TWM514093U - 電感裝置 - Google Patents

Description

電感裝置

本創作相關於一種電感裝置，特別是相關於一種高效能及高功率密度的電感裝置。

電感器是一種利用電磁感應原理運作的元件，其被廣泛運用於電子電路之中。習知的電感器是由線圈、線架(bobbin)以及磁芯所組成。線圈纏繞在線架上，並設置於磁芯之中柱的周圍。然而，電氣特性的需要，磁芯中柱需存在氣隙(gap)，而此氣隙是造成渦流損以及震動之異音的一大主因，而渦流損及異音導致電感器效能降低，且線架佔據電感器的內部空間，導致電感器的功率密度不佳。因此，有必要提出一種具有低渦流損及異音的電感裝置，以提升能源使用效率。

本創作的目的即是提供一種高效能及高功率密度的電感裝置。

本創作為解決習知技術之問題所採用之技術手段係提供一種電感裝置，包含：一磁柱構件；一線圈，套設於該磁柱構件的外圍；以及一磁導覆罩構件，具有一內側壁部，該磁導覆罩構件係覆罩該磁柱構件以及該線圈，其中該磁導覆罩構件的該內側壁部係與該磁柱構件的兩端面之間為分隔而形成 有一內側壁間隙，及/或該磁柱構件具有複數個磁柱子構件，該複數個磁柱子構件之間在軸向方向上為相分隔而形成有一磁柱間隙。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該複數個磁柱子構件為二個，該二個磁柱子構件分別與該磁導覆罩構件相接合，該磁柱間隙係位於該二個磁柱子構件之間。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，更包括一隔離構件，位於該內側壁間隙及/或該磁柱間隙。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該磁柱間隙係位在該線圈的中心

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該線圈的線為一扁線。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該扁線於該磁柱構件的軸向方向上重疊纏繞。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該扁線於該磁柱構件的徑向方向上重疊纏繞。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該扁線為二條以上，該些扁線係為並排。

在本創作的一實施例中係提供一種電感裝置，該扁線為二條以上，該些扁線係為重疊。

經由本創作的電感裝置所採用之技術手段，本創作的電感裝置的線圈是直接套在磁柱構件的外圍，二者之間並沒有線架的間隔，增加可繞線的空間，藉此提高空間使用效率而具有高功率密度，而且線圈無須線架固定，能 經由線圈與磁柱構件能自動組裝成型，進一步節省體積與人力成本。另外，在部分的實施例中，磁柱構件與磁導覆罩構件為分散式結構，其中氣隙的分散能有效降低氣隙產生的渦流損及異音，藉此提高能源使用效率。

本創作所採用的具體實施例，將藉由以下之實施例及附呈圖式作進一步之說明。

100、100a、100b、100c‧‧‧電感裝置

1‧‧‧磁柱構件

11‧‧‧外圍

12‧‧‧端面

13‧‧‧磁柱子構件

2‧‧‧線圈

21‧‧‧端部

3‧‧‧磁導覆罩構件

31‧‧‧內側壁部

4‧‧‧隔離構件

D‧‧‧軸向方向

S1‧‧‧內側壁間隙

S2‧‧‧磁柱間隙

〔第1圖〕為顯示根據本創作的第一實施例的一電感裝置的立體爆炸圖；〔第2圖〕為顯示根據本創作的第三實施例的部分電感裝置的前視圖；〔第3圖〕為顯示根據本創作的第一實施例的電感裝置的剖面圖；〔第4圖〕為顯示根據本創作的第二實施例的電感裝置的剖面圖；〔第5圖〕為顯示根據本創作的第三實施例的電感裝置的剖面圖；〔第6圖〕為顯示根據本創作的第四實施例的電感裝置的剖面圖。

