CN106463251B - 电抗器 - Google Patents

Abstract

一种电抗器，具备磁性芯(13、22、52、62、72、82)、和相互相邻配置并且相互电连接的多个线圈(14～17、23～28、32、33、42～45、53～56、63～70、73～80、86～93)。上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的端部处不交链的中间线圈；在上述中间线圈的内侧部分，贯穿有用来形成至少两个以上的闭磁路(F1～F6)的磁路。

Description

电抗器

相关申请的相互参照

本申请基于2014年6月3日提出申请的日本申请号第2014－114861号，在此引用其记载内容。

技术领域

本公开涉及具备磁性芯和线圈的电抗器。

背景技术

在混合动力汽车或电动汽车等中，搭载有具有用来将电动马达驱动控制的大容量的逆变器装置的被称作电力控制单元的驱动装置。在电力控制单元中，设有将电池的直流电压(例如201.6V)升压为高电压(例如最大650V)的升压变换器，将升压后的直流高电压向逆变器装置供给。上述升压变换器具备电抗器、两个开关元件(IGBT或MOSFET)而构成。

作为这种电抗器，已知有在专利文献1中表示的结构。即，如图11所示，电抗器主体1具备磁性芯2和卷装在该磁性芯2上的线圈3，被收容在由铝等的金属构成的框状的盒4内。上述磁性芯2由两条内侧芯部和将它们连结的磁轭部构成为四方状，在内侧芯部上分别卷装线圈3，这些线圈3被串联地连接。并且，在上述盒4的底面上设有铝制的散热板5，电抗器主体1经由树脂制的接合层6接合在散热板5的上表面上。上述接合层6由用来在确保电抗器主体1与散热板5的绝缘的同时提高热传导性的含有添加剂的散热树脂构成。

在上述以往结构中，在电抗器主体1中的距散热板5较近的部分中能够确保冷却性，但在从散热板5或盒4远离的部分、即电抗器主体1的上表面侧部分或磁性芯2的内部中散热性较差。其理由是因为，虽然构成线圈3的铜或铝的热传导率比较高(约200W/mK以上)，但磁性芯2由铁类合金或非晶体、铁素体等构成，热传导率较差(约1～50W/mK)。上述磁性芯2的高度(厚度)方向的尺寸H比较大(几cm以上)，有距散热板5的距离较远的情况，从磁性芯2的散热性较差，由于磁性芯2的铁损等带来的发热，导致温度的异常上升，例如磁性芯2有可能超过耐热而破损。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开2013－30721号公报

发明内容

本公开的目的在于，提供一种具备磁性芯和线圈、比较小型并且具有良好的散热性的电抗器。

有关本公开的一技术方案的电抗器，具备磁性芯、和相互相邻配置且相互电连接的多个线圈。上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的端部处不交链的中间线圈；在上述中间线圈的内侧部分，贯穿着用来形成至少两个以上的闭磁路的磁路。

根据上述电抗器，能够使上述磁性芯薄型化。由此，相对于散热面能够使上述磁性芯的厚度变小，能够提高从上述磁性芯的散热性、进而整体的散热性。

附图说明

本公开的上述或其他目的、结构、优点一边参照下述附图一边根据以下的详细说明会变得清楚。

图1是概略地表示有关本公开的第1实施例的电抗器的结构的立体图。

图2是线圈的部分性的立体图。

图3是概略地表示有关本公开的第2实施例的电抗器的结构的立体图。

图4是概略地表示有关本公开的第3实施例的电抗器的结构的立体图。

图5是概略地表示有关本公开的第4实施例的电抗器的各线圈的连线状态的立体图。

图6有关本公开的第5实施例的电抗器主体的示意性的立体图。

图7是用来说明电抗器主体的制造方法的图。

图8是有关本公开的第6实施例的电抗器主体的概略性的正视图。

图9是有关本公开的第7实施例的电抗器主体的示意性的立体图。

图10是有关本公开的第8实施例的电抗器主体的概略性的正视图。

图11是有关以往技术的电抗器的分解立体图。

图12是概略地表示有关参考例的电抗器的结构的立体图。

具体实施方式

(第1实施例)

