扼流器的製作方法
2023-10-05 17:09:34 4
專利名稱：：扼流器的製作方法
技術領域：
：本發明是有關於一種扼流器，且特別是有關於一種低磁蕊能量損失的扼流器。
背景技術：
：扼流器的功用在於穩定電路中的電流並達到濾除噪聲的效果，作用與電容器類似，同樣是以儲存、釋放電路中的電能來調節電流的穩定性，而且相較於電容是以電場(電荷)的形式來儲存電能，扼流器則是以磁場的形式來達成。扼流器在應用上，會有導線的能量損失(一般稱為銅損，co卯erwireloss)以及磁蕊的能量損失(一般稱為鐵損，coreloss)。圖l為現有的一種扼流器的剖面圖。請參照圖I，現有的扼流器IOO通常是用在筆記本計算機的直流-直流轉換器(DC-DCConverter)等需要高飽和電流的電子產品中。扼流器100具有一線圈110以及包覆線圈110的一磁性塊狀物120。扼流器100的製作方法如下所述。首先，是以自動化設備繞制線圈110。然後，將線圈110置於模具(圖未示)內並填充具有黏著劑的磁性粉末包覆線圈IIO，再利用壓力成型(PressureMolding)將磁性粉末壓合成磁性塊狀物120，以使線圈IIO完全位於磁性塊狀物120中。的後，20(TC以下的溫度加熱以使黏著劑固化而形成磁性塊狀物120。扼流器100的特點在於可以自動化設備繞制線圈iio，故可節省人力成本。然而，由於在扼流器100的製作過程中，為避免加熱溫度過高而損壞線圈，因此，加熱溫度需低於20(TC，以致於僅能選用鐵損較大的材料(例如鐵粉)作為磁性粉末，且加熱後的磁性塊狀物120的導磁率較低(33以下)，這也造成扼流器100無法用在個人計算機、伺服器(server)或工作站(workstation)的電源供應器(powersupply)等需要高電感值且低鐵損的電子產品中。圖2A為現有的另一種扼流器的上視圖，圖2B為圖2A的環形磁蕊沿線段的剖面圖。請同時參照圖2A與圖2B，現有的扼流器200具有一環形磁蕊(toroidalcore)210與纏繞於環形磁蕊210上的一導線220。扼流器200的製作方法如下所述。首先，將磁性粉末(未繪示)壓合成環形磁蕊210。然後，以60(TC以上的溫度燒結環形磁蕊210。之後，以人工的方式將導線220纏繞於環形磁蕊210上。扼流器200的特點在於其於燒結的製程中，毋須考慮燒結溫度過高會損壞導線的問題，故相較於扼流器IOO，扼流器200的燒結溫度可提高至60(TC以上，因此，可選用鐵損較小的材料作為磁性粉末，且燒結後的環形磁蕊210的導磁率較高(60以上)，藉以可適用在需要高電感值(例如大於2iiH)且低鐵損的電子產品中。但是扼流器200需以人工的方式纏繞導線220於環形磁蕊210上，而無法以自動化方式生產，因此，扼流器200的製程需耗費相當大的人力成本。
發明內容本發明的一目的，在於提出一種扼流器，其磁蕊能量損失較低。本發明的另一目的，在於提出一種扼流器，其可降低製程中所耗費的人力成本。本發明提出一種扼流器包括一鼓型磁蕊(Drum-Core)與至少一導線。鼓型磁蕊包括一中柱、一第一板狀體與一第二板狀體，且中柱的兩端分別連接第一板狀體與第二板狀體，鼓型磁蕊的材質為含鐵合金。導線具有一纏繞於中柱上的一繞線部。在本發明的一實施例中，鼓型磁蕊的導磁率實質上為60至300，且鼓型磁蕊以粉末壓合成型後再以30(TC以上溫度燒結而形成。在本發明的一實施例中，鼓型磁蕊的導磁率實質上為60至125，且鼓型磁蕊以粉末壓合成型後再以600°C以上溫度燒結而形成。在本發明的一實施例中，第一板狀體與第二板狀體具有相同的一第一直徑與一第一厚度，中柱的一第二直徑小於第一直徑。在本發明的一實施例中，第一直徑實質上為6.6毫米至23毫米，第一厚度實質上為0.5毫米至2.5毫米，第二直徑實質上為2.2毫米至9毫米，中柱的一第二厚度實質上為1.8毫米至16.4毫米。在本發明的一實施例中，第一直徑與第二直徑的差的二分之一實質上為2.2毫米至8毫米。在本發明的一實施例中，第一直徑與第二直徑的比值實質上為2至3。在本發明的一實施例中，第二厚度與第一厚度的比值實質上為3至7。在本發明的一實施例中，扼流器更包括一磁性材料，其填充於第一板狀體與第二板狀體的間並包覆導線的繞線部。