本發(fā)明涉及電感元器件技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種圓環(huán)形立繞電感器及其制造方法。

背景技術(shù)：

環(huán)形立繞電感器的結(jié)構(gòu)，是由切割的環(huán)線磁芯與立繞的方形扁平線圈組裝而成。如圖1所示，環(huán)形磁芯通過高速砂輪等工具的對(duì)稱切割，將磁環(huán)切成兩塊半圓環(huán)的磁芯1，然后將圖2所示的扁平銅線進(jìn)行立繞成方形立繞線圈2，按照?qǐng)D2所示的組裝方式，把兩半磁芯插入扁平線立繞線圈內(nèi)部，然后在磁芯的切割面上涂敷粘接膠，對(duì)磁環(huán)進(jìn)行粘接，形成電感器3。

這種電感器以其使用的磁芯材料和銅線最為經(jīng)濟(jì)，散熱效果好，電感線圈的寄生電容小、電路應(yīng)用中電磁兼容效果好，而深受電源工程師的青睞。

然而，采用這樣的結(jié)構(gòu)組裝成的電感元件，不可避免地存在下面問題：

1)為降低加工成本，切割技術(shù)普遍采用高速砂輪片進(jìn)行磨切，因砂輪片的厚度較大，切割后磁芯材料的尺寸損失大，將兩半拼回成一只磁環(huán)時(shí)，實(shí)際上磁環(huán)已經(jīng)不是圓形，不單導(dǎo)致導(dǎo)磁材料的損失引起電感量的變化，更因磁環(huán)尺寸的變扁變小，致使環(huán)形內(nèi)腔內(nèi)排入的導(dǎo)線匝數(shù)下降，難以取得更大的電感量；

2)砂輪片高速旋轉(zhuǎn)切割過程中，由于砂輪轉(zhuǎn)動(dòng)控制原因以及切割進(jìn)給深度的不同，極易發(fā)生砂輪片的抖動(dòng)，使得兩半磁芯的切割面不能夠保持平行，導(dǎo)致兩半被切后的磁芯組合后，出現(xiàn)如圖3所示的v型縫隙4，這樣的v型縫隙4，不但容易使磁路產(chǎn)生嚴(yán)重的漏磁現(xiàn)象，引起電感量的變化，并形成周邊銅線的渦流損耗和電磁兼容問題，還會(huì)嚴(yán)重影響磁芯的粘接強(qiáng)度，造成粘接品質(zhì)問題；

3)采用半圓切割的方法組裝起來的線圈，各個(gè)導(dǎo)線被強(qiáng)行彎曲成圓形磁芯的形狀排列，導(dǎo)線圍繞磁芯弧狀排列擠壓變形，從而使得導(dǎo)線各匝由圓心向外形成如圖4和圖5所示的沿著導(dǎo)線向磁芯內(nèi)壁的壓力，這些壓力沿著導(dǎo)線排列方向作用，注意力方向各不相同，但如圖4和圖5所示，這些導(dǎo)線作用力5被分解成了水平和垂直兩個(gè)方向的導(dǎo)線作用合力6，其中水平方向的導(dǎo)線作用合力6，作用在環(huán)形磁芯上，只要磁芯體強(qiáng)度足夠，則這些作用力互為抵消，水平方向?qū)Ь€作用合力6為零，但垂直方向的作用力則被全部作用在切割面上。而兩半磁芯是靠粘接而成一體，所以粘接面上形成了由內(nèi)向外的高強(qiáng)度合力，這些導(dǎo)線作用合力6永久作用在粘接面上，形成了這種半圓切割方式的電感器的對(duì)粘接強(qiáng)度可靠性最為致命的持久破壞力。

4)除上述問題點(diǎn)外，采用半圓切割的磁芯構(gòu)成的環(huán)形立繞電感器，還有一個(gè)突出致命的缺點(diǎn)，就是在線圈彈力的作用下，兩半磁芯間容易出現(xiàn)裝配錯(cuò)位，電感裝配非常困難；而且，即便裝配粘接后，為了把粘接膠烘干固化，還需要采用烘干治具將兩半磁芯保持?jǐn)D壓固定烘干，大量的生產(chǎn)治具提高了這種類型的電感器的生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的上述缺點(diǎn)，提供了一種圓環(huán)形立繞電感器。

