一种高散热一体成型电感及其制备方法

文档序号:489101 发布日期:2022-01-04 浏览:5次 >En<

阅读说明:本技术 一种高散热一体成型电感及其制备方法 (High-heat-dissipation integrally-formed inductor and preparation method thereof ) 是由 徐可心 孙洪波 钱江华 林涛 马飞 王伟 吴长和 王劲 于 2021-09-30 设计创作,主要内容包括:本发明提供一种高散热一体成型电感及其制备方法,磁柱上绕制线圈;在绕有线圈的磁芯各表面进行导热材料的第一次涂覆,形成连续的第一导热层;加入磁粉热压成型并烧结固化,在磁柱外围形成磁粉层,获得电感半成品;在电感半成品的外表面进行导热材料的第二次涂覆,形成连续的第二导热层;制作电极,形成一体成型电感。极大提高产品的散热能力,在电感工作过程中及时将热量运输到产品表面,防止内部过热导致电感性能下降。(The invention provides a high heat dissipation integrally formed inductor and a preparation method thereof.A coil is wound on a magnetic pole; performing first coating of heat conducting materials on all surfaces of the magnetic core wound with the coil to form a continuous first heat conducting layer; adding magnetic powder, hot-pressing, molding, sintering and curing to form a magnetic powder layer on the periphery of the magnetic column to obtain a semi-finished inductor product; coating the outer surface of the semi-finished inductor product with a heat conducting material for the second time to form a continuous second heat conducting layer; and manufacturing electrodes to form the integrally formed inductor. The heat dissipation capacity of the product is greatly improved, heat is timely transported to the surface of the product in the working process of the inductor, and the phenomenon that the performance of the inductor is reduced due to internal overheating is prevented.)

一种高散热一体成型电感及其制备方法

技术领域

本发明涉及电感技术领域,尤其涉及一种高散热一体成型电感及其制备方法。

背景技术

电感是闭合回路的一种属性,是一个物理量。当电流通过线圈后,在线圈中形成磁场感应,感应磁场又会产生感应电流来抵制通过线圈中的电流。它是描述由于线圈电流变化,在本线圈中或在另一线圈中引起感应电动势效应的电路参数。电感是自感和互感的总称。提供电感的器件称为电感器。一体成型电感(模压电感)包括座体和绕组本体,座体系将绕组本体埋入金属磁性粉末内部压铸而成,SMD引脚为绕组本体的引出脚直接成形于座体表面。一体成型电感在工作过程中容易发热,由于一体成型电感线圈被埋于电感内部,而带有树脂的软磁粉末导热效果非常差,电感工作时热量无法及时被导出导致产品性能下降甚至有着火爆炸的危险。

发明内容

基于上述问题,本发明提供一种高散热一体成型电感及其制备方法,旨在解决现有技术中电感不容易散热影响电感性能等技术问题。

一种高散热一体成型电感的制备方法,包括如下步骤:

步骤A1,制备形成包括叶摆和磁柱的磁芯,磁柱与叶摆的上表面连接,在磁柱上绕制线圈;

步骤A2,在绕有线圈的磁芯的各个表面分别进行导热材料的第一次涂覆,形成连续的第一导热层;

步骤A3,在磁芯中加入磁粉以进行热压成型并烧结固化,以在磁柱的外围形成一磁粉层,从而获得一电感半成品;

步骤A4,在电感半成品的外表面进行导热材料的第二次涂覆,形成连续的第二导热层;

步骤A5,在形成有第二导热层的电感半成品上制备形成电极,从而形成一体成型电感。

进一步的,第一导热层和第二层导热层均为石墨烯材质、导热硅胶以及导热硅脂中的一种。

进一步的,磁芯为T字型;

连续的第一导热层覆盖叶摆的上表面、叶摆的下表面、叶摆的四个侧表面、磁柱的绕线柱面以及磁柱的顶表面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的上表面和四个侧面。

进一步的,磁柱的顶表面突出于磁粉层的上表面。

进一步的,磁芯为工字型;

叶摆包括第一叶摆和、第二叶摆;

磁柱的上表面连接第一叶摆的下表面,磁柱的下表面连接第二叶摆的上表面,磁粉层在磁柱的外围;

连续的第一导热层覆盖磁柱的绕线柱面、第一叶摆的上表面、第一叶摆的下表面、第一叶摆的四个侧面、第二叶摆的上表面、第二叶摆的下表面以及第二叶摆的四个侧面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的四个侧面。

进一步的,磁芯通过冷压成型并固化形成。

一种高散热的一体成型电感,其特征在于,采用前述的一种高散热的一体成型电感的制备方法制成,包括:

磁芯,包括叶摆和磁柱,磁柱上绕有线圈;

在绕有线圈的磁芯的各个表面分别涂覆有第一导热层;

磁柱的外周形成有由磁粉热压成型并烧结固化的磁粉层,磁粉层的各个外表面涂覆有第二导热层。

进一步的,第一导热层和第二层导热层均为石墨烯材质、导热硅胶以及导热硅脂中的一种。

进一步的,磁芯为T字型;

连续涂覆的第一导热层覆盖叶摆的上表面、叶摆的下表面、叶摆的四个侧表面、磁柱的绕线柱面以及磁柱的顶表面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的上表面和四个侧面。

磁柱的顶表面突出于磁粉层的上表面。

进一步的,磁芯为工字型;

叶摆包括第一叶摆、第二叶摆;磁柱的上表面连接第一叶摆的下表面,磁柱的下表面连接第二叶摆的上表面;

磁粉层在磁柱的外围;

