一种罐型磁芯单体及包含它的罐型磁芯的利记博彩app
【技术领域】
[0001] 本发明属于电感器设计技术领域，涉及一种罐型磁芯单体及包含它的罐型磁芯。
【背景技术】
[0002] 传统的电抗器、电感器、变压器等磁性元件一般都为环形、EE、EI、ETD等形状。采用 环形结构，优点在于整体为闭合磁回路，漏磁通相对较小，磁密比较均匀，磁芯整体利用率 较高，但其缺点在于绕线麻烦，往往需要人工操作，不能很好的进行自动化生产；采用EE、 El、ETD形状结构，优点在于加工简单，便于自动化生产，但是容易导致漏磁、边缘磁通的产 生。
[0003] 因此，有必要提供改进的技术方案，以克服现有技术中存在的技术问题。
【发明内容】
[0004] 本发明的目的在于提供一种能电磁兼容、性能优越的磁芯磁性元件。
[0005] 为实现上述目的，本发明提供了一种罐型磁芯单体，包括带有中心孔的圆形底板、 设置在圆形底板上呈C型开口圆环状的罐壁、设置在底板上的中心孔处的中空绕线柱；所 述中空绕线柱与所述罐壁形成环状空隙；位于所述罐壁开口处对应的圆形底板上设有出线 槽；所述底板与罐壁组成外框；
[0006] 在材料选择方面，包括以下三种结构：
[0007] 第一种，所述中空绕线柱与外框为同种磁性材料制成。
[0008] 第二种，所述中空绕线柱与外框为不同种磁性材料制造而成。
[0009] 第三种.所述外框为单一磁性材料结构，所述中空绕线柱为单一磁性材料结构或 多种磁性材料复合结构。
[0010] 其中，所述外框所用磁性材料包括HTC200磁粉芯、FeSi、FeSiAl、FeSiNi、FeNi、 FeNiMo、KAH、KAM;所述中空绕线柱所用材料包括HTC200磁粉芯、FeSi、FeSiAl、FeSiNi、 FeNi、FeNiMo、KAH、KAM、铁氧体、非晶、硅钢片。
[0011] 第一种结构，如此设计可以获得较高的DC-Bias特性，从而在一定的前提下，可以 降低制作成本，其中包括铜线成本和材料成本，并且可以使其更加小型化，提高空间利用效 率。
[0012] 第二种结构，使得结构更加灵活机动，这样的方式方法更加灵活机动，在损耗较 大、温升较高的情况下，可以改变中空绕线柱和外框材料，优先改变中空绕线柱是比较合理 的，因为在中空绕线柱为绕线部位，散热面积和空间较小，因此可以采用单位损耗较小的材 料进行合理配置。
[0013] 第三种结构，较第二种结构更为灵活，通过将中空绕线柱进一步细化，形成多种材 料复合结构，可以更有效地平衡成本的控制与工作效果的优化。
[0014] 本发明还提供了一种罐型磁芯，包含两个罐型磁芯单体，所述两个罐型磁芯单体 呈底板朝外、开口同向叠置结构。
[0015] 优选地，位于两个罐型磁芯单体之间设置有加高层。在大功率电抗、电感器件应用 时，通过的电流是相当大的，同时高频交变损耗同样变大，这样需保证一定设计感量时，就 要考虑改变磁路结构、绕线匝数等条件，加高磁芯可以增加le，在权衡设计条件下，是可以 降低H值的，从而来提升加载感量。空间位置增加，损耗带来的温升可以通过散热面积的增 加来得到部分缓解。
[0016] 与现有技术相比，本发明的有益效果为：
[0017] 磁芯表面升温慢，使用寿命长，并且结构简单，易于加工，绕线方便，适合于机械化 生产，成本易于控制，应用范围广。
【附图说明】
[0018] 图1为本发明的罐型磁芯单体的结构示意图。
[0019] 图2为本发明的罐型磁芯的结构示意图。
[0020] 图3为带有加高层的罐型磁芯的结构示意图。
[0021] 图4为中空绕线柱部分为复合材料结构设计的罐型磁芯的结构示意图。
[0022] 其中，1、中空绕线柱
[0023] 2、罐壁
[0024] 3、环状空隙
[0025] 4、出线槽
