PFC电感与谐振电感一体化制作方法

技术领域

本发明涉及大功率电感领域技术，尤其是指一种PFC电感与谐振电感一体化制作方法。

背景技术

现有电子产品上，普遍是将PFC电感和谐振电感设计为两个独立的电磁元器件，在安装的时候都是将这两个元器件独立安装，从而导致占用空间大的问题，例如：CN112509793 A，其公开一种应用于车载OBC及DCDC电源的集成器件，包括底板，以及设置在底板上的复合磁心；其中复合磁心的一部分缠绕第一线圈，形成LLC谐振电感；复合磁心的另一部分缠绕第二线圈，形成OBC变压器和DC-DC变压器；LLC谐振电感在复合磁心中产生的磁力线与OBC变压器和DC-DC变压器在复合磁心中产生的磁力线不相交；所述底板在复合磁心的两端分别设有PFC电感和BUCK电感，安装时，将复合磁心组装好后，再将PFC电感和BUCK电感安装在底板上。

还有，现有PFC大功率电感产生漏磁，导致磁能损耗大。

以及，分别单独设计磁环电感，工艺复杂，体积大，结构不稳定。

基于此，申请人精心研究了一种新的技术方案，其利用电磁原理将PFC电感与谐振电感两个不同感值的个体一体化设计，以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明针对现有技术存在之缺失，其主要目的是提供一种PFC电感与谐振电感一体化制作方法，其实现磁元件集成化，缩小磁元件体积，降低成本，而且，对大功率电感设计起到改善性效果，产品具有较高的传输功率，产品性能更好。

为实现上述目的，本发明采用如下之技术方案：

一种PFC电感与谐振电感一体化制作方法，包括如下步骤：

步骤1，准备磁环、空心线圈；

步骤2，将空心线圈套设于所述磁环的外环侧，以形成外覆空心线圈的磁环组件；

步骤3，在步骤2的外覆空心线圈的磁环组件上绕设PFC功率电感绕组。

作为一种优选方案，步骤1中，所述空心线圈是由自粘漆包线在自动化设备上紧密绕制而成。

作为一种优选方案，步骤2中，将空心线圈套设于所述磁环的外环侧之后，再沿所述空心线圈的周向包绝缘胶带做绝缘处理。

作为一种优选方案，步骤3中，是将铜线穿过所述磁环的内环孔沿所述磁环绕制形成PFC功率电感绕组。

作为一种优选方案，步骤2中，所述空心线圈的顶部低于所述磁环的顶部，所述空心线圈的底部高于所述磁环的底部。

作为一种优选方案，所述空心线圈的顶部与所述磁环的顶部保持台阶差，以形成位于所述空心线圈的顶部上方的上藏胶区；所述空心线圈的底部与所述磁环的底部保持台阶差，以形成位于所述空心线圈的底部下方的下藏胶区。

本发明与现有技术相比具有明显的优点和有益效果，具体而言，由上述技术方案可知，其设计理念独特，有效利用电磁原理将PFC电感与谐振电感两个不同感值的个体一体化，实现磁元件集成化，缩小磁元件体积，节省了磁性器件，制作方法简单，适于全自动化，产品易于组装，组装效率提高，组装成本降低，而且，对大功率电感设计起到改善性效果，产品具有较高的传输功率，产品性能更好。

为更清楚地阐述本发明的结构特征和功效，下面结合附图与具体实施例来对本发明进行详细说明。

附图说明

图1是本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的立体示图；

图2是本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的俯视图；

图3本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的主视图；

图4本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的截面图；

图5本发明之实施例的空心线圈的立体示图；

图6是本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的实物效果示图(含出线端的布置)；

图7是本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化结构的局部截面图；

图8是本发明之实施例的PFC电感与谐振电感一体化制作方法步骤。

附图标识说明：磁环10、谐振电感绕组20、PFC功率电感绕组30、内环孔11、竖向周侧面12、PFC功率电感绕组的两个出线端A、谐振电感绕组的两个出线端B、上藏胶区1、绝缘胶带2。

具体实施方式

请参照图1至图8所示，其显示出了本发明之实施例的具体结构。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

一种PFC电感与谐振电感一体化制作方法，包括如下步骤：

步骤1，准备磁环10、空心线圈；

步骤2，将空心线圈套设于所述磁环10的外环侧，以形成外覆空心线圈的磁环10组件；

步骤3，在步骤2的外覆空心线圈的磁环10组件上绕设PFC功率电感绕组30；如此，其为一种有效利用电磁原理将两个不同感值的个体实现一体化的方法，可缩小磁元件体积，实现磁元件集成化。通过磁环10外圆的谐振电感和PFC功率电感实现磁性器件的节约，同时产品组装成本降低，工作效率提高，性能更好。产品设计充分利用磁场感应原理，成本优势更佳；同时具有较高的传输功率；对大功率电感设计起到改善性效果。