以下，参照图1、图2及图12对将本公开具体化的第1实施例进行说明。另外，以下所述的各实施例是将本公开应用在用于混合动力汽车等的电力控制单元等的非绝缘型的升压变换器中的电抗器中的例子。以下，在该实施例的说明中，在叙述方向的情况下，将线圈的排列方向设为横(左右)方向，将线圈的长度方向(卷绕间隙延伸的方向)设为前后方向，设磁性芯的厚度方向(卷绕间隙的贯通方向)为上下方向。另外，横方向对应于第一方向，纵方向对应于第二方向。

图1概略地表示有关本实施例的电抗器主体11的结构，电抗器在盒(仅图示了底板部)内收容电抗器主体11而构成。盒的底板部为散热板12，呈例如由铝等的金属构成的矩形薄板状。上述电抗器主体11具备例如由铁系合金或非晶体等构成的磁性芯13、和多个、在此情况下为4个的线圈14～17。在将4个线圈区别的情况下，在图中从左起依次称作第1线圈14、第2线圈15、第3线圈16、和第4线圈17。

上述磁性芯13在上下(厚度)方向上呈薄型，即在散热板12的平面(前后左右)方向上呈扁平的或稍稍横长的矩形板状，具有3个卷绕间隙18。这些卷绕间隙18以在前后方向上延伸、在上下(厚度)方向上贯通的方式设置。由此，磁性芯13成为如下形态：具备4个脚部13a～13d在前后方向上延伸并分别卷装在上述各线圈14～17上的、并且具有一体地将它们在前后的边部处相连的磁轭部13e、13f。

其中，端部脚部13a、13d位于磁性芯13的图中左右的端部，在它们之间设有中间脚部13b、13c。在本实施例中，端部脚部13a、13d(第1线圈14及第4线圈17)的截面积比其以外的中间脚部13b、13c(第2线圈15及第3线圈16)的截面积小。在图1中设端部脚部13a、13d的截面积为中间脚部13b、13c的一半而进行了图示。另外，虽然没有详细图示，但磁性芯13例如也可以在用模等成形的磁性芯上卷绕线圈14～17，也可以使梳齿状(所谓的E形状)的结构和直线状(I形状)的结构在线圈14～17的装接后结合而构成。

在上述磁性芯13的4个脚部13a～13d上分别卷装第1～第4线圈14～17，但各线圈14～17以磁性芯13的图中上表面的左里部(后部)为卷绕起始部被朝向近前侧卷绕，在此情况下，进行设置以使得全部成为同等的卷数。4个线圈14～17被配置为在作为这些线圈14～17的径向的横方向上排列(相互相邻)。在本实施例中，如图2所示，作为各线圈14～17，优选的是采用平绕线圈(flatwise coils)。另外，相互相邻配置的两个线圈14～17当然这些线圈14～17的长度方向相互不为直角。

此外，如图1所示，第1线圈14的卷结束端部(在图中是前端)与第2线圈15的卷结束端部连接，第2线圈15的卷起始端部(在图中是后端)与第3线圈16的卷起始端部连接，第3线圈16的卷结束端部(在图中是前端)与第4线圈17的卷结束端部连接。由此，4个线圈14～17相互相邻并且相互间被电气地串联连接，从第1线圈14的卷起始端部和第4线圈17的卷起始端部引出一对端子。

如果向上述线圈14～17(一对端子间)通电直流电流，则在各线圈14～17中，向在图1中箭头C所表示的方向流过电流。在相互相邻配置的线圈14～17中，在各相邻部分中向同方向流过电流。具体而言，在左侧的卷绕间隙18中，第1线圈14的右侧面与第2线圈15的左侧面相邻，而在该部分中，第1线圈14及第2线圈15这两方都从上向下方流过电流。

在中央的卷绕间隙18中，第2线圈15的右侧面与第3线圈16的左侧面相邻，但在该部分中，第2线圈15及第3线圈16这两方都从下向上方流过电流。在右侧的卷绕间隙18中，第3线圈16的右侧面与第4线圈17的左侧面相邻，但在该部分中，第3线圈16及第4线圈17这两方都从上向下方流过电流。

