TWM556915U - 電感元件 - Google Patents

Abstract

本新型之主要目的，在於提供一種電感元件，主要係包括有：一主體、繞設於該主體上之一金屬繞線以及蓋設於該主體上之一殼體所構成，其中，該金屬繞線係透過四條金屬線相互地纏繞所形成，且該四條金屬線係焊接固定於該主體所形成之四個焊接頭與二個中央抽頭上；如此設計，係可大幅地縮小電感元件之體積並提高其電感特性，且進一步地簡化電感元件之製作流程。

Description

電感元件

本新型係關於電感元件製造與結構之技術領域，尤指一種電感元件。

電感器發展至今已有相當寬廣範圍之應用，包含通訊系統、信號處理系統、濾波器、諧振電路(tank circuit)等等，都需要電感器來達成電路的目的。隨著時代變遷，電子系統逐漸縮小，使得電子元件也必須按比例縮小，因此，當不能在電路設計中排除電感器時，工程師們便致力於減少電感器之尺寸，增加耐壓強度與並消弭電弧的產生機率。

電感元件為電子電路中的被動元件，基本構件包含磁芯及線圈。為了因應不同的電子電路，便設計出不同形式的電感元件，不同形式的電感元件會有不同的電感屬性，像是有間隙之電感元件和無間隙之電感元件就有不同的特性。相較於有間隙之電感元件，無間隙之電感元件的鐵磁上沒有間隙，可使電感元件具有較高電感值及較小電流，而有間隙之電感元件，該鐵磁上的間隙可防止當電流流經電感元件時，導致電感元件進入磁飽和狀態而無法使用。

請參考圖1，係示範習用電感元件之立體圖。習用電感元件包含一纏繞部P11以及二法蘭部P12，每一個法蘭部P12又具有四個漆包線容置部P121，如此，於習用之電感元件製程中，係將四條漆包線P2先纏繞於該纏繞部P11，再將每一條漆包線P2之兩端分別設置於該些漆包線容置部P121上。

進一步地，請繼續參閱圖1，並請同時參閱圖2，係習用之電感元件結合至電路板示意圖；如圖所示，於電感元件之應用當中，係由於其元件特性之需求，而必須將位於中間處之兩個漆包線容置部P121進行短路，因此，當習用電感元件設置在電路板P3上時，該四個漆包線容置部P121會分別地電性接觸於電路板P3上的第一導電片P31與第二導電片P32上，使得該四條漆包線P2達到兩兩分別相互地短路之特性。

然而，於習用電感元件與其製程之中，由於該二個法蘭部P12係設置於該纏繞部P11之兩端，因此，漆包線P2之纏繞圈數及長度係直接地受限於該纏繞部P11之長度，如此，當欲增加電感元件之電感特性時，通常需藉由提高該纏繞部P11之體積才可完成，但如此方式卻將使得整體電感元件之體積增大，是以，如何於電感特性與元件體積之間取得平衡，係往往導致製造商與設計者陷入兩難之中。

呈上之敘述，再者，由於習用之電感元件結構中係分別透過四個漆包線容置部P121以容置該些漆包線P2之兩端，並再透過該電路板P3上之第二導電片P32以將該些漆包線P2進行短路，然而，於電路板P3之製程當中，該第二導電片P32係由於需分別連接兩個漆包線容置部P121，因而導致其面積相對較大，如此，將會導致電感元件之製造成本提升與資源浪費等缺點。

請參考圖3，為了解決上述習知電感問題，中華民國專利號I511170公開了一種電感器1’，包括一主體12’及一殼體13’，主體12’側邊設置有線槽126’，在製程當中，導線繞於電感器1’之主體12’再經由旁邊線槽126’而走線至底部的焊接頭123a’~125b’，殼體13’再蓋於主體12’上而形成一電感器1’。藉由此種結構，電感器1’能為直立的設置於PCB電路板2’上而能為妥善的利用垂直空間。