一種圓環(huán)形立繞電感器，包括圓環(huán)形磁芯和立繞線圈；所述立繞線圈是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的線圈；所述圓環(huán)形磁芯是由大塊磁芯段和小塊磁芯段組合而成，所述大塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a與所述小塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于3，即a:a>3:1。

優(yōu)選地，所述小塊磁芯段的外側(cè)圓弧弧長(zhǎng)b與小塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于1.2，即b:a>1.2:1。

優(yōu)選地，所述大塊磁芯段的兩個(gè)切割面之間的最小間距h大于所述立繞線圈的扁平導(dǎo)線的寬度w。

優(yōu)選地，所述立繞線圈是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的單個(gè)線圈。

優(yōu)選地，所述立繞線圈是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的復(fù)數(shù)個(gè)線圈通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接形成的單個(gè)繞組。

優(yōu)選地，所述立繞線圈是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的復(fù)數(shù)個(gè)線圈組成的復(fù)數(shù)個(gè)繞組。

本發(fā)明還提供一種圓環(huán)形立繞電感器的制造方法，所述圓環(huán)形立繞電感器包括圓環(huán)形磁芯和立繞線圈；所述立繞線圈是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的線圈；所述制造方法包括以下步驟：

切割所述圓環(huán)形磁芯，將所述圓環(huán)形磁芯切割成一個(gè)大塊磁芯段和一個(gè)小塊磁芯段，所述大塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a與所述小塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于3，即a:a>3:1；

將所述立繞線圈套入所述大塊磁芯段，再將所述小塊磁芯段插入到所述大塊磁芯段的缺口處，通過在切割面涂敷粘接膠進(jìn)行固定，形成所述圓環(huán)形立繞電感器。

優(yōu)選地，所述圓環(huán)形磁芯的切割是采用直徑小于0.5mm的線進(jìn)行切割。

優(yōu)選地，所述小塊磁芯段的外側(cè)圓弧弧長(zhǎng)b與小塊磁芯段的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于1.2，即b:a>1.2:1。

優(yōu)選地，所述大塊磁芯段的兩個(gè)切割面之間的最小間距h大于所述立繞線圈的扁平導(dǎo)線的寬度w。

本發(fā)明還公開一種電感器，其是有若干個(gè)材質(zhì)相同和/或不同的前述圓環(huán)形立繞電感器并列構(gòu)成。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，磁芯材料厚度損失少，避免了裝配錯(cuò)位或向內(nèi)側(cè)裝配塌陷的情況，裝配精準(zhǔn)、方便，節(jié)約大量的人力資源；大大減小了切割面(粘接面)法線方向所承受的導(dǎo)線作用合力，保證了磁芯的粘接強(qiáng)度和可靠性，磁芯利用率高，漏磁少，渦流損耗低，節(jié)約了大量能耗，降低了生產(chǎn)成本。

附圖說明

圖1是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形立繞電感器的兩個(gè)半圓環(huán)磁芯的拼接示意圖；

圖2是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形立繞電感器的裝配示意圖；

圖3是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形磁芯因切割抖動(dòng)造成磁環(huán)拼裝后的v型縫隙示意圖；

圖4是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形立繞電感器的線圈彎曲后向磁芯內(nèi)壁形成的作用力示意圖之一；

圖5是現(xiàn)有技術(shù)中環(huán)形立繞電感器的線圈彎曲后向磁芯內(nèi)壁形成的作用力示意圖之二；

圖6是本發(fā)明一實(shí)施例的圓環(huán)形磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖7是本發(fā)明另一實(shí)施例的圓環(huán)形磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖8是本發(fā)明又一實(shí)施例的圓環(huán)形磁芯的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖9是本發(fā)明的圓環(huán)形立繞電感器的組裝結(jié)構(gòu)與裝配過程示意圖；

