電感器件,包括其的過濾器裝置,以及包括其的靜噪濾波器的製作方法

2023-12-09 10:55:16 2

專利名稱：電感器件,包括其的過濾器裝置,以及包括其的靜噪濾波器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種例如用於交流ac)線路的靜噪濾波器的電感器件。
背景技術：
當電感器件在高頻區使用時，線圈的跨線電容可能對電感器件的噪聲
過濾特性產生有害的影響。為了抑制跨線電容的影響，JP 1997-102426A、 JP 2004-311866A或JP 2004-235709A提出了一種接地磁芯，這些文件通過 引用在此併入。
然而，磁芯的接地降低了電感器件的設計靈活性。

發明內容
因此，本發明的一個目的是提供一種電感器件，該電感器件在不使用 接地磁芯的情況下可以抑制跨線電容的影響。
根據本發明的一個方面，電感器件包括磁芯、線圈、導體、和電介質 部件。所述線圈由絕緣導線的線匝製成。導體與線圈不同並且與磁芯絕緣。 電介質部件設置在導體與線圈之間。電介質部件、導體和線圈組成電容。 電感器件例如使用在過濾器裝置或靜噪過濾器中。
通過研究下面對優選實施例的描述並參照附圖，可以理解本發明的目 的並更加完整地理解本發明的結構。


圖l是顯示根據本發明第一實施例的電感器件的俯視圖2是顯示圖1中的電感器件的側視圖3是顯示圖1中的電感器件的仰視圖4是顯示圖3中的電感器件的變型的仰視圖5是顯示根據本發明第二實施例的電感器件的俯視圖6是顯示圖5中的電感器件的側視圖7是顯示圖5中的電感器件的仰視圖8是顯示根據本發明第三實施例的電感器件的俯視圖9是顯示圖8中的電感器件的側視圖10是顯示圖8中的電感器件的仰視圖ll是顯示根據本發明第四實施例的電感器件的俯視圖12是顯示圖11中的電感器件的側視圖13是顯示圖12中的電感器件的仰視圖14是顯示圖13中的電感器件的變型的仰視圖15是顯示根據本發明第五實施例的電感器件的俯視圖16是顯示圖15中的電感器件的側視圖17是顯示圖15中的電感器件的仰視圖18是顯示包含在圖15中的電感器件內的電介質部件和導體的橫截 面視圖19是顯示根據本發明第六實施例的電感器件的俯視圖20是顯示圖19中的電感器件的側視圖21是顯示圖19中的電感器件的仰視圖22是顯示包含在圖15中的電感器件內的電介質部件和導體的橫截 面視圖23是顯示根據本發明第七實施例的電感器件的俯視圖24是顯示圖23中的電感器件的側視圖25是顯示圖23中的電感器件的仰視圖26是顯示包含在圖23中的電感器件內的電介質部件和導體的橫截 面視圖27是顯示根據本發明第八實施例的電感器件的俯視圖； 圖28是顯示圖27中的電感器件的側視圖； 圖29是顯示圖27中的電感器件的仰視圖30是顯示包含在圖27中的電感器件內的電介質部件和導體的橫截 面視圖31是顯示根據本發明第九實施例的靜噪過濾器的俯視圖； 圖32是顯示圖31中的靜噪過濾器的側視圖；且 圖33是顯示圖31中的靜噪過濾器的高頻特性的圖表。 儘管本發明可以為各種變型和替換形式，本發明的具體實施例以示例 的方式在附圖中示出，並將在下面詳細描述。但應該理解的是，附圖以及 對附圖的詳細描述並不試圖將本發明限制在披露的特定形式中，而是相 反，本發明包括落入由權利要求限定的本發明的精神和保護範圍內的全部 變型、等價物和替換。
具體實施方式
第一實施例
參照圖l一3，根據本發明第一實施例的電感器件14a用於共模(common mode)，並從而包括兩根絕緣導線17和18。然而，本發明不限於此。電感 器件可以僅包括一根絕緣導線並可以用於簡正模(normal mode)。
具體地，圖示的電感器件14a包括磁芯15a;螺旋管形狀的螺旋管絕緣 體16a，由絕緣導線17和18的線匝製成的線圈纏繞在螺旋管絕緣體16a上； 導體23a;設置在導體23a和線圈之間的電介質部件22;和連接到導體23a 的接地端子21。
如圖1中所示，磁芯15a為螺旋管形狀。螺旋管絕緣體16a包圍磁芯15a。 絕緣導線17和18纏繞在螺旋管絕緣體16a上。
電介質部件22為環狀或環形形狀並環繞線圈的圓周。電介質部件22設 置在導體23a與線圈之間，從而電介質部件22、導體23a和線圈組成電容。
螺旋管絕緣體16a、線圈和電介質部件22設置在磁芯15a和導體23a之 間，從而導體23a與磁芯15a絕緣。