請參考圖4，由於一次側與二次側的導線係分別經由兩旁的線槽126’而連接於底部的焊接頭，因此當複數個電感器1’係並列銲接至PCB電路板2’上且操作於高壓環境(例：2500V)時，電感器1’的一次側導線容易對鄰近電感器1’的二次側導線進行空氣放電，影響各個電感器1’之耐壓性，為改善此問題須將各個電感器1’之間的距離拉開以降低放電效應，然此方法會影響PCB電路板2’之空間利用問題。

經由上述，可以得知習用之電感元件係具有缺點與不足；有鑑於此，本案之創作人係極力加以研究新型，終於研發完成本新型之一種電感元件。

本新型之主要目的，在於提供一種電感元件，主要係包括有：一主體、繞設於該主體上之一金屬繞線以及蓋設於該主體上之一殼體所構成，其中，該金屬繞線係透過四條金屬線相互地纏繞所形成，且該四條金屬線係焊接固定於該主體所形成之四個焊接頭與二個中央抽頭上；如此設計，係可大幅地縮小電感元件之體積並提高其電感特性，且進一步地簡化電感元件之製作流程。

因此，為了達成上述本新型之主要目的，本案之創作人提出一種電感元件，係包括： 一主體； 一金屬繞線，係繞設於該主體上，且該金屬繞線係透過二條一次側金屬線與二條二次側金屬線相互地纏繞所形成；以及 一殼體，係蓋設於該主體上； 其中，該主體係形成有二個一次側焊接頭、一個一次側中央抽頭、二個二次側焊接頭以及一個二次側中央抽頭； 其中，該二條一次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個一次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該一次側中央抽頭上； 其中，該二條二次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個二次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該二次側中央抽頭上； 其中，該些一次側金屬線與該些二次側金屬線係穿過該凹槽而焊接固定於該主體上。

此外，上述之電感元件，係可透過下述步驟所製成： 金屬線互相纏繞步驟：將二條一次側金屬線與二條二次側金屬線相互地纏繞以形成一金屬繞線； 金屬繞線繞設並固定於主體步驟：將該金屬繞線纏繞並電性連接於一主體上； 殼體蓋設於主體步驟：將一殼體蓋設於該主體上； 其中，該主體係形成有四個焊接頭與二個中央抽頭，且該二條一次側金屬線與該二條二次側金屬線之兩端係分別電性固定於該四個焊接頭與該二個中央抽頭上； 其中，該二條一次側金屬線係透過其中一中央抽頭而相互短路，且該二條二次側金屬線係透過另一中央抽頭而相互短路。

為了能夠更清楚地描述本新型所提出之一種電感元件，以下將配合圖式，詳盡說明本新型之較佳實施例。

請參閱圖5與圖6，係本新型之一種電感元件立體圖與組裝示意圖。如圖5與圖6所示，藉由本新型之電感元件製造方法所製造之電感元件1主要係由：一主體12、纏繞並焊接固定於該主體12上之一金屬繞線11以及蓋設於該主體12上之一殼體13所組成，其中，該主體12與該殼體13係由摻雜有鐵粉的塑料所形成，且該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)係皆由一銅線與包覆於該銅線外之一絕緣層所構成。特別地，該殼體13係對應於該下止部127而穿設有一容置孔131，並且，當該殼體13蓋設於該主體12上時，該繞線部121係包覆於該殼體13內，且該下止部127係透過該容置孔131而露出於該殼體13外，該殼體13之兩側係具有凹槽132。

進一步地，請繼續參閱圖5與圖6，並請同時參閱圖7、圖8，係本新型之一種電感元件立體圖、電感元件之組裝示意圖、金屬繞線立體圖以及主體立體圖。如圖所示，本新型之電感元件1係可透過：金屬線互相纏繞步驟、金屬繞線繞設並固定於主體步驟以及殼體蓋設於主體步驟而完成。

