[发明专利]一种扁平线立绕电感线圈及立绕电感器

说明书

本发明公开了一种扁平线立绕电感线圈，由若干匝扁平线立绕而成，所述扁平线内侧有削角，所述削角的面积之和为所述扁平线原始截面积的3～10％。本发明通过对扁平线单侧削角，再将薄面一侧向内，绕线折弯治具紧靠扁平线薄面，进行内折弯绕线，从而确保R角折弯后立绕扁平线内侧部分变形后的厚度不会超过导线的厚度t，就能够得到L＝n×t的立绕电感线圈，而且线圈的铜线的截面积不会出现比较明显的变小，以保持接近于常规立绕绕线的导线载流密度。

技术领域

本发明涉及电感元器件技术领域，尤其涉及一种扁平线立绕电感线圈及立绕电感器。

背景技术

采用扁平线立绕的功率电感器，近年来已经在光伏逆变器、UPS、直流充电桩模块等各种高频大功率开关电源中得到广泛的应用。扁平导线的立绕绕线，就是将导线宽度远大于导线厚度的截面形状为长方形的扁平导线，如图1所示，导线的宽度的法线方向，沿着导线的厚度一侧进行折弯侧绕，在特定的线圈整体长度内实现较多匝数绕制的目的。

随着上述各种高频大功率电源的高效率、高功率密度、高度集成化发展的需要，电源整体的空间尺寸被极度压缩，而在这些电源产品的电路里面，必不可少的功率磁元件的尺寸占据着电源体积的最显著的尺寸空间，这些功率电感元件的尺寸的减小，变成了电源产品的最重要的设计目标之一，因此，在保持相同的电气性能指标的情况下，如何进一步减小立绕式功率电感的体积、降低电感的功率损耗、进而进一步降低立绕功率电感的成本，是本发明的目的所在。

图2上部为常见的方形立绕电感线圈，它由若干匝的弹簧式扁平线立绕而成，其线圈的横向总长度L，扁平线的厚度为t，扁平线的宽度为w，其中宽度w是扁平线厚度t的几倍至几十倍。为了将宽厚比w/t的扁平线沿图示方向进行立绕绕线成型，需要将具有一定圆角的立绕绕线机的绕线治具紧靠扁平线内侧，将扁平线沿内侧折弯成型。由于为使扁平线侧向折弯弯曲，此时扁平线内侧壁将承受巨大折弯应力，而扁平线的厚度t较薄，单位面积所承受的折弯应力非常大，折弯的结果使得如同图2下所示，弯角内侧的扁平线被压扁形成R角凹坑，此时铜线内侧厚度被挤压变厚，根据扁平线宽厚比的大小，越大宽厚比的扁平线，其内侧厚度与扁平线折弯前厚度t之比d/t就越远大于1，同时，由于扁平线折弯外侧的折弯行程远大于扁平线平均拐弯行程，结果导致折弯角的外侧扁平线被拉伸变薄，这就是立绕后扁平线线圈出现线圈外侧缝隙大，内侧变厚的原因。对于常用宽厚比w/t在3倍以上的扁平线，特别在小R角折弯后，d>>t,使得线圈的最小总长度L＝n×d>>n×t(n为线圈匝数)，这样越小折弯半径，即越小的折弯R角的立绕电感线圈，相同匝数的线圈总的最小长度L变得越长，使得电感的长度尺寸得不到有效控制。

发明内容

本发明针对现有技术中的上述缺点，提供了一种扁平线立绕电感线圈及立绕电感器。

一种扁平线立绕电感线圈，由若干匝扁平线立绕而成，所述扁平线内侧有削角，所述削角的面积之和为所述扁平线原始截面积的3～10％。

优选地，所述扁平线内侧两面有对称的所述削角。

优选地，所述扁平线的最小宽度a大于所述扁平线的原始宽度W的一半，所述扁平线的最小厚度b大于所述扁平线的原始厚度t的一半，即a>0.5W，b>0.5t。

优选地，所述扁平线的规格为1mm×3mm，a＝2/3W，b＝0.6t。

优选地，所述扁平线的规格为1.2mm×6mm，a＝2/3W，b＝2/3t。

优选地，所述扁平线的规格为1.2mm×7mm，a＝5/7W，b＝2/3t。

优选地，所述扁平线的规格为1.8mm×8mm，a＝4.5/8W，b＝1.3/1.8t。