一種模塊化一體成型PFC電感結構的製作方法
2023-09-17 12:55:05
本發明涉及電子技術領域，具體涉及一種模塊化一體成型pfc電感結構。
背景技術：
隨著電子技術的快速發展，各種電子設備的大量應用對電網供電的危害也越來越嚴重，為了避免大量電子設備對電網供電造成的危害，pfc電路已經成為電源電子電路中必不可少的一部分，因此pfc電感越來越得到電源設計工程師的青睞，而傳統的通過在磁芯上繞線或者在骨架上繞線再組裝磁芯的方式製作的pfc電感，製作工藝較為複雜，隨著人工成本的不斷上漲，傳統pfc電感的製作成本也在不斷上漲。
目前，為了簡化傳統電感的生產工藝，許多生產廠家也推出了一種小尺寸系列的主要用於儲能濾波的功率型一體成型電感，但是這種一體成型電感只是簡單地將繞制的線圈焊接在電極片上，然後再與磁性金屬粉末壓制在一起，通過烘烤固化形成一體成型電感，這種電感不能實現模塊化的組裝或者拼裝，產品生產後，其電磁特性就已經固定，而且只能用於電源功率小、工作電流低的電子設備，針對大功率電源、工作電流大的電子設備不適用。
技術實現要素：
本發明的目的在於提供一種模塊化一體成型pfc電感結構，可以將一體成型pfc電感模塊化、標準化，不僅可以單組使用，同時還可根據需要將兩組或兩組以上的一體成型pfc電感組合使用，可以通過「換芯」的方式，實現同一樣的繞組(即dcr相同)、同一樣的尺寸、同一樣的安裝方式卻具有不同的電磁特性，而且產品可以系列化、標準化，實現大批量的生產。
本發明解決上述技術問題的具體技術方案如下：一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述電感結構包括線圈本體、獨立磁柱；所述線圈本體包括線圈、軟磁磁粉，所述線圈嵌入所述軟磁磁粉，線圈與軟磁磁粉壓制結合，線圈伸出所述線圈本體的外側形成引出腳，線圈本體設有第一通孔，第一通孔貫通所述軟磁磁粉；所述獨立磁柱嵌入所述第一通孔內部，獨立磁柱外圍分布有至少一個第二通孔。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述軟磁磁粉由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的柱狀體或餅狀體線圈與軟磁磁粉通過模具壓制，再經加熱固化形成。
進一步，所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的金屬導電體繞制形成。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述第一通孔為圓形或矩形或橢圓形，對應的所述獨立磁柱與第一通孔外形一致。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述獨立磁柱由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成。
進一步，所述鐵氧體採用錳鋅或鎳鋅材質，所述金屬軟磁粉採用非晶磁粉、納米晶磁粉、鐵鎳鉬磁粉、鐵鎳磁粉、鐵矽鋁磁粉、鐵矽鉻磁粉、鐵矽鎳磁粉、羰基鐵粉或還原鐵粉，所述粘結劑採用環氧樹脂膠。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述第二通孔橫截面為圓弧狀、矩形或橢圓形。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，一個所述線圈本體和一個獨立磁柱組合形成pfc電感模塊。
如上所述的一種模塊化一體成型pfc電感結構，至少兩個所述線圈本體和一個獨立磁柱組合形成pfc電感模組，獨立磁柱穿過上下並列設置的線圈本體上的第一通孔。
本發明具有如下優點：模塊化，不僅可以單組使用，還可以兩組或多組組合；電磁特性多樣化，同一組pfc電感模塊，只需要通過更換不同的「芯」即獨立磁柱，就可以得到具有不同電磁特性的一體成型pfc電感；節約資源，減少碳排放，只需要通過「換芯」就可以實現，在不增加繞線圈數的情況下，得到更高的電感量及其它電磁特性，相較於傳統pfc電感，模塊化一體成型pfc電感結構可以減少銅線的用量，節約資源，減少碳排放，減少對環境的汙染；生產自動化從線圈繞制到線圈本體的壓制，以及磁柱的壓制，再到個性化的「換芯」，都可實現自動化生產，提高生產效率。
附圖說明
圖1為模塊化一體成型pfc電感結構內部結構示意圖；
圖2為實施例1中模塊化一體成型pfc電感結構獨立磁柱結構示意圖；
圖3為實施例1中模塊化一體成型pfc電感結構線圈本體示意圖；
圖4為實施例1中模塊化一體成型pfc電感結構模組示意圖；
圖5為實施例2中模塊化一體成型pfc電感結構獨立磁柱結構示意圖；
圖6為實施例2中模塊化一體成型pfc電感結構線圈本體示意圖；
圖7為實施例2中模塊化一體成型pfc電感結構模組示意圖。
具體實施方式
下面結合本發明實施例中的附圖，對本發明的實施例中的技術方案進行清楚完整地描述，很明顯，實施例所表述的僅僅是本發明的一部分，而不是全部的實施例，基於本發明中的實施例，該領域的技術工作者或其他領域的技術人員在沒有付出創造性勞動的前提下所獲得的所有其他實施例，均在本發明的保護範圍之內。
