本發(fā)明公開一種電感,特別是一種ai/pc專用一體式電感及其制備方法,屬于電子元器件。
背景技術:
1、pc電感(power?choke?inductor)是一種在電源管理和電力電子設備中廣泛使用的電感器,主要用于濾波和能量存儲。與普通電感一樣,pc電感也是一種儲能元件,利用電流變化時產生的磁場來儲存能量。pc電感通常用于開關電源、dc-dc轉換器等應用中,以平滑輸出電流,減少紋波和噪聲。
2、ai電感主要應用在人工智能的硬件平臺中,ai處理器(如gpu、tpu等)對電源的要求較高,使用ai電感器可以幫助平滑電源供應,降低紋波和噪聲,提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
3、無論是pc電感還是ai電感,鐵氧體芯電感都是最常規(guī)的選擇之一,其使用鐵氧體材料作為核心,能夠提供更高的電感值和更好的能量存儲能力,一方面,可用于平滑輸出電壓和電流,減少電源噪聲,另一方面,可作為低通濾波器的一部分,去除高頻干擾。
4、雖然其能有效平滑電流,減少紋波,且在高頻應用中表現(xiàn)良好,但是,常規(guī)的鐵氧體芯電感普遍存在體積較大,需要占用較多空間,同時制造成本較高的缺點。
技術實現(xiàn)思路
1、針對上述提到的現(xiàn)有技術中的鐵氧體芯電感體積較大的缺點,本發(fā)明提供一種ai/pc專用一體式電感及其制備方法,其采用特殊結構設計的電感線圈,可將電感尺寸大大減少。
2、本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案是:一種ai/pc專用一體式電感,電感包括第一磁體支撐體、第二磁體支撐體和線圈,第一磁體支撐體和第二磁體支撐體固定熱壓在一起,線圈設置在磁體支撐體主體內,線圈包括線圈主桿、線圈側桿和引腳連接端,線圈側桿設有兩個,兩個線圈端分別連接在線圈主桿兩端,優(yōu)選的,線圈側桿與線圈主桿垂直設置,形成“u”字形線圈主體,每個線圈側桿端頭連接有一個引腳連接端。
3、一種上述ai/pc專用一體式電感的制備方法,該方法包括下述步驟:
4、步驟s1、線圈加工:根據設定形狀對線圈進行加工,線圈加工包括下述子步驟:
5、步驟s1-1、沖壓:首先根據線圈設定形狀截取相應長度的方形銅條,然后將方形銅條沖壓形成線圈主桿、線圈側桿和引腳連接端;
6、步驟s1-2、噴漆:在沖壓成形的線圈表面進行噴漆處理;
7、步驟s1-3、剝漆:將線圈上對應于引腳連接端的焊接面位置處的漆進行剝除;
8、步驟s2、電芯加工:根據設定形狀對第一磁體支撐體和第二磁體支撐體進行加工,第一磁體支撐體和第二磁體支撐體通過磁粉進行熱壓成型工藝加工而成,磁粉包括金屬軟磁粉末和合金粉末的混合體,熱壓時,熱壓溫度控制120~180℃之間,壓力為4~7t每平方厘米,熱壓時間為40~200s;
9、步驟s3、組裝:將線圈安裝在第二磁體支撐體內,再將第一磁體支撐體蓋裝在第二磁體支撐體上;
10、步驟s4、熱壓成型:將第一磁體支撐體和第二磁體支撐體通過熱壓工藝壓合在一起,形成電感;
11、步驟s5、噴漆:在熱壓成型的電感表面進行噴漆處理;
12、步驟s6、剝漆:將電感上對應于焊接引腳的焊接面位置處的漆進行剝除,以露出焊接引腳;
13、步驟s7、電鍍錫:在電感上對應于焊接引腳的焊接面位置處通過電鍍工藝形成焊錫層。
14、本發(fā)明解決其技術問題采用的技術方案進一步還包括:
15、所述的線圈主桿部分的橫截面為長方形,線圈主桿最長長度l1為5.90±0.05mm,線圈主桿位置處的銅條寬度w1為0.80±0.05mm,線圈主桿位置處的銅條厚度t1為1.20±0.05mm。
16、所述的線圈側桿部分的橫截面為長方形,線圈側桿最長長度l2為4.0±0.05mm,線圈側桿位置處的銅條寬度w2為0.80±0.05mm,線圈側桿位置處的銅條厚度t2為1.20±0.05mm。
17、所述的引腳連接端部分的橫截面為長方形,引腳連接端最長長度l3為2.00±0.05mm,引腳連接端位置處的銅條寬度w3為0.80±0.05mm,引腳連接端位置處的銅條厚度t3為0.90±0.05mm。
18、所述的引腳連接端和線圈側桿有部分疊放在一起,引腳連接端和線圈側桿疊放部分為連接桿,連接桿長度l4為1.20±0.05mm。
19、所述的線圈側桿和線圈主桿的連接部呈弧形,內部弧形的半徑r1為0.30±0.05mm,外部弧形的半徑r2為0.30±0.05mm。
