專利名稱：電感耦合線圈的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及電感耦合線圈元件，尤其涉及高耦合系數且體積小的 電感耦合線圈元件。 現有技術
在工業領域和信息技術領域中，現有技術中的無源部件的空心電感耦 合線圈元件，耦合系數小，為增加耦合系數，需要加鐵磁介質磁芯，帶有 磁芯的電感耦合線圈不適合大功率應用場合，而且給散熱帶來困難。
發明內容
為克服現有技術中的不足，本實用新型的發明目的是提供一種高耦合 系數且體積小的空心電感線圈元件。
本實用新型提供了一種電感耦合線圈，其包括第一電感線圈和第二電
感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈分別由Nl、 N2匝構成，其特 征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的每匝為平面幾何形狀，所述 第一電感線圈和第二電感圈的諸匝，分別采用可拆卸的連接器串聯連接， 分別屬于第一電感線圈和第二電感線圈諸匝，相互間平行交錯正對相間放置。
所述第一電感線圈的Nl匝數和第二電感線圈的N2匝數取決于所需自 感系數。所述平面幾何形狀為圓形、矩形和方形中的一種。
所述N1和所述N2為等于或者大于1的自然數。
所述金屬管材選自下列管材中的一種銅質管材、銅包鋼管材和銅鍍 銀管材；所述金屬板選自下列板板中的一種銅質板材，鋁質板材和銅鍍銀板材。
本實用新型的電感耦合線圈達到的有益效果是耦合系數高；便于控
制機械加工制造過程的幾何精度；便于實際應用場合的調試；避免原材料 冗余；可自由選取交錯相間隔的匝數；單個電感線圈的自諧振頻率高；利 于系統的穩定；節省空間。
圖1為本實用新型第一實施例的電感耦合線圈的示意圖2為本實用新型第一實施例的電感耦合線圈中的一匝線圈的示意
圖3為本實用新型第二實施例的電感耦合線圈的示意圖4為本實用新型第二實施例的電感耦合線圈中的一匝線圈的示意圖。
具體實施方式實施例l
圖1為本實用新型第一實施例的電感耦合線圈的示意圖。圖2為本實 用新型第一實施例的電感耦合線圈中的一匝線圈的示意圖。該電感耦合線 圈包括第一電感線圈1和第二電感線圈2，所述第一電感線圈1和第二電感 線圈2分別由N1、 N2匝構成，Nl、 N2取決于所需自感系數，所述第一電 感線圈1和第二電感線圈2的每匝為嚴格的平面幾何形狀，該實施例中， 電感耦合線圈的每一匝線圈均為圓形。所述第一電感線圈1和第二電感線 圈2的諸匝，分別采用可拆卸的連接器3串聯連接，分別屬于第一電感線 圈1和第二電感線圈2的諸匝，相互間平行交錯正對相間放置。所述第一電感線圈1的N1匝數和第二電感線圈2的N2匝數取決于所需自感系數。 所述N1和所述N2為等于或者大于1的自然數，即，根據所需耦合系數大 小，可一匝、兩匝、多匝間隔交錯放置。Nl和N2可以相同也可以不相同。
圓形電感耦合線圈的制作方法，包括如下步驟
1) 將空心金屬管材繞制成平面線圈，該平面線圈為圓形。該步驟包括如
下步驟
a) 根據線圈承載電流，選取線圈金屬管材及該金屬管材的截面直徑，該
金屬管材可選銅質管材、銅包鋼管材和銅鍍銀管材等中的一種。
b) 根據電感線圈自感系數及電感線圈將要占用的空間尺寸，計算單匝線
圈直徑，進一步計算單匝線圈所用金屬管材的長度，而后截取金屬材料；
c) 將金屬管材兩頭分別壓制成連接平面，并在連接平面上打孔。
d) 將沒有壓制成平面的金屬管材繞制成圓形線圈，并使所壓制成的連接 平面相對，該線圈為一匝圓形平面電感線圈。