實施例1
如圖1、圖2、圖3、圖4所示，一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述電感結構包括線圈本體、獨立磁柱5；所述線圈本體包括線圈1、軟磁磁粉2，所述線圈1嵌入所述軟磁磁粉2，線圈1與軟磁磁粉2壓制結合，線圈1伸出所述線圈本體的外側形成引出腳3，線圈本體設有第一通孔4，第一通孔4貫通所述軟磁磁粉2；所述獨立磁柱5嵌入所述第一通孔4內部，獨立磁柱5外圍分布有至少一個第二通孔6。所述第二通孔6橫截面為圓弧狀，第二通孔6用於pfc電感組裝時儲存多餘的膠水，不僅起到通風散熱作用，還可用於定位。
所述軟磁磁粉2由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成。所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的柱狀體或餅狀體線圈1與軟磁磁粉2通過模具壓制，再經加熱固化形成。所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的金屬導電體繞制形成。
所述第一通孔4為圓形，對應的所述獨立磁柱5與第一通孔4外形一致採用圓形設計。所述獨立磁柱5由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成，成分與軟磁磁粉2一致。所述鐵氧體採用錳鋅或鎳鋅材質，所述金屬軟磁粉採用非晶磁粉、納米晶磁粉、鐵鎳鉬磁粉、鐵鎳磁粉、鐵矽鋁磁粉、鐵矽鉻磁粉、鐵矽鎳磁粉、羰基鐵粉或還原鐵粉，所述粘結劑採用環氧樹脂膠。
進一步參見圖2、圖3、圖4，一個所述線圈本體和一個獨立磁柱5組合形成pfc電感模塊，至少兩個所述線圈本體和一個獨立磁柱5組合形成pfc電感模組，獨立磁柱5穿過上下並列設置的線圈本體上的第一通孔4，當線圈本體數量大於一個時，獨立磁柱5採用一個，根據線圈本體數量選用不同長度的獨立磁柱5。
實施例2
如圖1、圖5、圖6、圖7所示，一種模塊化一體成型pfc電感結構，所述電感結構包括線圈本體、獨立磁柱5；所述線圈本體包括線圈1、軟磁磁粉2，所述線圈1嵌入所述軟磁磁粉2，線圈1與軟磁磁粉2壓制結合，線圈1伸出所述線圈本體外側形成引出腳3，線圈本體設有第一通孔4，第一通孔4貫通所述軟磁磁粉2；所述獨立磁柱5嵌入所述第一通孔4內部，獨立磁柱5外圍分布有至少一個第二通孔6。所述第二通孔6橫截面為圓弧狀。第二通孔6用於pfc電感組裝時儲存多餘的膠水，不僅起到通風散熱作用，還可用於定位。
所述軟磁磁粉2由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成。所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的柱狀體或餅狀體線圈1與軟磁磁粉2通過模具壓制，再經加熱固化形成。所述線圈本體由橫截面為圓形或矩形的金屬導電體繞制形成。
所述第一通孔4為矩形，對應的所述獨立磁柱5與第一通孔4外形一致採用矩形設計。所述獨立磁柱5由鐵氧體或金屬軟磁粉與絕緣材料、粘結劑混合形成。所述鐵氧體採用錳鋅或鎳鋅材質，所述金屬軟磁粉採用非晶磁粉、納米晶磁粉、鐵鎳鉬磁粉、鐵鎳磁粉、鐵矽鋁磁粉、鐵矽鉻磁粉、鐵矽鎳磁粉、羰基鐵粉或還原鐵粉，所述粘結劑採用環氧樹脂膠。
進一步參見圖5、圖6、圖7，一個所述線圈本體和一個獨立磁柱5組合形成pfc電感模塊，至少兩個所述線圈本體和一個獨立磁柱5組合形成pfc電感模組，獨立磁柱5穿過上下並列設置的線圈本體上的第一通孔4，當線圈本體數量大於一個時，獨立磁柱5採用一個，根據線圈本體數量選用不同長度的獨立磁柱5。
現有技術中的一體成型電感的製作過程為，將繞制好的線圈放置於設定好的成型模具中，然後向模具中填入配置好的軟磁磁性粉末，通過擠壓、烘烤等工藝即可得到一體成型電感，此種電感的中心不會設置任何幾何形狀的通孔。本發明創造的模塊化一體成型pfc電感的製作仍然會採用類似的生產工藝，本發明創造的模塊化一體成型pfc電感結構，其具體製作流程為，先將繞制好的線圈1放置於設定好的模具內，然後向模具中填入配置好的軟磁磁性粉末，通過擠壓、烘烤等工藝即可得到線圈本體，線圈本體的中心設置有用於組裝磁柱的通孔，向模具中填入配置好的軟磁磁性粉末，通過擠壓、烘烤等工藝可得到獨立磁柱。然後在獨立磁柱的外圍塗布粘結膠水，經過烘烤工藝，即可得到模塊化的pfc電感。
需要進一步說明的是，本發明涉及的第一通孔4、第二通孔6、獨立磁柱5並不限於實施例1和實施例2中的形狀，只要在本發明思路的涵蓋下，第一通孔4、第二通孔6、獨立磁柱5可以採用任意幾何形狀。
以上所述，僅為本發明的具體實施方式，但是本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉或不熟悉該技術領域的人員，在本發明所描述的技術範圍之內，所做的任何細微的改變或替換都視為侵權的抄襲行為，都應追究其侵權責任。