电感部件和制造电感部件的方法

文档序号:1643235 发布日期:2019-12-20 浏览:19次 >En<

阅读说明:本技术 电感部件和制造电感部件的方法 (Inductive component and method for producing an inductive component ) 是由 马丁·格吕布尔 于 2018-02-21 设计创作,主要内容包括:本发明在几个说明性实施例中涉及电感部件(1a)和用于制造这种电感部件的方法。电感部件(1a)包括汇流排(4a)和至少一个磁芯(6a),该磁芯沿着汇流排(4a)的一部分形成并且在该部分中至少部分地环绕汇流排(4a),其中,所述至少一个磁芯(6a)形成为塑料粘合磁芯或由磁性水泥制成的芯。(The present invention relates in several illustrative embodiments to an inductive component (1a) and a method for manufacturing such an inductive component. The inductive component (1a) comprises a busbar (4a) and at least one magnetic core (6a) which is formed along a section of the busbar (4a) and in which the busbar (4a) is at least partially surrounded, wherein the at least one magnetic core (6a) is formed as a plastic-bonded magnetic core or as a core made of magnetic cement.)

电感部件和制造电感部件的方法

技术领域

本发明涉及具有汇流排的电感部件和制造具有汇流排的电感部件的方法。本发明的特定应用涉及具有这种电感部件的高电流滤波器。

背景技术

电磁兼容性(EMC)是当今电子设备不可或缺的质量特性。这在以下实际情况中尤其明显,即欧盟国家成员国的EMC根据早在1996年欧洲立法者发布的EMC指令反映在国家EMC法律和法规中,以便引入欧洲市场的新电子设备必须遵守在EMC方面的这些指令和法律。

电子设备不仅被理解为是指面向最终用户的即用型设备,而且还被理解为具有其自身功能的电子组件,这些电子组件是系列制造的并且不专门用于安装在特定的固定系统中或最终用户的特定的即用型设备上,是包括在术语“设备”中。虽然诸如电容器、线圈和EMC滤波器等基本部件被排出当前EMC指令之外,但这不适用于由基本部件组成的组件。

在一种关于EMC兼容的方法中,使用合适的滤波器过滤噪声。在电气工程中,差模噪声和共模噪声之间的所谓的引线相关干扰是有区别的。差模噪声被理解为在电气组件或电气部件之间的连接引线上的干扰电压和电流,其在连接引线上以相反方向传播并且叠加在与连接引线上的信号相同的方向上传播的信号。相反,共模噪声被理解为在电气组件或电气部件之间的连接引线上的干扰电压和电流,其在输出引线上以及在这些部件之间的返回引线两者上以相同的相位和电流方向传播。分析和避免这种噪声发生在电磁兼容性的背景下。

通常,耦合到电路中的差模噪声可以由电感耦合(时变磁通量或附近的交流电流线)引起。在噪声占用与有用信号不同的频率范围的情况下,通过使用合适的滤波器,特别是推挽滤波器或D模式扼流圈,可以获得足够的噪声抑制。线路滤波器包括例如针对高频差模噪声的滤波器元件。所谓的高电流滤波器尤其适用于大电流应用,专为抑制大电流应用而设计。示例是用于以大功率在变频器、电力电子设备中抑制以及在风力涡轮机和工业设备中集体抑制的高电流滤波器。

用于D模式滤波器的已知解决方案仅限于大的安装空间,并且仅允许简单的汇流排几何形状,其中汇流排必须通过额外部件固定。由于大部分必须在已知的制造过程中手动完成,因此工业制造相对昂贵。此外,汇流排的设计很大程度上取决于安装D模式滤波器的能力,因此在汇流排设计中必须考虑特定的应用,并且经常导致设计冲突。

在文献DE 10 2015 110142 A1中示出了用作EMC滤波器的汇流排滤波器,其中在几个汇流排上提供几个互连的电感和电容器,以用于滤除差模噪声。在汇流排上放置由单个部件形成或由i型芯组成的芯,每个芯具有气隙。芯由软磁铁氧体材料形成。

从文献DE 19721610 A1中已知一种用于功率转换器装置的扼流圈组件,其中汇流排和具有缠绕在其上的芯线圈的芯组件嵌入绝缘铸件的壳体中。

文献DE 10 2007 007117 A1公开了一种电感部件,其中形成两个线圈,每个线圈由绕组和相应的芯形成,并且两个线圈在壳体中用诸如塑料铁氧体材料的磁性填充材料灌封。

