可变电感器及其制造方法技术

提供了一种可以调整可变电感特性的可变电感器。所述电感器包括：磁芯，具有预设形状；以及线圈部，围绕所述磁芯的一部分并且根据电流流动而产生磁通量，其中所述磁芯包括由第一磁性材料形成的第一磁性区域以及由不同于第一磁性材料的第二磁性材料形成的第二磁性区域。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】可变电感器及其制造方法相关申请的交叉引用本申请要求享有于2014年7月1日在韩国知识产权局提出的韩国专利申请No.10-2014-0081734的优先权，并在此通过引用并入其公开的全部内容。
根据本公开的装置和方法涉及一种可变电感器及其制造方法，更具体地，涉及一种磁饱和特性可被宽泛调节的电感器及其制造方法。
技术介绍
电感器是指通过围绕芯缠绕电线制造的无源元件。电感器使用的特性是能量存储在由电流产生的磁场中。作为依据时间的电流变化率与施加在电感器两端的电压之间的比率，电感是电感器的固有常量。电感可以根据电感器的材料和形状而改变。一般电感器的电感是常量。因此，一般电感器具有恒定电感值，所述恒定电感值与电流相关，直到电感器的磁芯饱和为止。这些特性具有以下缺点：由于可变负载的特性，导致大功率转换器的功率转换效率不好。此外，在根据现有技术的传统可变电感器中，需要在主绕组中使用机械抽头，或需要具有用于供应额外磁通量的单独功率驱动装置的辅助绕组。此外，在根据现有技术的可变电感器中，需要用于感测负载的电流的附加电路。因此，当使用根据现有技术的可变电感器时，导致诸如功率转换效率和经济效率的降低以及体积和电路复杂性的增加的缺点。因此，需要一种能够克服根据现有技术的可变电感器的限制并容易实现可变电感器的特性的电感器及其制造方法。
技术实现思路
本专利技术的示例性实施例可以克服上述缺点以及以上未描述的其他缺点。本公开提供了一种电感器及其制造方法，所述电感器通过包括由异质磁性材料形成的磁芯而具有根据电流变化的饱和特性。根据本公开的一个方面，电感器包括：磁芯，具有预设形状；以及线圈部，围绕所述磁芯的一个区域并且根据电流的流动产生磁通量，其中所述磁芯包括由第一磁性材料形成的第一磁性区域以及由不同于第一磁性材料的第二磁性材料形成的第二磁性区域。第二磁性区域可以包括多个磁性成分(component)和围绕多个磁性成分的非磁性材料。多个磁性成分可以以预设间隔单位布置。多个磁性成分可以被布置为非磁性材料中的多个层。多个磁性成分和非磁性材料可以具有预设体积比。多个磁性成分可以仅布置在非磁性材料的预设区域上。多个磁性成分可以是磁带和磁粉中的至少一种。第二磁性区域可以包括具有不同磁导率的多个区。第二磁性区域可以具有沿与磁通量穿过第二磁性区域的方向平行的方向布置所述多个区的形状。第二磁性区域可以具有沿与磁通量穿过第二磁性区域的方向垂直的方向布置所述多个区的形状。多个区可以布置在一个连续空间中，或分别布置在彼此分离的多个空间中。多个区可以移动成与磁芯中的第一磁性区域的范围不对准。第二磁性区域可被配置为使得多个区中仅一些区占据其体积。电感器还可以包括：传送设备，移动所述多个区；以及控制器，控制所述传送设备根据连接到功率转换电路的副边的负载的量来移动所述多个区。根据本公开的另一方面，一种用于制造电感器的方法包括：提供具有预设形状的磁芯；在所提供的磁芯的一个区域中形成气隙；用与所述磁芯的磁性材料不同的磁性材料填充所形成的气隙；以及在所述磁芯的填充有该不同的磁性材料的一个区域周围缠绕线圈。不同磁性区域可以包括多个磁性成分和围绕多个磁性成分的非磁性材料。多个磁性成分可以以预设间隔单位布置。多个磁性成分可以被布置为非磁性材料中的多个层。多个磁性成分和非磁性材料可以具有预设体积比。多个磁性成分可以仅布置在非磁性材料的预设区域上。多个磁性成分可以是磁带和磁粉中的至少一种。在根据本公开的各示例性实施例的电感器中，可以容易地设计铁芯的饱和特性，使得电感器根据负载具有不同的电感。附图说明通过参考附图描述本专利技术的一些示例性实施例，本专利技术的以上和/或其他方面将更加清楚，其中：图1是示出了根据本公开的示例性实施例的电感器的成分的透视图；图2是示出了根据本公开的示例性实施例的电感器的成分的截面图；图3是根据本公开的示例性实施例的电感器的等效磁路图；图4A和4B是示出了根据本公开的第一示例性实施例的第二磁性区域的成分的截面图；图5是示出了根据本公开的第一示例性实施例的第二磁性区域的成分的参数的视图；图6是示出了根据本公开的第一示例性实施例的第二磁性区域的成分的参数的视图；图7是示出了根据本公开的第二示例性实施例的第二磁性区域的成分的截面图；图8是示出了根据本公开的第二示例性实施例的第二磁性区域的其他成分的视图；图9是示出了根据本公开的示例性实施例的第二磁性区域的B-H曲线的视图