[0026] 5、底板
[0027] 6、加高层
【具体实施方式】
[0028] 参照图1，本发明提供的罐型磁芯单体包括带有中心孔的圆形底板、设置在圆形底 板上呈C型开口圆环状的罐壁、设置在底板上的中心孔处的中空绕线柱；中空绕线柱与罐 壁形成环状空隙；位于罐壁开口处对应的圆形底板上设有出线槽；底板与罐壁组成外框。
[0029] 参照图2,本发明提供的罐型磁芯为呈底板朝外、开口同向叠置结构的两个罐型磁 芯单体构成的罐体。
[0030] 参照图3,本发明提供的另一种罐型磁芯结构，位于两个罐型磁芯单体之间设置有 加高层。
[0031] 实施例1
[0032] 参照图2,罐型磁芯的外框和中空绕线柱为一种材料NF60(FeSiSeries)，其经过 测试表现的具体性能如表1:
[0033]
[0034] 表 1
[0035] 表格列出了罐型磁芯的一些磁性能特征数据，电感量、DC加载特性、磁芯损耗等， 下面例举了典型损耗特性曲线和DC-Bias特性曲线。
[0036]
[0037] 表2为损耗特征曲线
[0038]
[0039] 表3为DC-Bias特性曲线
[0040] 以上部分对实施例1中罐型磁芯的电气特性进行了描述表2和表3说明了其具 有相对较低的磁芯损耗特性和极高的DC偏置能力。尤其是DC-Bias上面，在HDC为2000e 时，DC偏置能力在65%以上，此性能在金属磁粉芯中是为数不多的，因此也表现了其应用 在大功率特别是大电流条件下的显著优越性，可以有效的节约材料和使用空间，使设备更 安全可靠和小型化。本实施例中罐型磁芯也可以使用其它材质来制作，如HTC200磁粉芯、 FeSiAl、FeSiNi、FeNi、FeNiMo、KAH、KAM等，不局限于NF60 (FeSiSeries)材料，不同材料会 有不同的电磁特性，可以按照特定要求进行设计和制作性价比高的产品。
[0041] 实施例2
[0042] 参照图4,罐型磁芯的外框采用NF60 (FeSiSeries)材料，中空绕线柱则由 NF60 (FeSiSeries)和S60(FeSiAlSeries)两种材料复合组成，其经过测试表现的具体性能 如表4 :
[0043]
[0044]表 4
[0045] 表格列出了实施例2的罐型磁芯的一些磁性能特征数据，电感量、DC加载特性、磁 芯损耗等，下面的特性曲线对本实施例的罐型磁芯和单一材质实施例1的罐型磁芯的铁心 损耗和DC-Bias进行了比对：
[0046]
[0047] 表5为损耗特性比对曲线
[0048]
[0049] 表6为DC-Bias特性比对曲线
[0050] 本实例对磁罐磁芯的中空绕线柱进行改进，变换为复合配置，采用了FeSiAl (S60) 和FeSi (NF60)进行组合搭配，分别利用了铁硅铝材料的低损耗特性和铁硅材料的高DC偏 置特性，是较为合理和恰当的。在一些特定技术场合，可以做到损耗和DC-Bias的两者兼 顾，可以很好的降低产品温升，并且更加有利于设备的小型集成化。
[0051] 实施例3
[0052] 参照图2,本实施例的罐型磁芯外框采用NF60(FeSi Series)材料，中空绕线柱则 采用S60(FeSiAlSeries)材料，其主要优点是损耗在实施例1的基础上明显减小，且材料成 本会有所下降。设计输入电气条件：Irms/35A，Li :125iiH，开关频率：5kHz，litzl0mm2/23Ts 逆变输出滤波电感器，在此条件条件下，利用PC，实施例1的罐型磁芯和实施例2的罐型磁 芯设计其实都可以满足加载感量需要，综合评估后，优先考虑了本实施例的罐型磁芯，下表 为使用频率5kHz，不同交流磁密度情况下的损耗对数曲线：
[0053]
[0054] 表7为损耗特性曲线
