[实用新型]一种绕线功率电感元件

说明书

技术领域

本实用新型涉及电子元器件，明确地说涉及一种绕线功率电感元件。

背景技术

随着电子技术的发展，电子元器件逐渐向小型化、轻量化、高频化、大电流、低EMI(电磁干扰)和低制造成本、以及高可靠性发展，要求产品在温度剧烈变化及强力外力冲击的情况下，仍能保持优良的性能。目前，各种绕线功率电感元件种类繁多，但几乎没有能够较好的兼顾以上全部要求的产品。

对于普通开磁路绕线功率电感产品，虽然可以做到较高的使用频率，但器件本身尺寸规格和质量较大，且存在严重的EMI问题。

对于加磁环或磁桶式闭磁路绕线功率电感产品，虽然可以较好的解决EMI问题，产品额定电流亦可以做到较大程度，但器件使用频率较低，重叠特性较差，且制造成本高，产品抗机械冲击及撞击能力较差。

对于涂覆磁性胶水式闭磁路绕线功率电感产品，虽然可以较好的解决EMI问题，产品额定电流及使用频率均较高，但对胶水的均匀性、胶水和磁芯的收缩一致性以及对磁芯上下摆轴向强度要求较高。

实用新型内容

本实用新型的主要目的就是针对现有技术的不足，提供一种具有抗冲击性能强、电气性能稳定、可靠性高、电磁兼容性较好的闭合磁路绕线功率电感元件。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种绕线功率电感元件，包括：

鼓型磁芯，包括上摆、下摆及连接所述上摆和所述下摆的芯柱；

外部电极，形成在所述下摆的底部；

线圈，绕制在所述芯柱上，且两端电连接所述外部电极；

还包括覆盖在所述线圈、所述上摆和所述下摆上的磁性热缩材料部件。

优选地，所述磁性热缩材料部件呈套管状包覆所述鼓型磁芯且覆盖所述上摆顶面的一部分。

优选地，所述下摆的底部设置有用于形成外部电极的金属导针或金属化凹槽或金属片或基板，所述线圈的两端电连接所述金属导针或所述金属化凹槽或所述金属片，或电连接设置在所述基板两端的金属片，或直接缠绕在所述基板两端。

本实用新型有益的技术效果是：

根据本实用新型，在线圈和鼓型磁芯的上、下摆上覆盖有磁性热缩材料部件，由于磁性热缩材料部件具有良好的弹性，加热时径向收缩大，轴向收缩小，因此经历-40℃～+125℃的冷热冲击循环时对鼓型磁芯上、下摆所产生的轴向应力很小，保证产品具有优良的抗热冲击和机械冲击特性。信赖性实验结果表明，产品在5-55Hz，振幅1.5mm情况下，振动6小时及1米高度自由跌落2次后，产品本体无任何机械损伤。同时，磁性热缩材料部件与磁芯上下摆及线圈紧密连接，当受到外界物理冲击时，弹性的磁性热缩材料部件外壳能起到良好的缓冲作用，极大地降低了外力对磁芯本体的冲击力量，从而使得产品抗物理冲击能力大幅提升，机械可靠性能明显增加。

磁性热缩材料部件不但具有保护线圈的作用，同时由于有磁性，可以提供闭合磁路，从而在不增加线圈圈数或磁芯尺寸及磁导率的情况下，可以达到较大的电感量，与普通开磁路绕线功率电感型相比，相同线圈圈数和磁芯结构的情况下，磁性热缩材料部件可以使产品电感量提高0％～100％，从而使得产品制作成本降低。

磁性热缩材料部件为磁性物质，可以通过热烘烤工艺与磁芯上下摆及线圈部紧密连接，从而构成完整的闭合磁路结构，与开磁路及加磁环或磁桶型结构相比，不存在明显的气隙，大大降低了磁路由于气隙导致的漏磁，可以极大的降低EMI辐射。

磁性热缩材料部件可以由混合磁性粉末和高分子材料形成，通过调节磁粉与高分子材料的比例，或磁粉材质及磁性热缩材料部件厚度，可以调节产品电感量上升幅度和重叠特性。这种混合材料分布均匀，磁损耗小，产品适用频率高，最高可达数百兆赫兹，相对目前各种闭磁路绕线功率电感，不必通过点胶固化或组装磁环及磁桶工艺实现闭合磁路结构，仅通过简单的磁性热缩材料部件加热定型即可制成成品，简化了产品制作工艺。

本实用新型结构合理，制造成本低，物理尺寸小，且保持了直流重叠特性好，耐电流大、使用频率高，可靠性优良的特点。

附图说明

图1是本实用新型一个实施例的鼓形磁芯结构示图；

图2a-2c分别是本实用新型一个实施例的鼓型磁芯主视图、左视图和俯视图；

图3是本实用新型一个实施例的绕线功率电感元件结构示图；

图4a-4c是本实用新型一个实施例的绕线功率电感元件主视图、左视图和俯视图；

图5是本实用新型一个实施例采用粘接金属片形成电极的结构示图；

图6是本实用新型一个实施例采用金属化凹槽形成电极的结构示图；