CN104517700A - 共模扼流圈 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种共模扼流圈，该共模扼流圈不在2个绕组之间设置间隔就能够得到高的特性阻抗。共模扼流圈(1)具备：沿x轴方向延伸的磁芯(12)、卷绕于磁芯(12)的卷芯部(14)的绕组(20)、以与绕组(20)并行的方式卷绕于卷芯部(14)的绕组(21)。当从与x轴方向正交的z轴方向观察时，绕组(21)的重叠部(α)与绕组(20)重叠。另外，绕组(21)的除重叠部(α)以外的部分相对于绕组(20)与x轴方向大致平行地排列。

Description

共模扼流圈

技术领域

本发明涉及共模扼流圈(Common mode choke coil)。

背景技术

作为以往的共模扼流圈，已知有专利文献1所记载的共模扼流圈。在这种以往的共模扼流圈中，通过在被卷绕于卷芯部的2个绕组之间设置间隔，来得到高的特性阻抗。

然而，在以往的共模扼流圈中，由于在2个绕组之间设置间隔，所以存在无法在有限的卷芯部的空间内得到多的匝数这样的问题。

专利文献1：日本专利第3973027号公报

发明内容

本发明的目的在于，提供一种能够得到高的特性阻抗的共模扼流圈。

本发明的一方式所涉及的共模扼流圈的特征在于，具备：

磁芯，其具有沿轴向延伸的卷芯部；

第1绕组，其卷绕于上述卷芯部；以及

第2绕组，其以与上述第1绕组并行的方式卷绕于上述卷芯部，

在从与上述轴向正交的方向观察时，上述第2绕组的一部分与上述第1绕组重叠，

上述第2绕组的剩余部分相对于上述第1绕组与轴向大致平行地排列。

在本发明的一方式所涉及的共模扼流圈中，以与第1绕组并行的方式卷绕于卷芯部的第2绕组的一部分，在从与卷芯部的轴向正交的方向观察时，与上述第1绕组重叠。由此，能够不在第1绕组和第2绕组之间设置间隔，就得到高的特性阻抗。

根据本发明，能够不在共模扼流圈中的2个绕组之间设置间隔就得到高的特性阻抗。

附图说明

图1是一实施例的共模扼流圈的外观图。

图2是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。

图3是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。

图4是制造过程中的共模扼流圈的剖面图。

图5是变形例的共模扼流圈的外观图。

图6是表示与一实施例的共模扼流圈相当的样品、及作为比较例的共模扼流圈的样品中的、特性阻抗与频率之间的关系的曲线图。

图7是变形例的绕组型电子部件的外观图。

图8是表示与一实施例的共模扼流圈相当的样品、及作为比较例的共模扼流圈的样品中的、特性阻抗与频率之间的关系的曲线图。

图9是作为变形例的绕组型电子部件的外观图。

附图标记说明：1、1A、1B…共模扼流圈；12…磁芯；14…卷芯部；18…凸缘部；21…绕组(第1绕组、第2绕组)。

具体实施方式

(共模扼流圈的结构，参照图1)

参照附图对一实施例所涉及的共模扼流圈1进行说明。以下，将卷芯部14的中心轴所延伸的方向定义为x轴方向。另外，当从x轴方向俯视时，将沿凸缘部16的长边延伸的方向定义为y轴方向，将沿凸缘部16的短边延伸的方向定义为z轴方向。其中，x轴、y轴以及z轴相互正交。

如图1所示，共模扼流圈1具备磁芯12、绕组20、21以及外部电极22～25。

磁芯12例如由铁素体(ferrite)、金属磁性体、氧化铝等磁性材料、绝缘材料构成，包括卷芯部14和凸缘部16、18。

卷芯部14是沿x轴方向延伸的棱柱状的部件。但是，卷芯部14并不局限于棱柱状，也可以是圆柱状。

凸缘部16、18设置在卷芯部14的x轴方向的两端。具体而言，凸缘部16设置在卷芯部14的x轴方向的负方向侧的一端。凸缘部18设置在卷芯部14的x轴方向的正方向侧的另一端。

凸缘部16呈长方体状的形状。另外，在凸缘部16的z轴方向的正方向侧的面S1上，凸部16a、16b按照从y轴方向的负方向侧朝向正方向侧依次排列的方式设置。另外，凸部16a、16b以隔开间隔从而相互不接触的状态排列。凸部16a若从z轴方向俯视则呈大致矩形状，位于x轴方向的正方向侧的边L1、与位于y轴方向的正方向侧的边L2所成的角被实施倒角。另外，凸部16a的z轴方向的正方向侧的面S2为平面。凸部16b若从z轴方向俯视则呈矩形状，凸部16b的z轴方向的正方向侧的面S3为平面。

凸缘部18呈长方体状的形状。另外，在凸缘部18的z轴方向的正方向侧的面S4上，凸部18a、18b按照从y轴方向的负方向侧朝向正方向侧依次排列的方式设置。另外，凸部18a、18b以隔开间隔从而相互不接触的状态排列。凸部18a若从z轴方向俯视则呈矩形状，凸部18a的z轴方向的正方向侧的面S5为平面。凸部18b若从z轴方向俯视则呈大致矩形状，位于x轴方向的负方向侧的边L3与位于y轴方向的负方向侧的边L4所成的角被实施倒角。另外，凸部18b的z轴方向的正方向侧的面S6为平面。

另外，凸缘部16、18关于通过卷芯部14的中心且与z轴平行的直线对称。

外部电极22～25由Ni-Cr、Ni-Cu、Ni等Ni系列合金、Ag、Cu、Sn等构成。外部电极22以覆盖凸部16a的面S2及其周围的方式设置。外部电极23以覆盖凸部16b的面S3及其周围的方式设置。外部电极24以覆盖凸部18a的面S5及其周围的方式设置。外部电极25以覆盖凸部18b的面S6及其周围的方式设置。

绕组20、21是卷绕于卷芯部14的导线，通过用聚氨酯等绝缘材料覆盖以钢、银等导电性材料为主要成分的芯线而构成。

绕组20(第1绕组)以当从x轴方向的正方向侧俯视时一边逆时针环绕一边向x轴方向的正方向侧行进的方式卷绕于卷芯部14。绕组20的x轴方向的负方向侧的一端在面S2上与外部电极22连接，绕组20的x轴方向的正方向侧的另一端在面S5上与外部电极24连接。

绕组21(第2绕组)按照与绕组20并行的方式卷绕于卷芯部14。即，绕组21以当从x轴方向的正方向侧俯视时一边逆时针环绕一边向x轴方向的正方向侧行进的方式卷绕于卷芯部14。另外，绕组21的x轴方向的负方向侧的一端在面S3上与外部电极23连接，绕组21的x轴方向的正方向侧的另一端在面S6上与外部电极25连接。

而且，绕组21当从z轴方向(与x轴方向正交的方向)观察时，其一部分与绕组20在2处重叠。将该绕组20与绕组21重叠的部分称为重叠部α。另外，绕组21中的除重叠部α以外的部分(剩余部分)，按照相对于绕组20沿x轴方向(与轴向平行)排列的方式卷绕于卷芯部14。其中，在重叠部α，绕组20与绕组21的x轴方向的位置关系调换。位置关系调换后的绕组20和绕组21以该状态在卷芯部14卷绕一定距离，这之后，绕组20与绕组21再次重叠，绕组20与绕组21的位置关系还原。

(绕组型电子部件的功能)

在以上那样构成的绕组型电子部件1中，具有以下说明的功能。

在绕组型电子部件1中，设置成绕组20、21的相互的中心轴一致，所以由流入到绕组20的电流产生的磁通量通过绕组21，并且由流入到绕组21的电流产生的磁通量通过绕组20。

这时，由共模的电流产生的磁通量的方向是相同的方向。因此，在绕组20、21产生的磁通量彼此成为一体而相互增强，从而对共模的电流产生阻抗。

另一方面，在流过正常模(normal mode)的电流的情况下，在绕组20产生的磁通量与在绕组21产生的磁通量为反方向。因此，相对于正常模的电流，不产生阻抗。根据以上，绕组型电子部件1作为共模扼流圈发挥作用。

(绕组型电子部件的制造方法参照图2～图4)

以下，对实施例的绕组型电子部件的制造方法进行说明。

首先，准备成为磁芯12的材料的以铁素体为主要成分的粉末。然后，将准备的铁素体粉末填充至凹模。用凸模对填充后的粉末进行加压，由此形成卷芯部14的形状及凸缘部16、18的形状。

接下来，在卷芯部14及凸缘部16、18成型结束之后进行烧制，完成磁芯12。

然后，在磁芯12的凸缘部16、18的凸部16a、16b、18a、18b形成外部电极22～25。具体而言，首先，使凸部16a、16b、18a、18b浸渍于盛满Ag糊(paste)的容器，使Ag糊附着于各凹部。接下来，使附着的Ag糊干燥并进行烧制，由此在凸部16a、16b、18a、18b形成作为底层电极的Ag膜。然后，通过电镀等，在Ag膜上形成Ni系列合金的金属膜。根据以上，形成外部电极22～25。

接下来，向磁芯12的卷芯部14卷绕绕组20、21。在卷绕绕组20、21时，如图2所示，改变绕组20和绕组21的x轴方向的一部分的间隔，任意一方的绕组与另一方的绕组重叠的方式进行卷绕。然后，将绕组20、21的两端预先从卷芯部14引出规定量。其中，根据卷绕时的绕组20、21与卷芯部的密接状态、卷绕时的绕组彼此的间隔等，存在如图3所示，绕组20和绕组21的x轴方向的位置关系完全地调换的情况(本实施例)，和如图4所示，绕组20与绕组21重叠，但绕组20和绕组21的位置关系不完全调换的情况(后述的第2变形例)。

最后，通过热压焊将绕组20、21的引出部分与外部电极22～25连接。经过以上那样的工序，完成绕组型电子部件1。

(效果参照图1、图5和图6)

