[发明专利]一种电磁炉用滤波电感及制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种电磁炉用滤波电感及制备方法，属于电子器件制作工艺技术领域。

背景技术

在电力电子器件中，例如开关电源、LED电源、逆变器、变频器、电子变压器、电源适配器、共模电感、差模电感、功率输出电感、电抗器等，软磁材料和开关器件构成以上这些现代电力电子器件的两大支撑材料。其中，软磁材料主要有铁氧体、金属带材、磁粉芯等；目前家电领域应用最多的是由还原铁粉做成的铁粉芯，是磁粉芯的一种；其最大的特点在于价格低廉，因此应用的场合也最多；但是电力电子高功率密度、小型化的要求使得铁粉芯越来越受到挑战；因此，业内开始使用铁硅合金和铁硅铝合金的磁粉芯以期提高产品的特性，但是其高昂的价格制约了其发展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出了一种电磁炉用滤波电感及制备方法，通过在磁路结构上对现有铁粉芯进行改进，从而进一步挖掘铁粉芯的潜力并发挥铁粉芯价格低的优势。

本发明的电磁炉用滤波电感；包括铜线圈和包覆于铜线圈外围呈圆柱状或方块状的铁芯；所述铁芯底部设置有与其垂直的两个电极；所述铁芯由金属软磁粉末压制而成；所述铜线圈表面附有第一绝缘层；所述铁芯外围设置有第二绝缘层。

作为优选方案，所述的电感所用金属软磁粉末为还原铁粉，其粒度分布范围为45~100um。

进一步地，所述的第一绝缘层为高分子聚合物；第二绝缘层材料为环氧树脂绝缘漆。

作为优选方案，所述的第一绝缘层厚度为0.05-0.1mm。

作为优选方案，所述的电极长度为3-10mm；

上述的电磁炉用滤波电感，可通过下述的制备方法实现：所述的制备方法包括以下步骤：

第一步，原材料选用：选用还原铁粉作为该电感的铁芯，采用纯铜作为铜线圈材料；选用还原铁粉的粒度分布范围在45~100um。

第二步，原材料表面处理：将铜线圈表面涂上一层层5-10um厚的绝缘层；取用0.05~0.2 wt%的磷酸和磷酸的3~10倍重量的丙酮或酒精配置成溶液，接着将溶液倒入装有余量还原铁粉的容器中不断搅拌。

第三步，粉末造粒：称量1.0~3.0 wt%铁粉重量的粘结剂，并称该粘结剂重量2~5倍的稀释剂进行混合溶解为透明的溶液；所述的稀释剂为丙酮或酒精；接着，将该溶液逐步倒入第三步混合好的还原铁粉中并不断搅拌，直至液体与粉末充分接触；接着将所述的还原铁粉在喷雾造粒机上进行造粒处理，获得粒度均匀地团聚状粉末，最后在干燥箱中烘干为具有流动性的粉末；

第四步，电感成型，首先从是将线圈放入下冲，将电极插入下冲的两个孔中；其次是将阴模升起到填粉位置并在模腔中填入第三步制备的粉末；接着是通过压制压力作用上冲头缓慢压下，使粉末与埋入其中的线圈同时经历压缩过程并最终成型为电感的形状；接着是先将压制压力卸载，且保持上冲头位置不动，同时将阴模退回到初始位置接着，上冲头退回到初始位置；最后是将阴模升起到填粉位置并立即返回到初始位置；最后取出电感；

第五步，电感成型后处理：首先将成型后的电感放入烤箱并在100-150℃烘烤1~3小时；接着将电感表面喷涂一层环氧树脂绝缘漆；利用夹具对电感的电极整形；最后将电极的表面绝缘物质剥除使其具备导电功能。

本发明与现有技术相比较，其具有以下有益效果：本发明的电磁炉用滤波电感及制备方法，其在相同应用条件下与一般的铁粉芯电感相比，具有直流电阻，该电感的直流电阻低为10-100mΩ；另外其能量损耗低、体积小、耐电流和成本低的特点，可以替代目前广泛使用的铁粉芯磁环，并具有节约空间和成本、能量损耗小的优势。

附图说明

附图1是本发明所述电感成型的原理示意图。

具体实施方式

本发明的工作原理是：对现有的铁粉芯磁路结构上进行的一些改进。

本发明的电磁炉用滤波电感；包括铜线圈和包覆于铜线圈外围呈圆柱状或方块状的铁芯；所述铁芯底部设置有与其垂直的两个电极；所述铁芯由金属软磁粉末压制而成；所述铜线圈表面附有第一绝缘层；所述铁芯外围设置有第二绝缘层。

其中，所述的电感所用金属软磁粉末为还原铁粉，其粒度分布范围为45~100um；所述的第一绝缘层为高分子聚合物；第二绝缘层材料为环氧树脂绝缘漆；所述的第一绝缘层厚度为0.05-0.1mm；所述的电极长度为3-10mm；

上述的电磁炉用滤波电感，可通过下述的制备方法实现：所述的制备方法包括以下步骤：