一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器 |
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| 申请号 | CN201710976773.7 | 申请日 | 2017-10-18 | 公开(公告)号 | CN107527722A | 公开(公告)日 | 2017-12-29 |
| 申请人 | 冯迎安; | 发明人 | 冯迎安; | ||||
| 摘要 | 本 发明 公开了一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器，采用全新的方形磁芯设计，在绕线组的四周包围有侧翼部，能形成更好的磁屏蔽，通过对称 基座 及绕线骨架的组合方式，能极大方便了生产过程中的组装，提高生产效率，与圆形主芯部相匹配地采用圆形绕轴的绕线方式不仅其绕线及安装工艺更加简单，而且能减小绕线骨架的体积，而本发明的侧翼部内侧设有避让绕线组的弧形缺口，能在不减少绕线组的情况下进一步减少基座的体积，使PFC电感器的体积更小。本发明能代替各类环形电感线圈，其应用领域十分广泛，由于本发明能形成更好的磁屏蔽，因此其能效高、低损耗、可提升整机效率，而且由于其低损耗，因此 散热 效果好。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器，其特征在于：包括由两个方形基座(2)对称组合而成的磁芯(1)、嵌套在磁芯(1)上的绕线骨架(3)和绕线组； |
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| 说明书全文 | 一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器技术领域背景技术[0002] 目前的电源，在电流和电压之间的相位差会形成谐波电流，谐波电流的存在使得总耗电量(视在功率)大大高于有效功率，造成交换功率的损失，浪费大量电能。为了抑制谐波，计算机电源都需要采用PFC(功率因数校正器)电感来提高功率因数，功率因数是指有效功率除以总耗电量(视在功率)的比值。 [0003] 传统的PFC电感器，主要包括由冷轧硅钢片叠成的磁芯，所述磁芯为UU型，绕组缠绕磁芯后引出引线。这种PFC电感器其绕组外露于磁芯上，不能较好的电磁屏蔽，漏磁高、损耗大，而且冷轧硅钢片本身存在磁导率不高、激磁功率偏大以及铁损较高等重要性能的缺陷，造成这种被动式PFC电感的功率因素不高(一般在0.70以下)、温升较高(满载时线圈温度超过120℃)、体积较大，而这些都是阻碍电源发展的重要瓶颈。 发明内容[0004] 为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种体积小、低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器。 [0005] 本发明解决其问题所采用的技术方案是： [0007] 所述基座包括主芯部，为圆柱形；多个侧翼部，设置于基座的四周，相邻侧翼部之间设置有开槽； [0008] 所述绕线骨架上开有与主芯部形状大致相同的穿孔，所述穿孔安装在主芯部上，绕线骨架安装在主芯部与侧翼部之间的空隙内，所述绕线骨架的中部为一个圆形绕轴，所述绕线组缠绕在圆形绕轴上，所述侧翼部的内侧设有避让绕线组的弧形缺口。 [0009] 进一步，所述绕线骨架包括两块分别设置于圆形绕轴两侧的骨片，所述骨片上设置有用于遮盖弧形缺口的凸盖。 [0010] 进一步，所述绕线骨架上设有多个分别从开槽处向外伸出的极脚支架，所述极脚支架上设置有用于与线路板连接的极脚。 [0011] 进一步，作为上述的一种改进方式，所述的极脚支架全部设置于绕线骨架的其中一片骨片上。 [0012] 进一步，作为上述的另一种改进方式，所述极脚支架分别设置于两块骨片的同一侧上。 [0013] 进一步，所述基座上开槽与主芯部之间设置有散热导槽。 [0014] 进一步，所述绕线骨架上设置有与散热导槽相匹配的凸块。 [0015] 进一步，所述凸块上开有一过口。 [0018] 本发明的有益效果是：本发明采用的一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器，采用全新的方形磁芯设计，在绕线组的四周包围有侧翼部，能形成更好的磁屏蔽，本发明采用了一个圆柱形的主芯部，与普通的UU型或方形主芯相比其横截面积更大，通过对称基座及绕线骨架的组合方式，能极大方便了生产过程中的组装，提高生产效率，与圆形主芯部相匹配地采用圆形绕轴的绕线方式不仅其绕线及安装工艺更加简单，而且能减小绕线骨架的体积，而本发明的侧翼部内侧设有避让绕线组的弧形缺口，能在不减少绕线组的情况下进一步减少基座的体积，使PFC电感器的体积更小。本发明适用于家电、通信、绿色照明、自动化办公、汽车电子、新能源(电动汽车、贮能电站、光伏、风能、LED等)等，代替各类环形电感线圈，其应用领域十分广泛，由于本发明能形成更好的磁屏蔽，因此其能效高、低损耗、可提升整机效率，而且由于其低损耗，因此散热效果好。附图说明 [0019] 下面结合附图和实例对本发明作进一步说明。 [0020] 图1是本发明第一实施例的立体结构示意图； [0021] 图2是本发明第一实施例的结构分解图； [0022] 图3是本发明基座的结构示意图； [0023] 图4是本发明第二实施例的立体结构示意图； [0024] 图5是本发明第二实施例的结构分解图。 具体实施方式[0025] 参照图1－图5，本发明的一种低漏磁、低损耗、高效率的PFC电感器，包括由两个方形基座2对称组合而成的磁芯1、嵌套在磁芯1上的绕线骨架3和绕线组； [0026] 所述基座2包括主芯部21，为圆柱形；多个侧翼部22，设置于基座2的四周，相邻侧翼部22之间设置有开槽23； [0027] 所述绕线骨架3上开有与主芯部21形状大致相同的穿孔31，所述穿孔31安装在主芯部21上，绕线骨架3安装在主芯部21与侧翼部22之间的空隙内，所述绕线骨架3的中部为一个圆形绕轴32，所述绕线组缠绕在圆形绕轴32上(图中未给出)，采用圆柱形主芯部21其横截面积更大、绕线骨架3采用圆形绕轴32的绕线方式不仅其绕线及安装工艺更加简单，而且能减小绕线骨架3的体积，而为了进一步减少基座2的体积，所述侧翼部22的内侧设有避让绕线组的弧形缺口221。 [0028] 本发明采用全新的方形磁芯1设计，在绕线组的四周包围有侧翼部22，能形成更好的磁屏蔽，其中采用了一个圆柱形的主芯部21，与普通的UU型或方形主芯相比其横截面积更大，通过对称基座2及绕线骨架3的组合方式，能极大方便了生产过程中的组装，提高生产效率，与圆形主芯部21相匹配地采用圆形绕轴32的绕线方式不仅其绕线及安装工艺更加简单，而且能减小绕线骨架3的体积，而本发明的侧翼部22内侧设有避让绕线组的弧形缺口221，能在不减少绕线组的情况下进一步减少基座2的体积，使PFC电感器的体积更小。本发明适用于家电、通信、绿色照明、自动化办公、汽车电子、新能源(电动汽车、贮能电站、光伏、风能、LED等)等，代替各类环形电感线圈，其应用领域十分广泛，由于本发明能形成更好的磁屏蔽，因此其能效高、低损耗、可提升整机效率，而且由于其低损耗，因此散热效果好。 [0029] 本发明能明显提升整机抗电磁干扰(EMI)和电磁干扰(EMC)的效果，耐大电流，具有良好的耐交－直流叠加特性，安全性能好，改变传统环形PFC手工制作业方式，降低铜线漆包受损度，降低产品使用风险，提高产品的寿命。本发明适用范围宽，其有效产生容偿，对其它电子元器件要求降低，有效降低电容的要求。本发明的结构和生产工艺一致性好。 [0030] 具体地，所述绕线骨架3包括两块分别设置于圆形绕轴32两侧的骨片33，为了避免绕线组在弧形缺口221上外露、提高PFC电感的安全性，所述骨片33上设置有用于遮盖弧形缺口221的凸盖34。 [0031] 进一步，所述绕线骨架3上设有多个分别从开槽23处向外伸出的极脚支架35.所述极脚支架35上设置有用于与线路板连接的极脚36。通过设置极脚支架35能增加极脚36的稳固性，而通过极脚36可以让PFC电感器焊接固定在电路板上，其安装方式十分方便。 [0032] 进一步，参照图1至图2所示，为本发明的第一种实施方式，。所述的极脚支架35有4个，全部设置于绕线骨架3的其中一片骨片33上。该设计可让PFC电感器平躺安装在电路板上，其纵向高度较低，适用于纵向空间较为紧密的线路排布。 [0033] 进一步，参照图4至图5所示，为本发明的第二种实施方式，极脚支架35有4个，上述实施例不同的地方在于，所述极脚支架35分别设置于两块骨片33的同一侧上。该设计可让PFC电感器直立安装在电路板上，其横向面积较小，适用于横向空间较为紧密的线路排布。 [0035] PFC电感器的散热十分重要，为了解决散热的问题，目前出现在主芯部上开有散热穿孔，以达到快速散热的目的，但是该设计会减少主芯部21的横截面积，导致其损耗增加，效率降低，本发明通过基座2上的开槽23与主芯部21之间设置散热导槽24，解决PFC电感器的散热问题，热量从基座2上的散热导槽24散出，而为了进一步增强PFC电感器的散热效果，所述基座2上对称设置有两个散热导槽24，形成对流散热效果，能带来更好的散热。 [0036] 进一步，为了方便生产过程中对绕线骨架3进行定位，所述绕线骨架3的骨片33上设置有与散热导槽24相匹配的凸块37。装配时，所述凸块37对应安装在上述其中一个散热导槽24中。 [0037] 进一步，在生产时，为了确保电感器的安全性，需要将绕线组及绕线骨架3浸入到绝缘油中形成绝缘层，为了使绝缘油更好地与绕线组接触，所述凸块37上开有一过口38。当将绕线骨架3浸入到绝缘油中时，绝缘油从凸块37上的过口38进入绕线骨架3中与绕线组接触。 [0038] 进一步，由于磁芯1由两个基座2组合而成，因此，为了扣紧上述的两个基座2，保持磁芯1的稳定结构，所述磁芯1的两侧设置有用于将两组基座2抓紧固定的铝箔抓紧片4，所述基座2上开有用于定位铝箔抓紧片4的定位槽25。 [0039] 为了进一步减少电感器的体积，所述侧翼部22外侧的两个角边222上各设置有一个倒角223。 [0040] 以上所述，只是本发明的较佳实施例而已，本发明并不局限于上述实施方式，只要其以相同的手段达到本发明的技术效果，都应属于本发明的保护范围。 |
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