发明名称 经改良之感应元件及其方法
摘要 兹提供一种低成本,短小(low profile)且高性能之电感元件,用于例如电子电路中。于一示范实施例中,该元件包括四个支撑脚的铁氧磁心(ferrite core),其较佳系装配四个或更多的绕组,藉以提供四个高精度之电感器。或可选择的是,该元件为自引导式,藉以来简化其安装并配接至一原始元件(如 PCB)。于另一个实施例中,系提供每个支撑脚多个绕组。又于另一实施例中,该元件仅具有相对支撑脚,藉以减少引脚(footprint)数目。本发明同时亦揭示制造和利用该元件的方法。
申请公布号 TWI275109 申请公布日期 2007.03.01
申请号 TW093135304 申请日期 2004.11.17
申请人 帕斯脉冲工程有限公司 发明人 达达夫夏尔马吉德
分类号 H01F41/02(2006.01) 主分类号 H01F41/02(2006.01)
代理机构 代理人 蔡坤财 台北市中山区松江路148号11楼;李世章 台北市中山区松江路148号11楼
主权项 1.一种适用于需要多个电感之应用中的电感元件, 其至少包括: 一磁性可渗透磁心基座元件,具有多个大致相对的 支撑脚,其每一者适于接收至少一在其上的绕组, 该磁心基座元件具有: 一大致平坦之第一表面; 至少一垂直凸起部,配置在每一该大致相对之支撑 脚的末端;以及 一中央凸起部,大致配置在该垂直凸起部之间; 多个导电绕组,每一者大致配置在一个该磁心之一 支撑脚的周围;以及 一磁性可渗透磁心罩件,配置在接近该磁心基座元 件处,且系配置成与该至少一垂直凸起部形成磁性 介面。 2.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中在该 磁心罩件和该垂直凸起部之间的该磁性介面至少 包括数个间隙。 3.如申请专利范围第2项所述之电感元件,其中该等 间隙包括一插入材料。 4.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中该等 多个导电绕组之每一者包括一单圈(single turn)。 5.如申请专利范围第4项所述之电感元件,其中该单 圈至少大致呈C形且具有一间隙,该间隙可与该第 一表面连通。 6.如申请专利范围第2项所述之电感元件,其中该罩 件可与该中央凸起部充分连通,且其中该凸起部的 高度设置为与该垂直凸起部的高度相关,以使该等 间隙达到所希望的宽度。 7.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中该磁 心基座元件至少包括四个支撑脚。 8.如申请专利范围第7项所述之电感元件,其中该四 个支撑脚之第一及第二者系沿着一第一共轴配置, 而该四个支撑脚之第三及第四者系沿着一第二共 轴配置,该第一及第二轴系大致垂直。 9.如申请专利范围第8项所述之电感元件,其中由该 四个支撑脚、其各自的绕组以及该罩件所形成之 该等电感大致等同。 10.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中该 元件适于表面安装在一印刷电路板上。 11.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中该 磁心基座元件至少包括七个支撑脚及两个中央凸 起部,该七个支撑脚之至少一者至少包括一位于该 基座元件部分之间的电桥(bridge),每一该基座元件 部分至少包括该等中央凸起部之一者。 12.如申请专利范围第1项所述之电感元件,其中该 等支撑脚各包括用以维持该绕组相对于该基座元 件之位置的装置。 13.如申请专利范围第12项所述之电感元件,其中该 用以维持之装置至少包括一辅助垂直凸起部。 14.一种电感元件,其至少包括: 一磁心基座元件,其具有多个支撑脚,每一者均适 用于接收至少一绕组; 多个导电绕组,每一者大致配置在该磁心之一支撑 脚的周围; 一磁心罩件,用以与该基座元件相配合,并于其间 形成至少一间隙。 15.如申请专利范围第14项所述之元件,其中该多个 支撑脚包括至少两个配置在该基座元件上、且方 向大致相对的支撑脚。 16.如申请专利范围第14项所述之元件,其中该多个 支撑脚至少包括四个配置在该基座元件上的支撑 脚,使得该四个支撑脚之至少第一及第二者在方向 上大致相对。 17.如申请专利范围第15项所述之元件,其中该基座 元件具有一大致平坦的底部表面,适于表面安装至 一外部元件。 18.如申请专利范围第17项所述之元件,其中该罩件 具有一大致平坦的顶部表面。 19.如申请专利范围第15项所述之元件,其中该等支 撑脚及其相关的绕组各至少包含一电感器。 20.如申请专利范围第19项所述之元件,其中该电感 器系刻意作成尽可能相同。 21.如申请专利范围第14项所述之元件,其中该等之 柱各具有一凸起部分,该凸起部分形成至少一具有 该罩件的间隙。 22.一种电源供应电路,其至少包括: 一电源供应器;以及 一多电感(multi-inductance)的电感元件,其包括: 一磁心基座元件,具有多个部分,每一者适于接收 至少一绕组; 多个导电绕组,每一者大致配置在该磁心元件之该 等部分之一者的周围; 一磁心罩件,适于配合该基座元件,并以此形成至 少一间隙; 其中该基座元件、绕组及罩件可配合形成多个大 致等同的电感器。 23.如申请专利范围第22项所述之电源供应电路,其 中该磁心基座元件大致呈十字状。 24.如申请专利范围第22项所述之电源供应电路,其 中该磁心基座元件具有一大致平坦的基座平面部 分以及多个垂直凸起部,该等垂直凸起部系被该等 接收该绕组的部分横阻(punctuated)于其间。 25.如申请专利范围第24项所述之电源供应电路,其 中该等垂直凸起部之至少一者包括一阶梯式间隙 区域。 26.一种提供数个大致相等之电感器以用于一电路 中之方法,其至少包含下列步骤: 提供一磁心基座元件,其具有多个部分,每一者均 适于接收至少一绕组; 提供多个导电绕组; 将该等绕组之每一者大致配置于该磁心元件之该 等部分之一者的周围; 提供一磁心罩件,适于与该磁心基座元件相配合; 以及 将该罩件配接至该磁心基座元件,该配合可形成至 少一位于该磁心基座元件及该罩件之间的间隙; 其中该磁心基座元件、绕组及罩件可共同形成多 个大致相等的电感器。 27.如申请专利范围第26项所述之方法,其中该提供 一磁心基座元件的动作包括提供一大致呈十字状 之元件。 28.如申请专利范围第26项所述之方法,其中该提供 一磁心基座元件的动作包括提供一具有大致平坦 之基座平面部分和多个垂直凸起部的磁心基座元 件,该等垂直凸起部系由接收该绕组之该等部分横 阻于其间。 29.如申请专利范围第24项所述之方法,其中该提供 一磁心基座元件的动作包括提供一其中该等垂直 凸起部之至少一者具有一阶梯式间隙区域的磁心 基座元件。 30.一种精密、经降低EMI(电磁干扰)之多电感器的 表面可安装元件,其至少包括: 一磁性可渗透磁心基座元件,其具有多个部分,每 一者均适于接收至少一其上的绕组,该磁心基座元 件包括: 一大致平坦之第一表面,适于表面安装至其他元件 ;以及 多个独立垂直凸起部; 多个导电绕组,每一者大致配置于该磁心之该等部 分之至少一者的周围;以及 一磁性可渗透磁心罩件,配置在接近该磁心基座元 件处,并经配置成为该等垂直凸起部之磁性介面。 31.一种制造一电子组件的方法,其至少包含下列步 骤: 提供一原始元件,其具有多个以一第一方向配置之 接触部; 提供一电感元件,其具有多个电感器及多个用于表 面安装之自引导(self-leaded)绕组,该绕组更可用于 配合该第一方位之该接触部; 将该元件配置于该原始元件上,使得每一自引导绕 组至少接近该等接触部之相对应者;以及 使用一焊接制程将该自引导绕组结合至其相对应 之接触部。 32.如申请专利范围第31项所述之方法,其中该提供 一多电感器之电感元件的动作包括: 提供一磁心基座元件,其具有多个部分,每一者均 适于接收至少一绕组; 提供多个导电绕组; 按一自引导配置,将该等绕组之每一者大致配置于 该磁心元件之该等部分之一者的周围;以及 提供一磁心罩件,其适于与该磁心基座元件相配; 以及 将该罩件配合至该磁心基座元件,该配合可形成至 少一位于该磁心基座元件及该罩件之间的间隙; 其中该磁心基座元件、绕组和罩件可共同形成多 个电感器。 33.如申请专利范围第32项所述之方法,其更包括提 供一电子电路电性连通该原始元件之该至少某些 接触部,其中该原始元件包括一印刷电路板。 34.如申请专利范围第33项所述之方法,其中该提供 一电路的动作包括提供一电源供应电路,其适于利 用多个大致相等的电感器。 35.一种制造一具有多个大效相等电感器之电感元 件的方法,其至少包含下列步骤: 提供一磁心基座元件,其具有多个部分,每一者均 适于接收至少一绕组; 提供多个导电绕组; 将该等绕组之每一者大致配置在该磁心元件之该 等部分之一者的周围;以及 提供一磁心罩件,其适于与该磁心基座元件相配; 以及 将该罩件配合至该磁心基座元件,该配合可形成至 少一位于该磁心基座元件及该罩件之间的间隙; 其中该磁心基座元件、绕组和罩件可共同形成多 个大致相等的电感器。 36.一种可节省空间之表面可安装电感元件,适于需 多个大致相等之电感器的应用中,包括: 一磁性可渗透磁心基座元件,其具有多个大致并置 部分,每一者均适于在其上接收至少一绕组,该磁 心基座元件包括: 一大致平坦的第一表面;以及 多个大致并置的垂直凸起部,由该等并置部分横阻 于其间; 多个自引导导电绕组,其每一者大致配置在该磁心 元件之该等部分之至少一者的周围;以及 一磁性可渗透磁心罩件,配置在接近该磁心基座元 件,且经配置成该至少一个垂直凸起部之磁性介面 。 图式简单说明: 第1图是本发明的改良电感元件的一个示范实施例 的顶部概要图。 第1a图是用于第1图之电感元件的绕组的一个示范 实施例的顶部概要图。 第1b图是第1图的磁心罩件的顶部概要图。 第1c图是磁心罩件的一个可选实施例的顶部概要 图。 第1d图是磁心罩件的另一个可选实施例的顶部概 要图。 第1e图是第1图的元件的顶部平面图。 第1f图是电感元件的另一个可选实施例的顶部平 面图,具有多个支撑脚和不同种类的凸起部和绕组 的配置。 第2图是本发明的改良电感元件的另一个示范实施 例的顶部概要图,适用于每个支撑脚上的多个绕组 。 第2a图是安装绕组的第2图的电感元件的顶部概要 图。 第3图是本发明的改良电感元件的另一个示范实施 例的顶部正视图,只有两个支撑脚。 第4图是本发明的电感元件的另一个示范实施例的 正面概要图,具有多个(如,两个)并置绕组配置在有 中央支撑脚的共用磁心。 第5图是本发明的电感元件的另一个示范实施例的 正面概要图,具有多个(如,两个)并置绕组配置在没 有中央凸起部的共用磁心。 第6图是本发明的电感元件的另一个示范实施例的 基座磁心的正面概要图,具有多个(如,两个)并置在 有中央凸起部和阶梯式或层置的外部凸起部的共 用磁心。 第7图是第6图的安装罩件的元件的正面概要图。 第8a和8b图说明改良电感元件的另外一个实施例, 具有四个并置的绕组和在外部磁心凸起部的控制 阶梯式间隙。 第9a图说明适用于表面安装的几个不同的现有技 术的电感元件配置。 第9b图说明适用于表面安装的电感元件的一个实 施例,具有两个串联或者并置的绕组。 第10a-10c图说明第9b图的串联绕组元件的各种不同 的变体,分别配置提供(i)两个耦合的电感器,(ii)两 个独立的电感器,以及(iii)一个共用模式的阻流。 第11a和11b图说明本发明是电感元件的另外一个示 范实施例,具有更狭窄的中央凸起部和更宽的绕组 。 第12a和12b图也说明本发明的电感元件的另一个实 施例,具有更宽的凸起部和更狭窄的绕组。
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