以下根據第1圖至第6圖，而說明本創作的實施方式。該說明並非為限制本創作的實施方式，而為本創作之實施例的一種。

如第1圖至第6圖所示，依據本創作的實施例的電感裝置100、100a、100b、100c，包含：一磁柱構件1；一線圈2，套設於磁柱構件1的外圍11；以及一磁導覆罩構件3，具有一內側壁部31，磁導覆罩構件3係覆罩磁柱構件1以及線圈2，其中磁導覆罩構件3的內側壁部31係與磁柱構件1的兩端面12之間為分 隔而形成有一內側壁間隙S1(如第3圖、第4圖及第6圖)，及/或磁柱構件1具有複數個磁柱子構件13，複數個磁柱子構件13之間在軸向方向D上為相分隔而形成有一磁柱間隙S2(如第5圖及第6圖)。

磁柱構件1與磁導覆罩構件3構成本創作的電感裝置100、100a、100b、100c的磁芯。磁柱構件1、磁柱子構件13及磁導覆罩構件3的材質為鐵氧體，也可以是其他磁導材質。線圈2是由扁寬的漆包扁平銅線纏繞形成。如第3圖及第4圖所示，磁柱構件1係為一柱體，與線圈2中心的通孔匹配，且磁柱構件1形成有一軸向方向D。又如第2圖、第5圖及第6圖所示，複數個磁柱子構件13皆為柱體，與線圈2中心的通孔匹配。線圈2經設置而卡合於磁導覆罩構件3中。

如第1圖及第3圖所示，依據本創作的第一實施例的電感裝置100，磁柱構件1的兩端面12與磁導覆罩構件3的二內側壁部31形成二內側壁間隙S1。在本實施例中，磁柱構件1是位於二內側壁部31的中央，且二內側壁間隙S1的寬度為相等。當然，本創作並不以此為限。二內側壁間隙S1的寬度可為相異，以改變磁導覆罩構件3內的磁力線分布，而調整本創作的電感裝置100的電感對電流之物理特性。

本創作的電感裝置100、100a在使用上產生變化磁場時，因變化磁場而形成的渦電流無法在分離的磁導覆罩構件3與磁柱構件1之間流通，因此能進一步減少渦電流所產生的渦流損，而提高能源使用效率。此外，本創作藉由將電感裝置100的氣隙分散到磁柱構件1與內側壁部31之間的二內側壁間隙S1，能提高抗直流飽和特性，並且能減少磁力線通過線圈2所產生的損耗，進一步提高能源使用效率。

如第5圖所示，依據本創作的第三實施例的電感裝置100b，複數個磁柱子構件13為二個，二個磁柱子構件13分別與磁導覆罩構件3的二內側壁部31接合而為一體，二個磁柱子構件13之間形成有一個磁柱間隙S2。當然，本創作不限於此，磁柱子構件13也可以是三個以上，於軸向方向D上靠外側的二個磁柱子構件13分別與磁導覆罩構件3相接合，磁柱子構件13之間在軸向方向上為相分隔而形成有多個磁柱間隙S2。

如第5圖至第6圖所示，磁柱間隙S2位在線圈2於磁柱子構件13之纏繞範圍的中心。當然，磁柱間隙S2也可以是偏離於線圈2於磁柱子構件13之纏繞範圍的中心，或是位於線圈2於磁柱子構件13之纏繞範圍外，以調整本創作的電感裝置的電感對電流之物理特性。

如第6圖所示，依據本創作的第四實施例的電感裝置100c，更包括一隔離構件4，位於內側壁間隙S1及/或磁柱間隙S2。在本實施例中，隔離構件4為絕緣材質，並在軸向方向D上填塞於磁柱子構件13與內側壁部31之間的內側壁間隙S1以及二個磁柱子構件13之間的磁柱間隙S2，以定位磁柱構件1於磁導覆罩構件3內的位置。

本創作的電感裝置100b、100c在使用上產生變化磁場時，因變化磁場而形成的渦電流無法在分離的磁導覆罩構件3與磁柱構件1之間，以及在二個磁柱子構件13之間流通，因此能進一步減少渦電流所產生的渦流損，而提高效率。此外，本創作藉由將電感裝置100b、100c的氣隙分散到磁柱構件1與內側壁部31之間的二內側壁間隙S1，以及二個磁柱子構件13之間的磁柱間隙S2，能提高抗直流飽和特性，並且能減少磁力線通過線圈2所產生的損耗，進一步提高能源使用的效率。

