形成，外導(dǎo)磁體20 可以很好地解決內(nèi)導(dǎo)磁體10上的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進(jìn)一步降低了繞組30產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的高頻抑制能力。如圖2所示，上述內(nèi)導(dǎo)磁體10包括外側(cè)壁11及兩端面12，且外側(cè)壁與端面平行的截面形狀可以為圓形，也可以為三角形或者多邊形，在此不做限定。上述外導(dǎo)磁體20的內(nèi)側(cè)壁21的形狀與內(nèi)導(dǎo)磁體10的外側(cè)壁11的形狀適配。且外導(dǎo)磁體20的內(nèi)徑近似于內(nèi)導(dǎo)磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和。本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20的內(nèi)徑略大于內(nèi)導(dǎo)磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，且外導(dǎo)磁體20與設(shè)置有繞組30 的內(nèi)導(dǎo)磁體10通過固定裝置(圖中未示出)固定，以形成共模電感。該固定裝置可以為塑膠外殼，且塑膠外殼設(shè)置卡持塊，外導(dǎo)磁體20與內(nèi)導(dǎo)磁體10均收容在塑膠外殼內(nèi)并與通過卡持塊與塑膠外殼卡持固定；還可以為粘性劑，該粘性劑設(shè)置在內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20 之間，用于固定內(nèi)導(dǎo)磁體10及外導(dǎo)磁體20。本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20 的內(nèi)徑等于內(nèi)導(dǎo)磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導(dǎo)磁體20與設(shè)置有繞組30的內(nèi)導(dǎo)磁體10恰好配合，形成共模電感。本實(shí)用新型又一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20的內(nèi)徑略小于內(nèi)導(dǎo)磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導(dǎo)磁體20 與設(shè)置有繞組30的內(nèi)導(dǎo)磁體10過隙配合，形成共模電感。參照圖3，上述外導(dǎo)磁體20的兩端面上還分別設(shè)置蓋合部22，該蓋合部22由外導(dǎo)磁體20的兩端面的邊緣向中心延伸形成，該蓋合部22可以覆蓋內(nèi)導(dǎo)磁體10兩端面12。而且所述蓋合部22之間的距離近似于內(nèi)導(dǎo)磁體10的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組30 線徑的和。本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20兩端的蓋合部22之間的距離略大于內(nèi)導(dǎo)磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30線徑的和，且外導(dǎo)磁體20與設(shè)置有繞組 30的內(nèi)導(dǎo)磁體10通過固定裝置(圖中未示出)固定，以形成共模電感。該固定裝置可以為粘性劑，該粘性劑設(shè)置在內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20之間，用于固定內(nèi)導(dǎo)磁體10及外導(dǎo)磁體20。本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20兩端的蓋合部22之間的距離等于內(nèi)導(dǎo)磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30線徑的和，從而使得外導(dǎo)磁體20與設(shè)置有繞組30的內(nèi)導(dǎo)磁體10恰好配合，形成共模電感。本實(shí)用新型又一種實(shí)施方式中，該外導(dǎo)磁體20兩端的蓋合部22之間的距離略小于內(nèi)導(dǎo)磁體10兩端面之間的距離與兩倍的繞組30 線徑的和，從而使得外導(dǎo)磁體20與設(shè)置有繞組30的內(nèi)導(dǎo)磁體10過隙配合，形成共模電感。 該外導(dǎo)磁體20不但從內(nèi)導(dǎo)磁體10的外側(cè)壁11屏蔽了其導(dǎo)線的漏磁，還從內(nèi)導(dǎo)磁體10的兩端面12屏蔽了其導(dǎo)線的漏磁。參照圖4a、圖4b，上述內(nèi)導(dǎo)磁體10可以為分立結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體20可以為整體結(jié)構(gòu)。分立結(jié)構(gòu)指內(nèi)導(dǎo)磁體10由兩個(gè)分立的磁體組成，每一個(gè)磁體可以為弧型結(jié)構(gòu)。整體結(jié)構(gòu)指內(nèi)導(dǎo)磁體10由封閉的磁體組成。該分立結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)導(dǎo)磁體10可以通過繞組30使之合并；也可以通過外導(dǎo)磁體20的套合作用使之合并；還可以通過固定裝置將其合并且固定，例如將其合并焊接在同一塊電路板上。參照圖5a、圖5b，上述內(nèi)導(dǎo)磁體10可以為分立結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體20可以為分立結(jié)構(gòu)。該分立結(jié)構(gòu)形成的內(nèi)導(dǎo)磁體10可以通過繞組30使之合并，也可以通過外導(dǎo)磁體20的套合作用使之合并；還可以通過固定裝置將其合并且固定，例如將內(nèi)導(dǎo)磁體10 合并焊接在同一塊電路板上，也可以通過粘性劑將其固定。分立結(jié)構(gòu)的外導(dǎo)磁體20則通過固定裝置將其合并且固定，例如通過塑膠外殼將其固定；也可以通過粘性劑將其固定，還可以將其合并焊接在同一塊電路板上。上述內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體的材質(zhì)可以是鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，也可以是其它磁導(dǎo)材料。在本實(shí)用新型一種實(shí)施方式中，內(nèi)導(dǎo)磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，外導(dǎo)磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料；在本實(shí)用新型另一種實(shí)施方式中，內(nèi)導(dǎo)磁體的材質(zhì)為鎳鋅鐵氧體材料或錳鋅鐵氧體材料，外導(dǎo)磁體的材質(zhì)為錳鋅鐵氧體材料。由于鎳鋅材料的特性是具有較低的初磁導(dǎo)率，但在高頻率時(shí)仍然能保持初磁導(dǎo)率。而錳鋅材料的特性則恰恰相反，其具有很高的初磁導(dǎo)率，但在低頻時(shí)磁導(dǎo)率會(huì)衰減。故鎳鋅材料適用于削減高頻EMI，而錳鋅材料適用于削減低頻EMI。因此，優(yōu)選地，當(dāng)內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20的材質(zhì)均為鎳鋅鐵氧體材料時(shí)，其形成的共模電感對削減高頻EMI效果是最佳的。本實(shí)用新型的共模電感可以應(yīng)用于各種電子設(shè)備中，而且起到了很好的高頻抑制效果，尤其是適應(yīng)于使用Cisra25標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試的電子設(shè)備，將共模電感串聯(lián)在電子設(shè)備的輸入或者輸出功率線路上，或者電子設(shè)備的輸入輸出信號(hào)上。例如將本實(shí)用新型的共模電感應(yīng)用于電動(dòng)車輛的DC/DC變換器，對其進(jìn)行CISPR25標(biāo)準(zhǔn)測試，測試結(jié)果表明其通過了電磁兼容國際標(biāo)準(zhǔn)CISPR25中輻射發(fā)射的Class 3限值。參照圖6，為現(xiàn)有技術(shù)中不加外導(dǎo)磁體的共模電感的測試結(jié)果；參照圖7，為本實(shí)用新型的共模電感的測試結(jié)果。由圖6及圖7可知，相對于現(xiàn)有技術(shù)的共模電感，使用本使用新型共模電感的DC/DC變換的測試結(jié)果在多個(gè)頻點(diǎn)上降低了 4dB。本實(shí)用新型還提供了一種濾波器，該濾波器可以包括上述任意一種共模電感。如圖1所示，該共模電感可以包括內(nèi)導(dǎo)磁體10及外導(dǎo)磁體20，所述內(nèi)導(dǎo)磁體10上設(shè)有至少兩組繞組30，且內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20套合。上述內(nèi)導(dǎo)磁體10的形狀可以是環(huán)形、長條形等形狀，而外導(dǎo)磁體20的形狀與內(nèi)導(dǎo)磁體10的形狀匹配，且外導(dǎo)磁體20的內(nèi)壁形成收容空間，用于收容內(nèi)導(dǎo)磁體10。如圖2所示，上述內(nèi)導(dǎo)磁體10包括外側(cè)壁11及兩端面12，且外側(cè)壁與端面平行的截面形狀可以為圓形，也可以為三角形或者多邊形，在此不做限定。上述外導(dǎo)磁體20的內(nèi)側(cè)壁21的形狀與內(nèi)導(dǎo)磁體10的外側(cè)壁11的形狀適配。且外導(dǎo)磁體20的內(nèi)徑近似于內(nèi)導(dǎo)磁體10的外徑與兩倍的繞組30線徑的和。 如圖3所示，上述外導(dǎo)磁體20的兩端面上還分別設(shè)置蓋合部22，該蓋合部22由外導(dǎo)磁體20的兩端面的邊緣向中心延伸形成，該蓋合部22可以覆蓋內(nèi)導(dǎo)磁體10兩端面12。 而且所述蓋合部22之間的距離近似于內(nèi)導(dǎo)磁體10的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組 30線徑的和。