專利名稱：扼流線圈的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明是關(guān)于一種扼流線圈，特別是關(guān)于一種可以同時(shí)具有濾除共模噪聲、差模噪聲與高頻噪聲的扼流線圈。
背景技術(shù)：
現(xiàn)今人們使用電器非常頻繁，而運(yùn)用電器不免會使用到電源，才能使其電器正常運(yùn)作。但是，由于電器在使用交流電源時(shí)，可能會因?yàn)殡娫垂?yīng)、高頻變壓器或是其它組件的寄生電容或是雜散電容的運(yùn)作，使得由交流電源所供應(yīng)的電流中，常會夾帶著噪聲電流，這即是電磁干擾現(xiàn)象。
一般而言，使用交流電源會產(chǎn)生的噪聲包含差模噪聲(differentialmode noise)以及共模噪聲(common mode noise)，而EMI濾波電路可作為電源抗電磁輻射的第一道防線，主要是由扼流線圈(choke coil)和電容器(capacitor)組成，扼流線圈的作用為抑制噪聲產(chǎn)生或進(jìn)入電子儀器或設(shè)備中。請參照第1A圖，其繪示乃美國公告號第4,587,507號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。在第1A圖中，現(xiàn)有一種扼流線圈的鐵芯1是由非晶質(zhì)金屬合金(amorphous metallic alloy)薄帶所構(gòu)成。然，由于非晶質(zhì)金屬合金的使用頻率通常低于100千赫茲(kHz)，且其耐直流偏壓(DC-bias)特性也較差，因而在鐵芯1中設(shè)計(jì)一氣隙(air gap)2，企圖改善耐DC-bias特性較差的缺點(diǎn)。但此做法卻會大幅降低扼流線圈的初導(dǎo)磁率(initial permeability)。
請參照第1B圖，其繪示乃美國公告號第6,456,182號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。為了要消除共模噪聲，美國公告號第6,456,182號發(fā)明專利中所揭露的方式是利用3個(gè)獨(dú)立的鐵芯11a、11b、11c組合以成為一用來消除共模噪聲的扼流線圈。鐵芯11a、11b、11c的材質(zhì)為氧化磁性物質(zhì)，在鐵芯與鐵芯中間以絕緣材料或黏膠隔開，利用3個(gè)獨(dú)立的鐵芯11a、11b、11c的尺寸共振現(xiàn)象，可以使其操作頻率延伸至10MHz，使得噪聲在10kHz到10MHz皆可以被有效消減。然而，此種使用3個(gè)鐵芯堆棧在一起的方式，將使得扼流線圈的整體高度增加，不利于微小化的趨勢。此外，此種扼流線圈只能用來消除共模噪聲，并無法消除差模噪聲。
請參照第1C圖，其繪示乃美國公告號第5,581,224號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。為了能夠具有同時(shí)消除共模噪聲與差模噪聲，美國公告號第5,581,224號發(fā)明專利中揭露一種扼流線圈，其主要是由兩獨(dú)立的鐵芯，分別是位于外圍的鐵芯111與位于內(nèi)部的鐵芯114組成，并纏繞繞線18后而成。鐵芯111的材質(zhì)為磁性鐵氧體(ferrite)或非晶質(zhì)物質(zhì)，而鐵芯114為一低導(dǎo)磁率的粉末鐵芯(dust core)，于鐵芯111和114中間以絕緣材質(zhì)隔開。利用鐵芯111的高導(dǎo)磁率的特性來濾除共模噪聲，并利用鐵芯114的低導(dǎo)磁率的特性來濾除部分的差模噪聲，然而，此種擺設(shè)兩獨(dú)立鐵芯的方式，將使得整個(gè)扼流線圈所占的面積相當(dāng)大，而不利于微小化。且由于必須于兩獨(dú)立鐵芯之間涂布一絕緣材質(zhì)來將其兩者隔開，不僅增加材料成本，且耗工時(shí)。
因此，要如何制作同時(shí)能夠用來有效消除共模噪聲和差模噪聲的扼流線圈，且能在經(jīng)濟(jì)成本的考量下，符合整體體積微小化的趨勢，正是此領(lǐng)域人士亟需研究的方向。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為解決上述問題，本發(fā)明是提出一種扼流線圈，能夠有效消除共模噪聲、差模噪聲和高頻噪聲。另外，由于能夠在同一扼流線圈中就能具備消除差模噪聲、共模噪聲和高頻噪聲，進(jìn)而能夠有效降低成本及其所占的體積。
根據(jù)本發(fā)明的目的，提出一種扼流線圈，包括一可消除差模噪聲的線圈座、繞線及鐵芯，其中鐵芯與該線圈座相結(jié)合，且該鐵芯是由可消除共模噪聲的第一結(jié)構(gòu)，及可消除高頻噪聲的第二結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，且第二結(jié)構(gòu)是包覆于第一結(jié)構(gòu)外。線圈座表面具有多個(gè)凹槽，可供繞線環(huán)繞于其上。
根據(jù)本發(fā)明的另一目的，另提出一種扼流線圈，是由一可消除差模噪聲與高頻噪聲的線圈座、繞線及可消除共模噪聲的鐵芯所構(gòu)成。其中線圈座表面具有多個(gè)凹槽，可供繞線環(huán)繞于其上。并具一通孔，該鐵芯通過其中。線圈座是由一復(fù)合材主體及一包覆于其外表面的導(dǎo)電粉體薄層所構(gòu)成。