鉴于上述缺点,需要简化工业制造并且在已知D模式滤波器的设计中具有更大的灵活性,以及降低制造成本。

发明内容

通过根据独立权利要求1的电感部件和根据独立权利要求8的用于制造电感部件的方法解决和满足了上述问题和目的。它的有利的实施例在从属权利要求2至7和9至10中限定。

本发明提出了一种解决方案,例如,在已知的D模式滤波器中使用的分立的芯元件,例如,配置为卡扣式芯(特别是卡扣式铁氧体)或由金属粉末制成的环/框架芯,用塑料粘合芯代替,塑料粘合芯通过由塑料铁氧体材料或其中嵌入有磁性颗粒的塑料材料注塑或灌封来提供,或用由所谓的磁性水泥或“磁水泥(magment)”形成的磁水泥芯代替,其中磁传导颗粒嵌入水泥基质中。

这允许在汇流排的设计中具有更大的自由度,因为消除了关于D模式滤波器的芯的可安装性所强加的考虑而施加的限制,并且汇流排与塑料粘合芯的附接可以是易于整合的。除了复杂的汇流排几何形状或汇流排形状的复杂几何形状之外,这还可以为自动化过程中的紧凑安装空间提供D模式滤波器。除了良好的工业可制造性之外,因此也降低了制造成本。

在本发明的一个第一方面中提供了一种电感部件,具有汇流排和至少一个磁芯,该磁芯沿汇流排的部分形成并且在该部分中至少部分地环绕汇流排,其中,所述至少一个磁芯形成为塑料粘合磁芯或由磁性水泥制成的芯。这里,由至少一个磁芯引起的电感部件的电感以与汇流排的形状无关的方式由磁芯和汇流排来确定。这对于扼流圈是非常有利的。

术语“磁芯”应理解为表示电感部件的组成部分,其与作为电导体的汇流排一起形成电感。

在根据第一方面的电感部件的一个有利的配置中,根据第一实施例,所述电感部件中的所述汇流排的暴露的端部部分形成为连接触点,并且还形成暴露在磁芯和端子之间的至少一个汇流排部分以用于电连接到电容器。

在根据第一方面的电感部件的另一个有利的配置中,根据第二实施例的电感部件还包括壳体,所述汇流排至少部分地容纳在所述壳体中,其中,所述至少一个磁芯在壳体中通过塑料注塑技术或塑料灌封技术形成为塑料粘合磁芯。

在根据第一方面的电感部件的另一个有利的配置中,第三实施例中的电感部件还包括至少一个第二磁芯,该第二磁芯形成为塑料粘合磁芯或由磁性水泥制成的芯并且至少部分地环绕所述汇流排,其中,两个所述磁芯沿所述汇流排串联布置,并且在每两个磁芯之间所述形成汇流排部分,以用于电连接到电容器。

在第三实施例的更具说明性的配置中,电感部件还包括壳体,所述汇流排至少部分地容纳在所述壳体中,其中,至少两个磁芯在单独的壳体部分处形成在所述壳体中。

在根据第一方面的电感部件的另一个有利的配置中,作为根据第五实施例的电感部件中的塑料粘合磁芯的磁芯由塑料铁氧体材料或由其中嵌入有磁传导颗粒的塑料材料形成。

在本发明的第二方面中提供了一种高电流滤波器,具有至少一个电容器和根据第一方面的电感部件,其中,所述至少一个电容器电连接到所述汇流排。

在本发明的第三方面,提供了一种用于制造电感部件的方法。根据本文的说明性实施例,该方法包括提供汇流排并形成至少一个磁芯,该磁芯沿所述汇流排的一个部分形成并且在该部分中至少部分地环绕所述汇流排,其中,所述至少一个磁芯形成为塑料粘合磁芯或由磁性水泥制成的芯。

在第三方面的第一实施例中,形成所述至少一个磁芯包括用塑料铁氧体材料或者其中嵌入有磁传导颗粒的塑料材料将所述汇流排嵌件成型,其中,形成至少一个塑料粘合磁芯。

在第三方面的一个实施例中,所述汇流排至少部分地布置在壳体中,并且形成所述至少一个磁芯包括用塑料铁氧体材料或其中嵌入有磁传导颗粒的塑料材料或其中嵌入有磁传导颗粒的水泥将所述汇流排至少部分地灌封在所述壳体中。

本发明的上述第一至第三方面分别提供了一种电感部件和一种用于制造电感部件的方法,其中,塑料粘合磁芯或由磁性水泥制成的磁芯可以比已知的分立的芯能够更好地利用安装空间。

附图说明

从以下对附图的更详细描述中,本发明的其它优点和特征将变得显而易见,其中:

图1示意性地示出了根据本发明的一些说明性实施例的高电流滤波器的电路图;

图2a和2b示意性地示出了根据本发明的一些替代说明性实施例的电感部件的立体图;