上述內(nèi)導(dǎo)磁體10可以為分立結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體20可以為整體結(jié)構(gòu)，如圖 4a、圖4b所示。上述內(nèi)導(dǎo)磁體10可以為分立結(jié)構(gòu)或整體結(jié)構(gòu)，外導(dǎo)磁體20可以為分立結(jié)構(gòu)，如圖及圖恥所示。本實(shí)用新型濾波器用于各種電子設(shè)備中的濾波功能，通過使用內(nèi)導(dǎo)磁體10與外導(dǎo)磁體20套合形成，外導(dǎo)磁體20可以很好地解決內(nèi)導(dǎo)磁體10上的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通泄漏問題，從而進(jìn)一步降低了繞組30產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的高頻抑制能力。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制其專利范圍，凡是利用本實(shí)用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，直接或間接運(yùn)用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本實(shí)用新型的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種共模電感，其特征在于，包括內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體，所述內(nèi)導(dǎo)磁體上設(shè)有至少兩組繞組，且內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套I=I O
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的共模電感，其特征在于，所述外導(dǎo)磁體的內(nèi)徑近似于所述內(nèi)導(dǎo)磁體的外徑與兩倍的所述繞組線徑的和。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共模電感，其特征在于，所述繞組包括一第一繞線組及至少一第二繞線組，且第一繞線組在內(nèi)導(dǎo)磁體上的繞線方向與第二繞線組在內(nèi)導(dǎo)磁體上的繞線方向相反。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的共模電感，其特征在于，所述內(nèi)導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)或者整體結(jié)構(gòu)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共模電感，其特征在于，所述外導(dǎo)磁體為整體結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的共模電感，其特征在于，所述外導(dǎo)磁體為分立結(jié)構(gòu)。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的共模電感，其特征在于，所述所述外導(dǎo)磁體的兩端面上還分別設(shè)有覆蓋內(nèi)導(dǎo)磁體兩端面的蓋合部。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的共模電感，其特征在于，所述蓋合部之間的距離近似于內(nèi)導(dǎo)磁體的兩端面之間的距離與兩倍的所述繞組線徑的和。
9.一種濾波器，其特征在于，包括權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述的共模電感。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種共模電感，包括內(nèi)導(dǎo)磁體及外導(dǎo)磁體，所述內(nèi)導(dǎo)磁體上設(shè)有至少兩組繞組，且內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套合。本實(shí)用新型還提供了一種包括該共模電感的濾波器。本實(shí)用新型通過使用內(nèi)導(dǎo)磁體與外導(dǎo)磁體套合形成的共模電感，使得外導(dǎo)磁體可以很好地解決內(nèi)導(dǎo)磁體上的導(dǎo)線產(chǎn)生的磁通泄漏，從而進(jìn)一步降低了繞組產(chǎn)生的輻射發(fā)射，實(shí)現(xiàn)了更強(qiáng)的高頻抑制能力。
文檔編號(hào)H01F27/30GK202285185SQ20112035812
公開日2012年6月27日 申請日期2011年9月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月22日
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