连续涂覆的第一导热层覆盖磁柱的绕线柱面、第一叶摆的上表面、第一叶摆的下表面、第一叶摆的四个侧面、第二叶摆的上表面、第二叶摆的下表面以及第二叶摆的四个侧面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的四个侧面。

本发明的有益技术效果是:本发明提供一种高散热一体成型电感及其制备方法,通过在绕制线圈后第一涂覆导热材料,以及加入磁粉热压后第二次涂覆导热材料。极大提高产品的散热能力,在电感工作过程中及时将热量运输到产品表面,防止内部过热导致电感性能下降。

附图说明

图1为本发明一种高散热一体成型电感的T字型结构示意图;

图2为本发明一种高散热一体成型电感的工字型结构示意图;

图3为本发明一种高散热一体成型电感的制备方法的步骤流程图。

其中,

1-磁芯;

2-线圈;

3-第一导热层;

4-磁粉层;

5-第二导热层;

11-叶摆;

12-磁柱;

11a-第一叶摆;

11b-第二叶摆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

需要说明的是,在不冲突的情况下,本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明,但不作为本发明的限定。

参见图3,一种高散热一体成型电感的制备方法,包括如下步骤:

步骤A1,制备形成包括叶摆和磁柱的磁芯,磁柱与叶摆的上表面连接,在磁柱上绕制线圈;

步骤A2,在绕有线圈的磁芯的各个表面分别进行导热材料的第一次涂覆,形成连续的第一导热层;

步骤A3,在磁芯中加入磁粉以进行热压成型并烧结固化,以在磁柱的外围形成一磁粉层,从而获得一电感半成品;

步骤A4,在电感半成品的外表面进行导热材料的第二次涂覆,形成连续的第二导热层,第二导热层和第一导热层接触;

步骤A5,在形成有第二导热层的电感半成品上制备形成电极,从而形成一体成型电感。

进一步的,第一导热层和第二层导热层均为石墨烯材质、导热硅胶以及导热硅脂中的一种。

具体的,在步骤A5,激光打印电池并电镀形成一体成型电感。

在绕线后以及热压后的半成品表面涂覆石墨烯或其它导热材料,极大地提高了产品的散热能力,在电感工作过程中及时将热量运输到产品表面,防止内部过热导致电感性能下降,在较高电流下工作时性能也不会下降太多。

表1为本发明电感和现有电感的性能比较表。

现有一体成型电感 本发明一体成型电感
线圈匝数 5.5 5.5
初始电感 1.07μH 1.04μH
3A下电感/产品温度 0.94μH/29.6℃ 0.96μH/27.4℃
5A下电感/产品温度 0.88μH/32.2℃ 0.91μH/29.1℃
7A下电感/产品温度 0.82μH/35.5℃ 0.87μH/32.9℃

参见图1,进一步的,磁芯为T字型;

连续的第一导热层覆盖叶摆的上表面、叶摆的下表面、叶摆的四个侧表面、磁柱的绕线柱面以及磁柱的顶表面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的上表面和四个侧面。

进一步的,磁柱的顶表面突出于磁粉层的上表面。

磁柱顶表面突出使得第一导热层和第二导热层更好的接触,将电感的内部的热量散发出去。

参见图2,进一步的,磁芯为工字型;

叶摆包括第一叶摆和、第二叶摆;

磁柱的上表面连接第一叶摆的下表面,磁柱的下表面连接第二叶摆的上表面,磁粉层在磁柱的外围;

连续的第一导热层覆盖磁柱的绕线柱面、第一叶摆的上表面、第一叶摆的下表面、第一叶摆的四个侧面、第二叶摆的上表面、第二叶摆的下表面以及第二叶摆的四个侧面;

连续涂覆的第二导热层覆盖磁粉层的四个侧面。

参见图1,进一步的,磁芯通过冷压成型并固化形成。

一种高散热的一体成型电感,采用前述的一种高散热的一体成型电感的制备方法制成,包括:

磁芯(1),包括叶摆(11)和磁柱(12),磁柱(12)上绕有线圈(2);

在绕有线圈(2)的磁芯(1)的各个表面涂覆有第一导热层(3);

磁柱(12)的外周形成有由磁粉热压成型并烧结固化的磁粉层(4),磁粉层的各个外表面涂覆有第二导热层(5);

第二导热层(3)和第一导热层(5)接触。

进一步的,第一导热层(3)和第二层导热层(5)均为石墨烯材质、导热硅胶以及导热硅脂中的一种。

进一步的,磁芯为T字型;

连续涂覆的第一导热层(3)覆盖叶摆(11)的上表面、叶摆(11)的下表面、叶摆(11)的四个侧表面、磁柱(12)的绕线柱面以及磁柱(12)的顶表面;

连续涂覆的第二导热层(5)覆盖磁粉层(4)的上表面和四个侧面。

磁柱(12)的顶表面突出于磁粉层(4)的上表面。

进一步的,磁芯(1)为工字型;

磁芯(1)包括第一叶摆(11a)、第二叶摆(11b)和磁柱(12);磁柱(12)的上表面连接第一叶摆(11a)的下表面,磁柱(12)的下表面连接第二叶摆(11b)的上表面;

磁粉层(4)在磁柱(12)的外围;

连续涂覆的第一导热层(3)覆盖磁柱(12)的绕线柱面、第一叶摆(11a)的上表面、第一叶摆(11a)的下表面、第一叶摆(11a)的四个侧面、第二叶摆(11b)的上表面、第二叶摆(11b)的下表面以及第二叶摆(11b)的四个侧面;

连续涂覆的第二导热层(5覆盖磁粉层(4的四个侧面。

以上仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。

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