图3是根据本发明另外的说明性实施例的电感部件的示意性平面图;并且

图4示出了根据本发明说明性实施例的用于制造电感部件的方法的流程图。

具体实施方式

现在将参考图1描述根据本发明的一些说明性实施例的高电流滤波器1的电路图。高电流滤波器T包括输入端子E和输出端子A以及电连接接地端子M的端子n1和n2。这不是对本发明的限制,并且代替接地端子M可以提供与固定参考电位而不是接地的连接。

三个电感L1、L2和L3串联连接在输入端子和输出端子之间。在输入端子E和电感L1之间***电容C1,其中电容C1的一个电极连接在输入端子E和电感L1之间,而电容C1的另一个电极连接接地M。电感L1和电感L2之间***电容C2,其中电容C2的一个电极连接在电感L1和L2之间,电容C2的另一个电极连接接地M。电感L2和电感L3之间***电容C3,其中电容C3的一个电极连接在电感L2和L3之间,电容C3的另一个电极连接接地M。电感L3和输出端子A之间***电容C4,其中电容C4的一个电极连接在电感L4和输出端子A之间,而电容C4的另一个电极连接接地M。

根据本文的说明性实例,C1=C2=C3=C4可以是真实的。或者,电容C1至C4的至少一个的电容可以不同。

根据一个说明性实例,C1≈C2≈C3≈C4可以是真实的,其中“≈”表示至多30%的偏差,例如,至多20%,优选至多15%,更优选至多10%,大约最多5%。

图1中示意性示出的电路T形成例如更高阶的LC低通滤波器,其中几个LC滤波器串联连接在输入端子E和输出端子A之间。例如,对于二阶LC滤波器,通过串联连接的两个LC滤波器中的每个LC滤波器的一定的衰减/十进制(“每十倍衰减”或“衰减边缘”)达到衰减/十进制到“2”的幂的增强是真实的。在说明性实例假设诸如X dB/十进制每阶数的衰减边缘的情况下,对于整个衰减边缘的n阶滤波器(n个LC滤波器的串联连接)通常产生(X dB/十进制)n,换句话说,对“n”的幂取幂。

图1所示的电路图表示,例如,三阶LC低通滤波器,其中电容C1代表输入电容,第一阶由电感L1和电感L1与接地M之间的电容C2形成,第二阶由电感L2和电感L2与接地M之间的电容C3形成,第三阶由电感L3和电感L3与接地M之间的电容C4形成。例如,可以通过输入电容(目前的电容C1)来确保,输入端子E和输出端子A侧的LC滤波器(L1、C2)、(L2、C3)和(L3、C4)的串联连接接收到质量M的低阻抗,其中增加了输入端子E侧的滤波效果(因为除了另外的电容C2至C4之外还存在对接地M的电容C1)。此外,电容C1可以为可能的电感(未示出)提供短路,其可以在输入侧连接到输入端子并且可以在其上游连接(这避免了连接到输入端子的电感和电感L1的不希望的串联阻抗)。

图1所示的电路图不受本发明的限制,并且可以提供一般电路拓扑结构,其中,提供数量为n1(n1≥1)的电感L1、L2、...、Ln1和数量为n2(n2≥1)的电容C1、...、Cn2。例如,代替图1中的电路,可以通过(n1,n2)=(1,1)或(n1,n2)=(1,2)提供一阶LC滤波器。对于一般电路的说明性实例,以下可以为真:(n1,n2)=(n1,n1),其中n1=n2,或(n1,n2)=(n1,n1+1),其中n2=n1+1。

下面将参考图2a、图2b和图3更详细地描述本发明的各种说明性实施例。

图2a表示根据本发明的一些说明性实施例的电感部件。电感部件1a包括汇流排4a和塑料粘合磁芯6a,塑料粘合磁芯沿着汇流排4a的一部分形成并且至少部分地在该部分中环绕汇流排4a。

根据本文的说明性实例,塑料粘合磁芯6a由塑料铁氧体形成或包括其中嵌入有磁传导颗粒的塑料基质。塑料基质的实例是热塑性材料。根据本发明的具体说明性实例,聚酰胺、PPS或诸如环氧树脂的硬质塑料材料,可用作塑料粘合磁芯的基质材料。磁传导颗粒可以由铁氧体粉末和/或诸如NdFeB的磁性稀土材料粉末形成。

本说明书中的术语“汇流排”应理解如下:术语“汇流排”表示电导体,其被配置用于以至少5A的电流强度操作(取决于应用,汇流排可以是配置用于超过10A的应用,优选超过15A,例如在20A至1000A的范围内)和/或其形成为仅能够不可逆地变形的固体(这在与诸如当缠绕时只要它没有扭结便能够可逆地变形的普通电线或电缆的比较中应理解)。在一个说明性实施例中,汇流排的横截面可以基于由冷却连接和相邻部件确定的最大允许电流密度,并且根据一些说明性实例,可以大于1A/mm2,优选大于3A/mm2,例如在4A/mm2至20A/mm2的范围内。

汇流排4a在其端部包括接触区域8a和10a,其中塑料粘合磁芯6a布置在汇流排4a上方并且沿着汇流排4a布置在接触区域8a和10a之间。

根据说明性实施例,如图2a中示意性所示,汇流排4a可以布置在载体2a上,例如塑料载体上或直接布置在印刷电路板上。为此目的,可以提供保持元件12a、14a,用于将汇流排4a安装在载体2a上。保持元件12a和14a设置在汇流排4a的部分处,它们分别未被塑料粘合磁芯6a覆盖,因此代表暴露的汇流排部分。优选地,保持元件12a、14a沿着汇流排4a布置在塑料粘合磁芯6a与接触区域8a、10a之间。

根据说明性实例,保持元件12a和14a还可以用作接触元件,其适于在汇流排4a和印刷电路板(对应于载体2a或作为对载体2a的补充)之间提供电连接。另外或替代地,保持元件12a和14a可以用作将汇流排4a电连接到分立的电气部件(例如电容器和/或额外的电感)的接触元件。例如,另外的部件与塑料粘合磁芯6a的并联连接可以通过用作接触元件的保持元件12a和14a实现。

接触区域8a和10a通常被配置成在汇流排4a与分别在上游或下游电连接的另外的汇流排(未示出)之间和/或在上游和/或下游电连接的电气或电子部件(未示出)之间提供电接触。换句话说,接触区域8a和10a表示汇流排4a的暴露的端部部分,其形成为连接触点和至少部分暴露在塑料粘合磁芯6a与接触区域8a或10a之间的至少一个汇流排部分(稍后描述),其还可适用于与例如电容器(未示出)电连接。

在具体的说明性实例中,如图2a所示,接触区域8a和10a包括通孔,所述通孔至少部分地穿过汇流排4a并且适于容纳螺钉构件(未示出)以使接触区域8a和10a通过螺钉构件能够与另外的汇流排和/或电气和/或电子部件机械和电气耦合。另外或替代地,接触区域8a和10a可以包括另外的元件(未示出),其被配置为例如通过插头连接、压接连接等方式将汇流排4a连接到另外的汇流排(未示出)和/或电气和/或电子部件(未示出)。

图2a中示意性示出的电感部件1a具有宽度尺寸Ba、长度尺寸La和高度尺寸Ha。根据说明性实例,长度尺寸La可以≥1cm,优选地在3cm至6cm的范围内,例如,在3.5cm至5cm的范围内,例如,在4cm±0.5cm处。根据说明性实例,宽度尺寸Ba可以≥1cm,优选地在3cm至8cm的范围内,例如,在3.5cm至5cm的范围内,例如,在4cm±0.5cm处。根据说明性实例,高度尺寸Ha大于或等于1cm,并且可以满足关系:Ha<La+Ba。此外,根据本文的具体实例,Ha<max(La;Ba)(“Ha小于La和Ba中的较大者”)。

在图2a中示意性地示出的电感部件1a可以如下形成。首先,提供汇流排4a。根据说明性实例,可以对应于安装电感部件1a的安装空间来选择汇流排4a。另外或替代地,可以根据电感部件1a必须呈现的电感特性来选择汇流排4a,例如,根据可用的安装空间和/或待设定的电感部件1a的电感特性的处于非变形状态的汇流排4a的长度(与长度尺寸La平行的长度)和/或汇流排4a的宽度尺寸(与图2a中的宽度尺寸Ba平行的宽度)。

此后,所选择的汇流排4a经受变形以限定汇流排4a的形状,其可取决于可用的安装空间和/或电感部件1a必须呈现的电感特性。例如,汇流排可以弯曲,使得电感部件1a可以安装在可用的安装空间中和/或可以产生特殊的连接几何形状。例如,由端子中的安装情况确定的汇流排的形状可能要求未变形的初始汇流排的变形将根据特定的形状发生,并且例如,形成弯曲成U形的部分,必须满足连接条件或连接几何形状和/或汇流排安装在预定的安装空间中。尽管寄生电容通常是不希望的并且通常被抑制,但是也可以想到附加地或替代地使汇流排变形以便设定汇流排的所需电容值,例如,通过使汇流排分段变形使得例如弯曲成U形的汇流排的部分适于设置寄生电容。