通过针对这样的线圈14～17的通电，在磁性芯13内产生磁通，但在磁性芯13中，如图1所示，产生3个闭磁路F1、F2、F3。在此情况下，关于配置在中央部的第2线圈15、第3线圈16，在其内侧部分贯穿着形成两个闭磁路的两个磁路。即，在第2线圈15的内侧的中间脚部13b部分，贯穿着形成闭磁路F1、F2的两个磁路，在第3线圈16的内侧的中间脚部13c部分，贯穿着形成闭磁路F2、F3的两个磁路。

进而，关于设置为使磁通在磁性芯13的端部交链的第1线圈14、第4线圈17，在其内侧贯穿着形成1个闭磁路的磁路。即，在第1线圈14的内侧的端部脚部13a部分，贯穿着形成闭磁路F1的1个磁路，在第4线圈17的内侧的端部脚部13d部分，贯穿着形成闭磁路F3的1个磁路。另外，在本实施例中，第2线圈15及第3线圈16对应于磁通在磁性芯13的端部不交链的中间线圈，第1线圈14及第17的线圈对应于磁通在磁性芯13的端部交链的端部线圈。

如上述那样构成的电抗器主体11被装入到盒内，但在散热板12的平面(前后左右)方向上扁平、即在图中水平方向上扁平地展开，隔着混入有用来提高热传导性的添加剂的绝缘树脂(未图示)被密接固定在散热板12的上表面上。在此情况下，绝缘树脂层为几mm以下的较薄的层。另外，在图1中，散热板12配置在单面侧，但在电抗器主体11的图中也可以在上下两面侧配置散热板。此外，作为散热板12的冷却方式，是空冷或水冷的哪种都可以。

在具备上述结构的本实施例的电抗器中，因在电抗器主体11的驱动时发生的损失所带来的发热经由散热板12被散热。电抗器主体11的整体形状在散热板12的平面方向上扁平、即在图中在水平方向上扁平地展开，在厚度方向上为薄型，所以使电抗器主体11对散热板12(冷却面)及其冷却面接触的面积变大，能够使散热性良好。与此同时，从电抗器主体11(磁性芯13)内部到散热板12的距离较短，容易将内部的热从散热板12散热。特别是在本实施例中，由于作为线圈14～17而采用平绕线圈，所以能够使线圈14～17的卷绕厚度变小，使从磁性芯13到散热板12的距离进一步变短，能够使散热性更好。

顺便说一下，在以往技术所说明那样的、在四方状的磁性芯上卷装着线圈的电抗器中，如果想要使磁性芯薄型化并且构成与本实施例的电抗器主体11同等的磁回路，则可以考虑图12所示的参考例的结构的电抗器主体101。该电抗器主体101是将在薄型的磁性芯102上卷装着串联连接的线圈103、103的单位电抗器104在散热板105上排列3个串联连接而构成的。

但是，在该参考例的电抗器主体101中，整体6个线圈103的整体的高度方向的线圈长度变得比本实施例(4个线圈14～17)大，相应地铜损变大。此外，在该电抗器主体101中，当然与本实施例的电抗器主体11相比为大型。相对于此，在本实施例的电抗器主体11中，能够确保与参考例的电抗器主体101同等的电感(需要的电感)并且使磁性芯13薄型化，能够抑制发热，并且能够使整体的大小小型化。

另外，在本实施例中，能够将第1线圈14、第4线圈17构成为相同的结构，此外能够将第2线圈15、第3线圈16构成为相同的结构，所以只要将预先制造的这些线圈14～17对磁性芯组装、将磁性芯彼此和线圈彼此粘接、然后进行电气连接就可以，能够得到如下优点：能够做成制造性也良好的结构。此外，在图1中，线圈14～17全部以相同的卷数图示，但卷数也可以不同。

此外，在本实施例中，能够将电抗器做成薄型而使重心变低，能够对于搭载在车辆中的情况下的振动做成较强的结构。进而，虽然没有图示，但也可以做成与其他的电子零件(例如平滑电容器)组合而做成用1片散热板12同时冷却的结构，此外，也可以用在电抗器上表面上也设有散热板的两面冷却结构进行冷却。

(第2实施例)

图3表示有关本公开的第2实施例的电抗器的概略结构。另外，在以下所述的各实施例的说明中，对于与上述第1实施例(还有前面叙述的实施例)相同部分赋予相同的标号而省略详细的说明，以与前面的实施例不同的点为中心进行说明。