本發(fā)明是利用具有三個(gè)不同頻率范圍濾波效果的扼流線圈，將其中的構(gòu)成對象，改變其中的構(gòu)成份，以分別作為不同頻率范圍的濾波對象，而可消除共模噪聲、差模噪聲及高頻噪聲。
為讓本發(fā)明的上述和其它目的、特征、和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合所附附圖，作詳細(xì)說明如下


第1A圖繪示乃美國公告號第4,587,507號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。
第1B圖繪示乃美國公告號第6,456,182號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。
第1C圖繪示乃美國公告號第5,581,224號發(fā)明專利的鐵芯的示意圖。
第2A圖繪示乃依照本發(fā)明較佳實(shí)施例的扼流線圈的示意圖。
第2B圖繪示乃第2A圖中鐵芯的示意圖。
第2C圖繪示乃第2A圖中線圈座的示意圖。
主要組件符號說明1、11、11a、11b、11c、111、114、23鐵芯12氣隙 18、28繞線20、30扼流線圈 21線圈座211凹槽212通孔22繞線 231；第一結(jié)構(gòu)232第二結(jié)構(gòu)24、25絕緣層具體實(shí)施方式
請參照第2A圖，其繪示本發(fā)明的扼流線圈的實(shí)施例的示意圖。本發(fā)明實(shí)施例所揭露的一扼流線圈20，主要是由一線圈座21、至少一組繞線22及一鐵芯23所組成。
如第2B圖所示，其為第2A圖中該鐵芯23的示意圖，其中該鐵芯23是由一第一結(jié)構(gòu)231與一第二結(jié)構(gòu)232所構(gòu)成。其中該第一結(jié)構(gòu)231與該第二結(jié)構(gòu)232的制法如下于該第二結(jié)構(gòu)232制作時(shí)，先將長度，例如是1-3mm的碳纖維，或其它高導(dǎo)電性粉體例如是鐵粉或碳粉等，均勻混入于加溫融解的高分子聚合物中，隨后將混合漿料以沾涂或噴涂的方式均勻被附于該第一結(jié)構(gòu)231上，形成一層導(dǎo)電粉體薄層，此薄層厚度可以為0.1-0.2mm。最后并可涂布一絕緣層24于該鐵芯23。
該線圈座21是利用射出成型或是粉末加壓成型等方式，形成如第2C圖所繪示的線圈座，并設(shè)有一凹槽211與一通孔212，其中該凹槽211是使該繞線22纏繞于上，該通孔212則可供該鐵芯23通過，最后并可涂布一絕緣層25于該線圈座21。隨后將如第2B圖所示，已被覆該第二結(jié)構(gòu)232的該第一結(jié)構(gòu)231，穿入該通孔212中，即為如第2A圖所繪示的扼流線圈。
該線圈座21的材質(zhì)包括一鐵氧粉體與一高分子材料，鐵氧粉體的材質(zhì)為錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體，高分子材料為聚丙烯或尼龍材質(zhì)。該第一結(jié)構(gòu)231的材質(zhì)為鐵、鈷、鎳或其合金的鐵氧體，而該第二結(jié)構(gòu)232的材質(zhì)包括高導(dǎo)電性粉體與聚合物，該高導(dǎo)電性粉體的材質(zhì)為碳纖維、碳粉、鐵、銀、銅、金或此等材質(zhì)的混合材質(zhì)，而該聚合物的材質(zhì)為聚乙烯、聚氨酯或其它低熔點(diǎn)聚合物。而該第二結(jié)構(gòu)232包覆于該第一結(jié)構(gòu)231的方法是利用沾涂(Dipping)或噴涂(Spraying)。
由于該線圈座21與該第一結(jié)構(gòu)231為不同材質(zhì)構(gòu)成，且分別具相異的初導(dǎo)磁率值(μ)。且由于該線圈座21的導(dǎo)磁率比該第一結(jié)構(gòu)231的導(dǎo)磁率要來得低，可用來濾除差模噪聲，而對于由鐵氧體所構(gòu)成的該第一結(jié)構(gòu)231而言，其較高導(dǎo)磁率的特性可用來濾除共模噪聲。而該第二結(jié)構(gòu)232因是由導(dǎo)電粉體所組合而成，故在對應(yīng)該粉體材料的高感值頻率區(qū)間，能夠消除高頻噪聲。
如此一來，可達(dá)到僅以單一扼流線圈就能具備消除差模噪聲、共模噪聲及高頻噪聲的作用，進(jìn)而能夠有效降低成本及扼流線圈所占的體積。
本發(fā)明中的扼流線圈可應(yīng)用于一濾波模塊，作為例如是電源供應(yīng)器或其它可能產(chǎn)生噪聲的電子裝置的濾波用。另外，上述的二種扼流線圈亦可使用于制作電感器，亦可達(dá)到使電感器微小化的功用。