此實施例中的磁芯15a由初始磁導率為大約10000的磁性材料製成，相 反， 一般的磁性材料具有大約5000的初始磁導率。換言之，本實施例的磁 芯具有兩倍於一般磁芯的初始磁導率。高磁導率的磁性材料允許縮小磁芯 的尺寸且沒有惡化衰減特性。除非主要目的是降低磁芯的尺寸，可以使用 由一般磁性材料製成的磁芯。
絕緣導線17和18例如由氨甲酸乙酯線(urethane wires)或漆包線 (enamel wires)製成。參照圖3，絕緣導線17和18的前端在對稱的位置
從線圈拉出，但是為了便於理解結構，在圖l中不同地圖示出來。
在此實施例中，電介質部件22具有預定厚度的螺旋管形狀；然而，電
介質部件22可以具有許多其它形狀，例如部分切去的C形。電介質部件22 可以包括具有兩個表面的絕緣板或絕緣帶。兩個表面中的一個可以形成有 粘合層，從而所述絕緣板或絕緣帶可以粘附到線圈的圓周表面上。通過使 用粘合劑可以將絕緣板粘附到線圈的圓周表面上。此外，電介質部件22可 以包括矽板或氟化物樹脂板。
導體23a形成在電介質部件22上從而電介質部件22定位在導體23a與 線圈的導線17和18之間。導體23a可以形成在具有多種尺寸的多個位置上； 根據線圈匝數、絕緣導線17和18的厚度和長度、磁芯的大小、或磁芯材料 的特性確定其位置和/或尺寸。
在此實施例中，導體23a是薄膜導體並且通過將銅噴濺到電介質部件 22的一部分圓周表面上形成。代替銅箔，導體23a可以由鋁箔、銀箔、金 箔、或包含鋁、銀、或金中任何一個的合金箔製成。通過使得電介質部件 22受到金屬電鍍加工、金屬沉積加工、或將導電塗層塗覆在電介質部件22 的圓周表面上，可以獲得導體23a。此外，通過獨立生產過程可以形成導 體23a，並且可以將導體23a堆疊在電介質部件22上。導體23a可以環繞電 介質部件22的整個外表面。如果導體和絕緣導線不會組成大容量的電容， 具有多種其它形狀的其它導電材料可以作為導體。
如圖1至3中所示，接地端子21設置在與絕緣導線17和18的前端分開相 同距離的位置上。然而，如圖4所示，電感器件14a可以具有分別從導體23a 延伸的兩個接地端子。在此情況下，接地端子之間的距離可以大於絕緣導 線17和18之間的距離。
在上述結構的情況下，將可以在寬頻範圍內實現良的衰減特性。
在此實施例中，導體23a在徑向方向上設置在磁芯15a的最外層表面 上。因此，導體23a的尺寸可以比磁芯15a的外表面的尺寸大些。當與其中 磁芯直徑接地的早期技術相比時，利用此結構，較大的電容添加到絕緣導 線17和18上。
(第二實施例)
參照圖5至7，根據本發明的第二實施例的電感器件14a'是第一實施 例的修改示例。因此，在圖5至7中，相同的附圖標記表示與圖1至3中圖示 的結構相同的結構，並且因此省略其描述。
在圖5至7中，此實施例的電感器件14a'具有兩個導體23b和23b'。 在電介質部件22定位在導體23b和23b'與線圈之間的情況下，此對導體 23b和23b'設置在絕緣導線17和18之上。每個導體23b和23b'設置有接地 端子21。
(第三實施例)
參照圖8至10，根據本發明的第三實施例的電感器件14a〃是第一實施 例的修改示例。因此，在圖8至10中，相同的附圖標記表示與圖1至3中圖 示的結構相同的結構，並且因此省略其描述。
如圖8至10中所示，此實施例的電感器件14a〃設置有導體23c，該導 體23c圍繞除了絕緣導線17和18的前端的部分以外的、電介質部件22的圓 周表面。所述電感器件14a〃設置有兩個接地端子21。
(第四實施例)
參照圖11至14，本發明的第四實施例是第一實施例的修改示例。因此， 在圖11至14中，相同的附圖標記表示與圖1至3中圖示的結構相同的結構， 並且因此省略其描述。
此發明的電感器件14b包括磁芯15b、具有螺旋管形狀的螺旋管絕緣體 16b、導體23d、電介質部件2、連接到導體23d的接地端子21、和由多匪 絕緣導線17和18製成的線圈。
磁芯15b具有螺旋管形狀。螺旋管絕緣體16b包覆磁芯15b。導體23d是 薄膜導體並且具有部分切去的C形。導體23d布置在螺旋管絕緣體16b的一 部分圓周表面上，從而導體23d布置在電介質部件22與螺旋管絕緣體16b之 間。