2) 將N1匝平面線圈平行放置，用連接器將該N1匝平面線圈的連接平 面處串聯連接起來，以制作成第一圓形電感線圈。詳細地，用螺釘將第一 個連接器的第一端與第一個單匝圓形平面線圈的第一端的連接平面通過所 打的孔連接起來，用螺釘將該第一個連接器的第二端與第二個單匝圓形平 面線圈的第一端的連接平面連接起來；用螺釘將第二個連接器的第一端與 第一個單匝圓形平面線圈的第二端的連接平面通過所打的孔連接起來，用 螺釘將該第二個連接器的第二端與第三個單匝圓形平面線圈的第二端的連 接平面通過所打的孔連接起來，如此重復，用連接器將N1個單匝圓形平面 線圈連接起來以形成串聯連接的第一 圓形電感線圈。3) 將N2匝平面線圈平行放置，用連接器將該N2匝平面線圈在連接平 面處串聯連接起來，以制作成第二圓形電感線圈。第二圓形電感線圈的制 作方法同制作第一圓形電感線圈。
4) 將第一圓形電感線圈和第二圓形電感線圈平行交錯正對相間放置， 并固定在絕緣骨架上，以形成所述電感耦合線圈。詳細地，在第一圓形電 感線圈和第二圓形電感線圈的每匝平面線圈上，以120°中心角三等分圓 周，在三等分的圓周上打孔，該孔用于穿過螺釘以將線圈與絕緣骨架的固 定。而后將第一圓形電感線圈的諸匝和第二圓形電感線圈的諸匝平行交錯 正對相間放置，用螺釘將平行交錯放置的第一圓形電感線圈和第二圓形電 感線圈通過所打的孔固定在絕緣骨架上，以形成圓形電感耦合線圈。
所述第一電感線圈的匝數N1和第二電感線圈的匝數N2取決于所需自 感系數。所述N1和所述N2為等于或者大于1的自然數。N1和N2可以 相同，也可以不同。根據預期耦合系數(也可以根據調試過程)，確定單匝 電感線圈的相間個數。
實施例2
圖3為本實用新型第二實施例的電感耦合線圈示意圖。圖4為本實用 新型第二實施例的電感耦合線圈中的一匝線圈的示意圖。本實用新型第二 實施例所提供的電感耦合線圈除線圈橫截面為矩形外，其連接方式和放置 方式同實施例1。
矩形電感耦合線圈的制作方法，包括如下步驟
l)將空心金屬管材繞制成平面線圈，該平面線圈為矩形。該步驟包括如下步
驟a)根據線圈承載電流，選取線圈金屬管材及該金屬管材的截面直徑，該
管材可選銅質管材、銅包鋼管材和銅鍍銀管材等中的一種。 b)根據電感線圈自感系數及電感線圈將要占用的空間尺寸，計算單匝線圈計 長、寬，而后截取金屬管材，每匝矩形電感線圈包括兩根長度相同的第一 邊管材和第三邊管材，兩根長度相同的第二邊管材和第四邊管材，第一邊 管材和第三邊管材的長度比第二邊管材和第四邊管材的長度長。
c) 將第四邊管材從中間截斷，將截斷后的第四邊管材的中間一段壓制成
連接平面，并在連接平面上打孔。
d) 用四個90°管裝彎頭，把截取的第一到第四邊金屬管材焊接制成單 匝矩形平面電感線圈，并使在第四邊管材中間所壓制成的連接平面相對， 該線圈為 一 匝矩形平面電感線圈。
2) 將N1匝平面線圈平行放置，用連接器將該N1匪平面線圈的連接平 面處串聯連接起來，以制作成第一矩形電感線圈。詳細地，用螺釘將第一 個連接器的第一端與第一個單匝矩形平面線圈的第一端的連接平面通過所 打的孔連接起來，用螺釘將該第一個連接器的第二端與第二個單匝矩形平 面線圈的第一端的連接平面連接起來；用螺釘將第二個連接器的第一端與 第一個單匝矩形平面線圈的第二端的連接平面通過所打的孔連接起來，用 螺釘將該第二個連接器的第二端與第三個單匝矩形平面線圈的第二端的連 接平面通過所打的孔連接起來，如此重復，用連接器將N1個矩形單匝矩形 平面線圈串聯連接起來以形成串聯連接的第一矩形電感線圈；
3) 將N2匝平面線圈平行放置，用連接器將該N2匝平面線圈在連接平 面處串聯連接起來，以制作成第二矩形電感線圈。第二矩形電感線圈的制作方法同制作第一矩形電感線圈。