在本發明的一實施例中，磁性材料包括一樹脂材料與一磁性粉狀材料。在本發明的一實施例中，磁性材料的導磁率實質上為5至10。在本發明的一實施例中，第一板狀體、第二板狀體與中柱之間形成一繞線空間，導線的繞線部與磁性材料位於繞線空間內。在本發明的一實施例中，鼓型磁蕊的中柱與第一板狀體為一體成型，且中柱與第二板狀體間具有一接合層。在本發明的一實施例中，接合層的高度實質上為100微米以下。在本發明的一實施例中，鼓型磁蕊的中柱具有彼此獨立的一第一部分與一第二部分，且第一部份與第一板狀體為一體成型，第二部份與第二板狀體為一體成型，第一部分與第二部分間具有一接合層。在本發明的一實施例中，接合層的高度實質上為50微米以下。在本發明的一實施例中，扼流器的初始電感值實質上為2微亨利以上。在本發明的一實施例中，含鐵合金包括鐵矽鋁合金、鐵鎳鉬合金、鐵鎳合金或非晶質合金在本發明的一實施例中，導線為一中空線圈，且中空線圈套在中柱上。在本發明的一實施例中，含鐵合金為導磁率實質上為75至125的鐵矽鋁合金。由於本發明的磁蕊為鼓型，因此，可利用自動化設備將導線纏繞於鼓型磁蕊的中柱上，以有效降低導線於繞線製程中所耗費的人力成本。為讓本發明的上述和其它特徵和優點能更明顯易懂，下文特舉實施例，並配合所附圖式，作詳細說明如下。圖1為現有的一種扼流器的剖面圖。圖2A為現有的一種扼流器的上視圖，圖2B為圖2A的環形磁蕊沿線段的剖面圖。圖3為本發明一實施例的扼流器的剖面圖。圖4A與圖4B為分別具有編號15X16、18X14.65的鼓型磁蕊的扼流器的飽和特性曲線圖。圖5A與圖5B為分別具有編號15X16、18X14.65的鼓型磁蕊的扼流器的磁蕊能量損失曲線圖。圖6A、圖6B、圖6C與圖6D為分別具有編號10X12.75、11X12.25、12X12.25、14X14.25的鼓型磁蕊的扼流器的飽和特性曲線圖。圖7A、圖7B、圖7C與圖7D為分別具有編號10X12.75、11X12.25、12X12.25、14X14.25的鼓型磁蕊的扼流器的磁蕊能量損失曲線圖。圖8為本發明一實施例的扼流器與現有的扼流器200的實測效率曲線圖。圖9與圖10為圖3的扼流器的二種變化結構。具體實施例方式圖3為本發明一實施例的扼流器的剖面圖。請參照圖3，本實施例的扼流器300包括一鼓型磁蕊310與一導線320。鼓型磁蕊310包括一中柱312、一第一板狀體314與一第二板狀體316，且中柱312的兩端分別連接於第一板狀體314與第二板狀體316。鼓型磁蕊310的材質為含鐵合金，含鐵合金可為鐵矽鋁合金、鐵鎳鉬合金、鐵鎳合金或非晶質(Amorous)合金。鼓型磁蕊310利用粉末壓合(molding)後，再以300°C以上溫度燒結而形成，較佳的燒結溫度是600°C以上。鼓型磁蕊310的導磁率u(Permeability)例如為60至300，較佳地是60至125。導磁率定義為磁化曲線上，磁場強度(H)趨近於零時的磁通密度(B)和磁場強度(H)的比值，且採用cgs制。本實施例中，第一板狀體314與第二板狀體316為二圓板，中柱312為一圓柱，但不以此為限，其它實施例中，第一板狀體314與第二板狀體316可為二矩形板，中柱312可為多角柱。第一板狀體314、第二板狀體316與中柱312之間形成一繞線空間S。導線320位於繞線空間S內並纏繞於鼓型磁蕊310的中柱312上。導線320的材料可為銅。導線320例如可為圓線或扁線。具體而言，導線320具有兩端部321、322及位於兩端部321、322間的繞線部323，繞線部323纏繞於鼓型磁蕊310的中柱312上，而兩端部321、322由繞線空間S內部延伸至繞線空間S外部。繞線部323纏繞於中柱312的圈數為1圈以上，繞線部323為2圈以上時，導線的外表面可包覆絕緣材料。導線320的兩端部321、322可直接作為外部電極或連接導線架(leadframe)作為外部電極，外部電極可以穿孔固定(through-holemount)方式或表面黏著(surfacemount)方式與外部電路電性連接。再者，導線320可利用自動化設備將導線320纏繞於鼓型磁蕊310的中柱312上，或者先以自動化設備將導線320繞製成一中空線圈(未繪示)，再將此線圈套在中柱312上。