电感装置 本发明涉及一种电感装置,特别是一种使用印刷电路走线取代传统式线圈的电感装置。
传统的电感元件或装置,主要是将线材缠绕在磁芯上构成。然而,一般制作电感装置时,均需使用人工或是绕线机进行绕制,相当耗时且耗力;且由于绕制上的差异也会造成不必要的损失。此外,在绕制时更可能造成线材绝缘护层的破坏,而导致不良品产生,例如漆包线上所涂布的绝缘漆,常因为在绕制线圈的过程中,由于和磁芯或绕线架过度磨擦,以及漆包线经多次弯曲转折,而剥落造成绝缘层被破坏。
本发明的目的在于提供一种不使用传统线材制作线圈,而使用印刷电路走线取代传统式线圈的电感装置,以改进绕制耗时、耗力的问题,且加工容易,更可以提高生产效率。
为达到上述目的本发明采取如下措施:
本发明的电感装置中的激磁构件由印刷电路板构成;印刷电路板中形成有一贯穿开口,用以将电感装置的磁芯本体的一部分设置于贯穿开口中;印刷电路板的导电走线沿一特定方向(顺时针或逆时针方向)围绕贯穿开口,并配合多层板穿层的电连接,形成电感装置的激磁线圈。
另外,更可以依使用所需,增加印刷电路板中导电走线的层数和圈数,以符合电感值和耐电流值的要求。
本发明采取如下具体结构:
本发明的一种电感装置,包括:磁芯本体以及激磁构件;其特征在于:
激磁构件由印刷电路板所构成;
印刷电路板中形成有贯穿开口,用以将磁芯本体的一部分设置在贯穿开口中;印刷电路板的导电走线沿一特定方向围绕贯穿开口。
其,所述印刷电路板包括:k个导电路径层(L1~Lk;),用以构成所述导电走线;以及,k-1个绝缘夹层(S1~Sk-1),分别设置在每二个导电路径层之间;任一个导电路径层由其起始点往其终点的走向,均沿所述特定方向围绕所述贯穿开口。
其,所述导电路径层La的路径起点穿过所述绝缘夹层Sa-1而与所述导电路径层La-1的路径终点构成电连接;所述导电路径层La的路径终点穿过所述绝缘夹层Sa而与所述导电路径层La+1的路径起点构成电连接。
其中,所述导电路径层La由内而外沿所述特定方向绕离所述贯穿开口,所述导电路径层La+1由外而内沿所述特定方向绕近贯穿开口。
其中,所述导电路径层La由外而内沿所述特定方向绕近所述贯穿开口,所述导电路径层La+1由内而外沿所述特定方向绕离贯穿开口。
其中,所述特定方向为顺时针方向及逆时针方向中之一。
其中,所述导电走线从其起始点往其终点的走向是由外而内沿所述特定方向绕近所述贯穿开口,所述导电走线地终点且穿过所述印刷电路板并和形成在所述印刷电路板另外一面的导电路径构成电连接。
其中,所述每一个导电路径层包括:n个导线层及n-1个绝缘夹层,分别设置在每两个导线层之间;所述所有导线层的起始点均穿过所有n-1个绝缘夹层而彼此构成电连接;所述所有导线层的终点亦穿过所有n-1个绝缘夹层而彼此构成电连接。
结合附图及实施例对本发明的具体结构特征详细说明如下:
附图的简单说明:
为让本发明之上述目的、特徵、和优点能更明显易懂,下文特举较佳实施例,并配合所附图式,做详细说明如下:
图1a和1b:本发明的第一实施例的电感装置;
图2a和2b:分别为图1中的4层印刷电路板中各导电层的示意图及4层印刷电路板的组合示意图;
图3:由数个导线层及数个夹层构成组合导电路径层的示意图。
如图1a、1b所示,其为本发明电感装置的第一实施例的示意图。
如图1a所示,本发明的电感装置10,包括:磁芯(core)12、一个印刷电路板14;印刷电路板14作为激磁线圈组件。在此实施例中,印刷电路板14是以四层板为例;上述磁芯为EE型,但是本发明并不限定于EE型,亦可以适用于UU型、UI型…等磁芯。
