CN106601431A - 一种共差模电感 - Google Patents
一种共差模电感 Download PDFInfo
- Publication number
- CN106601431A CN106601431A CN201610978070.3A CN201610978070A CN106601431A CN 106601431 A CN106601431 A CN 106601431A CN 201610978070 A CN201610978070 A CN 201610978070A CN 106601431 A CN106601431 A CN 106601431A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- common
- core
- differential mode
- mode inductor
- inductor according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 19
- 239000011229 interlayer Substances 0.000 claims description 24
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 6
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 claims description 6
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 4
- 229910002796 Si–Al Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000006249 magnetic particle Substances 0.000 claims description 3
- DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N molybdenum nickel Chemical compound [Ni].[Mo] DDTIGTPWGISMKL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims description 3
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000976 Electrical steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 claims 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 claims 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 abstract 1
- 238000002955 isolation Methods 0.000 abstract 1
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000003111 delayed effect Effects 0.000 description 3
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F17/00—Fixed inductances of the signal type
- H01F17/04—Fixed inductances of the signal type with magnetic core
- H01F17/06—Fixed inductances of the signal type with magnetic core with core substantially closed in itself, e.g. toroid
- H01F17/062—Toroidal core with turns of coil around it
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/30—Fastening or clamping coils, windings, or parts thereof together; Fastening or mounting coils or windings on core, casing, or other support
- H01F27/306—Fastening or mounting coils or windings on core, casing or other support
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Coils Or Transformers For Communication (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Abstract
本发明公开了一种共差模电感,包括环形磁芯Ⅰ、与环形磁芯Ⅰ同轴且设置有若干隔层的环形磁芯Ⅱ以及同时绕在环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ上的三组绕组。该电感能够实现对共模干扰电流和差模干扰电流的滤波。
Description
技术领域
本发明涉及滤波电感领域,尤其涉及一种共差模电感。
背景技术