4)將第一矩形電感線圈和第二矩形電感線圈平行交錯正對相間放置， 并固定在絕緣骨架上，以形成所述矩形電感耦合線圈。詳細地，在第一矩 形電感線圈和第二矩形電感線圈的每匝平面線圈的第一邊和第三邊的中 間，打孔，該孔用于用螺釘將線圈與絕緣骨架固定。而后將第一矩形電感 線圈的諸匝和第二矩形電感線圈的諸匝平行交錯正對相間放置，用螺釘將 平行交錯放置的第一矩形電感線圈和第二矯形電感線圈通過所打的孔固定 在絕緣骨架上，以形成矩形電感耦合線圈。
所述第一電感線圈的匝數N1和第二電感線圈的匝數N2取決于所需自
感系數。所述N1和所述N2為等于或者大于1的自然數。Nl和N2可以相 同也可以不相同，根據預期耦合系數(也可以根據調試過程)，確定單匝電 感項圈的相間個數。
本實用新型提供的電感耦合線圈中的每匝平面線圈，除了是圓形，矩 形外，還可以是方形的，或者是其它任意形狀。
制作本實用新型提供的電感耦合線圈的金屬材料，可選地，還可以是 金屬管材，將金屬板材沖壓成平面線圈，該金屬板材可選自銅質板材、鋁 質板材和銅鍍銀板材等中的一種。
本實用新型提供的電感耦合線圈通過幾乎全部的磁通鉸鏈，減少漏磁 通，增大兩個線圈之間的耦合程度。迄今為止，本實用新型所提供的電感 耦合線圈為能夠達到最緊耦合程度的互感耦合方式。由于沒有螺距傾斜， 每匝均為平面結構，便于控制機械加工制造過程的幾何精度。匝間采用活 動聯接方式，可根據所需電感線圈的自感系數，隨意增減匝數，因而便于實際應用場合的調試，避免原材料冗余。匝間采用活動聯接方式，可根據 所需電感線圈之間的耦合系數，自由選取交錯相間隔的匝數。兩個電感線 圈平行交錯相間放置，增強了每個線圈自身的匝間屏蔽作用，等效地降低 了單個線圈的分布電容，使單個電感線圈的自諧振頻率提高，利于構成系 統的穩定。兩個線圈合二為一，節省空間。
另外，匝間具有螺距傾斜的兩個整體電感線圈，匝間平行交錯正對相 間放置，亦應達到相同的有益效果。
雖然本實用新型是通過上述附圖示出的實施例進行解釋的。但本領域 的技術人員應該理解，本實用新型并不限于這些實施例，而是覆蓋了不脫 離本實用新型的精神的各種變化或者變型。因而，本實用新型的范圍由所 附權利要求書及其等效物限定。
權利要求1.一種電感耦合線圈，其包括第一電感線圈和第二電感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈分別由N1、N2匝構成，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的每匝為平面幾何形狀，所述第一電感線圈和第二電感圈的諸匝，分別采用可拆卸的連接器串聯聯接，分別屬于第一電感線圈和第二電感線圈諸匝，相互間平行交錯正對相間放置。
2. 根據權利要求l所述的電感耦合線圈，其特征在于，所述第一電感線圈 的Nl匝數和第二電感線圈的N2匝數取決于所需自感系數。
3. 根據權利要求l所述的電感耦合線圈，其特征在于，所述平面幾何形狀 為圓形、矩形和方形中的一種。
4. 根據權利要求1所述的電感耦合線圈，其特征在于，所述N1和N2可 以相同，也可以不同，且N1和N2均為等于或者大于1的自然數。
專利摘要本實用新型提供了一種耦合系數高體積小的電感耦合線圈。該電感耦合線圈包括第一電感線圈和第二電感線圈，所述第一電感線圈和第二電感線圈分別由N1、N2匝構成，其特征在于，所述第一電感線圈和第二電感線圈的每匝為平面幾何形狀，所述第一電感線圈和第二電感圈的諸匝，分別采用可拆卸的連接器串聯聯接，分別屬于第一電感線圈和第二電感線圈諸匝，相互間平行交錯正對相間放置。
文檔編號H01F41/06GK201378500SQ200920145150
公開日2010年1月6日 申請日期2009年3月10日 優先權日2009年3月10日
發明者楊偉方 申請人:湯姆遜廣播電視技術(北京)有限公司