在步骤1中，所述空心线圈是由自粘漆包线在自动化设备上紧密绕制而成。

在步骤2中，将空心线圈套设于所述磁环10的外环侧之后，再沿所述空心线圈的周向包绝缘胶带2做绝缘处理，包胶带的圈数可依需设定，例如包一圈或两圈等等。所述空心线圈的顶部低于所述磁环10的顶部，所述空心线圈的底部高于所述磁环10的底部。所述空心线圈的顶部与所述磁环10的顶部保持台阶差，以形成位于所述空心线圈的顶部上方的上藏胶区1；所述空心线圈的底部与所述磁环10的底部保持台阶差，以形成位于所述空心线圈的底部下方的下藏胶区，套好空心线圈后，可以在上藏胶区1和/或下藏胶区点胶起到粘接固定的作用，胶会浸入空心线圈的内环侧与磁环10的竖向周侧面12之间，形成多处/大面积粘接固定效果。

在步骤3中，是将铜线穿过所述磁环10的内环孔11沿所述磁环10绕制形成PFC功率电感绕组30。

在实施PFC电感与谐振电感一体化制作方法时，优选自动化制作过程，先通过设备自动绕制谐振电感绕组20的空心线圈(谐振电感圈数根据实际感值调整)，要求自粘线圈紧密的进行绕制；然后，将谐振电感线圈绕组套在磁环10外环侧，可以用内撑式机械手取磁环10，将磁环10嵌入空心线圈内部，达成套设效果，对于硬化效果较理想的空心线圈而言，也可以采用外夹式机械手取空心线圈，将空心线圈正对磁环10套设；然后，利用胶带机在空心线圈的外围包两圈胶带做绝缘处理，由于绝缘胶带2的缠绕，也有利于加强空心线圈于磁环10上的套设结合稳固性。进一步地，可以将半成品放至滴胶工位，滴胶头对应上藏胶区1滴胶，而用于放置半成品的载具可水平旋转，在滴胶的同时载具旋转，实现上藏胶区1均匀填充胶体，且有利于胶体向下浸入空心线圈与磁环10的竖向周侧面12之间形成更好粘接固定，对于已经滴胶一端的半成品而言，输送至下一工位，由翻转机械手将半成品上下掉头，使得下藏胶区朝上，然后由下一滴胶工位完成滴胶，同样地，滴胶的同时，用于放置半成品的载具可旋转。滴胶的步骤可以在缠胶带之前或之后，优选设计为滴胶在缠胶带之前完成，且缠胶带前滴胶已在相应藏胶区固化或初步固化，利用胶带缠绕环节可以遮盖胶渍。然后将此阶段所得半成品放于线圈绕线机上，此阶段的半成品就相当于一个传统的磁环10，在线圈绕线机上利用铜线自动绕制获得PFC功率电感绕组30，是容易实现的成熟技术，也就是说按照正常绕制磁环10的方式绕制PFC功率电感绕组30，铜线从磁环10的一端穿过内环孔11再从磁环10的另一端伸出，然后绕磁环10的外部再从磁环10的一端穿入内环孔11，如此循环，直至绕制对应的圈数。因此，整个制作过程，完全可以实现全自动化，易于生产制作，产品组装成本低、工作效率提高，产品性能更好。

利用所述制作方法制得的PFC电感与谐振电感一体化产品，即大功率电感，其包括有磁环10、谐振电感绕组20和PFC功率电感绕组30。

所述磁环10，其具有内环孔11；所述磁环10为合金磁环10。所述磁环10沿所述内环孔11的轴向延伸一设定高度，以于所述磁环10的外环侧形成竖向周侧面12。

所述谐振电感绕组20，其具有竖向螺旋环绕的空心线圈；所述空心线圈套设于所述磁环10的外环侧；所述空心线圈附着于所述竖向周侧面12。所述空心线圈的顶部低于所述磁环10的顶部，所述空心线圈的底部高于所述磁环10的底部，即：所述空心线圈的顶部、底部均未超出所述磁环10的相应顶部、底部之外，以便于所述PFC功率电感绕组30的绕设。所述空心线圈的内环侧粘接固定于所述竖向周侧面12。所述空心线圈是由第一导体绕竖向轴螺旋环绕形成多个连续的且上下层叠的第一回圈。所述第一导体为自粘漆包线。所述空心线圈的外环侧包覆有绝缘胶带，以与所述PFC功率电感绕组30达成绝缘。

所述PFC功率电感绕组30，其沿所述磁环10的周向绕所述磁环10螺旋环绕设置，以将所述磁环10及所述空心线圈包裹于内部。所述PFC功率电感绕组30是由第二导体(例如铜线)穿过所述内环孔11绕所述磁环10螺旋环绕，以形成多个连续的且沿所述磁环10的周向相邻布置的第二回圈。所述PFC功率电感绕组的两个出线端A分别朝向所述磁环10的两端伸出，所述谐振电感绕组的两个出线端B朝向所述磁环10的一端伸出。

本发明的设计重点在于，其设计理念独特，有效利用电磁原理将PFC电感与谐振电感两个不同感值的个体一体化，实现磁元件集成化，缩小磁元件体积，节省了磁性器件，制作方法简单，适于全自动化，产品易于组装，组装效率提高，组装成本降低；

而且，利用PFC功率电感之间的漏感感量作为谐振电感，通过PFC漏磁与谐振电感产生的感值来实现一个磁环10同时将两个不同个体的电感一体化，在同一个合金磁环10的封闭磁路中利用电磁感应原理的激磁效应对漏磁通实现谐振电感感值的管控，对大功率电感设计起到改善性效果，产品具有较高的传输功率，产品性能更好。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明的技术范围作任何限制，故凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何细微修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。