第2实施例的电抗器主体21在1个磁性芯22上具备多个线圈，在图中从左起依次设有第1线圈23、第2线圈24、第3线圈25、第4线圈26、第5线圈27、第6线圈28。上述磁性芯22在上下(厚度)方向上为薄型，即呈在配置于底部的散热板29的平面(前后左右)方向上扁平地展开的横长的矩形板状，并且在横向上排列地具有在前后方向上延伸且在厚度方向上贯通的5个卷绕间隙18。由此，磁性芯22为如下形态：具备在前后方向上延伸且分别卷装有上述各线圈23～28的6个脚部22a～22f，并且一体地具有将它们在前后的边部处相连的磁轭部22g、22h的形态。

在此情况下，也与上述第1实施例同样，磁性芯22的位于图中左右的端部处的端部脚部22a、22f的截面积构成得比各中间脚部13b～13e的截面积小(在图3的图示中是一半)。各线圈23～28由平绕线圈构成，对于各脚部22a～22f，以上表面的左里侧(后部)为卷起始部而朝向近前侧卷绕为等同的卷数。6个线圈23～28相互相邻并且相互间被电气地串联连接，从第1线圈23的卷起始端部和第6线圈28的卷起始端部引出一对端子。

此外，如果向一对端子间通电直流电流，则在各线圈23～28中向图3中箭头C所表示的方向流过电流。在相互相邻配置的线圈23～28中，在各相邻部分中在同方向上流过电流。由此，在磁性芯22内产生5个闭磁路F1～F5。关于配置在中央部的第2线圈24、第3线圈25、第4线圈26、第5线圈27，分别在其内侧部分(各中间脚部13b～13e)贯穿有形成两个闭磁路的两个磁路。并且，如上述那样构成的电抗器主体21夹着混入有用来提高热传导性的添加剂的绝缘树脂(未图示)被密接固定在散热板29的上表面上。另外，在本实施例中，第2线圈24、第3线圈25、第4线圈26、第5线圈27对应于中间线圈，第1线圈23及第6线圈28对应于端部线圈。

在这样的第2实施例的电抗器中，也与上述第1实施例同样，是具备磁性芯22和线圈23～28的结构，能够得到是比较小型(薄型)就足够、同时能够使散热性良好等的良好的作用效果。此外，与第1实施例的电抗器相比，通过在使整体形状在平面方向上变大的同时、增加线圈23～28的个数，由此能够增加卷数，能够在确保同样的冷却性能的同时使电感增加。

(第3实施例)

图4表示有关本公开的第3实施例的电抗器主体31的结构。该电抗器主体31与上述第1实施例的磁性芯13的电抗器主体11不同之处在于，在端部脚部13a、13d上没有卷装线圈。即，在电抗器主体31中，在与上述第1实施例同等的磁性芯13中，在中间脚部13b上卷装着第1线圈32，在中间脚部13c上卷装着第2线圈33。换言之，本实施例的线圈32、33都是磁通不在磁性芯13的端部处交链的中间线圈。

各线圈32、33由平绕线圈构成，以磁性芯13的图中上表面的左里侧(后部)为卷起始部而朝向近侧卷绕，在此情况下，设为等同的卷数。两个线圈32、33在作为这些线圈32、33的径向的横方向(第一方向)上排列(相互相邻)而配置。这里，第1线圈32的卷起始端部(图中后端)和第2线圈33的卷起始端部被串联连接，从第1线圈32的卷结束端部(图中前端)和第2线圈33的卷结束端部引出一对端子。

如果向上述线圈32、33(一对端子间)通电直流电流，则在各线圈32、33中，向图中箭头C所表示的方向流过电流。由此，在磁性芯13内产生磁通，而在磁性芯13中产生3个闭磁路F1、F2、F3。此外，在该实施例中，上述电抗器主体31也在散热板12的平面方向上扁平、即在图中水平方向上扁平地展开，夹着混入了用来提高热传导性的添加剂的绝缘树脂(未图示)被密接固定在散热板12的上表面上。