絕緣導線17和18部分地纏繞在磁芯15b、導體23d、和電介質部件22上。 接地端子21通過形成在電介質部件22中的通孔從導體23d拉出。 電介質部件22布置在導體23a和線圈之間，從而電介質部件22、導體 23a和線圈組成電容。
螺旋管絕緣體16b的一部分存在於磁芯15b與導體23d之間，從而導體 23d與磁芯15b絕緣。
如圖11至13中所示，接地端子21設置在與絕緣導線17和18的前端分開 相等距離的位置上。然而，如圖14中所示，電感器件14b可以具有分別從 導體23d延伸的兩個接地端子。在此情況下，接地端子之間的距離可以大 於絕緣導線17和18之間的距離。
(第五實施例)
參照圖15至18，本發明的第五實施例是第一實施例的修改示例。因此， 在圖15至18中，相同的附圖標記表示與圖1至3中圖示的結構相同的結構，
並且因此省略其描述。
此實施例的電感器件14c包括磁芯15c、導體24a、電介質部件16c、接 地端子21、和由多匝絕緣導線17和18製成的線圈。
所述磁芯15c具有螺旋管形狀。所述導體24a是薄膜導體並且具有部分 切去的C形。電介質部件16c是模製的絕緣體並且具有螺旋管形狀。電介質 部件16c環繞磁芯15c和導體24a。絕緣導線17和18纏繞在電介質部件16c 上。接地端子21通過形成在電介質部件16c中的通孔從導體24a拉出。
如圖18中所示，此實施例的電介質部件16c包括基部16cl和覆蓋基部 16cl的蓋部16c2。容納部分16c3形成在基部16cl中。基部16cl具有外部環 形表面16c4和內部環形表面16c5。在此實施例中，容納部分16c3是具有螺 旋管形狀的凹進部分並且設置在內部環形表面16c5附近。電介質部件16c 將磁芯15c保持在容納部分16c3內。導體24a嵌入在電介質部件16c內並且 定位在磁芯15c與外部環形表面16c4之間。導體24a與磁芯15c彼此分離。
所述電介質部件16c布置在導體24a與線圈之間，從而電介質部件16c、 導體24a和線圈組成電容。
螺旋管絕緣體16c的一部分存在於磁芯15c與導體24a之間，從而導體 24a與磁芯15c絕緣。
導體24a設置在徑向方向上比磁芯15c距離外部環形表面16c4更近，從 而導體24a的尺寸可以大於磁芯15c。利用此結構，可以將較大電容添加到
絕緣導線17和18上。導體24a可以形成在具有多種尺寸的多個位置上，根 據線圈匝數、絕緣導線17和18的厚度和長度、磁芯的大小、或磁芯材料的 特性確定其位置和/或尺寸。
如圖15至17中所示，接地端子21設置在與絕緣導線17和18的前端分開 相同距離的位置上。然而，如參照圖4的第一實施例中所示，電感器件 14c'可以具有分別從導體23d延伸的兩個接地端子。在此情況下，接地端 子之間的距離可以大於絕緣導線17和18之間的距離。
(第六實施例)
參照圖19至22，本發明的第六實施例是第五實施例的修改示例。因此， 在圖19至22中，相同的附圖標記表示與圖15至18中圖示的結構相同的結 構，並且因此省略其描述。
此實施例的電感器件14c'包括磁芯15c、兩個導體24b和24b'、電介 質部件16c'、 一對接地端子21。導體24b和24b'中的每一個設置有接地 端子21。
如圖22中所示，此實施例的電介質部件16c'包括基部16c' l和覆蓋 基部16c' l的頂部16c' 2。容納部分6c' 3形成在基部16c' l內。基部 16c' l具有外部環形表面16c' 4和內部環形表面16c' 5。在此實施例中， 容納部分16c' 3是具有螺旋管形狀的凹進部分並且設置在內部環形表面 16c' 5附近。電介質部件16' c將磁芯15c保持在容納部分16c' 3內。導體 24b和24b'嵌入在電介質部件16c'內並且定位在磁芯15c與外部環形表 面16c' 4之間。
(第七實施例)
參照圖23至26，本發明的第七實施例是第五實施例的修改示例。因此， 在圖23至26中，相同的附圖標記表示與圖15至18中圖示的結構相同的結 構，並且因此省略其描述。
此實施例的電感器件14c"包括磁芯15c、導體24c、電介質部件16c"、 一對接地端子21。導體24c是薄膜導體並且具有部分切去的C形。導體24c 的開口定位在絕緣導線17和18的前端的附近。
