CN2514469Y - 功能材料复合结构磁芯 - Google Patents

Abstract

本实用新型功能材料复合结构磁芯属于磁性材料,它结构简单,只通过较方便的更改结构,就可实现不同的性能要求,可利用多种磁性材料的特异性于复合结构中组合配置形成电磁兼容性强的复合元件,还可获得电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求,有着广泛的应用价值和广阔的市场前景。

Description

功能材料复合结构磁芯

本实用新型功能材料复合结构磁芯，所属技术领域为磁性元件，在本实用新型以前，现有技术中大多是用单一的磁性材料做整个磁芯，如铁氧体、铁粉芯、坡莫合金、非晶体材料、微晶体材料、硅钢软磁材料，也有用两种不同的磁性材料制成片状叠加在一起做成磁芯的，无论是单一的，还是叠加的结构，都不能有效的发挥多种材料的综合性能，如高磁导率铁氧体、镍锌高频铁氧体，饱合磁感应强度不高、磁导率较低、温度稳定性一般，居里点较低，，但使用频率范围宽，高达兆赫级、应力敏感性不强、价格也便宜；铁粉芯磁导率低、应力敏感性不强、饱合磁感应强度高、价格便宜；硅钢低频交直流特性俱佳、应力敏感性小、价格便宜；坡莫合金具有优异低频、中频的综合软磁性能，但价格高、应力敏感性强；非晶及微晶合金软磁材料具有较优异的低频、中频软磁特性，但应力敏感性强、价格较高，各种材料的单一性能总是有利有弊，能够使它们的优点互补就需要组合材料，组合结构的变化达到B-H磁滞回线形状变化，从而引起相应电磁特性参数变化，获得连续或突变的电磁特性，以适应不断发展的电力电子技术的各种要求。

本实用新型的目的是：提供一种功能材料复合结构磁芯，它是用铁氧体、铁粉芯、硅钢、非晶、超微晶、坡莫合金等软磁材料、永磁铁氧体及钕铁硼有效配置组合于复合结构，可以使用一种或多种磁性材料做磁芯，可使一种磁性材料通过简单的结构变化实现多种用途，比如可使饱和磁感应强度增加或减少等，由于电磁特性参数变化，而产生不同的用途，可利用多种磁性材料的特异性，形成综合软磁性能优异、电磁兼容性强的复合元件，还可获得连续或突变的电磁特性，以适应电力、电子技术及通讯行业的特殊要求特别是用于变压器、电感、尖峰抑制器、滤波器、互感器等。

本实用新型的技术方案是这样的：使用硅钢、铁氧体或铁粉芯等磁性材料做成圆形、长圆形或矩形的环盒，环盒上有环盒盖，采用硅钢、铁氧体、铁粉芯、或辐向永磁铁氧体、钕铁硼制成，环盒内槽里装有超微晶(纳米晶)、非晶、坡莫合金、硅钢磁芯，磁芯可以是单层也可以是多层的，在环盒及盖的圆形、长圆形或矩形环外壁和内孔壁上附着或套有绝缘不低于3000伏的绝缘层，园形、长圆形或矩形环盒的内环当量直径0.5-200mm，外环当量直径4-260mm，盒高4-160mm。

园形、长圆形或矩形的环盒上的盖可以是与环盒相对应的园形、长圆形、矩形环盒与其对扣，盖与盒的槽要上下对应；作为环盒盖的材料可与环盒相同或者不同。环盒的内槽为单槽或多槽，槽壁厚度不小于0.5mm可以在槽内设置环型隔层槽壁，槽壁可以是软磁铁氧体、永磁铁氧体、钕铁硼或绝缘材料；槽内的磁芯可以是大直径套装小直径的；磁芯也可以做成开口的，开口宽度是0.2-3mm，在开口处，需加同样宽度的永磁铁氧体、钕铁硼或绝缘材料的垫片；在槽内增设绝缘隔层时，可以是套筒式的；在磁芯的上、下面还可以设置永磁铁氧体，钕铁硼或绝缘材料垫圈，采用多层磁芯时也可以在磁芯间加软磁铁氧体或绝缘材料垫圈。

本实用新型的绝缘材料可选用ABS贴片、PVC、PEK、PBT、聚四氟及尼龙66等，可做成园形、长圆形或矩形环状套筒。

本实用新型与现有技术相比的优点是：应用频段展宽、应用温度范围扩大、电磁兼容特性扩大、电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求，功率变送信号感应传递、噪波控制等方面显示出综合优异性能及对应匹配特性，只需要简单的变换结构，比如，换盖或换磁芯，就可实现不同的性能要求，在现有技术中是难以作到的。