在这样的第3实施例的电抗器中，也与上述第1实施例同样，是具备磁性芯13和线圈32、33的结构，能够得到是比较小型(薄型)就足够、同时能够使散热性良好等的良好的作用效果。此外，由于在磁性芯13的端部(端部脚部13a、13d)上没有卷装线圈，所以产生的磁场停留在磁性芯附近，能够有效地防止从线圈的泄漏磁通给外部带来不良影响。

(第4实施例)

图5表示有关本公开的第4实施例的电抗器主体41的结构。在该图5中，将电抗器主体41以立起的状态(使线圈的轴向为上下方向)表示。该第4实施例的电抗器主体41是在磁性芯13上卷装第1线圈42、第2线圈43、第3线圈44、第4线圈45的4个线圈而构成的，但此时的4个线圈42～45的连线状态与上述第1实施例等不同。即，第1线圈42在磁性芯13的端部脚部13a上以图中前表面的左上部为卷起始部被朝向下方卷绕，第2线圈43相对于中间脚部13b，与第1线圈42相反，以图中前表面的右上部为卷起始部被朝向下方反向卷绕。

第3线圈44对于中间脚部13c，以图中前表面的左上部为卷起始部被朝向下方卷绕，第4线圈45相对于磁性芯13的端部脚部13d，以图中前表面的右上部为卷起始部被朝向下方反向地卷绕。进而，第1线圈42的卷结束端部和第4线圈45的卷起始端部被串联连接。并且，位于图中上侧的一方(+)的端子46连接在第1线圈42的卷起始端部、第2线圈43的卷起始端部、第3线圈44的卷起始端部上，另一方(－)的端子47连接在第2线圈43的卷结束端部、第3线圈44的卷结束端部、第4线圈45的卷结束端部上。

由此，在两个端子46、47间，第1线圈42和第4线圈45串联连接得到的构成、第2线圈43、第3线圈44这3个被并联连接。在此情况下，也如果向一对端子46、47间通电直流电流，则在各线圈42～45中向图中箭头C所表示的方向流过电流。由此，在磁性芯13内产生磁通，而在磁性芯13中产生3个闭磁路。此外，在该实施例中，上述电抗器主体41也经由未图示的散热板被冷却。

在这样的第4实施例中，也与上述第1实施例等同样，能够得到是比较小型(在图中前后为薄型)就足够、并且能够使散热性良好等的良好的作用效果。并且，在该实施例中，与将全部的线圈串联连接的情况相比，为低电感、大电流用的电抗器。因而，在设计大电流用的电抗器的情况下该连接方法是有效的。

此外，在本实施例中，在磁性芯13中的端部脚部13a、13d中分别形成的磁路径是1条，在中间脚部13b、13c中分别形成的磁路径是两条。因此，通过将第1线圈42与第4线圈45串联连接、并与第2线圈43及第3线圈44并联连接，能够使穿过全部的脚部13a～13d的磁通密度均匀化，不再有特定的一部分的脚部13a～13d在较少的电流量下磁饱和的问题，能够使直流叠加特性进一步提高。

(第5实施例)

接着，参照图6及图7对本公开的第5实施例进行叙述。另外，在以下的实施例中，设线圈的轴向(长度方向)为上下方向而进行说明。有关该第5实施例的电抗器主体51构成为，在作为整体而呈矩形块状的磁性芯52内以埋入(日语：埋没)状具备多个线圈，例如第1线圈53、第2线圈54、第3线圈55、第4线圈56，被收容在热传导性(散热性)良好的盒(未图示)内。磁性芯52使用例如在磁性粉末(铁类合金或非晶体等)中为了将磁性粉末固定而混合及分散了含有用来提高热传导性的添加剂的散热树脂的、具有流动性的材料，在线圈53～56的收容后通过加热而硬化。

上述各线圈53～56将单线卷绕为中空状的圆筒状、并用绝缘树脂模塑而构成。在此情况下，4个线圈53～56具有等同的卷数，但如图6所示，与第1线圈53、第4线圈56的直径尺寸相比，第2线圈54、第3线圈55的直径尺寸构成得较大。这4个线圈53～56将轴向(长度方向)在图中作为上下方向、以横向排列的形态配置，与第1实施例同样，4个线圈53～56被电气地串联连接。