如圖26中所示，此實施例的電介質部件16〃包括基部16c〃 l和覆蓋 基部16c〃 l的頂部16c" 2。基部16c〃 l具有外部環形表面16c" 4和內部環 形表面16c〃 5。在此實施例中，容納部分16c" 3是具有螺旋管形狀的凹進 部分並且設置在內部環形表面16c〃 5附近。電介質部件16c"將磁芯15c保 持在容納部分16c〃 3內。導體24c嵌入在電介質部件16"內並且定位在磁 芯15c與外部環形表面16c" 4之間。
(第八實施例)
參照圖27至30，本發明的第六實施例是第五實施例的修改示例。因此， 在圖27至30中，相同的附圖標記表示與圖15至18中圖示的結構相同的結 構，並且因此省略其描述。
此實施例的電感器件14d包括磁芯15d、導體25a、電介質部件16d、連 接到導體25a上的接地端子21、和由多匝絕緣導線17和18組成的線圈。
磁芯15d具有螺旋管形狀。導體25a是薄膜導體並且具有部分切去的C 形。電介質部件16d是模製絕緣體並且具有螺旋管形狀。絕緣導線17和18 纏繞在電介質部件16d上。接地端子21通過形成在電介質部件16d中的通孔 從導體25a拉出。
電介質部件16d的一部分布置在導體25a與線圈之間，從而電介質部件 16d、導體25a、和線圈構成電容。
電介質部件16d的另一部分布置在磁芯15d與導體25a之間，從而導體 25a與磁芯15d絕緣。
如圖30中所示，此實施例的電介質部件16d包括基部16dl和覆蓋基部 16dl的頂部16d2。容納部分16d3形成在基部16dl中。基部16dl具有外部環 形表面16d4和內部環形表面16d5。在此實施例中，容納部分16d3是具有螺 旋管形狀的凹進部分並且設置在外部環形表面16d4附近。電介質部件16d 將磁芯15d保持在容納部分16d3內。導體25a通過模製加工嵌入在電介質部 件16d內，並且定位在磁芯15d與內部環形表面16d5之間。導體25a定位在 內部環形表面16c5附近。
(第九實施例)
參照圖31和32，本發明的第九實施例是包括第一實施例的電感器件 14a的靜噪過濾器。因此，在圖31和32中，相同的附圖標記表示與第一實 施例的電感器件14a所圖示的結構相同的結構，並且因此省略其描述。
如圖31中所示，靜噪過濾器30包括電感器件14a、金屬殼體31、和用 於移除共模噪音(common mode noise)的電容32。
金屬殼體31容納電感器件14a。金屬殼體31包括座(socket) 36、輸 出端子37和38、和接地端子39。所述座36包括輸入端子33和34以及接地端 子35。金屬殼體31電連接到接地端子35。
在此實施例中，絕緣導線17連接到輸入端子33和輸出端子37上。相似 地，絕緣導線18連接到輸入端子34和輸出端子38上。接地端子21電連接到 金屬殼體31。
電容32電連接在第一輸入端子33與第二輸入端子34之間。相似地，另 一電容可以電連接在第一輸出端子37與第二輸出端子38之間。 金屬殼體3 l通過接地端子39接地。
參照圖33，與具有傳統電感器件的靜噪過濾器相比，此實施例的靜噪 過濾器30在從10KHZ到20MHZ之間的寬頻帶中具有極好的衰減特性。
第二至第八實施例中的電感器件之一可以替代根據第一實施例的電 感器件14a，用於靜噪過濾器30中。儘管每個上述電感器件包括具有螺旋 管形狀的磁芯，但本發明不限於此，而是可以應用到多種形狀的磁芯。例 如，可以使用杆狀磁芯；可以由絕緣體線軸保持磁芯，並且至少一根絕緣 導線圍繞所述絕緣線軸纏繞。將導體、電介質部件與此結合在一起，從而 獲得電感器件。
本申請以2006年10月26日向日本專利局提交的日本專利申請 JP2006-276882，以及2007年7月24日向日本專利局提交的日本專利申請 JP2007-92344為基礎，且日本專利申請JP2006-276882以及日本專利申請 JP2007-92344的所有內容通過弓|用在此併入。
儘管已經描述了本發明的優選實施例，但是本領域普通技術人員將理 解的是，在不偏離本發明的精神的情況下，可以對其做出其他或進一步的 修改，並且認為這些實施例均落入本發明的保護範圍內。
權利要求
1、一種電感器件，包括磁芯；由多匝絕緣導線製成的線圈；與磁芯絕緣的導體，所述導體不同於線圈；和布置在導體與線圈之間的電介質部件，從而所述電介質部件、導體和線圈組成電容。
