一種電感及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電氣設(shè)備領(lǐng)域，特別指一種電感及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著電子工業(yè)的發(fā)展，在各種開關(guān)電源、UPS、光伏逆變器、風(fēng)能等電源中，濾波器、 扼流圈、變壓器和電抗器等大量應(yīng)用于電路控制系統(tǒng)中。濾波、整流和逆變等都可以應(yīng)用到 電感元件。
[0003] 電感器或電抗器的使用對(duì)于現(xiàn)代電子工業(yè)的發(fā)展有著至關(guān)重要的作用，傳統(tǒng)工藝 制作的電感元件已不能完全適用于未來小型化、自動(dòng)化的發(fā)展需求，因此，需要開發(fā)一種高 性能、小型化的并可以自動(dòng)化批量制造的電感器或電抗器，以適應(yīng)現(xiàn)代電子科技的高速發(fā) 展。
[0004] 傳統(tǒng)電感器或電抗器的制造工藝過程主要包括：
[0005] 一、磁環(huán)類磁芯，人工穿線或機(jī)器輔助穿線，這種電感制造工藝繁瑣，生產(chǎn)過程成 本高，對(duì)磁環(huán)的一致性要求較高。而且大多數(shù)電感需要采用手動(dòng)或者半自動(dòng)化的方式在磁 芯表面繞制絕緣線圈，不易實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)自動(dòng)化。對(duì)于工業(yè)大批量生產(chǎn)來說，需要耗費(fèi)較多的人 力和時(shí)間，這必然也會(huì)提高生產(chǎn)的成本，極大的限制了電感的發(fā)展和現(xiàn)代電子信息技術(shù)的 進(jìn)步。另外存在著1)線繞空間利用率低；2)由于存在高頻或高壓短路可能，需要在線材與 生產(chǎn)工藝做較強(qiáng)的預(yù)防措施和較多的測(cè)試手段進(jìn)行分選。
[0006] 二、貼片式傳統(tǒng)繞線功率電感，由于采用鐵氧體作為磁路材料，它的磁通密度相對(duì) 較低，需要更多的匝數(shù)來設(shè)計(jì)電感元件，因此直流電阻相對(duì)較高，通流能力也因?yàn)楣ぷ鳒囟?限制而相對(duì)較低。
[0007] 三、骨架類鐵氧體，可機(jī)器輔助繞制與自動(dòng)化。但由于漏磁通的引入導(dǎo)致線圈發(fā) 熱，需要增大線徑等提高散熱的方法進(jìn)行應(yīng)用時(shí)的溫度降額使用，電感工作時(shí)也不時(shí)會(huì)產(chǎn) 生機(jī)械或電磁諧振噪音。也就是說由于可靠性要求的存在，所以需要增加繞線成本降低漏 磁來滿足降額。分段氣隙的方法也只能部分解決或提高繞制空間利用率。
[0008] 四、"工"字型鐵氧體或合金類，可通過自動(dòng)化生產(chǎn)。此類功率電感絕大部分由于考 慮到小型化，采用高阻態(tài)的鎳鋅鐵氧體，采用"工"字磁芯為主體磁芯材料繞制而成。它不可 避免存在如下應(yīng)用中的瓶頸：1)電感抗跌落性能不理想，"工"字形電感結(jié)構(gòu)決定了其遠(yuǎn)離 磁芯中柱的電感本體邊緣邊承受跌落或沖擊能力變得薄弱，在跌落沖擊時(shí)容易導(dǎo)致磁芯破 碎等異常：2)由于開磁通的影響，它的漏磁通相對(duì)較大；雖然"工"字型繞線目前相當(dāng)一部 分產(chǎn)品采用導(dǎo)磁膠填充磁芯的側(cè)面凹槽以增強(qiáng)其機(jī)械強(qiáng)度，減少漏磁干擾。但這種導(dǎo)磁膠 灌封結(jié)構(gòu)在應(yīng)用中也存在如下缺陷：1)導(dǎo)磁膠灌封過程中不可避免存在氣泡等結(jié)構(gòu)缺陷， 這樣一來導(dǎo)致線圈與導(dǎo)磁膠不能充分接觸從而導(dǎo)致電感應(yīng)用過程中線圈散熱不良及噪音 等異常情形，縮短電感的使用壽命、使客戶電路性能變差；2)它的耐電流能力并沒有提高；
[0009] 五、傳統(tǒng)繞線功率電感，絕大部分采用開放、熱縮套管、導(dǎo)磁膠等方式組成，（主要 根據(jù)客戶產(chǎn)品應(yīng)用條件、可靠、穩(wěn)定要求制成并選用）其結(jié)構(gòu)對(duì)漏磁的屏蔽效果并不理想， 電感元件工作時(shí)對(duì)其周邊器件、電源模塊等電磁場(chǎng)敏感類元器件造成漏磁干擾，從而使得 客戶產(chǎn)品性能變差，EMC對(duì)策成本增加。