其中，如圖7所示，本新型之金屬線互相纏繞步驟係將二條一次側金屬線(111、112)與二條二次側金屬線(113、114)相互地纏繞以形成該金屬繞線11，並且，該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)之兩端(111a、111a’、112a、112a’、113b、113b’、114b、114b’)係分別地位於該金屬繞線11之兩端。

接著，本新型係進行金屬繞線繞設並固定於主體步驟，將該金屬繞線11纏繞並電性焊接於該主體12上，其中，該主體12係形成有二個一次側焊接頭(124a，125a)、一個一次側中央抽頭123a、二個二次側焊接頭(124b，125b)以及一個二次側中央抽頭123b。

請繼續參閱圖9A至圖9D，係本新型之金屬繞線繞設並固定於主體上之流程示意圖。如圖9A~圖9D所示，於本新型之中，該二條一次側金屬線(111、112)之一端(111a、112a’)係分別焊接固定於該二個一次側焊接頭(124a、125a)上，而其另一端(111a’、112a)則同時焊接固定於該一次側中央抽頭123a上；並且，該二條二次側金屬線(113、114)之一端(113b、114b’)係分別焊接固定於該二個二次側焊接頭(124b、125b)上，而其另一端(113b’、114b)則同時焊接固定於該二次側中央抽頭123b上：

進一步地，該主體12更形成有位於上述一次側(一次側焊接頭、一次側中央抽頭)與二次側(二次側焊接頭、二次側中央抽頭)於 一焊接固定部122上，其中，該些一次側金屬線(111、112)與該些二次側金屬線(113、114)係穿過該凹槽132而焊接固定於該焊接固定部122上。此外，必須特別說明的是，本新型於實際產品製作中，亦可依據產品考量而僅形成一金屬線定位槽於焊接固定部上，並使得金屬線皆藉由上述金屬線定位槽而焊接固定於焊接固定部上，以進一步地簡化電感元件之結構。

最後，本新型係進行殼體蓋設於主體步驟，將該殼體13蓋設於該主體12上，其中，如圖8所示，該主體12係具有一焊接固定部122與一繞線部121，且該些一次側焊接頭(124a、125a)、該一次側中央抽頭123a、該些二次側焊接頭(124b、125b)以及該二次側中央抽頭123b係形成於該焊接固定部122上，並且，該金屬繞線11係繞設於該繞線部121上。

於本實施例之中，該主體12更具有一下止部127於該繞線部121下端，並且，該殼體13係對應於該下止部127而穿設有一容置孔131，其中，當該殼體13蓋設於該主體12上時，該繞線部121係包覆於該殼體13內，且該下止部127係透過該容置孔131而露出於該殼體13外。

如此，經由上述，本新型之一種電感元件之構造與相關製造方法的技術特徵與結構已經大致地被說明，接下來，將繼續藉由圖式的方式以進一步地呈現本新型之中，該金屬繞線繞設並固定於主體步驟的詳細流程。

如此，上述係已完整且清楚地說明本新型之電感元件之構造與製造方法及其構造；並且，吾人可以得知本新型具有下述之優點：

1. 藉由金屬線互相纏繞步驟係可使得本新型無須延伸電感元件主體長度，即可具有相對較長之金屬線長度，進而提高電感元件之電感特性，並改善電感渦流損。

2.承第1點之敘述，透過金屬線互相纏繞步驟，使得電感元件之結構改變，並藉此縮小體積，進而取代傳統之電感元件。

3. 藉由焊接頭與中央抽頭之設計，而實現於電感元件中，只有六個輸出端之特性，進而使得與電感元件相對應之電路板上，僅需要安裝六個導電片即可使得電感元件運作。

4. 透過本新型之製作方法，不僅可大幅地減小電感元件之體積，更可以簡化電感元件之製作流程，進而降低電感元件之製造成本。

5. 此外，由於一次側金屬線111、112及二次側金屬線113、114經由殼體13之凹槽132而連接於底部的焊接頭，因此複數個電感元件1避免了空氣放電的問題而能夠緊密並列，從而改善了電感元件1的耐壓性，並有效提升電路板之空間利用。