在说明性实例中,如图2a所示,U形部分由分段Aa、Ab和Ac形成。分段Aa和Ab基本上彼此平行布置(“基本上”表示分段Aa和Ab从平行定向相对于彼此最多偏离30°),其中,基本上平行的分段Aa和Ab是通过横向于分段Aa和Ab延伸的连接分段Ac电气和机械连接。塑料粘合磁芯6a根据分段式的说明布置在连接分段Ac上方。通过相对于表面尺寸和长度尺寸(“长度尺寸”应理解为沿着宽度尺寸Ba和长度尺寸La的尺寸)的分段Aa、Ab和Ac的适当选择,实现所需的连接几何形状和/或汇流排4a安装在预定的安装空间中。另外或替代地,可以基于汇流排4a的形状来设置汇流排4a的所需电容。分别根据具体的安装情况或连接几何形状,在未示出的另外的说明性实例中,还可以在汇流排4a的接触区域8a和10a之间形成多个U形部分,例如以蛇形形式。然而,也可以想到更复杂的汇流排4a的形状或几何形状,以便根据应用使汇流排适应预定的连接,例如,在汇流排的给定长度处连接两个端子,和/或提供程序可制造性。

由于这些因素,可以产生复杂的汇流排形状,其可以根据本方法容易地填充有塑料粘合磁芯,如下面将讨论的。

此后,在汇流排4a上形成塑料粘合磁芯6a。例如,塑料粘合磁芯6a可以通过用塑料铁氧体材料或通常包括其中嵌入有磁传导颗粒的塑料基质的材料将汇流排4a包覆成型来形成。或者,塑料粘合磁芯6a可以通过用灌封材料分段式灌封汇流排4a来形成,其中灌封材料包括其中嵌入有磁性颗粒的塑料基质。

此后,分别获得的具有塑料粘合磁芯6a的汇流排4a可以连接到载体2a(例如,塑料载体或印刷电路板)上。

另外或替代地,带有塑料粘合磁芯6a的汇流排4a可以容纳在壳体中,只要汇流排4a尚未为了制造塑料粘合磁芯6a而布置在壳体中。

根据本发明的一些说明性实施例,将参照图2b描述电感部件1b,该些实施例是上面参照图2a描述的实施例的替代方案。

图2b中所示的电感部件1b包括汇流排4b和三个塑料粘合磁芯5b、6b和7b,它们各自沿汇流排4b的一部分形成,并在相应的部分中至少部分地环绕汇流排4b。

根据本文的说明性实例,每个塑料粘合磁芯5b、6b和7b由塑料铁氧体形成或包括其中嵌入有磁传导颗粒的塑料基质。塑料基质的实例是热塑性材料。根据本发明的具体说明性实例,聚酰胺、PPS或诸如环氧树脂的硬质塑料材料,可用作塑料粘合磁芯的基质材料。磁传导颗粒可以由铁粉、铁合金粉末(例如FeSi、NiFe、FeSiAl等)、铁氧体粉末和/或例如NdFeB的磁性稀土材料粉末形成。

汇流排4a在其端部包括接触区域8b和10b,其中塑料粘合磁芯5b、6b和7b布置在汇流排4a上方并且沿着汇流排4a布置在接触区域8b和10b之间。

根据说明性实施例,如图2b中示意性所示,汇流排4b可以布置在载体2b上,例如塑料载体上或直接布置在印刷电路板上。为此目的,至少可以提供保持元件12b、14b,用于将汇流排4b安装在载体2b上。保持元件12b和14b各自可以布置在塑料粘合磁芯5b、6b和7b中的两个塑料粘合磁芯之间。

保持元件12b和14b以说明性方式设置在汇流排4a的部分处,它们分别未被塑料粘合磁芯5b、6b和7b覆盖,因此代表暴露的汇流排部分。保持元件12b设置在塑料粘合磁芯5b和6b之间,而保持元件设置在塑料粘合磁芯6b和7b之间。可以提供另外的保持元件(未示出)。例如,另一个保持元件(未示出)可以设置在塑料粘合磁芯5b和接触区域8b之间,另一个保持元件(未示出)可以设置在塑料粘合磁芯7b和接触区域10b之间。

根据说明性实例,保持元件12b和14b(以及图2b中未示出的(可选的)另外的保持元件)也可以用作接触元件,其适于在汇流排4b和印刷电路板(对应于载体2b或作为对载体2b的补充)之间建立电连接。另外或替代地,保持元件12b和14b可以用作将汇流排4a电连接到分立的电气部件(例如电容器和/或额外的电感)的接触元件。例如,另外的部件与塑料粘合磁芯5b、6b和7b的并联连接可以通过用作接触元件的保持元件12b和14b实现。

