三相寬頻復合電感及采用該電感的emi濾波電器裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于電感領域，尤其涉及一種三相寬頻復合電感及采用該電感的EMI濾波電器裝置。
【背景技術】
[0002]隨著電路高頻化的普及，現在各種三相開關電源、UPS、特別是光伏并網系統、變頻器、電力電子設備、網絡通訊設備、自動控制設備，機器人等電路的前端都要用到三相濾波器來抑制傳導電磁干擾，使其本身產生的電磁干擾不至于對電磁環境造成污染，也使來自環境的電磁干擾不至于影響其正常工作。電磁干擾往往包含共模和差模，并且是混雜一起，難以分辯，并且頻率范圍越來越寬，因此高品質的三相濾波器，都要求既能濾除共模干擾，又能濾除差模干擾，因此共模電感和差模電感成了高品質濾波器必不可少的磁性元件。既有共模電感又有差電感的濾波器體積大，成本高，因而尋找一種兼有共模和差模的三相寬頻復合電感成為必然，磁芯是電感的核心。
[0003]現有的三相共模電感用的磁芯一般為如圖1所示的環型磁芯I或者如圖2所示的EI型磁芯2。環型磁芯I雖然有較高導磁率，但在磁芯上直接繞制的三組線圈容易因相互接觸而導致電氣間隙不足，影響電感的品質。而用EI型磁芯2設計制作的三相共模電感，需要一個E型和一個I型磁芯合在一起，由于二者的接觸端面有縫隙，所以導磁率相對較低，難以設計出高品質的三相共模電感。此外，用環型磁芯I或EI型磁芯2設計制作的三相共模電感，其差模分量都很小，經實測只有共模電感的I %以下。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種易于繞線、能提高電感品質、成本低、具有足夠差模分量的三相寬頻復合電感。
[0005]為實現上述目的，本發明提供一種三相寬頻復合電感，包括主磁芯、三組線圈和Y形磁橋；所述主磁芯的內側壁設有三個呈環形陣列的凹口，所述Y形磁橋的三個端部一一對應的安插在主磁芯的三個凹口內；所述三組線圈分別纏繞在主磁芯的兩凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側分別設有一用于防止三組線圈相互接觸的凸塊；所述Y形磁橋的端部與凹口之間設有間隙。
[0006]其中，所述主磁芯的橫截面為正八邊形，而且主磁芯的外表面設有倒角。
[0007]其中，所述主磁芯是初始磁導率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體磁芯，且主磁芯的表面噴涂有絕緣層；所述Y形磁橋是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋。
[0008]其中，所述主磁芯上的三個凹口與Y形磁橋的三個端部之間的間隙為0.05mm?0.8mmο
[0009]其中，所述凹口的寬度為1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸塊由主磁芯的內側壁凸起的高度為0.2mm?1.5mm。
[0010]為實現上述目的，本發明還提供一種采用三相寬頻復合電感的EMI濾波電器裝置，采用的三相寬頻復合電感包括主磁芯、三組線圈和Y形磁橋；所述主磁芯的內側壁設有三個呈環形陣列的凹口，所述Y形磁橋的三個端部一一對應的安插在主磁芯的三個凹口內；所述三組線圈分別纏繞在主磁芯的兩凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側分別設有一用于防止三組線圈相互接觸的凸塊；所述Y形磁橋的端部與凹口之間設有間隙。
[0011]其中，所述主磁芯的橫截面為正八邊形，而且主磁芯的外表面設有倒角。
[0012]其中，所述主磁芯是初始磁導率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體磁芯，且主磁芯的表面噴涂有絕緣層；所述Y形磁橋是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋。
[0013]其中，所述主磁芯上的三個凹口與Y形磁橋的三個端部之間的間隙為0.05mm?0.8mmο
[0014]其中，所述凹口的寬度為1.5mm?5mm，所述凹口的深度是主磁芯厚度的1/5?3/5 ;所述凸塊由主磁芯的內側壁凸起的高度為0.2mm?1.5mm。
[0015]本發明的有益效果是:本發明提供的三相寬頻復合電感，主磁芯和Y形磁橋為可分離結構，繞線時可先將主磁芯與Y形磁橋分離，繞線結束后再組合，能夠降低繞線難度，提高繞線效率；而且，在主磁芯凹口兩側的凸塊可有效防止三組線圈相互接觸而導致電氣間隙不足，不僅易于繞制線圈，還限制了線圈的位置，保證二者有足夠的電氣間隙，大大提高了電感品質；而且，Y形磁橋的端部與凹口之間設有間隙，在Y形磁橋的作用下形成分磁路，因間隙的存在，分磁路始終不會飽和，從而保證產品既具有足夠的共模電感，又具有足夠的差模分量，形成一種寬頻復合電感。
[0016]此外，用該三相寬頻復合電感制作的三相濾波器，無需設置三個獨立的差模電感并省去三個X電容，簡化了電路結構，節省了 PCB板的空間，降低了濾波器的損耗，同時也降低了產品成本，并且有更好的EMI濾波性能。
【附圖說明】
[0017]圖1為現有技術中的三相共模電感所用的環型磁芯的結構圖；
[0018]圖2為現有技術中的三相共模電感所用的EI型磁芯的結構圖；
[0019]圖3為本發明的三相寬頻復合電感的結構圖；
[0020]圖4為本發明的三相寬頻復合電感的環狀主磁芯的結構圖；
[0021]圖5為本發明的三相寬頻復合電感的Y形磁橋的結構圖；
[0022]圖6為圖4沿A-A線的剖視圖；
[0023]圖7為使用本發明提供的三相寬頻復合電感的濾波器的電氣原理圖；
[0024]圖8為使用現有技術中的共模電感的濾波器的電氣原理圖；
[0025]圖9本發明的三相寬頻復合電感的近似三角形的主磁芯的結構圖。
[0026]主要元件符號說明如下:
[0027]1、環型磁芯2、EI型磁芯
[0028]3、主磁芯4、Y形磁橋
[0029]5、線圈6、凸塊
[0030]7、凹口。
【具體實施方式】
[0031]參閱圖3-5，本發明提供的三相寬頻復合電感，包括主磁芯3、三組線圈5和Y形磁橋4 ;主磁芯3的內側壁設有三個呈環形陣列的凹口 7，Y形磁橋4的三個端部一一對應的安插在主磁芯3的三個凹口 7內；三組線圈5分別纏繞在主磁芯3的兩凹口 7之間，主磁芯3的凹口 7的兩側分別設有一用于防止三組線圈5相互接觸的凸塊6 'Y形磁橋4的端部與凹口 7之間設有間隙。
[0032]主磁芯3既可以為環狀，如圖4所示，也可為近似三角形，如圖9所示。
[0033]相較于現有技術，本發明提供的三相寬頻復合電感，主磁芯3和Y形磁橋4為可分離結構，繞線時可先將主磁芯3與Y形磁橋4分離，繞線結束后再組合，能夠降低繞線難度，提高繞線效率；而且，在主磁芯3凹口 7兩側的凸塊6可有效防