[发明专利]电抗器

说明书

技术领域

本发明涉及一种磁芯结构及电抗器。

背景技术

用于开关电源的功率磁性器件，广泛应用于电力电子领域，如：不间断电源(UPS)、有源滤波器(APF)、静态无功补偿器(SVG)、太阳能逆变器、电源适配器或通信电源等领域。

开关电源频率较高，通常所使用的磁性材料主要为铁氧体、磁粉芯、非晶、纳米晶、硅钢等材料。在很多应用场合，电力电子产品会有电流过载的工作需求，即要求电力电子产品的过载电流大于额定电流，有时甚至高出额定电流很多倍，如UPS外接RCD负载时的工作状态，其过载电流大于额定电流有效值2～3倍。在这种工作状态下，磁性器件如电感器或电抗器仍然需要维持一定的电感量。因此，如果电感器或电抗器的感量随负载电流变化而产生很大变化的话，会造成产品故障。

如图1A和图1B所示，传统的电抗器或电感的磁芯结构，包括相对布置的上盖板1、下盖板2以及连接于上盖板1和下盖板2之间的两个绕线柱3。通常每个绕线柱3与盖板2之间设有气隙4，气隙4可以由玻璃纤维垫片等形成。

传统的电抗器或电感的磁芯结构中，上盖板1和下盖板2的横截面面积与绕线柱3的横截面面积是基本相等的，直流偏置(DC-Bias)特性差，维持感量稳定能力不足。

在所述背景技术部分公开的上述信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此它可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本发明的一个目的在于针对上述现有技术的缺陷，提供一种具有良好感量稳定性的磁芯结构，其能给电感器或电抗器带来优异的直流偏置特性，且具有更低的磁芯损耗。

本发明的另一个目的在于提供一种具有本发明磁芯结构的电抗器。

本发明的额外方面和优点将部分地在下面的描述中阐述，并且部分地将从描述中变得显然，或者可以通过本公开的实践而习得。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种磁芯结构，包括相对布置的上盖板和下盖板以及两端分别连接于所述上盖板和下盖板的至少一个绕线柱。其中，所述上盖板和/或下盖板的截面面积大于所述绕线柱的截面面积。所述上盖板、所述下盖板以及所述绕线柱由磁粉芯材料、非晶材料、纳米晶材料或硅钢材料制成。

根据本发明的一实施方式，所述绕线柱的直流偏置特性优于所述上盖板和/或下盖板的直流偏置特性。

根据本发明的一实施方式，所述绕线柱的损耗特性优于所述上盖板和/或下盖板的损耗特性。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的厚度不小于所述绕线柱的厚度，所述上盖板、下盖板的高度大于所述绕线柱的宽度。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的高度不小于所述绕线柱的宽度，所述上盖板、下盖板的厚度大于所述绕线柱的厚度。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的横截面面积与所述绕线柱的横截面面积的比例范围为1.1～3。

根据本发明的一实施方式，所述绕线柱的横截面形状为圆形、椭圆形或带导角的矩形。

根据本发明的一实施方式，所述绕线柱的数目为两个、3个或5个。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的材料是铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁磁粉芯，所述绕线柱的材料是铁硅磁粉芯或铁镍磁粉芯。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板和/或下盖板为长方体状。

根据本发明的一个方面，本发明提供一种电抗器，包括磁芯结构和至少一个绕组。其中所述磁芯结构是本发明所述的磁芯结构，所述至少一个绕组分别绕设于所述磁芯结构的至少一个绕线柱上。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的厚度不小于所述绕线柱的厚度，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的高度大于所述绕线柱的宽度。

根据本发明的一实施方式，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的厚度等于所述绕线柱的厚度。

根据本发明的一实施方式，所述绕组由金属箔绕制而成。

根据本发明的一实施方式，所述上盖板、下盖板的高度不小于所述绕线柱的宽度，所述磁芯结构的上盖板、下盖板的厚度大于所述绕线柱的厚度。

根据本发明的一实施方式，所述绕组由金属线绕制而成。

由上述技术方案可知，本发明的磁芯结构的优点和积极效果在于：本发明磁芯结构中，由于上盖板和/或下盖板的截面面积大于绕线柱的截面面积，因此能给电感器或电抗器带来优异的直流偏置特性和感量稳定性，且具有更低的磁芯损耗。

附图说明

通过参照附图详细描述其示例实施方式，本发明的上述和其它特征及优点将变得更加明显。