在具体的实例中,汇流排4b几乎可以完全被用于塑料粘合磁芯5b、6b、7b的材料环绕,并且只有接触区域8b、10b和分段可以在与保持元件12b和14b机械(和可选地,电气地)接触的汇流排上暴露。在这个实例中,如果保持元件12b和14b还用作电接触元件,通过该电接触元件,汇流排4b可以并联连接到例如分立的电气部件(例如,电容器),则只有汇流排4b的与保持元件12b、14b机械和电连接的表面部分可以不被接触区域8b、10b之间的塑料粘合磁芯5b、6b、7b覆盖。虽然在这种情况下塑料粘合磁芯5b、6b、7b代表连续的材料量,但是通过作为接触元件的保持元件12b和14b提供沿着接触区域8b、10b之间的汇流排的有效电感,使得在这种情况下也可以有效地提及三个塑料粘合磁芯。

接触区域8b和10b通常被配置成在汇流排4b与分别在上游或下游电连接的另外的汇流排(未示出)之间和/或在上游和/或下游电连接的电气和/或电子部件(未示出)之间提供电接触。换句话说,接触区域8b和10b表示汇流排4b的暴露的端部部分,其形成为连接触点并且包括至少部分地暴露在塑料粘合磁芯5b或7b与接触区域8b或10b之间的至少一个汇流排部分(将在后面描述),该至少一个汇流排部分还可以适于与例如电容器(未示出)电连接。

在具体的说明性实例中,如图2b所示,接触区域8b和10b包括通孔,所述通孔至少部分地穿过汇流排4b并且适于容纳螺钉构件以使接触区域8b和10b通过螺钉构件(未示出)能够与另外的汇流排和/或电气和/或电子部件机械和电气耦合。另外或替代地,接触区域8b和10b可以包括另外的元件(未示出),其被配置为例如通过插头连接、压接连接等方式将汇流排4b连接到另外的汇流排(未示出)和/或电气和/或电子部件(未示出)。

图2b中示意性示出的电感部件1b具有宽度尺寸Bb、长度尺寸Lb和高度尺寸Hb。根据说明性实例,长度尺寸Lb可以是≥1cm,优选地在3cm至6cm的范围内,例如,在3.5cm至5cm的范围内,例如,在4cm±0.5cm处。根据说明性实例,宽度尺寸Bb可以是≥1cm,优选地在3cm至6cm的范围内,例如,在3.5cm至5cm的范围内,例如,在4cm±0.5cm处。根据说明性实例,高度尺寸Hb大于或等于1cm,并且可以满足关系:Hb<Lb+Bb。根据本文的具体实例,Hb<max(Lb;Bb)(“Hb小于Lb和Bb中的较大者”)可以是真实的。

在图2b中示意性地示出的电感部件1b可以如下形成。首先,提供汇流排4b。根据说明性实例,可以对应于安装电感部件1b的安装空间来选择汇流排4b。另外或替代地,可以根据电感部件1b必须呈现的电感特性来选择汇流排4b,例如,根据可用的安装空间和/或待设定的电感部件1b的电感特性的处于非变形状态的汇流排4b的长度(与长度尺寸Lb平行的长度)和/或汇流排4b的宽度尺寸(平行于图2b中的宽度尺寸Bb的宽度)。

此后,所选择的汇流排4b经受变形以限定汇流排4b的形状,其可取决于可用的安装空间和/或可呈现具体连接几何形状。例如,由端子中的安装情况确定的汇流排的形状可能要求未变形的初始汇流排的变形将根据特定的形状发生,并且例如,形成弯曲成U形的部分,必须满足连接条件或连接几何形状和/或将汇流排安装在预定的安装空间中。还可以想到所选汇流排的变形可以取决于电感部件1b必须呈现的电感特性。例如,汇流排可以弯曲,使得电感部件1b可以安装在可用的安装空间中。例如,可以在汇流排4b中的接触区域8b和10b之间形成几个U形部分,例如以蛇形形式(图2b中未示出)。但是也可以想到更复杂的汇流排4b的形状或几何形状。根据具体的安装情况或连接几何形状,在未示出的其他说明性实例中,也可以在汇流排4b的接触区域8b和10b之间形成几个U形部分,例如以蛇形形式。然而,也可以想到更复杂的汇流排4b的形状或几何形状,以便根据应用将汇流排调整到预定的连接,例如,在给定长度的汇流排处连接两个端子,和/或提供程序可制造性。由于这些因素,可以产生复杂的汇流排形状,其可以根据本方法容易地填充有塑料粘合磁芯,如下面将讨论的。

此后,在汇流排4b上形成塑料粘合磁芯5b、6b和7b。例如,塑料粘合磁芯5b、6b和7b可以通过用塑料铁氧体材料或通常包括其中嵌入有磁传导颗粒的塑料基质的材料将汇流排4b嵌件成型来形成。或者,塑料粘合磁芯5b、6b和7b可以通过用灌封材料分段式灌封汇流排4b来形成,其中灌封材料包括其中嵌入有磁传导颗粒的塑料基质。这不是对本发明的限制,但是一些塑料粘合磁芯也可以通过嵌件成型形成,而其他塑料粘合磁芯通过灌封形成。