在共模扼流圈1中，以与绕组20并行的方式卷绕于卷芯部14的绕组21，当从与x轴方向正交的方向观察时，在其重叠部α与绕组20重叠。由此，能够不在绕组20与绕组21之间设置间隔，就得到高的特性阻抗。

本申请发明者为了确认上述效果而进行了实验。具体而言，实验使用与共模扼流圈1相当的第1样品、图5所示那样的重叠部α比第1样品多2个的变形例的第2样品、以及从第1样品删除重叠部α的第3样品来测定特性阻抗。其中，各样品的大小为2.0mm×1.2mm×0.9mm。

实验的结果，如图6所示，在40MHz～200MHz的范围内，相对于第3样品的特性阻抗，第1样品的特性阻抗约高5Ω，相对于第1样品的特性阻抗，第2样品的特性阻抗约高5Ω。在其他频率中也是：相对于第3样品的特性阻抗，第1样品的特性阻抗高，相对于第1样品的特性阻抗，第2样品的特性阻抗高。根据该结果，示出了伴随着重叠部α的增加，特性阻抗增加。即，确认出通过绕组20与绕组21的重叠，能够得到高的特性阻抗。

然而，在共模扼流圈1中，为了得到高的特性阻抗不需要在绕组20与绕组21之间设置间隔。因此，在共模扼流圈1中，与通过在2个绕组之间设置间隔来得到高的特性阻抗的以往的共模扼流圈相比，能够得到多的匝数。其结果是，共模扼流圈1与以往的共模扼流圈相比，能够得到大的共模阻抗。

另外，在以往的共模扼流圈中，在2个绕组之间设置有间隔，所以2个绕组能够沿卷芯部的轴向移动。由此，难以使2个绕组的间隔保持恒定，从而在以往的共模扼流圈中，难以得到稳定的特性阻抗。另一方面，在共模扼流圈1中，不存在2个绕组的间隔，根据是否将2个绕组重叠来获得高的特性阻抗，所以比以往的共模扼流圈更能够获得稳定的特性阻抗。

(第1变形例，参照图7和图8)

如图7所示，第1变形例的共模扼流圈1A与共模扼流圈1的不同点在于绕组的线匝数。

具体而言，在共模扼流圈1A中，与共模扼流圈1相比，绕组20、21的线匝数少，所以存在在接近的绕组之间设置有间隔的部分。由此，在共模扼流圈1A中，能够控制接近的绕组的间隔，其结果是，能够使特性阻抗更高。共模扼流圈1A中的其他结构与共模扼流圈1相同。因此，上述绕组的线匝数以外的说明如在电子部件1的说明那样。

本申请发明者为了确认上述效果而进行了实验。具体而言，实验使用与共模扼流圈1A相当的第4样品、重叠部α比第4样品多2个的第5样品、以及从第4样品删除重叠部α的第6样品来测定特性阻抗。其中，各样品的大小为2.0mm×1.2mm×0.9mm。

实验的结构如图8所示，示出了在30MHz～1GHz的范围内，第6样品的特性阻抗为约80Ω，样品4的特性阻抗为约100～115Ω，样品5的特性阻抗为约160～175Ω。因此，根据该结果，确认出在共模扼流圈1A中，能够得到比共模扼流圈1更高的特性阻抗。

(第2变形例，参照图9)

如图9所示，第2变形例的共模扼流圈1B与共模扼流圈1的不同点在于，重叠部α的前后的绕组20、21的位置关系。

具体而言，在共模扼流圈1B中，在重叠部α，绕组20与绕组21不完全交叉。因此，在共模扼流圈1B中，没有如共模扼流圈1那样绕组20和绕组21的x轴方向的位置关系完全调换。共模扼流圈1B中的其他结构与共模扼流圈1相同。因此，上述绕组的除线匝数以外的说明如在电子部件1的说明那样。

(其他实施例)

本发明所涉及的共模扼流圈并不限定于上述实施例，在其要旨的范围内能够进行种种变更。例如，绕组的线匝数、绕组的间隔、磁芯中的卷芯部、凸缘部的形状、材料等是任意的。另外，也可以在一部分设置将绕组紧密卷绕的部分，在其他部分设置间隔进行卷绕等，分别将上述实施例进行组合。

综上所述，本发明对共模扼流圈有用，在能够得到高的特性阻抗方面优良。

Claims (3)

1.一种共模扼流圈，其特征在于，

具备：

磁芯，其具有沿轴向延伸的卷芯部；

第1绕组，其卷绕于所述卷芯部；以及

第2绕组，其以与所述第1绕组并行的方式卷绕于所述卷芯部，

当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组的一部分与所述第1绕组重叠，

所述第2绕组的剩余部分相对于所述第1绕组与轴向大致平行地排列。

2.根据权利要求1所述的共模扼流圈，其特征在于，

当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组与所述第1绕组在2处重叠。

3.根据权利要求1所示的共模扼流圈，其特征在于，

当从与所述轴向正交的方向观察时，所述第2绕组与所述第1绕组在4处重叠。