[发明专利]一种新型大电流多边形截面磁环立绕电感

说明书

技术领域

本发明涉及电感领域，特别涉及一种新型大电流多边形截面磁环立绕电感。

背景技术

随着电力电子朝着大功率、高频、高功率密度方向发展，对磁性元件提出了大电流、小型化、低温升等要求。在当前应用的成熟方案是：铁芯用硅钢或者粉芯，做成EI/CD/环状，线圈用单根或多根绝缘线平绕在骨架或磁环上。这种方案存在以下缺点：

1、人工成本高：需要人工装配铁芯或人工绕线。

2、外型尺寸大：由于线圈厚在叠绕造成散热差，需要增加导线面积来降低温升，从而造成整体尺寸偏大。

3、EMC效果差(电流波形毛刺多)：线圈层数多，造成在高频下分布电容大，EMC效果差。

4、存在短路风险：由于线圈上下层相互挤压，匝间容易短路。

虽然，目前有中国专利授权公告号CN205845635U公开了一种环形立绕电感，但是上述专利的环形立绕电感的磁芯包括导磁体和非导磁体，而且对扁线的宽厚比设置不合理，线圈的两端之间的安全间隙也设置不合理。再者，上述专利的磁芯截面为四边形，绕组的截面也为四边形，这样的结构在同样的电流情况下导致整体的尺寸偏大。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的上述不足和缺陷，提供一种新型大电流多边形截面磁环立绕电感，以解决上述问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种新型大电流多边形截面磁环立绕电感，包括环形磁芯和由扁线通过自动环形绕线机立绕在所述环形磁芯上的扁线绕组，所述扁线绕组具有起头端和结尾端，其特征在于，所述环形磁芯由金属粉芯材料一体制成，所述环形磁芯的径向截面为圆形或者四边形或四边形以上的多边形，所述扁线绕组的径向截面为圆形，径向截面呈四边形或四边形以上的多边形的环形磁芯的相邻面之间处理为倒圆角结构，所述环形磁芯的外表面设置有第一绝缘层，所述扁线绕组的外表面设置有第二绝缘层。

在本发明的一个优选实施例中，所述扁线的宽厚比为1:1.5及以上。

在本发明的一个优选实施例中，所述扁线绕组的起头端和结尾端之间留有4mm及以上的安全间隙。

在本发明的一个优选实施例中，所述第一绝缘层为环氧树脂绝缘喷涂层。

在本发明的一个优选实施例中，所述第二绝缘层为绝缘漆或绝缘纸或玻璃丝。

在本发明的一个优选实施例中，所述环形磁芯由非晶或纳米晶或铁硅或铁硅铝或铁氧体等金属粉芯材料制成。

在本发明的一个优选实施例中，所述扁线由铜或铝或铜包铝材料制成。

由于采用了如上的技术方案，本发明传统技术相比有下列优点：

1、通过自动环形绕线机绕线，且无需人工装配铁芯，人工成本降低50％以上：省去了装配环节。

2、外形尺寸缩小35％以上：散热好，损耗低，绕组截面缩小35％以上；

3、EMC效果好(电流波形毛刺少)：由于线圈只有一层，所以分布电容低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种实施例(环形磁芯的径向截面为圆形)的主视图。

图2是图1的左视图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1的立体图。

图5是图1的径向剖面图。

图6是本发明另一种实施例(环形磁芯的径向截面为四边形)的径向剖面图。

图7是本发明另一种实施例(环形磁芯的径向截面为八边形)的径向剖面图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面进一步阐述本发明。

实施例1

参见图1至图5所示的一种新型大电流多边形截面磁环立绕电感，包括环形磁芯1和由扁线通过自动环形绕线机立绕在环形磁芯1上的扁线绕组2。扁线绕组2具有起头端2.1和结尾端2.2。环形磁芯1由金属粉芯材料一体制成，金属粉芯材料为非晶或纳米晶或铁硅或铁硅铝或铁氧体。扁线由铜或铝或铜包铝材料制成。

环形磁芯1的径向截面为圆形，扁线绕组2的径向截面为圆形，所述环形磁芯的外表面设置有第一绝缘层，扁线绕组2的外表面设置有第二绝缘层。第一绝缘层为环氧树脂绝缘喷涂层，第二绝缘层为绝缘漆或绝缘纸或玻璃丝。