雖然本發(fā)明已以一較佳實(shí)施例揭露如上，然其并非用以限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，當(dāng)可作各種的更動與潤飾，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。因此本發(fā)明的保護(hù)范圍當(dāng)視后附的權(quán)利要求所界定者為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種扼流線圈，包括一線圈座；至少一組繞線，環(huán)繞于該線圈座；以及一鐵芯，與該線圈座相結(jié)合，且其是由一第一結(jié)構(gòu)與一第二結(jié)構(gòu)所構(gòu)成，其中該第一結(jié)構(gòu)用以消除共模噪聲，而該第二結(jié)構(gòu)用以消除高頻噪聲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其中該第二結(jié)構(gòu)是包覆該第一結(jié)構(gòu)外，該包覆方法是利用沾涂或噴涂的方式。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其中該第一結(jié)構(gòu)的材質(zhì)為一鐵氧體，其中該鐵氧體的材質(zhì)為鐵、鈷、鎳或其合金的鐵氧體，而該第二結(jié)構(gòu)的材質(zhì)包括高導(dǎo)電性粉體與聚合物。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的扼流線圈，其中該高導(dǎo)電性粉體的材質(zhì)為碳纖維、碳粉、鐵、銀、銅、金或此等材質(zhì)的混合材質(zhì)，而該聚合物的材質(zhì)為聚乙烯、聚氨酯或其它低熔點(diǎn)聚合物。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其中該線圈座為一消除差模噪聲的復(fù)合材主體。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其中該線圈座的材料包括一鐵氧粉體與一高分子材料，該鐵氧粉體的材質(zhì)為錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體，而該高分子材料為聚丙烯或尼龍材質(zhì)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其中該線圈座是利用射出成型或粉末加壓成型。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其還包括一絕緣層，包覆于該線圈座外。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的扼流線圈，其還包括一絕緣層包覆于該鐵芯外。
10.一種扼流線圈，包括一線圈座；至少一繞線，環(huán)繞于該線圈座上；一鐵芯，與該線圈座相結(jié)合，其是由一鐵氧燒結(jié)體及一包覆于該鐵氧燒結(jié)體外的導(dǎo)電粉體薄層所構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中包覆方法是利用沾涂或噴涂。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中該鐵氧燒結(jié)體的材質(zhì)為鐵、鈷、鎳或其合金的鐵氧體。
13.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中該導(dǎo)電粉體薄層材料包括一高導(dǎo)電性粉體與一聚合物，而該導(dǎo)電粉體薄層的材質(zhì)為碳纖維、碳粉、鐵、銀、銅、金或此等材質(zhì)的混合材質(zhì)，而該聚合物的材料為聚乙烯、聚氨酯或其它低熔點(diǎn)聚合物。
14.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中該線圈座的材料包括一鐵氧粉體與一高分子材料，而該鐵氧粉體的材質(zhì)包括錳鋅鐵氧體或鎳鋅鐵氧體，該高分子材料為聚丙烯或尼龍材質(zhì)。
15.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中該線圈座為一消除差模噪聲的復(fù)合材主體。
16.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其中該線圈座是利用射出成型或粉末加壓成型。
17.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其還包括一絕緣層包覆于該線圈座外。
18.根據(jù)權(quán)利要求10所述的扼流線圈，其還包括一絕緣層包覆于該鐵芯外。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種扼流線圈，包括一線圈座、一鐵芯及一繞線。該鐵芯是與該線圈座相結(jié)合，且是由一第一結(jié)構(gòu)與一第二結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。本發(fā)明的扼流線圈，能夠有效消除共模噪聲、差模噪聲及高頻噪聲。
文檔編號H01F37/00GK1870188SQ20051007306
公開日2006年11月29日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者李政鴻, 黃逸鴻 申請人:臺達(dá)電子工業(yè)股份有限公司