20、所述的第一磁體支撐體呈長方體形,第一磁體支撐體主體上對應于引腳連接端位置處設置有容放引腳連接端的容置缺口,引腳連接端設置在容置缺口內。
21、所述的第二磁體支撐體呈長方體形,第二磁體支撐體主體內開設有容置槽,容置槽內設置有凸塊,凸塊形狀有線圈“u”形內部形狀相吻合,線圈的線圈主桿和線圈側桿嵌裝在容置槽內。
22、所述的電感還包括設置在外部的噴漆層,噴漆層形成電感外殼,外殼上上設置有焊接引腳,焊接引腳設有兩個,分別與引腳連接端相連接。
23、本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明采用特殊結構設計的電感線圈,可將電感尺寸大大減少,從而降低其占用的空間,還可降低生產成本。本發(fā)明能夠在高頻應用中表現(xiàn)良好,能有效平滑電流,減少紋波。
24、下面將結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。
1.一種ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的電感包括第一磁體支撐體(3)、第二磁體支撐體(4)和線圈(5),第一磁體支撐體(3)和第二磁體支撐體(4)固定熱壓在一起,線圈(5)設置在磁體支撐體主體內,線圈(5)包括線圈主桿(51)、線圈側桿(52)和引腳連接端(54),線圈側桿(52)設有兩個,兩個線圈端分別連接在線圈主桿(51)兩端,優(yōu)選的,線圈側桿(52)與線圈主桿(51)垂直設置,形成“u”字形線圈主體,每個線圈側桿(52)端頭連接有一個引腳連接端(54)。
2.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的線圈主桿(51)部分的橫截面為長方形,線圈主桿(51)最長長度l1為5.90±0.05mm,線圈主桿(51)位置處的銅條寬度w1為0.80±0.05mm,線圈主桿(51)位置處的銅條厚度t1為1.20±0.05mm。
3.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的線圈側桿(52)部分的橫截面為長方形,線圈側桿(52)最長長度l2為4.0±0.05mm,線圈側桿(52)位置處的銅條寬度w2為0.80±0.05mm,線圈側桿(52)位置處的銅條厚度t2為1.20±0.05mm。
4.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的引腳連接端(54)部分的橫截面為長方形,引腳連接端(54)最長長度l3為2.00±0.05mm,引腳連接端(54)位置處的銅條寬度w3為0.80±0.05mm,引腳連接端(54)位置處的銅條厚度t3為0.90±0.05mm。
5.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的引腳連接端(54)和線圈側桿(52)有部分疊放在一起,引腳連接端(54)和線圈側桿(52)疊放部分為連接桿(53),連接桿(53)長度l4為1.20±0.05mm。
6.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的線圈側桿(52)和線圈主桿(51)的連接部呈弧形,內部弧形的半徑r1為0.30±0.05mm,外部弧形的半徑r2為0.30±0.05mm。
7.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的第一磁體支撐體(3)呈長方體形,第一磁體支撐體主體(31)上對應于引腳連接端(54)位置處設置有容放引腳連接端(54)的容置缺口(32),引腳連接端(54)設置在容置缺口(32)內。
8.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的第二磁體支撐體(4)呈長方體形,第二磁體支撐體主體(41)內開設有容置槽(42),容置槽(42)內設置有凸塊(43),凸塊(43)形狀有線圈(5)“u”形內部形狀相吻合,線圈(5)的線圈主桿(51)和線圈側桿(52)嵌裝在容置槽(42)內。
9.根據權利要求1所述的ai/pc專用一體式電感,其特征是:所述的電感還包括設置在外部的噴漆層,噴漆層形成電感外殼(1),外殼上(1)上設置有焊接引腳(2),焊接引腳(2)設有兩個,分別與引腳連接端(54)相連接。
10.一種上述ai/pc專用一體式電感的制備方法,其特征是:所述的方法包括下述步驟: