一種矩形金屬粉芯電感的製作方法

2023-07-18 15:26:37

本實用新型涉及一種矩形金屬粉芯電感，屬於電感領域。

背景技術：

目前大功率電源模塊的電感，多數採用環形磁芯繞圓形漆包線的結構，多數採用環形磁芯繞圓形漆包線的結構，目前存在的主要問題：1)電感繞制依靠人工使用塑料鉤針將圓漆包線繞制到環形磁芯上，勞動強度大、效率低，平均生產效率100-200臺/人/天，同時因為對漆包線的反覆鉤取拉伸，導致漆包線絕緣層損傷，造成的產品壽命下降、匝間短路等問題,2) 環形磁芯受制於其形狀，體積偏大，樣式單一，不利於電源模塊的電子器件布局，空間利用率低,3)使用圓漆包線繞制，相同截面積情況下只有一種規格線規對應，磁芯的窗口利用率較低，排線靈活性下降，體積大，成本高。

技術實現要素：

本實用新型的目的在於克服現有電源模塊電感存在的上述缺陷，提出了一種矩形金屬粉芯電感，可以根據電源模塊空間靈活調整電感的長和寬，有效提高空間利用率，降低電路板布板難度。

本實用新型是採用以下的技術方案實現的：

一種矩形金屬粉芯電感，包括磁芯和繞組，所述磁芯的形狀為矩形，矩形的四邊分別為相對邊設置的兩個邊柱和相對邊設置的兩個磁條，所述矩形磁芯由金屬粉末壓制而成，磁導率小於500H/m，所述繞組使用扁平漆包線立繞於磁芯的兩個邊柱上。

進一步地，還包括底座，底座上有預埋導線。

進一步地，底座預留有導線卡槽，預埋導線固定於卡槽內。

進一步地，底座與預埋導線一體注塑成型。

進一步地，繞組的兩個引腳與底座的預埋導線或電路板的導線相連形成串聯結構。

進一步地，繞組的四個引腳與底座的預埋導線或電路板的導線相連形成並聯結構。

進一步地，矩形磁芯由金屬粉末整體壓制而成。

進一步地，矩形磁芯由最多4部分拼接而成。

進一步地，矩形磁芯的兩邊柱的橫截面為圓形、四方形、六邊形或橢圓形，兩個磁條為橢圓形或多邊形。

進一步地，磁芯外有一層絕緣層，絕緣層採用在磁芯上直接噴塗或附加塑膠外殼的方式製成。

本實用新型的有益效果是：

(1)採用矩形磁芯結構，易於實現機器自動繞線，生產效率大大提升，同時自動化繞線使得產品質量得到保證，並且磁芯由金屬粉芯整體壓制而成，與分體壓制然後組裝相比，節省了組裝時間，並且整體一致性更好；

(2)採用矩形磁芯結構，可以根據電源模塊空間靈活調整電感的長和寬，有效提高空間利用率，降低電路板布板難度；

(3)線圈採用扁平線立繞結構，減少了繞組的層數，繞組的雜散電容得到有效降低，同時因層數減少，散熱較好，產品溫升相對下降約5％，並且可以根據矩形磁芯窗口尺寸採用不同形狀的的扁平線，提高窗口利用率，產品體積減小；

(4)採用並聯結構時，可以將截面積較大的導線分解為截面積較小的兩個繞組並聯，降低繞線難度，提高生產效率，同時並聯結構下電流尖峰小，高頻特性更好；

(5)將連接導線通過卡槽或者一體成型的方式預埋到底座中，簡化了外部線圈的連接，產品更美觀，一致性更好。

附圖說明

圖1是本實用新型的串聯臥式的俯視圖。

圖2是圖1的D-D剖視圖。

圖3是本實用新型的串聯立式的縱向剖視圖。

圖4是本實用新型並聯臥式/立式的俯視圖。

圖中：1引腳A；2引腳B；3引腳C；4引腳D；5預埋導線；6邊柱；7磁條；8繞組；9 底座。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型作進一步說明。

實施例一：

如圖1和圖2所示，一種矩形金屬粉芯電感，包括磁芯、繞組8，磁芯的形狀為矩形，矩形的四邊分別為相對邊設置的兩個邊柱6和相對邊設置的兩個磁條7，矩形磁芯由金屬粉末壓制而成，磁導率小於500H/m，磁芯材質可以採用鐵矽、鐵矽鋁、非晶或納米晶。繞組8 立繞於磁芯的兩個邊柱6上，底座9上預埋有導線，繞組8的引腳與底座9的預埋導線5相連，矩形磁芯由金屬粉末壓制而成，可以整體壓制也可以由最多4部分拼接而成，矩形磁芯的兩個邊柱6的橫截面可以為圓形、四方形、六邊形或橢圓形，兩個磁條7可以為橢圓形或多邊形。磁芯外有一層絕緣層，絕緣層採用在磁芯上直接噴塗或附加塑膠外殼的方式製成。

本實用新型的一種矩形金屬粉芯電感還包括底座9，在注塑過程中，在底座9預留有導線卡槽，然後將導線固定於卡槽內，也可以將底座9與預埋導線5一體注塑成型，預埋導線 5用於與電感的引腳相連。

電感採用臥式結構接入電路板，底座9預埋有一根導線，兩個繞組8的引腳C3和引腳 D4與底座9的預埋導線5相連形成串聯結構，引腳A1和引腳B2連接在對應底座9預埋的針腳上，通過針腳焊接在電路板。

實施例二：

與實施例一的區別在於電感採用立式結構接入電路板，如圖3所示，底座9預埋有一根導線，兩個繞組8的引腳C3和引腳D4與底座9的預埋導線5相連形成串聯結構，引腳A1和引腳B2連接在對應底座9預埋的針腳上，通過針腳焊接在電路板。

實施例三：

與實施例一的區別在於兩個繞組8的引腳與底座9的預埋導線5相連形成並聯結構，如圖4所示，底座9預埋有兩根導線，繞組8的引腳A1和引腳C3與底座9的第一根預埋導線 5相連，引腳B2和引腳D4與底座9的第二根預埋導線5相連。

實施例四：

與實施例一的區別是電感沒有底座，電感的引腳直接與電路板的導線相連，兩個繞組8 的引腳C3和引腳D4與電路板的導線相連形成串聯結構，引腳A1和引腳B2焊接在電路板。

實施例五：

與實施例二的區別是電感沒有底座，電感的引腳直接與電路板的導線相連，兩個繞組8 的引腳C3和引腳D4與電路板的導線相連形成串聯結構，引腳A1和引腳B2焊接在電路板。

實施例六：

與實施例三的區別是電感沒有底座，電感的引腳直接與電路板的導線相連，繞組8的引腳A1和引腳C3與電路板的第一根導線相連，引腳B2和引腳D4與電路板的另一根導線相連。

當然，上述內容僅為本實用新型的較佳實施例，不能被認為用於限定對本實用新型的實施例範圍。本實用新型也並不僅限於上述舉例，本技術領域的普通技術人員在本實用新型的實質範圍內所做出的均等變化與改進等，均應歸屬於本實用新型的專利涵蓋範圍內。