[0010] 六、傳統(tǒng)繞線功率電感因結(jié)構(gòu)和磁芯材料發(fā)展的局限性，針對(duì)高額定電流的電感 產(chǎn)品其體積、外型尺寸受到了一定限制，不適合客戶高密度布板以及對(duì)體積和空間要求較 高的便攜式電子產(chǎn)品，與新型發(fā)展起來的疊層和平板型功率電感相比存在一定的局限性。
[0011] 中國發(fā)明專利公告號(hào)CN201199472Y揭示了一種一體成型粉壓式電感器，包括導(dǎo) 磁體和漆包線圈，所述導(dǎo)磁體與線圈之間為一體成型結(jié)構(gòu)，構(gòu)成所述導(dǎo)磁體的材料緊密填 充于所述主體的內(nèi)部、并緊密包覆于所述主體的外部；所述延伸部伸出到所述導(dǎo)磁體外部 形成該電感器的電極端。這種方式一定程度上解決了電感線繞空間利用率低的問題，但是 其電感性能有待進(jìn)一步加強(qiáng)。
[0012] 鑒于此，我們提供一種新型的磁復(fù)合結(jié)構(gòu)的一體成型電感。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0013] 本發(fā)明提出一種電感，用以解決上述問題。
[0014] 本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的：
[0015] 一種電感，包括：漆包線圈和設(shè)于所述漆包線圈內(nèi)的第一磁粉層，所述第一磁粉層 外還依次包覆有第二磁粉層和鐵氧體層，所述第一磁粉層、第二磁粉層和鐵氧體層的密度 依次減小。
[0016] 進(jìn)一步，所述第一磁粉層密度為5. 5?7g/cm3。
[0017] 進(jìn)一步，所述第二磁粉層密度為5?6g/cm3。
[0018] 進(jìn)一步，所述鐵氧體層密度為4. 5?5. 5g/cm3。
[0019] 進(jìn)一步，所述鐵氧體外還設(shè)有散熱器。
[0020] 本發(fā)明還提供一種電感制造方法，包括以下步驟：
[0021] (1)模具設(shè)計(jì)與備料
[0022] 根據(jù)所需電感形狀設(shè)計(jì)制造模具，模具包括從小到大的第一模具、第二模具和第 三模具，并根據(jù)所需電感的電氣特性制備用于構(gòu)成所述第一磁粉層的第一鐵基合金粉末、 用于構(gòu)成所述第二磁粉層的第二鐵基合金粉末和用于構(gòu)成所述鐵氧體的第三鐵基合金粉 末，根據(jù)所需電感的電氣特性制備所述漆包線圈并繞制呈螺旋狀；
[0023] ⑵制造
[0024] 將鐵基合金粉末注入所述第一模具，待成型后取出，即得所述第一磁粉層，并將成 型后的第一磁粉層置于所述漆包線圈的空腔內(nèi)，形成磁芯體；將所述磁芯體設(shè)于所述第二 模具中，注入所述第二鐵基合金粉末，使得第二鐵基合金粉末包裹所述磁芯體，待成型后即 得所述第二磁粉層；將所述第二磁粉層設(shè)于所述第三模具中，注入所述第三鐵基合金粉末， 使得第三鐵基合金粉末包裹所述第二磁粉層，待成型后即得所需電感。
[0025] 進(jìn)一步，所述步驟（2)中各所述鐵基合金粉末采用壓鑄或者注射方式成型。
[0026] 進(jìn)一步，根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的一種電感制造方法，其特征在于：在成型過程 中，對(duì)各鐵基合金粉末施以一定的壓力，保持所述第一磁粉層密度為5. 5?7g/cm3、所述第 二磁粉層密度為5?6g/cm3、所述鐵氧體層密度為4. 5?5. 5g/cm3。
[0027] 本發(fā)明的有益效果是：通過上述方案，本發(fā)明電感將線圈埋入于磁芯里面，簡(jiǎn)化了 磁芯的生產(chǎn)工藝，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化制造，且電感的EMI效果好；耐電流與工作溫度較傳統(tǒng)一體 成型電感元件提高30%，電感的外觀形狀可任意設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)形狀的多樣化，一體成型結(jié) 構(gòu)可避免可聽范圍的音頻噪音。
【附圖說明】
[0028] 為了更清楚地說明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0029] 圖1為本發(fā)明一種電感的實(shí)施例1的剖視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖中，1為第一磁粉層，2為漆包線圈，3為第二磁粉層，4為鐵氧體層。
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普