当制造电抗器主体51时，如图7所示，在矩形箱状的成形模57内收容用来构成磁性芯52的具有流动性的混合粉体，将进行了连线及绝缘的处理的4个线圈53～56以埋入到混合粉体内的方式收容。然后，通过加热处理使混合粉体硬化，由此构成磁性芯52。由此，以将4个各线圈53～56的整周覆盖的方式设置磁性芯52。

在该电抗器主体51中，如果向一对端子间通电直流电流，则在各线圈53～56中，向在图6中箭头C所表示的方向流过电流，在相邻的线圈53～56的相邻部分中，向同方向(从前向后或从后向前)流过电流。在磁性芯52内产生3个闭磁路F1、F2、F3。在第2线圈54的内周部分，贯穿着形成闭磁路F1、F2的两个磁路，在第3线圈55的内周部分，贯穿着形成闭磁路F2、F3的两个磁路。

在这样的第5实施例的电抗器中，也能够得到电抗器主体51整体(磁性芯52)在图中前后方向为薄型，能够得到是比较小型(薄型)就足够、并且能够使盒的从前表面或后表面的散热性变好等良好的作用效果。

(第6实施例)

图8概略地表示有关本公开的第6实施例的电抗器主体61的结构。该电抗器主体61在磁性芯62上具备第1线圈63、第2线圈64、第3线圈65、第4线圈66、第5线圈67、第6线圈68、第7线圈69、以及第8线圈70而构成。线圈63～70在作为线圈63～70的长度方向的纵方向(图中上下方向)上为2列、在横方向上为4个而排列配置。换言之，在上下2段设有上述第1实施例那样的在横方向上排列4个线圈的电抗器。即，在本实施例中，在纵方向(第二方向)上成为列的两个线圈在横方向(第一方向)上以4组排列地配置。

磁性芯62在纵向上以2段设有横向排列有3个的卷绕间隙18、共计6个卷绕间隙18。由此，磁性芯62成为一体地具有上段端部脚部62a、62d、上段中间脚部62b、62c、下段端部脚部62e、62h、下段中间脚部62f、62g、上部磁轭部62i、下部磁轭部62j、以及中间磁轭部62k的结构。中间磁轭部62k为被上段侧和下段侧共用的形态。端部脚部62a、62d、62e、62h与中间脚部62b、62c、62f、62g相比截面积较小，在图8中记载为一半。

线圈63～70分别对于脚部62a～62h全部向相同方向、即从前面侧左上朝向下方被以相同的卷数卷绕。并且，第1线圈63的卷结束端部(下端部)与第2线圈64的卷结束端部连接，第2线圈64的卷起始端部(上端部)与第3线圈65的卷起始端部连接，第3线圈65的卷结束端部与第4线圈66的卷结束端部连接。进而，第4线圈66的卷起始端部与第5线圈67的卷起始端部连接，第5线圈67的卷结束端部与第6线圈68的卷结束端部连接，第6线圈68卷起始端部与第7线圈69的卷起始端部连接，第7线圈69的卷结束端部与第8线圈70的卷结束端部连接。第1线圈63的卷起始端部和第8线圈70的卷起始端部分别连接在端子上。

由此，8个线圈63～70被电气地串联连接，如果向一对端子间通电直流电流，则在各线圈63～70中向图8中箭头C所表示的方向流过电流。在相互相邻配置的线圈63～70中，在各相邻部分中向同方向(从前向后或从后向前)流过电流。在磁性芯62中产生6个闭磁路F1～F6。在中间脚部62b、62c、62f、62g中分别贯穿有形成两个闭磁路F1～F6的两个磁路。在端部脚部62a、62d、62e、62h中贯穿有1个磁路。

在第二方向上成为列的上下的线圈63～70中，构成为，磁通的朝向为同方向，因此，在中间磁轭部62k中，上下段的线圈63～70产生的磁场的朝向为反方向，为相互抵消的朝向。即，在中间磁轭部62k中，闭磁路F1和闭磁路F6的磁通的朝向为相反，闭磁路F2和闭磁路F5的磁通的朝向为相反，闭磁路F3和闭磁路F4的磁通的朝向为相反。