必須加以強調的是，上述之詳細說明係針對本創作可行實施例之具體說明，惟該實施例並非用以限制本創作之專利範圍，凡未脫離本創作技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之專利範圍中。

＜本創作＞
1‧‧‧電感元件
11‧‧‧金屬繞線
12‧‧‧主體
13‧‧‧殼體
111‧‧‧一次側金屬線
112‧‧‧一次側金屬線
113‧‧‧二次側金屬線
114‧‧‧二次側金屬線
111a‧‧‧金屬線端
111a’‧‧‧金屬線端
112a‧‧‧金屬線端
112a’‧‧‧金屬線端
113b‧‧‧金屬線端
113b’‧‧‧金屬線端
114b‧‧‧金屬線端
114b’‧‧‧金屬線端
121‧‧‧繞線部
122‧‧‧焊接固定部
123a‧‧‧一次側中央抽頭
123b‧‧‧二次側中央抽頭
124a‧‧‧一次側焊接頭
124b‧‧‧二次側焊接頭
125a‧‧‧一次側焊接頭
125b‧‧‧二次側焊接頭
127‧‧‧下止部
131‧‧‧容置孔
132‧‧‧凹槽

＜習知＞
P3‧‧‧電路板
P2‧‧‧漆包線
P11‧‧‧纏繞部
P12‧‧‧法蘭部
P121‧‧‧漆包線容置部
P31‧‧‧第一導電片
P32‧‧‧第二導電片
1’‧‧‧電感器
12’‧‧‧主體
13’‧‧‧殼體
126’‧‧‧線槽
123a’~125b’‧‧‧焊接頭
2’‧‧‧PCB電路板

圖1係示範習用電感元件之立體圖； 圖2係習用之電感元件結合至電路板示意圖； 圖3係示範另一種習用電感元件之立體圖； 圖4係另一種習用之電感元件結合至電路板示意圖； 圖5係本新型之一種電感元件立體圖； 圖6係電感元件之組裝示意圖； 圖7係本新型之金屬繞線立體圖； 圖8係本新型之主體立體圖；以及 圖9A至圖9D係本新型之金屬繞線繞設並固定於主體上之流程示意圖。

Claims (7)

1. 一種電感元件，係包括： 一主體； 一金屬繞線，係繞設於該主體上，且該金屬繞線係透過二條一次側金屬線與二條二次側金屬線相互地纏繞所形成；以及 一殼體，係蓋設於該主體上，且該殼體自外緣處向內凹而形成有一凹槽，以供該金屬繞線繞出； 其中，該主體係形成有二個一次側焊接頭、一個一次側中央抽頭、二個二次側焊接頭以及一個二次側中央抽頭； 其中，該二條一次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個一次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該一次側中央抽頭上； 其中，該二條二次側金屬線之一端係分別焊接固定於該二個二次側焊接頭上，而其另一端則同時焊接固定於該二次側中央抽頭上； 其中，該些一次側金屬線與該些二次側金屬線係穿過該凹槽而焊接固定於該主體上。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件，其中，該主體係具有一焊接固定部與一繞線部，且該些焊接頭與該些中央抽頭係形成於該焊接固定部上，並且，該金屬繞線係繞設於該繞線部上。
3. 如申請專利範圍第2項所述之電感元件，其中，該主體更具有一下止部於該繞線部下端。
4. 如申請專利範圍第3項所述之電感元件，其中，該殼體係對應於該下止部而穿設有一容置孔，並且，當該殼體蓋設於該主體上時，該繞線部係包覆於該殼體內，且該下止部係透過該容置孔而露出於該殼體外。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件，其中，該殼體之兩側係具有凹槽。
6. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件，其中，該主體與該殼體係由摻雜有鐵粉的塑料所形成。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電感元件，其中，該些一次側金屬線與該些二次側金屬線係皆由一銅線與包覆於該銅線外之一絕緣層所構成。