另外，本實施例並未限定導線320的數量，換言之，導線320可為一條或是多條。此外，第一板狀體314與第二板狀體316之間的繞線空間S可選擇性地填充一磁6性材料330或一導磁率例如為1的樹脂材料(圖未示)，以填滿繞線空間S並包覆導線320的繞線部323及部份的端部321、322，使未被包覆的端部作為與外部電路電性連接用。磁性材料330包括一樹脂材料與一磁性粉狀材料，且其導磁率例如為5至IO，但不以此為限。樹脂材料可選自聚醯胺6(Polyamide6，PA6)、聚醯胺12(Polyamide12，PA12)、聚苯硫醚(PolyphenyleneSulfide,PPS)、聚對苯二甲酸丁二酯(polybutyleneter印hthalate，PBT)或乙烯-丙烯酸乙酯共聚物(ethylene-ethylacrylatecopolymer,EEA)其中之一。磁性粉狀材料可為金屬軟磁材料或鐵氧體(Ferrite)，其中金屬軟磁材料可選自鐵粉(Iron)、鐵鋁矽合金(FeAISiAlloy)、鐵鉻矽合金(FeCrSiAlloy)或不鏽鋼其中之一。以下將以相同的磁蕊的材料、相近的電感量、相近的導線的能量損失及相近的體積下，針對圖2A的扼流器200與本實施例的扼流器300進行飽和特性與磁蕊能量損失(corelose)的仿真與實測。如此一來，可在本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊310的材料成本與現有的扼流器200的環形磁蕊210的材料成本相當的情況之下，比較兩者的飽和特性與磁蕊的能量損失。首先，先針對扼流器200的環形磁蕊210的一些物理量的計算方式提出說明。請同時參照圖2A與圖2B，環形磁蕊210具有一外徑0D(單位mm)、一內徑ID(單位mm)與一厚度H(單位mm)，而環形磁蕊210的有效磁路為Lel(單位mm)、有效面積為Ael(單位mm2)、有效體積為Vel(單位mm3)，且Lel、Ael與Vel可分別表示為式1、式2、式3:Lel=-x;r(式1)2Ael=^-(式2)Vel=AeXLe................................................(式3)當導線220的繞圈數為N1，且外加電流為I1(單位A)時，扼流器200的電感量為Ll(單位Herry)以及其所產生的磁場為Hl(單位A/mm)，其中Ll與Hl可分別表示為式4與式5，其中ul為環形磁蕊210的導磁率t〗=-.............................................(式4)丄dMx/1Hl=-(式5)接下來，針對本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊310的一些物理量的計算方式提出說明。請參照圖3，鼓型磁蕊310的第一板狀體314與第二板狀體316具有相同的一第一直徑A與一第一厚度E，中柱312具有一第二直徑C及一第二厚度D，第二直徑C小於第一直徑A。當板狀體314、316為圓板，第一直徑A為圓板的圓形截面的直徑；當板狀體314、316為矩形板，第一直徑A為矩形板的矩形截面的最長邊的長度。鼓型磁蕊310另具有一有效面積Ae及一等效磁路Le，Ae可表示為式6:、2乂x;r...................................................(式6)7本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊310的參數可由前述式1式5推得。根據式4，電感量Ll與等效磁路Lel成反比的關係，可得知鼓型磁蕊310的等效磁路為Le與Lel、L1、L的關係，其可分別由式7表示，其中N代表導線320的繞線圈數，L為扼流器300的電感量formulaseeoriginaldocumentpage8在本實施例中，等效磁路Le可透過測量扼流器300的電感值L及並代入式7而求得。