三相四線寬頻復合電感的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型屬于電感領域，尤其涉及一種三相四線寬頻復合電感。
【背景技術】
[0002]隨著電路高頻化的普及，現在各種三相四線開關電源、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四線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，因此高品質的三相四線濾波器都要求既能濾除共模干擾，又能濾除差模干擾，因此三相四線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。現有技術中既有三相四線共模電感又有差模電感的濾波器，體積大，成本高，因而尋找一種兼有共模和差模的三相四線寬頻復合電感成為必然，磁芯是電感的核心。
[0003]如圖1所示，現有的三相四線共模電感用的磁芯一般為普通的環型磁芯1，用環型磁芯I設計的三相四線共模電感，在磁芯上直接繞制的四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，此外，用普通環型磁芯設計的三相四線共模電感，其差模分量都很小，經實測只有共模電感的1%以下。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型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四線寬頻復合電感。
[0005]為實現上述目的，本實用新型提供一種三相四線寬頻復合電感，包括主磁芯、四組線圈和“十”字形磁橋；所述主磁芯的內側壁設有四個呈環形陣列的凹口，所述“十”字形磁橋的四個端部一一對應的安插在主磁芯的四個凹口內；所述四組線圈分別纏繞在主磁芯的任意兩凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側分別設有一用于防止相鄰的線圈相互接觸的凸塊；所述“十”字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“十”字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，所述主磁芯上的四個凹口與“十”字形磁橋的四個端部之間的間隙為0.05mm ?0.8mm0
[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]本實用新型的有益效果是:本實用新型提供的三相四線寬頻復合電感，主磁芯和“十”字形磁橋為可分離結構，繞線時可先將主磁芯與“十”字形磁橋分離，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相鄰的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，“十”字形磁橋的端部與凹口之間設有間隙，在“十”字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。
【附圖說明】
[0011]圖1為現有技術中的三相四線共模電感所用的環型磁芯的結構圖；
[0012]圖2為本實用新型的三相四線寬頻復合電感的結構圖；
[0013]圖3為本實用新型的三相四線寬頻復合電感的環狀主磁芯的結構圖；
[0014]圖4為本實用新型的三相四線寬頻復合電感的“十”字形磁橋的結構圖；
[0015]圖5為圖3沿A-A線的剖視圖；
[0016]圖6為使用本實用新型提供的三相四線寬頻復合電感的濾波器的電氣原理圖；
[0017]圖7為使用現有技術中的共模電感的濾波器的電氣原理圖；
[0018]圖8為本實用新型的三相四線寬頻復合電感的近似四邊形主磁芯的結構圖。
[0019]主要元件符號說明如下:
[0020]1、環型磁芯2、凹口
[0021]3、主磁芯 4、“十”字形磁橋
[0022]5、線圈6、凸塊。
【具體實施方式】
[0023]參閱圖2-4，本實用新型提供的三相四線寬頻復合電感，包括主磁芯3、四組線圈5和“十”字形磁橋4 ;，主磁芯3的內側壁設有四個呈環形陣列的凹口 2，“十”字形磁橋4的四個端部一一對應的安插在主磁芯3的四個凹口 2內；四組線圈5分別纏繞在主磁芯3的任意相鄰的兩凹口 2之間，主磁芯3的凹口 2的兩側分別設有一用于防止相鄰的線圈5相互接觸的凸塊6 十”字形磁橋4的端部與凹口 2之間設有間隙。
[0024]主磁芯3既可以為環狀，如圖3所示，也可為近似四邊形，如圖8所示。
[0025]相較于現有技術，本實用新型提供的三相四線寬頻復合電感，主磁芯3和“十”字形磁橋4為可分離結構，繞線時可先將主磁芯3與“十”字形磁橋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 2兩側的凸塊6可有效防止相鄰的線圈5相互接觸而導致電氣間隙不足，不僅易于繞制線圈5，還限制了線圈5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，“十”字形磁橋4的端部與凹口 2之間設有間隙，在“十”字形磁橋4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。
[0026]參閱圖6和圖7，此外，用該三相四線寬頻復合電感制作的三相濾波器，無需設置四個獨立的差模電感并節省了 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。
[0027]參閱圖5，在本實施例中，主磁芯3的橫截面為正八邊形，而且主磁芯3的外表面設有倒角。在繞線時，線圈5可以緊貼主磁芯3的外表面而不會拱起，從而達到縮短線材長度、節省線材的目的，通過實際測量得出，本實施例相比現有產品可以節省線材3%?10%。
[0028]當然，這僅是本實用新型的一個具體實施例，本實用新型的主磁芯3的橫截面的形狀并不僅限于此，也可為其他易于繞線的形狀。
[0029]在本實施例中，主磁芯3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3的表面噴涂有絕緣層。“十”字形磁橋4是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋:“十”字形磁橋4為錳鋅軟磁鐵氧體磁橋時，同主磁芯3 —樣需在表面噴涂絕緣層；此外，也可以使用不需要經噴涂絕緣處理，但有1000V以上絕緣耐壓性能的鎳鋅軟磁鐵氧體。
[0030]主磁芯3選用初始磁導率大于4000 μ的寬頻錳鋅軟磁鐵氧體作為材料，用1300?1450°C的高溫進行燒結成形，有很好的寬頻特性，進而構成三相四線寬頻復合電感，經實際測量，相比現有技術而言，該寬頻復合型共模電感的差模分量比普通共模電感的差模分量約高八倍。
[0031]當然，這僅是本實用新型的一個具體實施例，本實用新型的主磁芯3和“十”字形磁橋4的具體材質并不局限于此，也可為其他材質。
[0032]在本實施例中，主磁芯3上的四個凹口 2與“十”字形磁橋4的四個端部之間的間隙為0.05mm?0.8mm。凹口 2的寬度為1.5mm?5mm，凹口 2的深度是主磁芯3厚度的1/5?3/5 ;凸塊6由主磁芯3的內側壁凸起的高度為0.2mm?1.5mm。
[0033]以上尺寸均是經過反復實驗得出的最佳值，但是，這并不意味著本實用新型的上述部件的尺寸局限于此，當然，也可在上述數值上做上下浮動。
[0034]本實用新型提供的三相四線寬頻復合電感，主磁芯3上的四組線圈5的圈數相同、相位相同且繞線方式相同，而且既可以是普通繞法，也可以是先進的扁平線立繞法。
[0035]以上僅為本實用新型的優選實施方式，應當指出，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種三相四線寬頻復合電感，其特征在于，包括主磁芯、四組線圈和“十”字形磁橋；所述主磁芯的內側壁設有四個呈環形陣列的凹口，所述“十”字形磁橋的四個端部一一對應的安插在主磁芯的四個凹口內；所述四組線圈分別纏繞在主磁芯的任意兩相鄰的凹口之間，所述主磁芯的凹口的兩側分別設有一用于防止相鄰的線圈相互接觸的凸塊；所述“十”字形磁橋的端部與凹口之間設有間隙。
2.根據權利要求1所述的三相四線寬頻復合電感，其特征在于，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。
3.根據權利要求1所述的三相四線寬頻復合電感，其特征在于，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“十”字形磁橋是錳鋅軟磁鐵氧體磁橋或者鎳鋅軟磁鐵氧體磁橋。
4.根據權利要求1所述的三相四線寬頻復合電感，其特征在于，所述主磁芯上的四個凹口與“十”字形磁橋的四個端部之間的間隙為0.05mm?0.8mm。
5.根據權利要求1所述的三相四線寬頻復合電感，其特征在于，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。
【專利摘要】本實用新型提供一種三相四線寬頻復合電感，包括主磁芯、四組線圈和“十”字形磁橋；主磁芯的內側壁設有四個呈環形陣列的凹口，“十”字形磁橋的四個端部一一對應的安插在主磁芯的四個凹口內；四組線圈分別纏繞在相鄰的兩凹口之間，凹口兩側分別設有一用于防止相鄰的線圈相互接觸的凸塊；“十”字形磁橋的端部與凹口之間設有間隙。本實用新型的主磁芯和“十”字形磁橋為可分離結構，繞線時可先將主磁芯與“十”字形磁橋分離，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相鄰的線圈相互接觸，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。
【IPC分類】H01F27-24, H01F1-34, H01F27-30, H01F17-04
【公開號】CN204424030
【申請號】CN201520146530
【發明人】鐘顯華
【申請人】鐘顯華
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2015年3月15日