三相寬頻復(fù)合電感的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電感領(lǐng)域，尤其涉及一種三相寬頻復(fù)合電感。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電路高頻化的普及，現(xiàn)在各種三相開關(guān)電源、UPS、特別是光伏并網(wǎng)系統(tǒng)、變頻器、電力電子設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)通訊設(shè)備、自動(dòng)控制設(shè)備，機(jī)器人等電路的前端都要用到三相濾波器來抑制傳導(dǎo)電磁干擾，使其本身產(chǎn)生的電磁干擾不至于對(duì)電磁環(huán)境造成污染，也使來自環(huán)境的電磁干擾不至于影響其正常工作。電磁干擾往往包含共模和差模，并且是混雜一起，難以分辯，并且頻率范圍越來越寬，因此高品質(zhì)的三相濾波器，都要求既能濾除共模干擾，又能濾除差模干擾，因此共模電感和差模電感成了高品質(zhì)濾波器必不可少的磁性元件。既有共模電感又有差電感的濾波器體積大，成本高，因而尋找一種兼有共模和差模的三相寬頻復(fù)合電感成為必然，磁芯是電感的核心。
[0003]現(xiàn)有的三相共模電感用的磁芯一般為如圖1所示的環(huán)型磁芯I或者如圖2所示的EI型磁芯2。環(huán)型磁芯I雖然有較高導(dǎo)磁率，但在磁芯上直接繞制的三組線圈容易因相互接觸而導(dǎo)致電氣間隙不足，影響電感的品質(zhì)。而用EI型磁芯2設(shè)計(jì)制作的三相共模電感，需要一個(gè)E型和一個(gè)I型磁芯合在一起，由于二者的接觸端面有縫隙，所以導(dǎo)磁率相對(duì)較低，難以設(shè)計(jì)出高品質(zhì)的三相共模電感。此外，用環(huán)型磁芯I或EI型磁芯2設(shè)計(jì)制作的三相共模電感，其差模分量都很小，經(jīng)實(shí)測(cè)只有共模電感的I %以下。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的在于提供一種易于繞線、能提高電感品質(zhì)、成本低、具有足夠差模分量的三相寬頻復(fù)合電感。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種三相寬頻復(fù)合電感，包括主磁芯、三組線圈和Y形磁橋；所述主磁芯的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有三個(gè)呈環(huán)形陣列的凹口，所述Y形磁橋的三個(gè)端部一一對(duì)應(yīng)的安插在主磁芯的三個(gè)凹口內(nèi)；所述三組線圈分別纏繞在主磁芯的兩凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側(cè)分別設(shè)有一用于防止三組線圈相互接觸的凸塊；所述Y形磁橋的端部與凹口之間設(shè)有間隙。
[0006]其中，所述主磁芯的橫截面為正八邊形，而且主磁芯的外表面設(shè)有倒角。
[0007]其中，所述主磁芯是初始磁導(dǎo)率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體磁芯，且主磁芯的表面噴涂有絕緣層；所述Y形磁橋是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋。
[0008]其中，所述主磁芯上的三個(gè)凹口與Y形磁橋的三個(gè)端部之間的間隙為0.05mm?
0.8mmο
[0009]其中，所述凹口的寬度為1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸塊由主磁芯的內(nèi)側(cè)壁凸起的高度為0.2mm?1.5mm。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感，主磁芯和Y形磁橋?yàn)榭煞蛛x結(jié)構(gòu)，繞線時(shí)可先將主磁芯與Y形磁橋分離，繞線結(jié)束后再組合，能夠降低繞線難度，提高繞線效率；而且，在主磁芯凹口兩側(cè)的凸塊可有效防止三組線圈相互接觸而導(dǎo)致電氣間隙不足，不僅易于繞制線圈，還限制了線圈的位置，保證二者有足夠的電氣間隙，大大提高了電感品質(zhì)；而且，Y形磁橋的端部與凹口之間設(shè)有間隙，在Y形磁橋的作用下形成分磁路，因間隙的存在，分磁路始終不會(huì)飽和，從而保證產(chǎn)品既具有足夠的共模電感，又具有足夠的差模分量，形成一種寬頻復(fù)合電感。
[0011]此外，用該三相寬頻復(fù)合電感制作的三相濾波器，無需設(shè)置三個(gè)獨(dú)立的差模電感并省去三個(gè)X電容，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，節(jié)省了 PCB板的空間，降低了濾波器的損耗，同時(shí)也降低了產(chǎn)品成本，并且有更好的EMI濾波性能。
【附圖說明】
[0012]圖1為現(xiàn)有技術(shù)中的三相共模電感所用的環(huán)型磁芯的結(jié)構(gòu)圖；
[0013]圖2為現(xiàn)有技術(shù)中的三相共模電感所用的EI型磁芯的結(jié)構(gòu)圖；
[0014]圖3為本實(shí)用新型的三相寬頻復(fù)合電感的結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖4為本實(shí)用新型的三相寬頻復(fù)合電感的環(huán)狀主磁芯的結(jié)構(gòu)圖；
[0016]圖5為本實(shí)用新型的三相寬頻復(fù)合電感的Y形磁橋的結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖6為圖4沿A-A線的剖視圖；
[0018]圖7為使用本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感的濾波器的電氣原理圖；
[0019]圖8為使用現(xiàn)有技術(shù)中的共模電感的濾波器的電氣原理圖；
[0020]圖9本實(shí)用新型的三相寬頻復(fù)合電感的近似三角形的主磁芯的結(jié)構(gòu)圖。
[0021]主要元件符號(hào)說明如下:
[0022]1、環(huán)型磁芯2、EI型磁芯
[0023]3、主磁芯 4、Y形磁橋
[0024]5、線圈6、凸塊
[0025]7、凹口。
【具體實(shí)施方式】
[0026]參閱圖3-5，本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感，包括主磁芯3、三組線圈5和Y形磁橋4 ;主磁芯3的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有三個(gè)呈環(huán)形陣列的凹口 7，Y形磁橋4的三個(gè)端部一一對(duì)應(yīng)的安插在主磁芯3的三個(gè)凹口 7內(nèi)；三組線圈5分別纏繞在主磁芯3的兩凹口 7之間，主磁芯3的凹口 7的兩側(cè)分別設(shè)有一用于防止三組線圈5相互接觸的凸塊6 ;Y形磁橋4的端部與凹口 7之間設(shè)有間隙。
[0027]主磁芯3既可以為環(huán)狀，如圖4所示，也可為近似三角形，如圖9所示。
[0028]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感，主磁芯3和Y形磁橋4為可分離結(jié)構(gòu)，繞線時(shí)可先將主磁芯3與Y形磁橋4分離，繞線結(jié)束后再組合，能夠降低繞線難度，提高繞線效率；而且，在主磁芯3凹口 7兩側(cè)的凸塊6可有效防止三組線圈5相互接觸而導(dǎo)致電氣間隙不足，不僅易于繞制線圈5，還限制了線圈5的位置，保證二者有足夠的電氣間隙，大大提高了電感品質(zhì)；而且，Y形磁橋4的端部與凹口 7之間設(shè)有間隙，在Y形磁橋4的作用下形成分磁路，因間隙的存在，分磁路始終不會(huì)飽和，從而保證產(chǎn)品既具有足夠的共模電感，又具有足夠的差模分量，形成一種寬頻復(fù)合電感。
[0029]參閱圖7和圖8，此外，用該三相寬頻復(fù)合電感制作的三相濾波器，無需設(shè)置三個(gè)獨(dú)立的差模電感并省去三個(gè)X電容，簡(jiǎn)化了電路結(jié)構(gòu)，節(jié)省了 PCB板的空間，降低了濾波器的損耗，同時(shí)也降低了產(chǎn)品成本，并且有更好的EMI濾波性能。
[0030]參閱圖6，在本實(shí)施例中，主磁芯3的橫截面為正八邊形，而且主磁芯3的外表面設(shè)有倒角。在繞線時(shí)，線圈5可以緊貼主磁芯3的外表面而不會(huì)拱起，從而達(dá)到縮短線材長(zhǎng)度、節(jié)省線材的目的，通過實(shí)際測(cè)量得出，本實(shí)施例相比現(xiàn)有產(chǎn)品可以節(jié)省線材3%?10%。
[0031]當(dāng)然，這僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，本實(shí)用新型的主磁芯3的橫截面的形狀并不僅限于此，也可為其他易于繞線的形狀。
[0032]在本實(shí)施例中，主磁芯3是初始磁導(dǎo)率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體磁芯，且主磁芯3的表面噴涂有絕緣層。Y形磁橋4是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋:Υ形磁橋4為錳鋅軟磁鐵氧體磁橋時(shí)，同主磁芯3 —樣需在表面噴涂絕緣層；此外，也可以使用不需要經(jīng)噴涂絕緣處理，但有1000V以上絕緣耐壓性能的鎳鋅軟磁鐵氧體。
[0033]主磁芯3選用初始磁導(dǎo)率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體作為材料，用1300?1450°C的高溫進(jìn)行燒結(jié)成形，有很好的寬頻特性，進(jìn)而構(gòu)成三相寬頻復(fù)合電感，經(jīng)實(shí)際測(cè)量，相比現(xiàn)有技術(shù)而言，該寬頻復(fù)合型共模電感的差模分量比普通共模電感的差模分量約高八倍。
[0034]當(dāng)然，這僅是本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例，本實(shí)用新型的主磁芯3和Y形磁橋4的具體材質(zhì)并不局限于此，也可為其他材質(zhì)。
[0035]在本實(shí)施例中，主磁芯3上的三個(gè)凹口 7與Y形磁橋4的三個(gè)端部之間的間隙為
0.05謹(jǐn)?0.8謹(jǐn)。凹口 7的寬度為1.5謹(jǐn)?5謹(jǐn)，凹口 7的深度是主磁芯3厚度的1/5?3/5 ;凸塊6由主磁芯3的內(nèi)側(cè)壁凸起的高度為0.2mm?1.5mm。
[0036]以上尺寸均是經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)得出的最佳值，但是，這并不意味著本實(shí)用新型的上述部件的尺寸局限于此，當(dāng)然，也可在上述數(shù)值上做上下浮動(dòng)。
[0037]本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感，主磁芯3上的三組線圈5的圈數(shù)相同、相位相同且繞線方式相同，而且既可以是普通繞法，也可以是先進(jìn)的扁平線立繞法。
[0038]以上僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種三相寬頻復(fù)合電感，其特征在于，包括主磁芯、三組線圈和Y形磁橋；所述主磁芯的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有三個(gè)呈環(huán)形陣列的凹口，所述Y形磁橋的三個(gè)端部一一對(duì)應(yīng)的安插在主磁芯的三個(gè)凹口內(nèi)；所述三組線圈分別纏繞在主磁芯的兩凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側(cè)分別設(shè)有一用于防止三組線圈相互接觸的凸塊；所述Y形磁橋的端部與凹口之間設(shè)有間隙。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相寬頻復(fù)合電感，其特征在于，所述主磁芯的橫截面為正八邊形，而且主磁芯的外表面設(shè)有倒角。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的三相寬頻復(fù)合電感，其特征在于，所述主磁芯是初始磁導(dǎo)率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體磁芯，且主磁芯的表面噴涂有絕緣層；所述Y形磁橋是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋。
4.如權(quán)利要求1所述的三相寬頻復(fù)合電感，其特征在于，所述主磁芯上的三個(gè)凹口與Y形磁橋的三個(gè)端部之間的間隙為0.05mm?0.8mm。
5.如權(quán)利要求1所述的三相寬頻復(fù)合電感，其特征在于，所述凹口的寬度為1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸塊由主磁芯的內(nèi)側(cè)壁凸起的高度為 0.2mm ?1.5mmο
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種三相寬頻復(fù)合電感，包括主磁芯、三組線圈和Y形磁橋；主磁芯的內(nèi)側(cè)壁設(shè)有三個(gè)呈環(huán)形陣列的凹口，Y形磁橋的三個(gè)端部一一對(duì)應(yīng)的安插在主磁芯的三個(gè)凹口內(nèi)；三組線圈分別纏繞在主磁芯的兩凹口之間，主磁芯的凹口的兩側(cè)分別設(shè)有一用于防止三組線圈相互接觸的凸塊；Y形磁橋的端部與凹口之間設(shè)有間隙。本實(shí)用新型提供的三相寬頻復(fù)合電感，主磁芯和Y形磁橋?yàn)榭煞蛛x結(jié)構(gòu)，繞線時(shí)可先將主磁芯與Y形磁橋分離，繞線結(jié)束后再組合，能夠降低繞線難度，提高繞線效率；而且，在主磁芯凹口兩側(cè)的凸塊可有效防止三組線圈相互接觸，不僅易于繞制線圈，還限制了線圈的位置，保證二者有足夠的電氣間隙，大大提高了電感品質(zhì)。
【IPC分類】H01F27-255, H01F1-34, H01F27-30
【公開號(hào)】CN204424050
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520154792
【發(fā)明人】鐘顯華
【申請(qǐng)人】鐘顯華
【公開日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月15日