现有的三相共模电感,通常采用环形结构,三个绕组绕向相同,当流入共模电流时,由于共模电流方向(相位)相同,三相磁通量相互叠加,从而实现对共模电流的高阻抗作用,此即三相共模电感的工作原理;当流入三相差模电流时,由于三相差模电流三相之间相位依次滞后120°,三相磁通量合成为0,因此对差模电流无阻抗作用。
现有的三相差模电感,当流入三相差模电流时,由于差模电流三相之间相位依次滞后120°,通常采用三相三柱结构,三个绕组绕向相同,即可实现对差模电流的阻抗作用;当流入共模电流时,由于共模电流方向(相位)相同,三相磁通量抵消,因此对共模电流无阻抗作用。同时,由于现有三相差模电感采用三相三柱结构,中间一相磁路长度与两侧不一样,因此还存在电感不平衡的缺陷。
在当前的很多电路中需要对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波,如光伏逆变器逆变电路,为了能够同时对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波,现在主要使用共模电感和差模电感分别抑制共模电流与差模电流,仅仅将两种电感机械地叠加,存在占用空间大、总成本高、总损耗大等缺点。
发明内容
本发明的主要目的在于提供一种共差模电感,能够同时实现对共模干扰电流和差模干扰电流进行滤波,又能够缩小体积、降低成本以及降低损耗。
为达到以上目的,本发明采用的技术方案为:一种共差模电感,包括环形磁芯Ⅰ、与环形磁芯Ⅰ同轴且设置有若干隔层的环形磁芯Ⅱ以及同时绕在环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ上的三组绕组。
优选地,所述隔层设置在与相邻绕组之间的间隙对应的位置处。
优选地,相邻隔层在圆周上的夹角为120°。
优选地,每个所述隔层的宽度W大致为环形磁芯Ⅱ的磁路总长度的5%。
优选地,所述环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ采用铁氧体、纳米晶、非晶以及硅钢其中的一种材料制成。
优选地,所述隔层采用非导磁材料制成。
优选地,所述隔层采用FR4板材、GPO-3板材其中一种材料制成。
优选地,所述隔层采用金属磁粉芯制成。
优选地,所述金属磁粉芯为铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯或者铁镍钼磁粉芯其中的一种。
优选地,所述共差模电感还包括穿过环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ的中心孔的绝缘板,所述绝缘板包括三个支板,在相连的绕组之间的间隙中***一个所述支板。
与现有技术相比,本发明具有以下有益效果:
1)本发明的电感能够同时对差模干扰电流和共模干扰电流进行滤波,实现了共模电感和差模电感的一体设计,能够有效缩小电感的体积、降低生产和使用成本以及降低损耗;
2)本发明在线圈绕组中同时设置两个磁芯,通过一个磁芯形成共模电感,在另一个磁芯设置有隔层实现差模电感,结构简单,便于生产。
附图说明
图1是根据本发明的一个优选实施例的轴测视图
图2是根据本发明的一个优选实施例的环形磁芯Ⅱ2的主视图
图3是根据本发明的一个优选实施例的环形磁芯Ⅱ2的左视图
具体实施方式
以下描述用于揭露本发明以使本领域技术人员能够实现本发明。以下描述中的优选实施例只作为举例,本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。
如图1-3所示的一种共差模电感,包括底板6、支撑在底板6上且设置有若干隔层3的环形磁芯Ⅱ2和环形磁芯Ⅰ1以及同时绕在环形磁芯Ⅰ1和环形磁芯Ⅱ2上的三组绕组5,所述环形磁芯Ⅰ1同轴地支撑在环形磁芯Ⅱ2上,并且环形磁芯Ⅰ1与环形磁芯Ⅱ2的内缘直径ID相同,外缘直径OD也相同,两者的厚度可以相同可以不同。
所述隔层3有三个,所述隔层3设置在所述环形磁芯Ⅱ2上且与相邻绕组之间的间隙对应的位置处,这样一方面能够减少隔层3处绕组的涡流损耗,一方面增大差模电感的大小。
三组所述绕组5匝数相同、绕向相同、在圆周上等间距分布且均采用铜制成,为了能够使隔层3设置在与相邻绕组5之间的间隙对应的位置,相邻的所述隔层3之间的夹角为120°。
如图2-3所示,每个所述隔层3的宽度W优选大致为磁路总长度的5%,如果太小,则环形磁芯Ⅱ2的有效磁导率过高,电感对差模电流的抗饱和能力差;如果太大,则环形磁芯Ⅱ2的有效磁导率过低,电感抗饱和能力虽好,但差模电感的感值很难设计的很大。
所述环形磁芯Ⅰ1与环形磁芯Ⅱ2均采用磁导率较高的铁氧体、纳米晶、非晶以及硅钢等材料制成。
所述隔层3可采用非导磁材料制成,如FR4板材、GPO-3板材;也可采用磁导率较低的材料制成,如金属磁粉芯,进一步可以为铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯、铁镍钼磁粉芯等,隔层3采用非导磁材料或磁导率较低的材料能够保证差模电感的抗饱和能力。
所述共差模电感还包括由三块支板组成的绝缘板4,所述绝缘板4穿过环形磁芯Ⅰ1和环形磁芯Ⅱ2的中心孔并且每个支板分别***到相应的相邻的绕组之间的间隙中。
本发明的工作原理如下:当流入共模电流时,电感中的环形磁芯Ⅰ1起主要作用,产生较大共模电感,与现在传统三相共模电感相同;环形磁芯Ⅱ2由于有效磁导率低,产生较小的共模电感;当电感的结构、绕组完全对称时,三相共模电感几乎完全一致。
当流入差模电流时,由于三相交流电相位依次滞后120°,电感中的环形磁芯Ⅰ1产生的磁通几乎相互抵消,无感量,并且由于是闭合磁路且无气隙,漏磁极小,对三相差模电流无阻抗作用;环形磁芯Ⅱ2由于隔层3的存在增大了漏感,从而实现了较大的差模电感,且隔层3有效保证了电感的抗饱和能力;当结构、绕组完全对称时,产生的差模电感平衡度最佳。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。