印刷电路板14中形成有一个贯穿开口CW,使磁芯12的一部分能够设置在贯穿开口CW中。印刷电路板14的导电走线16,沿顺时针方向围绕贯穿开口CW,并配合多层板穿层的电性连接,以作为电感装置10的激磁线圈;再由端点N1和N2接出连线(如图1b所示),以作为电感装置10的两个信号端。
图2a和2b分别表示图1的四层印刷电路板中,各导电层可能的电路布图的示意图及四层印刷电路板的组合示意图。印刷电路板14为4层板,包括:4个导电路径层(L1~L4);以及,3个绝缘夹层(S1~S3),分别设置在每二个导电路径层之间。
图2a中,导电路径层L1的走线,以I1为起点沿顺时针方向(如图中箭头所示方向),由外而内绕近贯穿开口CW,而到达路径的终点E1;导电路径层L2的走线,以I2为起点并且穿过绝缘夹层S1和导电路径层L1走线终点E1构成电连接,也同样地沿顺时针方向,但是由内而外绕离贯穿开口CW,而到达路径的终点E2。同理,导电路径层L3的走线,以I3为起点并且穿过绝缘夹层S2而和导电路径层L2走线的终点E2构成电连接,并沿顺时针方向,由外而内绕近贯穿开口CW,而到达路径的终点E3;导电路径层L4的走线,以I4为起点并且穿过绝缘夹层S3而和导电路径层L3走线的终点E3构成电连接,也同样地沿顺时针方向,但是由内而外绕离贯穿开口CW,到达路径的终点E4。
所以,由导电路径(L1~L4)的导电走线配合多层板的穿层连接,而形成的导电走线16(走线起始点为I1,终点为E4),沿顺时针方向围绕配置在贯穿开口CW中的磁芯12;以形成电感装置10。如图2b所示,印刷电路板14所构成的激磁线圈的走线起始点为I1和终点E4,即为图1b中的N1和N2信号端点。
本发明可以利用增加导电路径层的层数,以等效增加电感装置10的激磁线圈的数目,达到增加电感值的目的。此外,为了使电感装置10能够容纳更大的耐电流值,只需将印刷电路板14上,作为导电走线16的铜箔的宽度予以增加即可。
为了得到更大的耐电流值,除了增加铜箔的宽度外,亦可以如下方式进行。
参照图3,其为由n个导线层(LL1~LLn)以及由n-1个夹层(SS1~SSn-1)构成一个组合导电路径层(Lt)的示意图。组合导电路径层(Lt)包括:n-1个绝缘夹层(SS1~SSn-1)分别设置在每两个导线层(LL1~LLn)之间;其中,所有导线层(LL1~LLn)的路径起始点(Al~An)穿过所有绝缘夹层(SS1~SSn-1)而构成电连接,路径终点(Bl~Bn)亦穿过所有的绝缘夹层(SS1~SSn-1)而构成电连接。所以,相较于图2(a)所示的导电路径层L1,组合导电路径层Lt的耐电流值为上述各个导电路径层L1~L4的n倍。
因此,将第一实施例中的导电路径层L1~L4,参照图2(a)所示的原始设置走线图案,均以图3的方式形成各组合导电路径层,以构成印刷电路板;这样,当n=2时,即表示新形成的印刷电路板成为8层板,而耐电流值也变成2倍。
就印刷电路板的制作来说,2层板、4层板、8层板…等的厚度相差不会很大,故在增加耐电流值的同时,印刷电路板的厚度也不会随之大幅增加。
与现有技术相比,本发明具有如下效果:
由上述说明可知,本发明用印刷电路板的铜箔走线取代传统式线材;由于仅定义好印刷电路板的各层铜箔走线,便可有效定义完成激磁线圈的圈数、耐电流值…等特性。因此,大大改善传统绕线方式中,绕制耗时、耗力的问题;并且加工容易,可以提高生产率及产品的合格率。更可根据使用的需要,增加印刷电路板中导电走线的层数和圈数,而符合电感值和耐电流值的要求。此外,亦可以制成SMD型式,更易于生产和组装。
以上叙述是借实施例来说明本发明的结构特征,并非用于限制本发明的保护范围。