[发明专利]一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用

说明书

本发明公开了一种差模‑共模一体磁芯结构及其制作方法与应用。所述磁芯结构包括第一磁芯和至少两个第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯均具有由带材卷绕制成的封闭环形结构，且至少两个所述第二磁芯均嵌设于第一磁芯的内环中，且各相邻磁芯之间相互紧密贴合。采用本发明的差模‑共模一体磁芯结构制备而成的器件电感漏感低、电磁兼容性好、工艺简单、结构紧凑稳固、更易小型化、节约成本。

技术领域

本发明属于电子磁元件集成领域，具体涉及一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用。

背景技术

随着各种电力电子设备的广泛应用，不同设备之间的电磁干扰会带来噪音、功能紊乱、控制失灵等问题。为减少和消除电磁干扰带来的不良影响，常常采用各种滤波器件，其中共模电感和差模电感已被广泛用来去除电路中的共模噪声和差模噪声。

传统的电路中，为实现共模噪声和差模噪声的滤除，通常需要至少一个共模电感和至少一个差模电感。由于器件小型化的发展趋势，差模-共模一体电感由于能够使用一个电感来实现滤除共模和差模噪声的效果，该器件的集成能大大减少器件的尺寸，与此同时能大大减少配套耗材的使用，该方案逐渐得到较多的应用。

目前的差模-共模一体电感，通常采用铁氧体材料制备，为增强差模电感的抗饱和特性，结构上需要对差模电感磁芯开气隙，此类方案涉及到磁芯的切割、打磨、后续安装等工艺过程，工艺过程比较复杂，且该方案由于有气隙的存在，必然有较多漏磁，存在引入辐射电磁干扰的缺点，不利于提高EMC效果。也有一些技术采用非晶纳米晶等材料制备差模-共模一体电感，然后同样面临需要对差模磁芯开气隙所带来的复杂的工艺流程和EMC效果差等问题。

所以设计一种结构简单，容易制备且漏磁较小的差模-共模一体电感，对于降低电磁干扰、增强电磁兼容性能显得尤为重要。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种差模-共模一体磁芯结构及其制作方法与应用，以克服现有技术的不足。

为实现前述发明目的，本发明采用的技术方案包括：

本发明实施例的一个方面提供了一种差模-共模一体磁芯结构，其包括第一磁芯和至少两个第二磁芯，所述第一磁芯和第二磁芯均具有由带材卷绕制成的封闭环形结构，且至少两个所述第二磁芯均嵌设于第一磁芯的内环中；其中，所述第一磁芯、第二磁芯分别用于形成共模电感、差模电感。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种电感，其包括上述的磁芯结构以及绕设于所述差模-共模一体磁芯结构的线圈。

本发明实施例的另一个方面还提供了一种差模-共模一体磁芯结构的制作方法，其包括：

提供分别具有高磁导率的第一条带和低磁导率的第二条带；

分别以所述第一条带、第二条带卷绕形成具有封闭环形结构的第一磁芯、第二磁芯；

将至少两个所述第二磁芯挤压嵌入所述第一磁芯的内环中。

进一步的，所述第一条带采用非晶条带，并且所述第一条带或第一磁芯是经过热处理的，所述的热处理是在(第一晶化起始温度-100℃)～(第一晶化起始温度-80℃)范围内热处理1～3h；

或者，所述第一条带采用纳米晶条带，并且所述第一条带或第一磁芯是经过多段热处理的，其中第一段热处理是在第一晶化峰和第二晶化峰之间热处理1～3h，第二段热处理是在410℃±30℃的温度下横磁处理1～3h，其中磁场强度为500～2000Oe；

或者，所述第一条带采用坡莫合金条带，并且所述第一条带或第一磁芯是经过热处理的，所述的热处理是在1100～1200℃的温度下进行再结晶热处理1～5h。

进一步的，所述第二条带采用非晶条带，并且所述第二条带或第二磁芯是经过热处理的，所述的热处理是在(第一晶化起始温度-80℃)～(第一晶化起始温度-40℃)范围内热处理1～3h；