此后,分别获得的具有塑料粘合磁芯5b、6b和7b的汇流排4b可以连接到载体2b(例如,塑料载体或印刷电路板)。

另外或替代地,带有塑料粘合磁芯5b、6b和7b的汇流排4b可以容纳在壳体中,只要汇流排4b尚未为了制造塑料粘合磁芯5b、6b和7b而布置在壳体中。

现在将参考图3描述本发明的另外的说明性实施例。

图3示意性地示出了电感部件100的俯视图,该电感部件100包括壳体101和至少部分地布置在壳体中的汇流排104。如图3所示,汇流排可以延伸到壳体中,并且具有适当形成的接触区域(未示出)的接触端108和110可以从壳体101伸出以形成汇流排104的连接触点。这不是对本发明的限制,汇流排104可以替代地完全容纳在壳体101中(未示出)

壳体101包括彼此分开的壳体部分A1、A2、A3、A4和A5。分开的壳体部分的数量是任意的,并且可以根据预期的应用适当地选择。在图4所示的实施例的实例中,五个壳体部分A1至A5由形成在壳体中的分隔壁TW1、TW2、TW3和TW4形成。这不是限制,并且壳体101内的壳体部分可以通过合适的分隔壁以任何方式提供。尽管分隔壁TW1至TW4被示出为平行于壳体101的侧壁延伸,但是这不是对本发明的限制,并且也可以提供任何形状的分隔壁,特别是弯曲的分隔壁,而不是平面分隔壁。

在分隔壁TW1至TW4中设置有用于容纳汇流排104的凹槽(未示出),汇流排104延伸穿过这些凹槽(未示出),使得汇流排104穿过各个壳体部分A1至A5。分隔壁TW1至TW4中的凹槽(未示出)可以根据汇流排104的形状(在变形过程之后获得,如先前关于图2a和图2b所述)形成在分隔壁TW1至TW4中。优选地,凹槽和汇流排104可以以这种方式彼此匹配,该方式使得相邻的壳体部分尽管有凹槽但通过在凹槽中延伸的汇流排104密封在灌封材料上。这意味着当将灌封材料填充到壳体部分中时,优选地,当汇流排104***凹槽中时,没有灌封材料通过凹槽离开。可以使用聚酰胺、PPS或诸如环氧树脂的硬质塑料材料作为灌封材料,其可以与在灌封材料中提供磁性颗粒的铁粉、铁合金粉末(例如,FeSi、NiFe、FeStAl等)、铁氧体粉末和/或例如NdFeB的磁性稀土材料粉末混合。

通过灌封各个壳体部分,在图3的所示的实例中的壳体部分A2和A4通过灌封材料灌封,该灌封材料包括其中嵌入有磁性颗粒的塑料基质,可以在汇流排104上分段地提供塑料粘合磁芯,例如图3所示的塑料粘合磁芯106a和106b。为了提供塑料粘合磁芯106a和106b的所需电感,可以在壳体部分A2和A4提供合适形状的汇流排104,例如,用于设置在壳体部分A2和A4中延伸的一定长度的汇流排104,其影响用于壳体部分A2的塑料粘合磁芯106a的电感和用于壳体部分A4的塑料粘合磁芯106b的电感。另外或替代地,可以设想例如根据U形部分设置所需的电容值,例如,图3中对于例如壳体部分A4所示,和/或根据应用,使汇流排104适应预定的端子,例如,在汇流排104的给定长度处连接两个端子,和/或提供工艺工程可制造性。由于这些因素,可以产生复杂形状的汇流排104,其可以容易地填充有塑料粘合磁芯,如下面将讨论的。

根据一些说明性实施例,壳体部分A1中的汇流排104通过接触点112a在接触端108和塑料粘合磁芯106a之间电连接到可容纳在壳体部分A1中的电容113a。电容113a,例如容纳在壳体部分A1中的电容器,还可以通过接触点Ma连接到壳体101外部的地线。这不是对本发明的限制,并且电容113a也可以设置在壳体101的外部。

根据一些说明性实施例,壳体部分A3中的汇流排104通过接触点112b在接触端106a和塑料接合的磁芯106b之间电连接到电容113b,例如,可以容纳在壳体部分A3中的电容器。容纳在壳体部分A3中的电容113b还可以通过接触点Mb连接到壳体101外部的地线。这不是对本发明的限制,而是电容113b也可以设置在壳体101的外部。

根据一些说明性实施例,壳体部分A5中的汇流排104通过接触点112c在接触端110和塑料粘合磁芯106b之间电连接到可容纳在壳体部分A5中的电容113a。电容113c,例如容纳在壳体部分A5中的电容器,还可以通过接触点Mc连接到壳体101外部的地线。这不是对本发明的限制,而是电容113c也可以设置在壳体101的外部。

