Индуктивный элемент Советский патент 1987 года по МПК H01F17/04 

1 .12

Изобретение относится к индуктивным элементам электротехники и радиоэлектроники, например к трансформаторам и дросселям источников вторичного электропитания, выполненных в виде микросборок или гибридных интегральных микросхем.

Цель изобретения - улучшение мас- согабаритных показателей.

На чертеже представлена конструкция индуктивного элемента.

Индукционный элемент содержит маг- нитопровод, состоящий из центрального стержневого сердечника 1 из феррито- вого материала, внешнего трубчатого сердечника 2 из магнитодиэлектричес- кого .материала и двух торцовых накладок 3 из феррита, на которых расположены контакты 4, обмотку 5, размещенную на центральном стержневом сердечнике 1 .

Использование контактов на торцо- вьтх накладках и трубчатого сердечника из магнитодиэлектрического материала с оптимальным значением относительной магнитной проницаемостью позволяет улучшить массогабаритные показатели индуктивного элемента.

Индуктивность L рассматриваемых индуктивных элементов определяется по формуле

Т - i

(1)

W R,

количество витков в обмотке; суммарное магнитное сопротивление магнитной цепи магнито- провода.

/tn с обмоткой установлен между двумя наДля предлагаемого индуктивного эле-чи r, Г,А с

,кладками 20x20x1,5 мм из феррита

лТТТЯi i

600НН, снабженными контактами. Выводы

R iliil2|a) е Q,po(U9

(2)

где Т„ ширина накладки;

обмотки подключены к контактам. Магнитная пронипаемость трубчатой части г магнитопровода, определяется по формуле (4) при следующих значениях: - магнитная проницаемость феррита, взятая из технических условий на феррит 600НН; мм; „ - высота fU-D - магнитная проницаемость ваку- д трубчатой части магнитопровода; ума; 20 мм - длина накладок. При данных

значениях |ц„ равно 7,6.

Известное устройство выполнено следующим образом„ На центральном

высота стержневого сердечника ;

0„ - эквивалентное сечение магни- топроБода;

U, - эквивалентная магнитная проницаемость магнитопровода. . С другой стороны, суммарное значение магнитного сопротивления цепи маг--- стержневом сердечнике 0 6x3 мм из нитопровода запишетсяферрита 600 НИ размещена обмотка из

Rg .

(3)

где К„5 - магнитное сопротивление участка из феррита;

Ra - магнитное сопротивления участка из магнитодиэлектрика. Используя выражения (2) и (3), получаем выражение для определения относительной магнитной проницаемости магиитодиэлектрического материала Un, позволяющей оптимизировать конструкцию ИЗ

llJi fij (/,)

aH+2)()(uV Эквивалентная (эффективная) магнитная проницаемость магнитопровода может быть вычислена по формуле

Рз

Уср

1(3C.,/V

(5)

где rUm - относительная магнитная проницаемость феррита;

Гзд,/Еф- 0,01 - 0,02, оптимальное значение равно 0,015.

Подставив (3) в выражение (4), получим

5

(6)

., llJWjL

,015|U(r,+22)

Для подтверждения уменьшения габаритных размеров предлагаемого устройства по сравнению с известным проведен следующий эксперимент. Выбраны 0 габаритные размеры известного устройства и соответственно размеры описан- 1ного прямоугольного параллелепипеда.

Предлагаемое устройство выполнено следующим образом.

На центральном стержневом сердечнике 5x5x3 мм, изготовленном из феррита 600НН, размещена обмотка из 20 витков, выполненная ленточным проводом 3x0,2 мм. Стержневой сердечник

20 витков, выполненная ленточным проводом 3x0,02 мм. Стержневой сердечник с обмоткой установлен в трубчатый

сердечник К 20x16,5x3, вьшолнеиный из стандартного кольца М 600 НН - 4 К 20x12x6. Торцовые диски 0 20 мм в области керна имеют высоту 1,5 мм, которая к краю диска уменьшается, до 0,3 мм. Всего изготовлены 4 пары торцевых дисков из альсифера следующих марок Вч-22, Вч-32, ТЧК-55, Тч-60.

Трубчатая часть магнитопровода предлагаемого устройства выполнена из состава, содержащего 85 мас.% порошка феррита 400НН и 15 мас,% эпоксидной смолы ЭД-20 с отвердителем.

Параметры изготовленных индуктивных элементов известного устройства измеряли на частоте 100 кГц при токе подмагничивания по известной методике.

Индуктивность предлагаемого индукФормула изобретения Индуктйвньш элемент, содержащий

тивного элемента составила 30,1мкГн. 20 броневой магнитопровод, состоящий из

Измерения индуктивного элемента проводились поочередно с каждой из четырех пар торцовых дисков. Результаты измерений приведены в таблице.

25

центрального стержневого ферритового сердечника, внешнего трубчатого сердечника и двух торцовых накладок, одну обмотку, размещенную на стержневом сердечнике, отличающийся тем, что, с целью улучшения массога- баритных показателей, он снабжен контактами, размещен ными по краям торцовых накладок, вьтолненных из феррита, трубчатый сердечник вьтолнен из маг- нитодиэлектрического материала с относительной магнитной проницаемостью определяемой по вьфажению:

Из анализа результатов измерений известного устройства следует, что наибольшее значение индуктивности устройства получено при торцовых дисках, вьтолненных из альсифера ТЧК-55.

Кроме .того, было проведено испыта- ние предлагаемого индуктивного элемента и известного по определению темпеРедактор А.Ворович

Составитель Ф.Чиркина

Техред А.Кравчук Корректор Е.Сирохман

Заказ 277/51 Тираж; 699 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

ратуры перегреваобмоток. Индуктивные элементы устанавливали на одинаковые теплопроводящие основания и через обмотки пропускали ток А в течение двух ч. Методом измерения сопротивления обмоток определяли их перегрев относительно окружающей среды. Для предлагаемого индуктивного элемента перегрев составил 28 К, для известного - 51 К.

Уменьшение перегрева на 45% позволяет почти вдвое увеличить индуктивность при сохранении прежнего объема ИЗ.

Формула изобретения Индуктйвньш элемент, содержащий

броневой магнитопровод, состоящий из

5

0

центрального стержневого ферритового сердечника, внешнего трубчатого сердечника и двух торцовых накладок, одну обмотку, размещенную на стержневом сердечнике, отличающийся тем, что, с целью улучшения массога- баритных показателей, он снабжен контактами, размещен ными по краям торцовых накладок, вьтолненных из феррита, трубчатый сердечник вьтолнен из маг- нитодиэлектрического материала с относительной магнитной проницаемостью определяемой по вьфажению:

-

П

где

п, liJi

,015|1,(1,+2Г)

jU ф - относительная магнитная

проницаемость ферритового участка магнитопровода;

IH - длина стороны накладки;

In - высота центрального сердечника .

Изобретение относится к индуктивным э,лемеитам электротехники и радиотехники. Цель изобретения состоит в улучшении массо-габаритных и тепловых показателей. Устройство содержит магнитопровод, состоящий из центрального стержневого сердечника 1 из фер- ритового материала, внешнего трубчатого сердечника 2 из магнитодиэлект- рического материала и двух торцовых накладок 3 из феррита, на которых расположены контакты 4, обмотку 5, размещенную на центральном стержневом сердечнике 1. Магнитную проницаемость магнитодиэлектрического материала определяют по вьфажению: fUj ,015|U(p(Jj,+2la), где р - относительная магнитная проницаемость ферритового участка магнитопровода - длина стороны накладки, fn. - вы- р I. I сота центрального сердечника, ил. 43 IH НпА ю о 4 .