如第3圖所示，依據本創作的第一實施例的電感裝置100，線圈2為由一條扁線於磁柱構件1的軸向方向上重疊纏繞而形成。當然，本創作不限於此，線圈2為由一扁線於磁柱構件1的徑向方向上重疊纏繞而形成，如第4圖所示的的第二實施例的電感裝置100a。依據本創作的第二實施例的電感裝置100a，線圈2為二層的結構，線圈2具有二端部21，二端部21皆自線圈2之外側延伸出，扁線是自其中一端部21於磁柱構件1的徑向方向而向內重疊纏繞形成線圈2的第一層，於內側繞至另一層後，於磁柱構件1的徑向方向而向外重疊纏繞形成線圈2的第二層。

依據本創作的第三實施例的電感裝置100b，線圈2為由二條扁線形成，線圈2為二層的結構，二條扁線沿著線寬度方向為並排而套在磁柱子構件13的外圍。其中一條扁線形成線圈2的內圈，另一條扁線形成線圈2的外圈。當然，線圈2也可以是由三條以上的扁線所形成，扁線沿著線寬度方向為並排。

依據本創作的第四實施例的電感裝置100c，線圈2為由二條扁線形成，二條扁線沿著線厚度方向為重疊而套在磁柱子構件13的外圍。當然，線圈2也可以是由三條以上的扁線所形成，扁線沿著線厚度方向為重疊。

如第3圖至第6圖所示，依據本創作的實施例的電感裝置100、100a、100b、100c，扁線於纏繞後幾乎沒有間隙，因而相較於圓線更能提高空間的使用效率，進而提升線圈2纏繞的圈數。此外，扁線於高操作頻率條件下，有更好的物理特性。其中，扁線的厚度在2mm以下，且線圈2纏繞的圈數為70圈以下。

以上之敘述以及說明僅為本創作之較佳實施例之說明，對於此項技術具有通常知識者當可依據以下所界定申請專利範圍以及上述之說明而作其他之修改，惟此些修改仍應是為本創作之創作精神而在本創作之權利範圍中。

100‧‧‧電感裝置

1‧‧‧磁柱構件

11‧‧‧外圍

12‧‧‧端面

2‧‧‧線圈

21‧‧‧端部

3‧‧‧磁導覆罩構件

31‧‧‧內側壁部

Claims (9)

1. 一種電感裝置，包含： 一磁柱構件； 一線圈，套設於該磁柱構件的外圍；以及 一磁導覆罩構件，具有一內側壁部，該磁導覆罩構件係覆罩該磁柱構件以及該線圈， 其中該磁導覆罩構件的該內側壁部係與該磁柱構件的兩端面之間為分隔而形成有一內側壁間隙，及／或 該磁柱構件具有複數個磁柱子構件，該複數個磁柱子構件之間在軸向方向上為相分隔而形成有一磁柱間隙。
2. 如申請專利範圍第1項之電感裝置，其中該複數個磁柱子構件為二個，該二個磁柱子構件分別與該磁導覆罩構件相接合，該磁柱間隙係位於該二個磁柱子構件之間。
3. 如申請專利範圍第1項之電感裝置，其中該磁柱間隙係位在該線圈的中心。
4. 如申請專利範圍第1項之電感裝置，更包括一隔離構件，位於該內側壁間隙及／或該磁柱間隙。
5. 如申請專利範圍第1項之電感裝置，其中該線圈的線為一扁線。
6. 如申請專利範圍第5項之電感裝置，其中該扁線於該磁柱構件的軸向方向上重疊纏繞。
7. 如申請專利範圍第5項之電感裝置，其中該扁線於該磁柱構件的徑向方向上重疊纏繞。
8. 如申請專利範圍第5項之電感裝置，其中該扁線為二條以上，該些扁線係為並排。
9. 如申請專利範圍第5項之電感裝置，其中該扁線為二條以上，該些扁線係為重疊。