一种差共模一体磁芯

技术领域

本发明涉及电子器件技术领域，具体涉及一种差共模一体磁芯。

背景技术

随着新能源汽车的发展，电池到MCU(E machine and inverter)模块的电流相当大，MCU在DC转AC过程中会产生杂讯信号，这种信号必须滤除否则无法达到EMC标准要求，当汽车动力电源电压在使用过程中越来越低时为保证输出功率不变，依P＝U*I所以电流将越来越高，乘用车最高可达500A，对EMC的要求也越来越高，为了节省安装空间，分立的共模磁芯与差模磁芯不能满足安装要求，因此需求共模与差模集成一体的磁芯。

发明内容

本发明的目的在于为克服现有技术的不足而提供一种差共模一体磁芯，具有高的差模电感量及高的直流偏置能力，同时还具有高的共模电感量。

一种差共模一体磁芯，包括第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯、第一导体以及第二导体，所述第一磁芯、第二磁芯、第三磁芯均为呈环状的框架结构，所述第一磁芯的一边侧与所述第二磁芯的一边侧并排贴合形成有贴合面，所述第一磁芯及第二磁芯对应所述贴合面位置开设有连通的气隙，所述第一导体穿设于所述第一磁芯及第三磁芯的内环侧，所述第二导体穿设于所述第二磁芯及第三磁芯的内环侧。

进一步地，所述第一磁芯和第二磁芯设置于所述第三磁芯的内环侧位置。

进一步地，所述第一磁芯和第二磁芯于所述第三磁芯的内环侧位置中嵌套紧密配合。

进一步地，所述第一磁芯、第二磁芯及第三磁芯轴向平行设置，且所述第三磁芯沿其轴向方向而靠接设置于所述第一磁芯和第二磁芯的前侧或后侧。

进一步地，所述气隙的宽度L为0.05～5mm。

进一步地，所述气隙于所述贴合面的中间位置开设。

进一步地，所述第一磁芯、第二磁芯为高饱和磁通密度材料和/或所述第三磁芯为高磁导率材料。

进一步地，所述第一导体与第二导体分别为正极导体与负极导体。

进一步地，所述第一磁芯与第二磁芯的形状以及磁性相同。

进一步地，所述第一磁芯和/或第二磁芯和/或第三磁芯以所述气隙为基准而切开形成对接结构。

本发明的工作原理：

共模电路：当电流从电流源经第一导体、第二导体流入流出第三磁芯到达用电设备，此时由于第三磁芯的高磁导率特性使其具有高的阻抗特性，当电流中含有共模干扰信号时由于第三磁芯的高阻抗能力，将共模干扰信号阻档或过滤在电流源外部，防止干扰用电设备。

差模电路：当电流从电流源经第一导体、第二导体流入流出第一磁芯及第二磁芯到达用电设备，当电流中含有差模信号或由于用电设备漏电形成输入电流大于输出电流时造成电流不平恒而形成差模电流，此时由第一磁芯与第二磁芯的组合为差模磁芯并形成有气隙使差模磁芯具有高饱和磁通密度值的抗饱和能力的特性从而将差模干扰信号阻档过滤在电流源外部，防止干扰用电设备。

附图说明

图1为本发明实施例一中差共模一体磁芯的立体结构示意图；

图2为本发明实施例一中差共模一体磁芯的正面结构示意图；

图3为本发明实施例二中差共模一体磁芯的正面结构示意图；

图4为本发明实施例三中差共模一体磁芯的正面结构示意图；

图5为本发明实施例三中差共模一体磁芯的侧面结构示意图；

图6为本发明实施例四中差共模一体磁芯的正面结构示意图；

图7为本发明实施例四中差共模一体磁芯的侧面结构示意图。

附图标记说明：1.第一磁芯；2.第二磁芯；3.第三磁芯；4.第一导体；5.第二导体；6.贴合面；7.气隙；8.第一上磁芯；9.第一下磁芯；10.第二上磁芯；11.第二下磁芯；12.第三上磁芯；13.第三下磁芯。

具体实施方式

为了使本发明的技术方案、目的及其优点更清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的解释说明。

实施例一：

如图1-2所示，一种差共模一体磁芯，包括第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3、第一导体4以及第二导体5，第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3均为呈环状的框架结构，第一磁芯1的一边侧与第二磁芯2的一边侧并排贴合形成有贴合面6，第一磁芯1及第二磁芯2对应贴合面6位置开设有连通的气隙7，第一导体4穿设于第一磁芯1及第三磁芯3的内环侧，第二导体5穿设于第二磁芯2及第三磁芯3的内环侧。第一导体4与第二导体6分别为正极导体与负极导体，第一导体4与第二导体5的具体材料为铜排。第一磁芯1与第二磁芯2组成差模磁芯，第三磁芯3为共模磁芯，第一导体4与第二导体5组成电流回路。

第一磁芯1、第二磁芯2为高饱和磁通密度材料，具体为铁基非晶磁芯，用于滤除差模噪声，避免磁芯饱和，第一磁芯1、第二磁芯2可以为磁性不同的材料，也可以为磁性相同的材料。第三磁芯3为高磁导率材料，具体为铁基纳米晶磁芯，用于高效滤除共模噪声。气隙7于第一磁芯1、第二磁芯2形成的贴合面6的中间位置开设，气隙7的宽度L为0.05～5mm，L的大小可以影响直流偏置能力，L越大差模磁芯的导磁率越低，直流偏置能力越强。由于气隙7的开设可有效提高差模磁芯的抗直流和抗干扰性的能力。

本实施例中，第一磁芯1与第二磁芯2的形状以及磁性相同，第一磁芯1和第二磁芯2设置于第三磁芯3的内环侧位置，第一磁芯1和第二磁芯2于第三磁芯3的内环侧位置中嵌套紧密配合。该结构应用于套线结构时需要安装前将磁芯装配好。

实施例二：

如图3所示，第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3以气隙7为基准而切开形成对接结构，这样就将第一磁芯1分为第一上磁芯8、第一下磁芯9，将第二磁芯2分为第二上磁芯10、第二下磁芯11，将第三磁芯3分为第三上磁芯12、第三下磁芯13，其余结构与实施例一相同。装配时，第一上磁芯8的切口端面与第一下磁芯9的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第一磁芯，第二上磁芯10的切口端面与第二下磁芯11的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第二磁芯，第三上磁芯12的切口端面与第三下磁芯13的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第三磁芯，本实施例的结构可应用于套线结构时后期装配，即可先将线圈装配好，再装配第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3，此结构的安装方式更灵活。

实施例三：

如图4-5所示，第一磁芯1、第二磁芯2及第三磁芯3轴向平行设置，且第三磁芯3沿其轴向方向而靠接并紧密贴合设置于第一磁芯1和第二磁芯2的后侧，其余结构与实施例一相同。该结构应用于套线结构时需要安装前将磁芯装配好。该结构的设置使差模磁芯、共模磁芯之间的结构布置多了一种选择，可适应不同客户的安装需求

实施例四：

如图6-7所示，本实施例与实施例三的区别在于第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3以气隙7为基准而切开形成对接结构，具体为将第一磁芯1分为第一上磁芯8、第一下磁芯9，将第二磁芯2分为第二上磁芯10、第二下磁芯11，将第三磁芯3分为第三上磁芯12、第三下磁芯13，其余结构与实施例三相同。装配时，第一上磁芯8的切口端面与第一下磁芯9的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第一磁芯1，第二上磁芯10的切口端面与第二下磁芯11的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第二磁芯2，第三上磁芯12的切口端面与第三下磁芯13的切口端面完成对接形成呈环状框架结构的第三磁芯3，本实施例的结构可应用于套线结构时后期装配，即可先将线圈装配好，再装配第一磁芯1、第二磁芯2、第三磁芯3，此结构的安装方式更灵活。

本发明的工作原理：

共模电路：当电流从电流源经第一导体4、第二导体5流入流出第三磁芯3到达用电设备，此时由于第三磁芯3的高磁导率特性使其具有高的阻抗特性，当电流中含有共模干扰信号时由于第三磁芯3的高阻抗能力，将共模干扰信号阻档或过滤在电流源外部，防止干扰用电设备。

差模电路：当电流从电流源经第一导体4、第二导体5流入流出第一磁芯1及第二磁芯2到达用电设备，当电流中含有差模信号或由于用电设备漏电形成输入电流大于输出电流时造成电流不平恒而形成差模电流，此时由第一磁芯1与第二磁芯2的组合为差模磁芯并形成有气隙7使差模磁芯具有高饱和磁通密度值的抗饱和能力的特性从而将差模干扰信号阻档过滤在电流源外部，防止干扰用电设备。

以上所述仅为本发明的优选实施方式，对于本技术领域的技术人员，在不脱离本发明的实施原理前提下，依然可以对所述实施例进行修改，而相应修改方案也应视为本发明的保护范围。