Szabadalmi összefoglaló a számáraUS11430597B2: Az induktor mágneses magja és az induktor ugyanazt használja
Ez az egyesült államokbeli szabadalom a korábban összefoglalt CN110770860B számú kínai szabadalom amerikai megfelelője, amely ugyanazt a hibrid -anyagú reaktormag kialakítását írja le.
I. Absztrakt és műszaki terület
A találmány tárgya egy mágneses tekercsmag és egy induktor az olyan problémák megoldására, mint az elégtelen helykihasználás, a nagy járomméret és a korai telítés kockázata a hagyományos fémpormagos induktorokban.
Kulcsszerkezet: Különböző anyagokból álló mágneses mag a teljesítmény és a méret optimalizálása érdekében:
Középső oszlop: nagyobb a telítési mágneses fluxussűrűsége (B1), mint a jármák.
Felső és alsó járom: alacsonyabb a telítési mágneses fluxussűrűség (B2), mint a középső oszlopé.
Nagy mágneses{0}}áteresztőképességű oldaloszlopok: Legalább két oldalsó oszlopot használnak a mágneses áramkör befejezéséhez.
Előnyök: A kialakítás javítja a járom kihasználását, kompaktabb szerkezetet ér el, és egyszerűsíti a gyártást.
II. Leírás és konfiguráció
A. Háttér
A hagyományos fémpormagos induktorok, amelyeket nagy{0}}frekvenciás alkalmazásokban, például fotovoltaikus inverterekben és elektromos járművekben használnak, vagy gyűrűs indukciós szerkezetet használnak (a tömeggyártásban nehéz), vagy négyzet alakúra rakják össze a fémpor magokat (E-mag stílus). Ez utóbbi rossz helykihasználástól szenved, és fennáll annak a veszélye, hogy a járom anyaga idő előtt telítődik.
B. Megoldás és konfiguráció
A találmány egy anyag- és szerkezeti hibrid kialakítást alkalmaz:
Alapkomponensek:
Középső oszlop (1): Nagy telítettségű fluxussűrűségű anyag, pl. fémpor mag (mint például Sendust vagy FeSiAl). Itt van feltekerve a tekercs (5). A középső oszlopon opcionális légrés is kialakítható.
Felső járom (2) és alsó járom (3): Alacsonyabb telítési fluxussűrűségű anyag, pl. ferrit.
Mágnesesen{0}}nagyon áteresztő oldalsó oszlopok (4): Legalább két oldalsó oszlop van elrendezve a jármák közötti távolságban, összekötve a külső széleiket. Ezek az oszlopok több útvonal létrehozásával segítik a mágneses fluxus szétoszlatását, és 200-nál nem alacsonyabb mágneses permeabilitású anyagból, például ferritből vagy amorf anyagból készülnek.
Strukturális integráció a telítettség megelőzésére:
A középső oszlop (1) két vége a felső járomba (2) és az alsó járomba (3) van beillesztve (vagy áthatol).
A beillesztési mélység döntő feltétele (1. állítás): A beillesztési mélység (d) és a járomvastagság (D), Dd arányának nagyobbnak kell lennie, mint B1B1-B2, vagy egyenlőnek kell lennie azzal, hogy megakadályozza az alacsonyabb telítettségű ferrit járom anyagának idő előtti telítődését.
Induktor összeállítás:
Az induktor tartalmaz egy tekercset (5), amely a középső oszlopra (1) van feltekerve.
A tekercs felső és alsó végén szigetelő véggyűrűk lehetnek, amelyek elszigetelik a tekercset a magelemektől.
A teljes mag-szerelvény egy házba zárható, amely az integráció érdekében ragasztóval van megtöltve.
C. Előnyök
Továbbfejlesztett telítettségű mag (középső oszlop) és az alsó-telítettségű jármákba való beillesztés mélysége megakadályozza, hogy a jármák korai telítődjenek, hatékonyan kihasználva a magteret.
Kompakt szerkezet: A legalább két nagy{0}}áteresztőképességű oldaloszlop elosztja a mágneses fluxust, lehetővé téve a járomvastagság csökkentését, ami kompaktabb eszközt eredményez.
Egyszerűsített gyártás: A strukturált kialakítás egyszerűbb gyártást tesz lehetővé a többi hibrid vagy gyűrűs kialakításhoz képest.
III. Fő követelések
1. igénypont (független igénypont): Induktor mágneses mag, amely egy felső járomból, egy alsó járomból, egy középső oszlopból és legalább két mágnesesen -áteresztő oldalsó oszlopból áll, azzal jellemezve, hogy:
A középső oszlop a jármák középső részei között van elhelyezve.
A középső oszlopra egy tekercs van feltekerve, és a középső oszlop telítési mágneses fluxussűrűsége (B1) nagyobb, mint az egyes járom telítési mágneses fluxussűrűsége (B2).
Az oldalsó oszlopok a jármák között helyezkednek el, összekötve a külső éleiket.
Lényeges: a középső oszlop két vége be van illesztve a jármákba, és a beillesztési mélységarány Dd nagyobb vagy egyenlő, mint B1-B1-B2 (ahol d a beillesztési mélység és D a járom vastagsága).
2. igénypont: Az 1. igénypont szerinti mag, azzal jellemezve, hogy a középső oszlop két vége áthatol a felső járon és az alsó járon.
3. igénypont: Az 1. igénypont szerinti mag, azzal jellemezve, hogy az egyes oldaloszlopok mágneses permeabilitása nem kisebb, mint 200.
7. 6. igénypont: Az 1. igénypont szerinti mag, azzal jellemezve, hogy a középső oszlop anyaga fémpor mag, és a járomanyag ferrit.
12. Az előző igénypontok bármelyike szerinti tekercs mágneses magját alkalmazó induktor, a középső oszlopra tekercselve.