Claims (10)
1.一种共差模电感,其特征在于,包括环形磁芯Ⅰ、与环形磁芯Ⅰ同轴且设置有若干隔层的环形磁芯Ⅱ以及同时绕在环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ上的三组绕组。
2.根据权利要求1所述的一种共差模电感,其特征在于,所述隔层设置在与相邻绕组之间的间隙对应的位置处。
3.根据权利要求2所述的一种共差模电感,其特征在于,相邻隔层在圆周上的夹角为120°。
4.根据权利要求1-3任一项所述的一种共差模电感,其特征在于,每个所述隔层的宽度W大致为环形磁芯Ⅱ的磁路总长度的5%。
5.根据权利要求1-3任一项所述的一种共差模电感,其特征在于,所述环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ分别采用铁氧体、纳米晶、非晶以及硅钢其中的一种材料制成。
6.根据权利要求1-3任一项所述的一种共差模电感,其特征在于,所述隔层采用非导磁材料制成。
7.根据权利要求6所述的一种共差模电感,其特征在于,所述隔层采用FR4板材、GPO-3板材其中一种材料制成。
8.根据权利要求1-3任一项所述的一种共差模电感,其特征在于,所述隔层采用金属磁粉芯制成。
9.根据权利要求8所述的一种共差模电感,其特征在于,所述金属磁粉芯为铁粉芯、铁硅磁粉芯、铁硅铝磁粉芯、铁镍磁粉芯或者铁镍钼磁粉芯其中的一种。
10.根据权利要求1-3任一项所述的一种共差模电感,其特征在于,还包括穿过环形磁芯Ⅰ和环形磁芯Ⅱ的中心孔的绝缘板,所述绝缘板包括三个支板,在相连的绕组之间的间隙中***一个所述支板。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610978070.3A CN106601431A (zh) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 一种共差模电感 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201610978070.3A CN106601431A (zh) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 一种共差模电感 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN106601431A true CN106601431A (zh) | 2017-04-26 |
Family
ID=58590622
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201610978070.3A Pending CN106601431A (zh) | 2016-11-08 | 2016-11-08 | 一种共差模电感 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN106601431A (zh) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107123506A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-01 | 合肥艾克比电子科技有限公司 | 一种低温升的磁环电感器 |
CN107578907A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-12 | 安徽大学 | 一种环形三相交流电感器 |
CN107863242A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-30 | 绵阳伟成科技有限公司 | 一种稳定的电流三相互感器 |
CN107910166A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-13 | 安徽大学 | 一种带女墙环形磁芯 |
CN111462981A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 泰达电子股份有限公司 | 集成磁部件 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1901106A (zh) * | 2005-07-19 | 2007-01-24 | 台达电子工业股份有限公司 | 线圈 |
CN101377972A (zh) * | 2007-08-28 | 2009-03-04 | 台达电子工业股份有限公司 | 滤波元件及其制造方法 |
US20090261939A1 (en) * | 2008-04-22 | 2009-10-22 | Todd Alexander Shudarek | Common mode, differential mode three phase inductor |
CN202275687U (zh) * | 2011-09-21 | 2012-06-13 | 艾默生网络能源有限公司 | 差共模集成电感及电磁干扰滤波器 |
CN104700988A (zh) * | 2015-03-15 | 2015-06-10 | 钟显华 | 三相宽频复合电感及采用该电感的emi滤波电器装置 |
CN205248027U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-18 | 莱尔德电子材料(深圳)有限公司 | 共模扼流圈和共模扼流圈的芯 |
