[实用新型]一种各气隙平面沿磁芯柱交错布置的电感器

说明书

本实用新型属于磁性元件的基本电气元件领域，特别涉及到功率电子高频磁性元件。

众所周知，现有的带磁芯的电感器元件，除了没有气隙结构的铁粉磁芯是由单一结构的磁芯组成的以外，其余的电感器磁芯都是由两个或两个以上的磁芯结构组成的，并通过各个磁芯的端面来构成有气隙的电感器，这就使得电感器有两个或两个以上的气隙。对现有的带气隙的电感器，这些气隙的端面平面在原理的考虑上，一般是处在各磁芯柱(或线圈的长边方向)的同一高度的平面上的。如果各个气隙的长度相同，则各个气隙的上端面是处于同一个平面，而下端面也是处于同一个平面。如果各个气隙的长度不完全相同，则各气隙的中线是处于同一个平面，或各气隙的上端面或者下端面是处于同一个平面。总之，从气隙布置上来说，电感器的各个气隙基本上是处于各磁芯柱同一个平面上的。这种电感器的气隙布置方式并不是很有利于减少电感器线圈损耗。现有的电感器，其气隙在磁芯柱上的位置或者是位于磁芯柱的中部，或者是位于磁芯柱的顶部。

虽然现在有的电感器气隙布置采用分布气隙结构，即将一个较大的集中气隙分散为若干个较小的分布气隙，以利于降低线圈的损耗。但这使得电感器的制造复杂很多。

电感器的气隙布置方式，对电感器的线圈损耗有很大的影响，这是因为气隙的布置方式会影响进入线圈窗口的磁通，而进入线圈窗口的磁通对线圈的涡流损耗有很大的影响，从而影响了线圈损耗，降低了电感器的性能。现有的带集中气隙的电感器的气隙布置方式，无论是EI型、EE型，UU型，UI型或具有气隙结构的其他形式，其各个气隙基本上是处在同一个平面上的，且这一平面是位于磁芯柱的中部或顶部。

本实用新型的目的是：寻找一种电感器的新的气隙布置方式及对应的简单的磁芯结构形式，以降低进入线圈窗口的磁通，从而降低线圈的涡流损耗。

实现本实用新型的技术方案是：电感器由两个或两个以上磁芯，两个或两个以上气隙以及一个线圈组成，磁芯和气隙组成了磁通回路，磁通回路与线圈交链，由于特殊的气隙布置方式和对应的磁芯结构，使得电感器中相邻两个磁芯柱上的气隙平面在磁芯柱上是位于不同平面上，气隙采用沿磁芯柱方向上的交错布置方式，各个磁芯柱的长短不一样，并错开一定的距离。

使电感器相邻两个磁芯柱上的气隙端面在磁芯柱(或线圈的长边)方向上错开一定的距离，而不是位于同一个平面上。如果磁芯柱上有两个以上的气隙，则各个气隙采用沿磁芯柱(或线圈的长边)方向上的交错布置方式。通过对气隙位置和错开距离的设计，可使进入线圈窗口内的磁场尽量降低。

本实用新型具有以下特点：

1、电感器相邻磁芯柱上的各气隙在沿磁芯柱(或线圈窗口的长边)的方向上，不是位于同一个平面上，而是有错开一定的距离。

2、设计各个气隙在磁芯柱上的位置和错开的距离，可以使相邻磁芯柱间的磁压尽量降低，从而降低线圈的损耗，提高电感器的性能。

3、与新的气隙布置方式相对应的新的磁芯结构形式，各相邻磁芯柱的长短相差明显。

4、以简单的磁芯结构和气隙布置方式，在不增加制造和工艺复杂性的情况下，降低了电感器的线圈损耗，提高了电感器的性能。

现结合附图并通过实施例进一步对本实用新型的结构情况加以说明：

图2是现有的电感器的气隙和磁芯结构。各个气隙的长度相同，各个气隙的上端面是处于同一个平面，而下端面也是处于同一个平面。

图3是现有的电感器的气隙和磁芯结构。虽然各个气隙的长度略有不同，但各个气隙的中心平面是位于同一个平面上。

图4是现有的气隙和磁芯结构。气隙的上端面位于同一个平面，但气隙长度略有不同。

图5是现有的具有分布气隙的电感器结构。虽然各个气隙不是位于同一个平面上，但是是位于同一个磁芯柱上。

图6是本实用新型的电感器磁芯结构。由两个不同形状的磁芯组成，气隙布置方式由中柱气隙和边柱气隙组成结构示意图。

图7是本实用新型的电感器磁芯结构。由两个相同形状的磁芯组成。气隙布置方式由中柱气隙和边柱气隙组成结构示意图。

图8是本实用新型的电感器。磁芯为低截面平板式结构，由多个磁芯组成的结构示意图。

图9是本实用新型的电感器。磁芯由两个相同形状的磁芯组成的结构示意图。

图10是本专利技术应用到具有分布气隙电感器的情况。

图11是本实用新型应用电磁场理论中的安培环路定律进行分析的示意图。

图12是本实用新型气隙布置方式下相邻磁芯柱间的磁压分布图

图13是本实用新型气隙布置方式下相邻磁芯柱间的磁压分布图