[0055] 设为20%的高频纹波成份，按照ABNA=LiAI进行分析推算，通过对比可以知道 两者在工作点位置的Pcv会有很大差别，本实施例的罐型磁芯较前者下降了约43%，因此此 种设计方式可以使得磁芯整体损耗和温升会有明显下降和改善，提高了整机使用效率。
[0056] 本实例说明在不同的使用环境下，对罐型磁芯可以进行复合优化选配，不仅仅局 限在某一单种材料，可以通过各种材料特性的对比、电气分析计算，进行复合配置使用，从 而使得电路达到最佳的运行状态，做到物廉价美。
[0057] 实施例4
[0058] 参照图3,本实施例的罐型磁芯外框和中空绕线柱材料均为NF60(FeSiSeries)， 进行叠加加高设计，由加高层和标准整体配合结构组成，设计输入电气条件为IDC:60A、 Li:395iiH滤波电感器，采用PCIOOSeries，很显然实施例1中的罐型磁芯已经满足不了实 际要求，因为内部空间不够，多匝的铜线难以缠绕进去，因此本实施例采用了相当于将实施 例1中的罐型磁芯加高设计，绕线采用 ：litzl6mm2/50TS，分析计算：L0=AL*N2/1000=510iiH ，H=0. 4*3. 14*N*I/le=109. 40e，在此磁场条件下DC偏置百分比约为85. 0%，计算加载感量 Li=L0*0. 85=433. 5yH，加载后计算感量是大于电气设计输入感量条件395yH，因此满足设 计要求。
[0059] 以上实施例中设计到的磁性材料还可以采用其他如HTC200磁粉芯、FeSiAl、 FeSiNi、FeNi、FeNiMo、KAH、KAM等材料。
【主权项】
1. 一种罐型磁芯单体，其特征在于，包括带有中心孔的圆形底板（5)、设置在圆形底板 (5)上呈C型开口圆环状的罐壁（2)、设置在底板（5)上的中心孔处的中空绕线柱（1);所 述中空绕线柱（1)与所述罐壁（2)形成环状空隙（3);位于所述罐壁（2)开口处对应的圆 形底板（5)上设有出线槽（4);所述底板（5)与罐壁（2)组成外框。2. 根据权利要求1所述的罐型磁芯单体，其特征在于：所述中空绕线柱（1)与外框为 同种磁性材料制成。3. 根据权利要求1所述的罐型磁芯单体，其特征在于：所述中空绕线柱（1)与外框为 不同种磁性材料制造而成。4. 根据权利要求1所述的罐型磁芯单体，其特征在于：所述外框为单一磁性材料结构， 所述中空绕线柱（1)为单一磁性材料结构或多种磁性材料复合结构。5. 根据权利要求2或3或4所述的罐型磁芯单体，其特征在于：所述外框所用磁性材 料包括HTC200磁粉芯、 所用材料包括HTC200磁粉芯、 硅钢片。6. -种罐型磁芯，其特征在于：包含两个罐型磁芯单体，所述两个罐型磁芯单体呈底 板（5)朝外、开口同向叠置结构。 根据权利要求6所述的罐型磁芯，其特征在于：位于两个罐型磁芯单体之间设置有加 高层（6)。
【专利摘要】本发明属于电感器设计技术领域，提供了罐型磁芯单体，包括带有中心孔的圆形底板、设置在圆形底板上呈C型开口圆环状的罐壁、设置在底板上的中心孔处的中空绕线柱；所述中空绕线柱与所述罐壁形成环状空隙；位于所述罐壁开口处对应的圆形底板上设有出线槽；所述底板与罐壁组成外框。与现有技术相比，本发明的有益效果为：磁芯表面升温慢，使用寿命长，并且结构简单，易于加工，绕线方便，适合于机械化生产，成本易于控制，应用范围广。本发明还提供了一种罐型磁芯，包含两个罐型磁芯单体，所述两个罐型磁芯单体呈底板朝外、开口同向叠置结构。
【IPC分类】H01F1/147, H01F27/24
【公开号】CN104979079
【申请号】CN201410138383
【发明人】柯昕, 庄景芳, 周水泉
【申请人】浙江科达磁电有限公司
【公开日】2015年10月14日
【申请日】2014年4月8日