圖中：1、半圓環(huán)的磁芯；2、立繞線圈；3、電感器；4、v型縫隙；5、導(dǎo)線作用力；6、導(dǎo)線作用合力；7、大塊磁芯段；8、小塊磁芯段；9、切割面。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖6至圖8所示的是本發(fā)明圓環(huán)形立繞電感器的圓環(huán)形磁芯的結(jié)構(gòu)的三種實(shí)施形態(tài)。一種圓環(huán)形立繞電感器，包括圓環(huán)形磁芯和立繞線圈2；所述立繞線圈2是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的線圈；如圖6至圖8所示，所述圓環(huán)形磁芯是由大塊磁芯段7和小塊磁芯段8組合而成，所述大塊磁芯段7的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a與所述小塊磁芯段8的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比δ＝a:a>3:1，在允許的情況下，δ盡量取值遠(yuǎn)大于3，使得電感器3組裝后，切割面9(粘接面)法線方向所承受的導(dǎo)線作用合力盡量小；所述小塊磁芯段8的外側(cè)圓弧弧長(zhǎng)b與小塊磁芯段8的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于1.2，即b:a>1.2:1，當(dāng)小塊磁芯段8涂膠與大塊磁芯段7重新裝配成一個(gè)磁環(huán)后，不會(huì)因?yàn)榍懈詈穸鹊膿p耗而導(dǎo)致小塊磁芯段8出現(xiàn)向內(nèi)側(cè)組裝塌陷，從而影響粘接后的磁環(huán)的外形及兩段磁環(huán)粘接面積；所述大塊磁芯段7的兩個(gè)切割面9之間的最小間距h大于所述立繞線圈2的扁平導(dǎo)線的寬度w，是為了確保扁平線立繞線圈2能夠通過大塊磁環(huán)切割開口處順利套入裝配。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述立繞線圈2是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的單個(gè)線圈。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述立繞線圈2是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的復(fù)數(shù)個(gè)線圈通過串聯(lián)和/或并聯(lián)連接形成的單個(gè)繞組。

在一個(gè)實(shí)施例中，所述立繞線圈2是用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞而成的復(fù)數(shù)個(gè)線圈組成的復(fù)數(shù)個(gè)繞組。

圖9是本發(fā)明的圓環(huán)形立繞電感器的組裝結(jié)構(gòu)與裝配過程示意圖。本發(fā)明的圓環(huán)形立繞電感器的制造方法，包括以下步驟：

用扁平導(dǎo)線圍繞所述圓環(huán)形磁芯立繞制成立繞線圈2；

澆筑圓環(huán)形磁芯；

對(duì)圓環(huán)形磁芯進(jìn)行兩段切割，將所述圓環(huán)形磁芯切割成一個(gè)大塊磁芯段7和一個(gè)小塊磁芯段8，切割后所述大塊磁芯段7的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a與所述小塊磁芯段8的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比δ＝a:a>3:1，所述小塊磁芯段8的外側(cè)圓弧弧長(zhǎng)b與小塊磁芯段8的內(nèi)側(cè)圓弧弧長(zhǎng)a之比大于1.2，即b:a>1.2:1，所述圓環(huán)形磁芯的切割是采用直徑小于0.5mm的線進(jìn)行切割；為了確保立繞線圈2能夠通過大塊磁芯段7切割開口處順利套入裝配，所述大塊磁芯段7的兩個(gè)切割面9之間的最小間距h應(yīng)大于所述立繞線圈2的扁平導(dǎo)線的寬度w；

將所述立繞線圈2套入所述大塊磁芯段7，再將所述小塊磁芯段8插入到所述大塊磁芯段7的缺口處，通過在切割面9涂敷粘接膠進(jìn)行固定，形成所述圓環(huán)形立繞電感器。

本發(fā)明的磁芯材料不限，電感器3可以由單一圓環(huán)形磁芯構(gòu)成，也可以由多個(gè)相同大小的所述圓環(huán)形立繞電感器并聯(lián)構(gòu)成一個(gè)完整的大型電感器；若干個(gè)所述圓環(huán)形立繞電感器并聯(lián)時(shí)，單個(gè)圓環(huán)形立繞電感器的磁芯材料可以相同，也可以不同。

對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無(wú)論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個(gè)整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。