；图10是示出了当调整根据本公开的第一示例性实施例的第二磁性区域的参数时磁饱和特性的变化的视图；图11是示出了当调整根据本公开的第二示例性实施例的第二磁性区域的组成比时磁饱和特性的变化的视图；图12是示出了当调整根据本公开的第二示例性实施例的第二磁性区域的体积比时磁饱和特性的变化的视图；图13是示出了当调整根据本公开的第二示例性实施例的第二磁性区域的磁性材料时磁饱和特性的变化的视图；图14是示出了根据本公开的另一示例性实施例的电感器的结构的视图；图15是示出了根据本公开的另一示例性实施例的电感器的结构的视图；图16是示出了根据本公开的另一示例性实施例的用于制造电感器的方法的流程图；图17是示出根据本公开的第三示例性实施例的第二磁性区域的成分的视图；图18是示出根据本公开的第四示例性实施例的第二磁性区域的成分的视图；图19是示出根据本公开的第五示例性实施例的第二磁性区域的成分的磁芯的视图；图20是用于描述使用图17到19的第二磁性区域的电感器的电感特性的曲线图；图21是示出了根据本公开的示例性实施例的电感器的成分的框图；以及图22是用于描述图21的电感器的电感特性的曲线图。具体实施方式下文中，参考附图更详细地描述本公开的示例性实施例。图1和2分别是示出了根据本公开的示例性实施例的电感器的成分的透视图和各成分的组装截面图。参考图1，根据本公开的示例性实施例的电感器100包括磁芯110和130以及线圈部120。磁芯110和130具有预设形状。具体地，磁芯110和130可以具有闭环形状。因此，可以将由在线圈部120中流动的电流产生的磁场的能量存储在磁芯110和130中。换言之，穿过磁芯110和130的磁通量可以沿着磁芯110和130的闭合回路的路径流动。通过在将在下文描述的线圈部120中流动的电流来产生具有方向和大小(magnitude)的磁通量。磁通量沿着磁芯110和130的闭合回路的路径产生。磁芯110和130是指存在于磁通量经过的路径上的介质。也就是说，磁芯110和130存储磁场的能量，所述磁场是由流动在位于其中的电线中的电流产生的。此外，分别根据磁芯110和130的不同磁导率来确定由电感器100抑制的电流的程度(电感)。此外，磁芯110和130包括由第一磁性材料形成的第一磁性区域110和由第二磁性材料形成的第二磁性区域130。第一磁性材料和第二磁性材料是不同的材料。具体地，第一磁性区域110可以是包括中心柱部分和左右柱部分的一对EE形的芯。线圈部120可以围绕磁芯的中心柱部分。此外，由电流产生的磁通量可以穿过作为外部路径的左右柱部分。根据示例性实施例的第一磁性区域110可以确定电感器的整体尺寸或形状。尽管图1中示出了EE形的芯，但是第一磁性区域110不限于此，它可以是具有气隙部分的各种一般芯，诸如，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电感器，包括：磁芯，具有预设形状；以及线圈部，围绕所述磁芯的一部分并根据电流的流动产生磁通量；其中，所述磁芯包括由第一磁性材料形成的第一磁性区域以及由不同于第一磁性材料的第二磁性材料形成的第二磁性区域。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.01 KR 10-2014-00817341.一种电感器，包括：磁芯，具有预设形状；以及线圈部，围绕所述磁芯的一部分并根据电流的流动产生磁通量；其中，所述磁芯包括由第一磁性材料形成的第一磁性区域以及由不同于第一磁性材料的第二磁性材料形成的第二磁性区域。2.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述第二磁性区域包括多个磁性成分和围绕所述多个磁性成分的非磁性材料。3.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述多个磁性成分以预设间隔单位布置。4.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述多个磁性成分被布置为非磁性材料中的多个层。5.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述多个磁性成分和所述非磁性材料具有预设体积比。6.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述多个磁性成分仅布置在非磁性材料的预设区域上。7.根据权利要求2所述的电感器，其中，所述多个磁性成分是磁带和磁粉中的至少一种。8.根据权利要求1所述的电感器，其中，所述第二磁性区域包括具有不同磁导率的多...

【专利技术属性】
技术研发人员：金东勋，
申请(专利权)人：金东勋，
类型：发明
国别省市：韩国,KR