而有關鼓型磁蕊310的尺寸參數(A、E、C、D)及導線320的繞線圈數N，可於得到與扼流器200相近的電感量L、相近的導線的能量損失及相近的體積下透過仿真軟體而得到各種可能的結果；本實施例中，第一直徑A實質上為6.6毫米至23毫米，第一厚度E實質上為0.5毫米至2.5毫米，第二直徑C實質上為2.2毫米至9毫米，中柱312的一第二厚度D實質上為1.8毫米至16.4毫米。第一直徑A與第二直徑C的差的二分之一例如是2.2毫米至8毫米。第一直徑A與第二直徑C的比值例如為2至3。第二厚度D與第一厚度E的比值例如為3至7。扼流器300的總厚度B(即第二厚度與二第一厚度的總和)例如為2.8毫米至21.4毫米。此外，由於之後的仿真與實測結果是關於導線能量損失與磁蕊能量損失，因此，在此介紹與其相關的扼流器的交流電路的漣波(ripple)與鐵損理論。在一交流電路中，漣波產生的電流變化AI可表示為式8，其中Vin代表輸入扼流器的電壓(單位V)，Vout代表扼流器對應輸出的電壓，L為此扼流器的電感值，f為交流電訊號的頻率(單位Hz):(K/w—Fow/)(Kom//Fz力)AI=-^-x-^-...........................(式8)由式8可知，L與AI成反比，換言之，當扼流器的電感值愈大時，漣波產生的電流變化愈小，愈有利於電流的穩定性。此時，扼流器中的磁通密度變化AB以及鐵損值可分別表示為式9與式10，其中Cm、x、y為材料本身的鐵損常數，Ve為扼流器的有效體積鐵損值=CmXfxX(AB/2)yXVe..................(式10)值得注意的是，在下列仿真結果中，為簡化描述，故將鼓型磁蕊310簡稱為DR-Core，A、B、C、D、E分別代表第一直徑、扼流器的總厚度、第二直徑、第二厚度以及第一厚度，Ae代表鼓型磁蕊310的有效面積，u代表磁性材料330的導磁率，Le代表扼流器300的等效磁路。線圈設計表示為『線徑_圈數』，例如1.2mm-14.5T代表線徑1.2mm的導線320繞(中柱312)14.5圈。DCR代表導線320的線圈阻抗。此外，現有的環形磁蕊210簡稱為T一Core。第一組仿真結果第一組仿真的扼流器主要是仿真可將電壓從12伏特轉成5伏特的扼流器的的飽和特性與磁蕊能量損失。在本實施例中，作為對照組的扼流器200(T-Core)的各項參數如下所述。請同時參照圖2A與圖2B，環形磁蕊210的外徑0D為20.64毫米，內徑ID為12.65毫米，厚度H為6.7毫米。線圈設計為二組線徑為1.0毫米的銅導線繞20圈。線圈阻抗為5.74毫歐姆。有效磁路Lel為52.29毫米。有效面積Ael為26.77平方毫米。有效體積Vel為1399.80立方毫米。環形磁蕊210的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。本實施例採用二種不同尺寸的鼓型磁蕊310(DR-Core)，且此二種鼓型磁蕊310的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。此二種鼓型磁蕊310以及其所搭配的磁性材料、線圈設計、線圈阻抗等參數詳列於表1中。表1Dtableseeoriginaldocumentpage9由表1可知，每一種鼓型磁蕊310分別搭配導磁率為1的樹脂材料及導磁率為5、10的磁性材料，且本實施例是將具有相同尺寸的鼓型磁蕊310的扼流器300的特性曲線繪示於同一曲線圖中。圖4A與圖4B為分別具有編號15X16、18X14.65的鼓型磁蕊與現有的具有環形磁蕊的扼流器(T-Core)的扼流器的仿真飽和特性曲線圖。由圖4A與圖4B可知，扼流器300的初始電感值(即施加電流為0.001A時，扼流器300的電感值)達到5iiH以上，且電感值會隨電流增加而下降，本實施例的扼流器300的電感值下降速度小於現有的扼流器200的電感值下降速度，故本實施例的扼流器300的飽和特性較佳。再者，當電流值增加至大於13A時，扼流器300的電感值大於扼流器200的電感值。由此可知，扼流器300可在高電流的情況下，維持較大的電感值。如此一來，在高電流的情況下，由於扼流器300具有較大的電感值，故可降低漣波產生的電流變化，進而有助於維持電流的穩定性。