2、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述線圈和所述電介質部 件布置在磁芯與導體之間。
3、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述電介質部件包括環繞 線圈的環繞部件。
4、 根據權利要求l所述的電感器件，進一步包括一個螺旋管絕緣體， 其中所述磁芯是螺旋管狀芯； 所述螺旋管絕緣體圍繞磁芯； 所述絕緣導線纏繞在螺旋管絕緣體上；且所述電介質部件布置在線圈上從而至少線圈的一部分定位在電介質 部件與絕緣體之間。
5、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述線圈環繞磁芯、導體 和電介質部件。
6、 根據權利要求5所述的電感器件，進一步包括螺旋管絕緣體，其中所述磁芯是螺旋管狀芯； 所述螺旋管絕緣體圍繞磁芯； 所述導體布置在螺旋管絕緣體上；且所述電介質部件布置在導體上從而至少導體定位在電介質部件與螺 旋管絕緣體之間。
7、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述電介質部件包括絕緣 板或絕緣帶，所述絕緣板或絕緣帶具有兩個表面，兩個表面中的至少一個 表面形成有粘合層。
8、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述電介質部件包括矽板 或氟化物樹脂板。
9、 根據權利要求l所述的電感器件，其中所述導體是薄膜導體。
10、 根據權利要求9中所述的電感器件，其中通過使得電介質部件受到金屬電鍍加工、金屬沉積加工、或將導電塗層塗覆在電介質部件上獲得 薄膜導體。
11、 根據權利要求9所述的電感器件，其中所述薄膜導體粘附在電介 質部件上。
12、 根據權利要求l所述的電感器件，其中所述電介質部件是模製絕 緣體，所述模製絕緣體保持磁芯和導體，所述絕緣導線纏繞在電介質部件 上。
13、 根據權利要求12所述的電感器件，其中所述電介質部件含有所 述導體並且形成有容納部分，所述磁芯容納在容納部分內。
14、 根據權利要求12所述的電感器件，其中所述磁芯是螺旋管狀芯；且 所述電介質部件具有環狀或環形形狀。
15、 根據權利要求14所述的電感器件，其中所述電介質部件具有外 部環形表面，所述導體定位在磁芯與外部環形表面之間。
16、 根據權利要求14所述的電感器件，其中所述電介質部件具有內 部環形表面，所述導體定位在磁芯與內部環形表面之間。
17、 根據權利要求l所述的電感器件，進一步包括連接到導體上的接 地端子。
18、 根據權利要求1所述的電感器件，其中所述磁芯的磁導率為10000 或更多。
19、 一種靜噪過濾器，包括根據權利要求l所述的電感器件。
20、 一種靜噪過濾器，包括根據權利要求l所述的電感器件、金屬殼 體、輸入端子和輸出端子，所述金屬殼體容納所述電感器件並且保持輸入 端和輸出端，所述輸入端和輸出端連接到線圈的絕緣導線上。
21、 根據權利要求20所述的靜噪過濾器，其中 所述絕緣導線包括第一和第二導線； 所述輸入端包括第一和第二輸入端子； 所述輸出端包括第一和第二輸出端子； 所述第一導線連接到第一輸入端子和第一輸出端子上；且 所述第二導線連接到第二輸入端子和第二輸出端子上。
22、 根據權利要求21所述的靜噪過濾器，進一步包括電連接到第一 輸入端子和第二輸入端子上的電容。
23、 根據權利要求21所述的靜噪過濾器，進一步包括電連接到第一輸出端子和第二輸出端子上的電容。
24、 根據權利要求21所述的靜噪過濾器，其中所述電感器件進一步 包括連接到導體上的接地端子，所述接地端子連接到金屬殼體上。
全文摘要
一種電感器件，包括磁芯、線圈、導體和電介質部件。所述線圈由多匝絕緣導線組成。所述導體不同於線圈並且與所述磁芯絕緣。所述電介質部件布置在導體和線圈之間。所述電介質部件、導體和線圈構成電容。所述電感器件例如使用在過濾裝置或噪音濾波器中。
文檔編號H01F27/33GK101183603SQ20071018011
公開日2008年5月21日 申請日期2007年10月10日 優先權日2006年10月10日
發明者小野裕司, 荒井智次, 藤原照彥, 高橋正彥 申請人:Nec東金株式會社