本实用新型提供如下附图：

图1：园型环盒式磁芯示意图

图2：矩形环盒式磁芯示意图

图3：长圆形多槽环盒式磁芯示意图

下面结合附图以实施例进一步说明本实用新型的技术内容：

在示意图中：1盒体  2盒盖，  3磁芯，  4绝缘层  5隔层槽壁  6垫片  7垫圈。

实施例1：如图1所示：用本实用新型技术采用高磁导率铁氧体TL5初始磁导率5000Gs/Oe做功能材料复合磁芯的环形盒体1和盒盖2，外径φ340mm，内径φ18，环盒壁厚2mm，盒高9mm，盖厚4mm，用厚0.5mm尼龙66环形套筒3做绝缘层，用超微晶(纳米晶)初始磁导率＞5000Gs/Oe做铁芯4，其上、下有绝缘材料垫圈7绕制成共模电感，应用于EMI抗干扰滤波器，也可用于制造功率校正器。实施例2如图2.所示.：用功率铁氧体TP4初始磁导率2500Gs/Oe做复合磁芯的矩形环盒盒体1和盒盖2，矩形边长84×54mm环内孔边长60×30mm盒高20mm；盖厚5mm，矩形环盒中有矩形环状坡莫合金磁芯3，磁芯直径3.6mm，在矩形盒体的外壁和内孔壁上有一层ABS贴片绝缘层4，厚度为0.2mm，将外形尺寸相同的盒盖扣在盒体上功率变压器的磁芯就制成了。

实施例3：如图3所示：用铁粉芯做长圆环形的环盒体1环盒盖2，在环盒槽的中间有一圈同心长圆形隔层槽壁5，厚度为1mm，固着在其上，隔层槽壁深度与槽深相同，在两个长园形环槽内分别装有超微晶和非晶磁性材料做磁芯，其中非晶磁性材料长圆形磁芯可以是闭合环也可以开口加入垫片6。长圆环盒半径R20mm，中心距5mm，盒高12mm，盒盖厚4mm，用于DC轮出抗流器磁芯。

本实用新型在用于EMI的共模电感磁芯时，过去单一使用高磁导率铁氧体，虽然低频段100KHz以下，初始磁导率高达15000Gs/Oe但远比超微晶铁芯的初始磁导率60000-120000Gs/Oe低的多，低频降噪滤波效果也较后者差的多，而超微晶铁芯，在高频段大于100KHz至500KHz初始磁导率却降到几百至几千高斯/奥斯特，而这一频段铁氧体磁芯初始磁导率却能维持在5000Gs/Oe左右，这样将两种软磁材料组合于复合结构中绕制成共模电感应于EMI抗干扰滤波器就可以在500KHz范围内，有效提高抗干扰滤波器的***损耗。增强降噪滤波效果，同时这种复合结构克服了超微晶软磁材料应力敏感性强的弱点，且复合磁芯的价格不高有市＝场应用的广阔前景此种磁芯也可用于制造功率校正器。

用铁氧体复合结构，套装超微晶.非晶.坡莫合金铁芯制造功率变压器在适应冷却条件下，于不同频段及场强下输出功率的维持恒定

用于轮出电感时，铁氧体.铁粉芯.微晶化非晶铁芯复合结构磁芯在DC偏流时会产生很大的电感应变化，引致在低电流量比最大电流量时，电感量多出10-40倍以上。这一特征对于制造交换电源供应的DC轮出抗流器很有用，这类元件在极低负载时及一些EMI用途上维持持续操作。

本实用新型功能材料复合结构磁芯，结构简单，简便的更改结构，就可实现不同的性能要求，可利用多种磁性材料的特异性，形成综合软磁性能优异电磁兼容性强的复合元件、电磁特性的持续稳恒与突变更能满足电子技术的要求，有着广泛的应用价值，和广阔的市场前景。

Claims (10)

1、一种功能材料复合结构磁芯，它是由具有规则几何形状的磁性材料构成的，其特征在于：它包括环盒、环盒盖、磁芯，环盒上的环盒盖可以是磁性材料或绝缘材料的环盒盖，环盒的内槽里装有磁芯，在环盒及环盒盖的外壁和内孔壁上，附着或套有绝缘不低于3000伏的绝缘层，环盒的内环当量直径0.5～200毫米，外环当量直径4～260毫米，盒高4～160毫米。

2、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：所述的环盒可以是硅钢、铁氧体、铁粉芯等磁性材料做成园形、长园形或矩形的环盒，所述的环盒盖使用的磁性材料可以是：硅钢、铁氧体、铁粉芯、辐向永磁铁氧体、钕铁硼，环盒内槽里的磁芯，可以是单层或多层的，可以是超微晶即纳米晶、非晶、坡莫合金、硅钢的磁芯。

3、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：环盒的盒盖是由与环盒相对应的园形、长圆形或矩形的环盒与其对扣做成的盒盖，盖与盒的槽要上下对应，盒与盒盖的材料可以相同也可以不同。

4、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：环盒的内槽为单槽或多槽，槽壁厚度不小于0.5mm可以在槽内设置环型隔层槽壁，槽壁可以是软磁铁氧体或硬磁铁氧体，钕铁硼或绝缘材料。

5、如权利要求1、4所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：槽内增设绝缘隔层时，可以是套筒式的。

6、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯其特征在于：两种或两种以上磁性材料磁芯可以是大直径套装小直径的。

7、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于铁芯可以做成开口的，开口宽度是0.2～3mm，在开口处需加同样宽度的永磁铁氧体、钕铁硼或绝缘材料垫片。

8、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：在铁芯的上、下面设置永磁铁氧体、钕铁硼或绝缘材料垫圈。

9、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：在采用多层铁芯时可以在多层铁芯间采用软磁铁氧体或绝缘材料的垫圈。

10、如权利要求1所述的功能材料复合结构磁芯，其特征在于：本实用新型的绝缘材料可选用ABS贴片、PVC、PEK、PBT、聚四氟及尼龙66等材料并可做成园形、长圆形或矩形环状套筒。

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