圖5A與圖5B為分別具有編號15X16、18X14.65的鼓型磁蕊的扼流器與的仿真磁蕊能量損失曲線圖。此外，圖5A與圖5B中還繪示有現有的具有環形磁蕊的扼流器的實測磁蕊能量損失曲線。由圖5A與圖5B可知，現有的扼流器200的磁蕊能量損失會隨電流上升而大幅增加，而本實施例的扼流器300的磁蕊能量損失較不易受電流上升的影響。而且，當電流值相同時，扼流器300的磁蕊能量損失小於扼流器200的磁蕊能量損失。第二組仿真結果第二組仿真的扼流器主要是仿真可將電壓從12伏特轉成3.3伏特的扼流器的的飽和特性與磁蕊能量損失。在本實施例中，作為對照組的扼流器200的各項參數如下所述。請同時參照圖2A與圖2B，環形磁蕊210的外徑OD為13.17毫米，內徑ID為7.08毫米，厚度H為5.25毫米。線圈設計為一組線徑為0.8毫米的銅導線繞22圈。線圈阻抗為14.33毫歐姆。有效磁路Lei為31.81毫米。有效面積Ael為15.96平方毫米。有效體積Vel為507.68立方毫米。環形磁蕊210的材質為導磁率為125的鐵矽鋁合金。本實施例採用四種不同尺寸的鼓型磁蕊310(DR-Core)，且此四種鼓型磁蕊310的材質為導磁率為125的鐵矽鋁合金。此四種鼓型磁蕊310以及其所搭配的磁性材料、線圈設計、線圈阻抗等參數詳列於表2中。表2DR-Core編號A/B/C/D/E(mm)DR-Core體積(mm3)Ae(mm2)磁性材料導磁率v.s.Le(mm)線圈設計DCR(mQ)『1『5u=1010x12.7510/12.75/5/8.25/2.2551019.6364.849.339.60.7mm-18.5T15.311x12.2511/12.25/5.5/8.25/257023.7669.750.839.50.7mm-18.5T16.8312x12.2512/12.25/6/8.25/267828.7474.150.838.60.7國-18.5T18.3614x14.2514/14.25/6/10.25/289628.2770.547.937.00.9誦-18.5T13.04由表2可知，每一種鼓型磁蕊310分別搭配導磁率為1、5、10的三種磁性材料，且本實施例是將具有相同尺寸的鼓型磁蕊310的扼流器300的特性曲線繪示於同一曲線圖中。圖6A、圖6B、圖6C與圖6D為分別具有編號10X12.75、11X12.25、12X12.25、14X14.25的鼓型磁蕊的扼流器與現有的具有環形磁蕊的扼流器的仿真飽和特性曲線圖。由圖6A圖6D可知，扼流器300的初始電感值達到10iiH以上，且隨著電流增加，本實施例的扼流器300的電感值下降速度小於現有的扼流器200的電感值下降速度，故本實施例的扼流器300的飽和特性較佳。再者，當電流值增加至大於7A時，扼流器300的電感值大於扼流器200的電感值。由此可知，扼流器300可在高電流的情況下，維持較大的電感值。圖7A、圖7B、圖7C與圖7D為分別具有編號10X12.75、11X12.25、12X12.25、14X14.25的鼓型磁蕊的扼流器的仿真磁蕊能量損失曲線圖。此外，圖7A圖7D中還繪示有現有的具有環形磁蕊的扼流器的實測磁蕊能量損失曲線。由圖7A圖7D可知，當電流值相同時，本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊的能量損失小於現有的扼流器200的環形磁蕊的能量損失，且扼流器300的磁蕊能量損失受電流變化的影響較小。第三組仿真結果第三組仿真的扼流器主要是仿真可耐70A大電流且具有高電感值(2.2yH)的扼流器的飽和特性與磁蕊能量損失。對照組的現有的扼流器200的環形磁蕊210的外徑0D為18毫米，內徑ID為8毫米，厚度H為10.2毫米。線圈設計為六組線徑為l毫米的銅導線繞3圈。環形磁蕊210的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。而本實施例的鼓型磁蕊310以及其所搭配的磁性材料、線圈設計、線圈阻抗等參數詳列於表3中。鼓型磁蕊310的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。本實施例採用扁線，線圈設計表示為『扁線的截面的長X寬-圈數』。表3DR-Core編號A/B/C/D/E(mm)DR-Core體積(mm"Ae(mm2)磁性材料導磁率u=5的Le(mm)線圈設計DCR(mQ;i18X1618/16/7/11/2.5168438.4842.513.4X1.6-5.5T0.62本實施例的扼流器300與現有的扼流器200的飽和特性詳列於表4中。表4電感^^流器電流^現有(T-Core)本發明(DR-Core)o週2.272.2102.22.2202.082.15501.591.72701.251.3由表4可知，扼流器300的初始電感值達到2iiH以上，且隨著電流增加，本實施例的扼流器300仍可維持高電感值，故本實施例的扼流器300的飽和特性佳。扼流器300與現有的扼流器200的磁蕊能量損失詳列於表5中。表5^^施加電流CoreLoss\^(A)磁籃^"^^^10205070現有(T-Core)798.66896.861160.321404.95本發明(DR-Core)739.41775.3492.94440.54由表5可知，當電流值相同時，本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊的能量損失小於現有的扼流器200的環形磁蕊的能量損失，且扼流器300的鼓型磁蕊能量損失受電流變化的影響較小。第四組仿真結果第四組仿真的扼流器主要是仿真具有高電感值(4.7H)的扼流器的飽和特性與磁蕊能量損失。對照組的現有扼流器200的環形磁蕊210的外徑0D為3毫米，內徑ID為2毫米，厚度H為2毫米。線圈設計為線徑為0.35毫米的銅導線繞15圈。環形磁蕊210的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。而本實施例的鼓型磁蕊310以及其所搭配的磁性材料、線圈設計、線圈阻抗等參數詳列於表6中。鼓型磁蕊310的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。表6tableseeoriginaldocumentpage12本實施例的扼流器300與現有的扼流器200的飽和特性詳列於表7中。表7tableseeoriginaldocumentpage12由表7可知，扼流器300的初始電感值達到2iiH以上，且隨著電流增加，本實施例的扼流器300仍可維持高電感值，故本實施例的扼流器300的飽和特性佳。扼流器300與現有的扼流器200的磁蕊能量損失詳列於表8中。表8tableseeoriginaldocumentpage12由表8可知，當電流值相同時，本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊的能量損失小於現有的扼流器200的環形磁蕊的能量損失，且扼流器300的鼓型磁蕊能量損失受電流變化的影響較小。實測結果實測結果的扼流器主要是測試可將電壓從12伏特轉成5伏特的扼流器的的飽和特性與磁蕊能量損失。在本實施例中，作為對照組的扼流器200的各項參數如下所述。請同時參照圖2A與圖2B，環形磁蕊210的外徑0D為17.6毫米，內徑ID為9.5毫米，厚度H為6.8毫米。線圈設計為三組線徑為0.8毫米的銅導線繞8.5圈。線圈阻抗為2.57毫歐姆。有效磁路Lel為42.71毫米。有效面積Ael為27.85平方毫米。有效體積Vel為1190立方毫米。環形磁蕊210的材質為導磁率為125的鐵矽鋁合金。本實施例採用一種尺寸的鼓型磁蕊310(DR-Core)，且此種鼓型磁蕊310的材質為導磁率為75的鐵矽鋁合金。此種鼓型磁蕊310以及其所搭配的磁性材料、線圈設計、線圈阻抗等參數詳列於表9中。表9tableseeoriginaldocumentpage13本實施例的扼流器300與現有的扼流器200的飽和特性詳列於表10中。表10tableseeoriginaldocumentpage13由表10可知，扼流器300的初始電感值達到5iiH以上，且隨著電流增力n，本實施例的扼流器300的電感值下降速度小於現有的扼流器200的電感值下降速度，故本實施例的扼流器300的飽和特性較佳。再者，當電流值相同時，扼流器300的電感值大於扼流器200的電感值。由此可知，扼流器的飽和特性的實測結果與前二組扼流器的飽和特性的仿真結果相似。本實施例的扼流器300與現有的扼流器200的磁蕊能量損失詳列於表11中。tableseeoriginaldocumentpage14由表11可知，當電流值相同時，本實施例的扼流器300的鼓型磁蕊的能量損失小於現有的扼流器200的環形磁蕊的能量損失，且扼流器300的鼓型磁蕊能量損失受電流變化的影響較小。由前述可知，扼流器的磁蕊能量損失的實測結果與前三組扼流器的磁蕊能量損失的仿真結果相似。圖8為本發明一實施例的扼流器與現有的扼流器200的實測效率曲線圖。扼流器的效率可以式11表示，其中Vin輸入電壓、Vout輸出電壓、Iin輸入電流與lout輸出電#'充。效率(式ii)由圖8可知，當輸入電流相同時，本實施例的扼流器300的效率大於現有的扼流器200的效率。圖9與圖10為圖3的扼流器的二種變化結構。當導線的線徑較大時，無法直接繞在中柱上，因此，可先將導線以自動化設備繞製成線圈之後，再將此線圈套在中柱上。請參照圖9，在本實施例中，扼流器300a的鼓型磁蕊310a的中柱312a與第一板狀體314a為一體成型，且中柱312a與第二板狀體316a為各自成型。如此，可將巻繞完成的導線320a套在中柱312a上，然後，再第二板狀體316a接合至中柱312a的一端F，接合第二板狀體316a與中柱312a的一端F的方法可為黏著或是其它的方式(例如焊接)，黏著時可採用環氧樹脂(Epoxy)或磁性膠。此外，由於中柱312a與第二板狀體316a為各自成型，因此，在兩者接合的處易存在一接合層(例如間隙(G即)G1)。表12列出間隙G1的大小對扼流器300a的電感值的影響。表12電感值(uH)感量差G即0um13.290%G即50um12.98-2.33%14tableseeoriginaldocumentpage15由表12可知，只要扼流器300a的中柱312a與第二板狀體316a的間隙G1的高度控制在100微米以下，則其電感值與無間隙的扼流器300的電感值的差即可維持在5%以內。另外，請參照圖10，在本實施例中，扼流器300b的鼓型磁蕊310b的中柱312b具有彼此獨立的一第一部分PI與一第二部分P2，且第一部份PI與第一板狀體314b為一體成型，第二部份P2與第二板狀體316b為一體成型。如此，可將巻繞完成的導線320b套在第一部份PI(或第二部分P2)上，然後，再將第二部份P2接合至第一部份Pl，且接合第二部份P2至第一部份P1的方法可為黏著或是其它的方式(例如焊接)，黏著時可採用環氧樹脂(Epoxy)或磁性膠。此外，由於第一部分P1與第二部分P2彼此獨立，因此，在兩者接合之處易存在一接合層(例如間隙(G即)G2)。表13列出間隙G2的大小對扼流器300b的電感值的影響。表13tableseeoriginaldocumentpage15由表13可知，只要扼流器300b的第一部分PI與第二部分P2的間隙G2的高度控制在50微米以下，則其電感值與無間隙的扼流器的電感值的差即可維持在10%以內。綜上所述，由於本發明的扼流器的磁蕊為鼓型且磁蕊的材質為含鐵合金，因此本發明的扼流器至少具有下列優點1.本發明可利用自動化設備將導線纏繞於鼓型磁蕊的中柱上，以有效降低導線於繞線製程中所耗費的人力成本。2.當電流增加時，本發明的扼流器的電感值下降速度小於現有的扼流器的電感值下降速度，故本發明的扼流器的飽和特性較佳。3.由於本發明的扼流器可在高電流的情況下，仍維持一較大的電感值，故本發明的扼流器可有效地降低高電流的漣波所產生的電流變化，進而有助於維持電流的穩定性。4.本發明的扼流器的磁蕊能量損失較不易受電流增加的影響，且當電流值相同時，本發明的扼流器的磁蕊能量損失小於現有的扼流器的磁蕊能量損失。5.本發明的扼流器的效率大於現有的扼流器的效率。6.本發明的扼流器可提供2iiH以上的電感值。7.本發明的扼流器是先成型鼓型磁蕊，再將導線纏繞於鼓型磁蕊上，故毋須考慮燒結溫度過高會損壞導線的問題，且導線不需採用成本高的耐高溫材料製作。