根据说明性实施例,电容113a、113b和113c可以被提供为分别容纳在壳体部分A1、A3和A5中的分立的电气部件。或者,电容113a、113b和113c可以设置在印刷电路板(未示出)中或连接到印刷电路板(未示出),其中印刷电路板(未示出)可以代表壳体101的基部C(未示出)或者分别布置在壳体101的基部(未示出)上。

现在将参照图4描述根据本发明的用于制造电感部件的说明性方法。在步骤S1中,提供汇流排。汇流排可以在步骤S1中提供,例如,如上面关于图2a所解释的。优选地,在步骤S1中提供的汇流排在步骤S1之前经受变形,使得在步骤S1中提供的汇流排具有所需的形状(例如,用于适应将要提供汇流排的安装空间,和/或用于设定所需的电气特性)。

此后,在步骤S2中,可以形成至少一个塑料粘合磁芯,其根据说明性实施例沿汇流排的一部分形成,并且至少部分地在该部分中环绕汇流排。

根据本文的具体说明性实例,至少一个塑料粘合磁芯可以在步骤S2中通过用塑料铁氧体材料将汇流排嵌件成型来形成,或者通常通过用将磁传导颗粒嵌入其内的塑料材料将汇流排嵌件成型来形成。

根据本文的替代示例,汇流排可以在步骤S1和步骤S2之间至少部分地布置在壳体中。在步骤S2中,然后可以通过将汇流排至少部分地用塑料铁氧体材料或通常是其中嵌入有磁传导颗粒的塑料材料灌封在壳体中来形成至少一个塑料粘合磁芯。塑料基质的实例是热塑性材料。根据本发明的具体说明性实例,聚酰胺、PPS或诸如环氧树脂的硬质塑料材料,可用作塑料粘合磁芯的基质材料。磁传导颗粒可以由铁粉、铁合金粉末(例如FeSi、NiFe、FeSiAl等)、铁氧体粉末和/或例如NdFeB的磁性稀土材料粉末形成。

或者,磁芯可以由磁性水泥形成,其中壳体部分用磁性水泥灌封,并且磁性水泥固化。

随后将具有至少一个塑料粘合磁芯的汇流排附接和/或电连接到载体材料,例如塑料载体或印刷电路板。

在本发明的特定说明性实施例中,如上面参考图2a、图2b、图3和图4所解释的,可以通过将电感部件耦合到电容来提供高电流滤波器,如上面根据如图1的电路图所解释的。相应形成的高电流滤波器可以代表一阶或更高阶滤波器,如参考图1大致所示。

例如,可以在滤波器模块中提供电感部件以滤除差模噪声。根据所提供的汇流排的适当变形,也可以使用复杂的汇流排几何形状,因为与具有磁芯的已知解决方案相比,塑料粘合磁芯不提供汇流排形状的限制,例如通过折叠环绕汇流排折叠或折断的铁氧体提供磁芯,如上面关于说明性实施例所述,塑料粘合磁芯可以比分立的芯更好地利用给定的空间。因此,也可以制造滤波器模块用于紧凑的安装空间。制造过程可以是自动化的,或者可以包括自动注塑工艺或灌封工艺。在通过灌封制造塑料粘合磁芯的工艺中,省去了通过附加部件额外固定汇流排。

由于前述优点和汇流排设计的很大自由度,在这方面工业制造得到改善,因为根据电感部件的可安装性的要求,对汇流排的设计没有限制。

在本发明的特定说明性实施例中,对于具有非常大的横截面的高电流滤波器,可以进行汇流排的几乎整个嵌件成型,其中仅可以排除例如电容的其他部件连接的区域。或者,可以进行汇流排的几乎整个灌封,而不是几乎整个塑料铁氧体嵌件成型,其中可以通过灌封提供组件的额外机械保护。

在大的电感范围内通过塑料粘合磁芯可以容易地调节塑料粘合磁芯的电感,例如在10nH至200nH的范围内,优选在40nH至90nH的范围内或在150nH至300nH的范围内。

上面参考图1至3描述了塑料粘合磁芯,其中磁传导颗粒嵌入塑料基质中。这不是对本发明的限制,并且也可以提供将磁传导颗粒嵌入水泥基质(所谓的磁性水泥或“磁水泥”)中。因此,在图1至3的描述中,术语“塑料粘合芯”也应该包括磁性水泥,其中磁芯的尺寸在大于0.5m的范围内,特别是在至少1m的范围内。

15页详细技术资料下载
上一篇:一种医用注射器针头装配设备
下一篇:线圈装置、带基板的线圈装置及电连接箱

网友询问留言

已有0条留言

还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!

精彩留言,会给你点赞!