根据这样的第6实施例的电抗器主体61，通过不仅将多个线圈63～70在横向上排列、在纵向上也排列而配置，能够使电感变大，并且将线圈63～70有效率地配置，能够防止整体在一方向上变长(大型化)。虽然没有图示，但通过在电抗器主体61的前后表面上配置散热板，能够使冷却效果较高。并且，特别在本实施例中，由于使中间磁轭部62k中的磁场的朝向为相互抵消的朝向，所以能够抑制该部分中的磁性芯的磁饱和，使中间磁轭部62k的截面积变小。

(第7实施例)

图9概略地表示有关本公开的第7实施例的电抗器主体71的结构。该电抗器主体71在磁性芯72内以上下2段、横4列排列、以埋入状具备第1线圈73、第2线圈74、第3线圈75、第4线圈76、第5线圈77、第6线圈78、第7线圈79、以及第8线圈80而构成。上述磁性芯72作为整体而呈在前后方向上薄型的矩形块状。在此情况下，该磁性芯72与上述第5实施例的磁性芯52(参照图6、图7)同样，通过在成形模(盒)内收容在绝缘树脂中混合了磁性粉末的具有流动性的混合粉体、在内部配置线圈73～80后进行硬化而得到。

并且，线圈73～80与上述第5实施例同样，使用将单线卷绕并整形为圆筒状、用绝缘树脂模塑的结构，与上述第6实施例同样，在连线(串联连接)后，以上下2列、在4个方向上排列4个地以埋入状被收容在磁性芯52内。与第1线圈73、第4线圈76、第5线圈77、第8线圈80的直径尺寸相比，第2线圈74、第3线圈75、第6线圈78、第7线圈79的直径尺寸构成得较大。在该电抗器主体71中，如果向一对端子间通电直流电流，则在各线圈73～80中，向箭头C所表示的方向流过电流，在磁性芯72内产生6个闭磁路F1～F6。

因而，在第7实施例中，也与上述第6实施例同样，在前后方向上是比较小型(薄型)就足够，并且能够使从前表面或后表面的散热性良好，并且能够抑制相当于中间磁轭的部分处的磁性芯72的磁饱和。

(第8实施例)

图10表示有关本公开的第8实施例的电抗器主体81的结构，对与上述第6实施例的电抗器主体61(参照图8)不同的点进行说明。在该第8实施例的电抗器主体81中，在1个磁性芯82上，形成了上段的第1电抗器部81a和下段的第2电抗器部81b不同的两个电抗器。

此外，关于磁性芯82的结构，也由都呈梳齿状(E形状)且上下对称地设置的上部分割芯部83及下部分割芯部84、以及配置在它们中间的、由上下的电抗器部81a、81b共用的1根横长的棒状(I形状)的中间磁轭部(梁部)85构成。在本实施例中，关于其中的中间磁轭部85，由与上部分割芯部83及下部分割芯部84不同的材质、且比其他部分高透磁率的材料构成。

上段的第1电抗器部81a在上部分割芯部83的4个脚部上分别卷装第1线圈86、第2线圈87、第3线圈88、以及第4线圈89而构成。线圈86～89与上述第1实施例的线圈14～17同样，优选的是由平绕线圈构成，设置为在同方向上为等同的卷数，这些线圈86～89被电气地串联。由此，如果向一对端子间通电直流电流，则在各线圈86～89中向箭头C所表示的方向流过电流，产生3个闭磁路F1～F3。

此外，关于下段的第2电抗器部81b，也与第1电抗器部81a同样，在下部分割芯部84的4个脚部上分别卷装第5线圈90、第6线圈91、第7线圈92、以及第8线圈93、将它们电气地串联连接而构成。如果向线圈90～93的一对端子间通电直流电流，则在各线圈90～93中向箭头C所表示的方向流过电流，产生3个闭磁路F4～F6。

在本实施例中，使中间磁轭部85中的闭磁路F1～F6的磁场的朝向为相互抵消的朝向，抑制该部分处的磁性芯的磁饱和，除此以外，由于将中间磁轭部85用高透磁率的材料构成，所以能够降低中间磁轭部85的磁阻。因此，由电抗器81a产生的磁场给电抗器81b带来的影响变小(由电抗器81b产生的磁场给电抗器81a带来的影响也变小)。

在这样的第8实施例中，也在前后方向上为比较小型(薄型)就足够，并且能够使从前表面或后表面的散热性良好，并且能够抑制中间磁轭部85部分处的磁性芯82的磁饱和，将电抗器81a与电抗器82b的磁结合缓和。并且，由于能够将第1电抗器部81a及第2电抗器部81b的两个电抗器构成在1个电抗器主体81中，所以能够实现小型化、低成本化等。另外，也可以代替上述磁性芯82而使用上述第6实施例的磁性芯62。

(其他实施例)

虽然图示省略，但本公开并不限定于上述各实施例，例如能够进行以下这样的扩展、变更。即，在上述第1实施例等中，将线圈用平绕线圈构成，但并不限于此，也可以是扁绕线圈(edgewise coils)或通常的圆线等。此外，并不限于将多个线圈串联连接的结构，也可以进行将一部分串联连接而将一部分并联连接的各种组合。关于磁性芯，也可以是设置缝隙的结构。在使线圈埋入到磁性芯内而设置的情况下，也可以将线圈构成为不是圆筒状而是方筒状。此外，在第1实施例中，在4个脚部13a～13d上全部卷装线圈，但在本公开中，即使不像图4所示的第3实施例那样在位于端部的脚部13a、13d上卷装线圈，也能够构成扁平电抗器。

在上述各实施例中，将本公开向混合动力车用的电力控制单元的升压变换器应用，但也能够应用到充电器的PFC电路或非绝缘型的降压变换器、平滑斩波器等各种用途中。本公开名称为“电抗器”，但在该“电抗器”中当然也包括电感器。除此以外，关于各部的材质、线圈及磁性芯的脚部的个数及配置、线圈的卷数及脚部的截面积(线圈的内径)等，也能够进行各种各样的变形，进而，线圈也可以有在脚部上不卷装线圈的空闲部等，本公开在不脱离主旨的范围内能够适当变更而实施。

Claims (14)

1.一种电抗器，

具备：

磁性芯(13、22、52、62、72、82)；以及

多个线圈(14～17、23～28、32、33、42～45、53～56、63～70、73～80、86～93)，相互相邻地配置，并且相互电连接，且引出一对端子；

上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的端部不交链的中间线圈，在上述中间线圈的内侧部分，通过针对上述多个线圈的通电由此贯穿着用来形成至少两个以上的闭磁路(F1～F6)的磁路，

上述多个线圈构成为，在相互相邻地配置的两个上述线圈的相邻部分中，向同方向流过电流。

2.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈被电串联连接。

3.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈配置为，相互相邻地配置的两个上述线圈的长度方向相互不成为直角。

4.如权利要求3所述的电抗器，

在设上述多个线圈的径方向及长度方向分别为第一方向及第二方向的情况下，上述多个线圈在上述第一方向上排列地配置，或者沿上述第二方向为列的多个上述线圈在上述第一方向上以多组排列地配置。

5.如权利要求4所述的电抗器，

上述多个线圈被配置为，沿上述第二方向为列的多个上述线圈在上述第一方向上多组排列；

在沿上述第二方向为列的各组的上述线圈中，构成为磁通的朝向为同方向。

6.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈被埋入在上述磁性芯内。

7.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈全部是磁通在上述磁性芯的上述端部不交链的上述中间线圈。

8.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的上述端部交链的端部线圈；

上述端部线圈的截面积比上述中间线圈的截面积小。

9.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的上述端部交链的端部线圈；

上述多个线圈全部是等同的卷数；

上述端部线圈的截面积是上述中间线圈的截面积的一半。

10.如权利要求1所述的电抗器，

具备在上述磁性芯上设置了上述多个线圈的电抗器主体(11、21、31、41、51、61、71、81)、以及将在上述电抗器主体驱动时产生的热进行散热的散热板(12、29)；

上述电抗器主体的形态构成为，在上述散热板的平面方向上扁平地展开。

11.如权利要求10所述的电抗器，

上述散热板配置在上述电抗器主体的单面侧或两面侧。

12.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈由平绕线圈构成。

13.如权利要求1所述的电抗器，

上述磁性芯具备在上述线圈的长边方向上延伸的腿部，在上述端部的腿部上没有卷绕线圈。

14.如权利要求1所述的电抗器，

上述多个线圈包括磁通在上述磁性芯的上述端部交链的端部线圈，上述中间线圈与上述端部线圈连接。