[发明专利]用于滤波电感器的块状组合磁芯

说明书

技术领域

本发明属于电力电子领域，涉及滤波电感器，具体涉及一种用于滤波电感器的块状组合磁芯。

背景技术

电感器是一种在弱电技术常用的电器元件，电感器的设计原理主要依据电磁基本理论，材料的磁特性、磁导率、磁性材料的加工方法、电感器的结构、磁路的长度、电感器的工作频率、电流、波形特点、是否含有交流分量，这些参数都直接影响到电感器的设计性能。

输出滤波电感器是开关电源的主要元件之一，它与滤波电容一起，对整流后的脉冲方波进行平滑滤波，使其成为纹波很小的直流电压。理想的滤波电感应该满足在不同的直流磁化电流通过时，电感值固定不变。

滤波电感器所选用的磁芯材料一般只允许在一定磁场强度下工作，超过该值，则会因磁芯进入饱和而使其电感量明显下降。为了防止磁芯的饱和，我们将要对电感器的磁心进行重新设计。

目前，在国内的输出滤波电感设计中，设计师们无不例外都根据滤波电感功率的大小选择铁氧体、MPP磁芯等单一材质磁芯，或者ED、CD型等单一形状的磁芯。

铁氧体磁芯具有起始磁导率高和矫顽力低，即容易磁化也极易退磁的特点，与铁粉芯相比，在高频情况下使用，损耗与噪音都会大幅度降低。但是铁氧体的磁导率可达到103数量级，但在无间隙的情况下，通过直流磁化电流时，铁氧体容易进入饱和状态，使磁导率下降，其电感量随着直流磁化电流的增加而迅速下降。

铁硅铝合金磁芯初始磁导率低，用它做磁芯柱电感器将不容易饱和，且线圈所用的匝数较少。铁硅铝合金磁芯具有低损耗、高直流偏磁场下的磁导率不变的宽恒导特性。但由于其磁导率较低，对要求电感量较大的滤波电感器来说，如果只选用它做磁芯的话，则要求其尺寸较大，而且线圈所需的匝数也很多，造成直流压降也较大。

如果采用单一形状的磁芯设计，如CD型硅钢片磁芯，线圈绕制匝数一般都要绕120匝，为了防止饱和，必须在磁芯二端加3mm厚的气隙，增加线圈匝数的同时需要将磁芯体积加大，并且安装时需将磁芯打包，并配有安装底板。这样整个装置的体积会过于庞大。

发明内容

为了解决以上所述缺陷，本发明提供了一种可以自由安装，且结合各材料优点的用于滤波电感器的块状组合磁芯。

本发明的技术方案如下：

用于滤波电感器的块状组合磁芯，包括第一组块、第二组块、第三组块和第四组块四个部分，所述第一组块和第三组块材料为铁氧体，所述第二组块和第四组块材料为铁硅铝合金。

其进一步的技术方案为：所述第一组块和第三组块互相平行，所述第二组块和第四组块互相平行，且与第一组块和第三组块垂直。

其进一步的技术方案为：所述铁氧体为锰锌铁氧体或者镍锌铁氧体。

其进一步的技术方案为：所述组合磁芯中第一组块和第三组块作为电感器的轭铁，所述第二组块和第四组块作为电感器的磁芯柱。

其进一步的技术方案为：所述组合磁芯中第二组块和第四组块作为电感器的轭铁，所述第一组块和第三组块作为电感器的磁芯柱。

本发明的有益技术效果是：

本发明综合了两种磁芯材料的特点，既有了铁氧体磁芯具有起始磁导率高和矫顽力低的优点，又有了铁硅铝合金磁芯不容易饱和，且线圈所用的匝数较少的优点，降低了电感器的噪音，而且损耗和直流电阻都会减小，漏磁场对开关电源的影响也会减小。而且由于没有采用单一固定形状的磁芯，大大地缩小了滤波电感器的体积，降低了制造成本。

附图说明

图1是本发明的示意图。

具体实施方式

如图1所示，用于滤波电感器的块状组合磁芯包括第一组块1、第二组块2、第三组块3和第四组块4四个部分。第一组块1和第三组块3材料为铁氧体，所述第二组块2和第四组块4材料为铁硅铝合金。

第一组块1和第三组块3互相平行，第二组块2和第四组块4互相平行，且与第一组块1和第三组块3垂直。

在使用中，磁芯中铁氧体材料的第一组块1和第三组块3做电感器磁芯的轭铁，铁硅铝合金材料的第二组块2和第四组块4做为电感器磁芯的磁芯柱，磁芯的材料不同，特性可以互补，既能保证滤波电感器在小的直流磁化电流时，有较大的电感量，同时也能确保在大的直流磁化电流通过时仍然具有足够的电感量，从而有效地起到平滑滤波的作用，满足其滤波的要求。

也可以使用磁芯中铁硅铝合金材料的第二组块2和第四组块4做为电感器磁芯的轭铁，铁氧体材料的第一组块1和第三组块3作为电感器磁芯的磁芯柱，同样可以达到综合两种磁芯材料优点的目的。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，本发明不限于以上实施例。可以理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和构思的前提下直接导出或联想到的其他改进和变化，均应认为包含在本发明的保护范围之内。