雖然本發明已以實施例揭露如上，然其並非用以限定本發明，任何所屬領域中具有通常知識者，在不脫離本發明的精神和範圍內，當可作些許的更動與潤飾，因此本發明的保護範圍當以權利要求所界定的為準。1權利要求一種扼流器，包括一鼓型磁蕊，包括一中柱、一第一板狀體與一第二板狀體，且該中柱的兩端分別連接該第一板狀體與該第二板狀體，該鼓型磁蕊的材質為含鐵合金；以及至少一導線，具有一纏繞於該中柱上的一繞線部。2.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該鼓型磁蕊的導磁率實質上為60至300，且該鼓型磁蕊以粉末壓合成型後再以30(TC以上溫度燒結而形成。3.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該鼓型磁蕊的導磁率實質上為60至125，且該鼓型磁蕊以粉末壓合成型後再以60(TC以上溫度燒結而形成。4.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該第一板狀體與該第二板狀體具有相同的一第一直徑與一第一厚度，該中柱的一第二直徑小於該第一直徑。5.如權利要求4所述的扼流器，其特徵在於，該第一直徑實質上為6.6毫米至23毫米，該第一厚度實質上為0.5毫米至2.5毫米，該第二直徑實質上為2.2毫米至9毫米，該中柱的一第二厚度實質上為1.8毫米至16.4毫米。6.如權利要求4所述的扼流器，其特徵在於，該第一直徑與該第二直徑的差的二分之一實質上為2.2毫米至8毫米。7.如權利要求4所述的扼流器，其特徵在於，該第一直徑與該第二直徑的比值實質上為2至3。8.如權利要求4所述的扼流器，其特徵在於，該第二厚度與該第一厚度的比值實質上為3至7。9.如權利要求l所述的扼流器，其特徵在於，更包括一磁性材料，填充於該第一板狀體與該第二板狀體之間並包覆該導線的該繞線部。10.如權利要求9所述的扼流器，其特徵在於，該磁性材料包括一樹脂材料與一磁性粉狀材料。11.如權利要求9所述的扼流器，其特徵在於，該磁性材料的導磁率實質上為5至10。12.如權利要求9所述的扼流器，其特徵在於，該第一板狀體、該第二板狀體與該中柱之間形成一繞線空間，該導線的該繞線部與該磁性材料位於該繞線空間內。13.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該鼓型磁蕊的該中柱與該第一板狀體為一體成型，且該中柱與該第二板狀體間具有一接合層。14.如權利要求13所述的扼流器，其特徵在於，該接合層的高度實質上為IOO微米以下。15.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該鼓型磁蕊的該中柱具有彼此獨立的一第一部分與一第二部分，且該第一部份與該第一板狀體為一體成型，該第二部份與該第二板狀體為一體成型，該第一部分與該第二部分間具有一接合層。16.如權利要求15所述的扼流器，其特徵在於，該接合層的高度實質上為50微米以下。17.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該扼流器的初始電感值實質上為2微亨利以上。18.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該含鐵合金包括鐵矽鋁合金、鐵鎳鉬合金、鐵鎳合金或非晶質合金。19.如權利要求l所述的扼流器，其特徵在於，該導線為一中空線圈，且該中空線圈套在該中柱上。20.如權利要求1所述的扼流器，其特徵在於，該含鐵合金為導磁率實質上為75至125的鐵矽鋁合金。全文摘要本發明公開了一種扼流器包括一鼓型磁蕊與至少一導線。鼓型磁蕊包括一中柱、一第一板狀體與一第二板狀體，且中柱的兩端分別連接於第一板狀體與第二板狀體，鼓型磁蕊的材質為含鐵合金。導線具有一纏繞於中柱上的一繞線部。文檔編號H01F41/02GK101789303SQ200910002849公開日2010年7月28日申請日期2009年1月22日優先權日2009年1月22日發明者吳宗展,謝明家,謝藍青,黃逸珉申請人:乾坤科技股份有限公司