Резиме патента заУС11430597Б2: Магнетно језгро индуктора и индуктор користе исто
Овај амерички патент је амерички пандан претходно сажетом кинеском патенту ЦН110770860Б, који описује дизајн језгра реактора од истог хибридног{1}}материјала.
И. Апстрактна и техничка област
Проналазак обезбеђује магнетно језгро индуктора и индуктор за решавање проблема као што су недовољна искоришћеност простора, велика величина јарма и ризик од раног засићења код конвенционалних индуктора са језгром од металног праха.
Кључна структура: Магнетно језгро састављено од различитих материјала за оптимизацију перформанси и величине:
Средња колона: Има већу густину магнетног флукса засићења (Б1) од јармова.
Горњи и доњи јармови: имају нижу густину магнетног флукса засићења (Б2) од средње колоне.
Високо магнетно{0}}пропустљиве бочне колоне: Најмање две бочне колоне се користе за завршетак магнетног кола.
Предност: Дизајн побољшава коришћење јарма, постиже компактнију структуру и поједностављује производњу.
ИИ. Опис и конфигурација
А. Позадина
Традиционални индуктори са језгром од металног праха, који се користе у високофреквентним апликацијама као што су фотонапонски инвертори и електрична возила, или користе структуру прстенастог индуктора (тешко за масовну производњу) или слажу језгра од металног праха у облику квадрата (Е-стил језгра). Ово последње пати од лошег искоришћења простора и постоји ризик од превременог засићења материјала јарма.
Б. Решење и конфигурација
Проналазак користи хибридни дизајн материјала и конструкција:
Основне компоненте:
Средња колона (1): Материјал велике густине флукса засићења, нпр. језгро металног праха (као Сендуст или ФеСиАл). Овде је намотан калем (5). Опциони ваздушни зазор може бити обезбеђен на средњој колони.
Горњи обруб (2) и доњи јарам (3): материјал са нижом густином флукса засићења, нпр. ферит.
Високе магнетно{0}}пропустљиве бочне стубове (4): Најмање две бочне колоне су распоређене у размаку између јармова, повезујући њихове спољне ивице. Ови стубови помажу у дисперзији магнетног флукса стварањем више пута и направљени су од материјала са магнетном пермеабилношћу не мањом од 200, као што је ферит или аморфни материјал.
Структурна интеграција за спречавање засићења:
Два краја средњег стуба (1) се убацују у (или продиру кроз) горњи јарам (2) и доњи јарам (3).
Кључни услов дубине уметања (захтев 1): Однос дубине уметања (д) и дебљине јарма (Д), Дд, мора бити већи или једнак Б1Б1−Б2 како би се спречило да се материјал феритног јарма ниже засићености прерано засити.
Склоп индуктора:
Индуктор укључује калем (5) намотан на средњи стуб (1).
Горњи и доњи крајеви завојнице могу имати изолационе крајње прстенове да изолују завојницу од елемената језгра.
Цео склоп језгра може бити затворен у кућиште које је напуњено лепком за интеграцију.
Ц. Предности
Побољшано коришћење јармова: Употреба језгра са високим-засићењем (средња колона) и дубина његовог уметања у ниже-јармове спречавају рано засићење јармова, ефикасно користећи простор језгра.
Компактна структура: Најмање два бочна стуба високе{0}}пропустљивости дистрибуирају магнетни флукс, омогућавајући смањење дебљине јарма, што резултира компактнијим уређајем.
Поједностављена производња: Структурирани дизајн омогућава једноставнију производњу у поређењу са другим хибридним или прстенастим дизајном.
ИИИ. Главни захтеви
Захтев 1 (Независна тврдња): Магнетно језгро индуктора, које се састоји од горњег јарма, доњег јарма, средњег стуба и најмање два магнетно{1}}пропустљива бочна стуба, назначено тиме што:
Средњи стуб је распоређен између средњих делова јарма.
Завојница је намотана на средњи стуб, а густина магнетног флукса засићења средње колоне (Б1) је већа од густине магнетног флукса засићења сваког јарма (Б2).
Бочни стубови су распоређени између јармова, повезујући њихове спољне ивице.
Кључно: Два краја средње колоне су уметнута у јармове, а однос дубине уметања Дд је већи или једнак Б1Б1−Б2 (где је д дубина уметања, а Д дебљина јарма).
2. Захтев: Језгро према захтеву 1, назначено тиме што два краја средњег стуба продиру кроз горњи и доњи јарам.
3. Захтев: Језгро према захтеву 1, где магнетна пермеабилност сваке бочне колоне није нижа од 200.
6. Захтев 6: Језгро према захтеву 1, где је материјал средњег стуба језгро од металног праха, а материјали јарма су ферит.
12. Захтев: Индуктор који користи магнетно језгро индуктора према било ком претходном захтеву, са завојницом намотаном на средњем стубу.