-
2016
- 2016-11-08 CN CN201610978070.3A patent/CN106601431A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN1901106A (zh) * | 2005-07-19 | 2007-01-24 | 台达电子工业股份有限公司 | 线圈 |
CN101377972A (zh) * | 2007-08-28 | 2009-03-04 | 台达电子工业股份有限公司 | 滤波元件及其制造方法 |
US20090261939A1 (en) * | 2008-04-22 | 2009-10-22 | Todd Alexander Shudarek | Common mode, differential mode three phase inductor |
CN202275687U (zh) * | 2011-09-21 | 2012-06-13 | 艾默生网络能源有限公司 | 差共模集成电感及电磁干扰滤波器 |
CN104700988A (zh) * | 2015-03-15 | 2015-06-10 | 钟显华 | 三相宽频复合电感及采用该电感的emi滤波电器装置 |
CN205248027U (zh) * | 2015-12-16 | 2016-05-18 | 莱尔德电子材料(深圳)有限公司 | 共模扼流圈和共模扼流圈的芯 |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107123506A (zh) * | 2017-07-11 | 2017-09-01 | 合肥艾克比电子科技有限公司 | 一种低温升的磁环电感器 |
CN107578907A (zh) * | 2017-10-19 | 2018-01-12 | 安徽大学 | 一种环形三相交流电感器 |
CN107910166A (zh) * | 2017-11-07 | 2018-04-13 | 安徽大学 | 一种带女墙环形磁芯 |
CN107863242A (zh) * | 2017-12-07 | 2018-03-30 | 绵阳伟成科技有限公司 | 一种稳定的电流三相互感器 |
CN111462981A (zh) * | 2019-01-18 | 2020-07-28 | 泰达电子股份有限公司 | 集成磁部件 |
CN111462981B (zh) * | 2019-01-18 | 2024-05-14 | 泰达电子股份有限公司 | 集成磁部件 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106601431A (zh) | 一种共差模电感 | |
US9424984B2 (en) | Integrated capacitor and inductor having co-located magnetic and electrical energy storage volumes | |
CN102610370A (zh) | 一种抗电磁干扰用复合软磁磁心 | |
CN202905391U (zh) | 一种共模电感 | |
CN107430933A (zh) | 地面侧线圈单元 | |
CN104021922A (zh) | 一种可实现绕组非正交解耦的变压器 | |
EP3477666A1 (en) | Balanced-to-unbalanced (balun) transformer | |
CN112906199A (zh) | 一种多变压器电磁解耦与高度磁集成设计方法 | |
US9934903B2 (en) | Integrated capacitor and inductor with low parasitic inductance | |
KR101198031B1 (ko) | 다중의 독립형 자장공간을 가지는 전자장 차폐 변압기 | |
CN103065773B (zh) | 低噪声的开关电源变压器及低噪声开关电源 | |
US20160148747A1 (en) | Transformer | |
JP6233246B2 (ja) | 積層型電子部品 | |
CN102982968B (zh) | 一种用于平面emi滤波器的平面集成emi扼流圈 | |
CN203910415U (zh) | 一种差共模电感及含有该电感的逆变器 | |
CN107742570A (zh) | 一种共差模磁集成电感 | |
CN203218059U (zh) | 一种集成共模电感和差模电感的emc滤波器 | |
CN202275686U (zh) | 一种共模电感、共模滤波器及开关电源电磁兼容电路 | |
CN203118703U (zh) | 一种改善共模辐射干扰的共模电感 | |
KR100996139B1 (ko) | 전력선 통신용 비접촉식 블로킹 필터 및 그 제어 방법 | |
CN203747403U (zh) | 二合一雷电电磁脉冲能量吸收器 | |
US20220108823A1 (en) | Inductor | |
CN106486261A (zh) | 集成emi电感和低频滤波电感的器件 | |
CN205881614U (zh) | 一种基于共差模滤波的集成电感器 | |
CN202887904U (zh) | 电感装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20170426 |
|
WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |