Индуктивный элемент

 

ИНДУКТИВНЫЙ.ЭЛЕМЕНТ, содержащий обмотку с покрытием, размещенную на кольцевом сердечнике из порошкового магнитного материала, ОТличающийс я тем, что, с целью уменьшения индуктивного потока рассеяния, покрытие выполг нено из магнитодиэлектрического материала, причем тоЛщина покрытия определяется по формуле л ( 3a -2a- RUQ-R1tR

„„5U„„1117719

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(д11 Н 01 F 17/06 списочник изоБРКткний

Н АВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

З,а-2а

$) 1 (Ug где 5 ь о Яйа-й — толщина покрытия, - относительная магнитрая проницаемость магнитодиэлектрического материала; — радиус средней линии кольца; — радиус обмотки.

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЬПИЙ (21) 3597044/24-07 (22) 27.05.83 (46) 07.10.84. Бюл. У 37 (72) С.Ш. Щерб, E.È. Гольдштейн и А. Н. Бормашов (71) Томский институт автоматизированных систем управления.и радиоэлектроники (53) 621.3.18.435 (088 ° 8) (56) 1. Русин 10 С., Чепарухин А.М, Проектирование индуктивных элементов приборов. Л., "Машиностроение", 1981, с. 175.

2. Авторское свидетельство СССР

У 706887, кл. Н 01 F 17/04-, 1973.

3. Др ос с ели Д1 3 АГО 4 75. 007 . ТУ, утвержденные 03.03.82. (54)(57) ИНДУКТИВНЫЙ. ЭЛЕМЕНТ, содержащий обмотку с покрытием, размещенную на кольцевом сердечнике из порошкового магнитного материала, отличающийся тем, что, с целью уменьшения индуктивного потока рассеяния, покрытие выполнено из магнитодиэлектрического материала, причем тоЛщина покрытия определяется по формуле

1117719

Изобретение относится к радиоэлектронной промышленности и может быть использовано для изготовления миниатюрных трансформаторов и дросселей исто4ников вторичного 5 электропитания, Известна обмотка 1 представляющая собой спираль, навитую на кольцевую поверхность. Такая обмотка создает поле внутри коль- 10 ца, которое не рассеивается во внешнее пространство (при условии плотной и равномерной намотки), и поле во внешнем пространстве, обусловленное тем, что спиральная 15 обмотка представляет собой объемный виток. Поле во внешнем простран стве имеет прямо пропорциональную зависимость от числа слоев обмотки, поскольку каждый слой образует свой 20 объемный виток. Учитывая, что поле объемного витка во внешнем пространстве эквивалентно полю кругового контура, совпадающего с осью кольца, можно примерно оценить величину индуктивности рассеяния по

/ формуле 3a -2а () )

35 9f at4R(2a-RI (2) 40 поля могут оказывать достаточно большие воздействия на близлеЖащие элементы.

Известна катушка индуктивности, содержащая О-образный ферритовый магнитопровод с расположенной на нем обмоткой, для уменьшения индукЮ тйвного потока рассеяния, обмотка выполнена из двух встречно соединенных секций, размещенных с зазорами одна относительно другой (2) .

Недостатком такой катушки индуктивности является усложнение конструкции и технологии изготовления. Кроме того, наблюдается только частичное уменьшение того, наблюдается только частичное уменьшение индуктивного потока рассеяния.

/, 3Q -2а.ЖГ2о.р) н2а-Й1 где Pq — проницаемость вакуума; — число слоев обмотки;

0 — радиус средней линии коль" ца; — радиус обмотки.

Отсюда видно, что индуктивные элементы, изготовленные на кольцевых сердечниках, имеют поля рассеяния и при размещении этих индуктивных элементов в NCB или ГИС эти

Наиболее близкими к изобретенйю по технической сущности и достигаемому результату являются накопительные дроссели, работающие с подмагничиванием постоянным током для ключевых схем электропитания, сердечники которых выполнены в виде торроидов из порошкового магнитного материала, на которых располагаются обмотки и покрытия из эпоксидных компаундов .(3) .

Недостаток известного устройства заключается в больших индуктивных потоках рассеяния вследствие недостаточно высокой магнитной проницаемости материала сердечника.

Покрытие компаундами в данном случае приводит к увеличению габаритов и веса индуктивного элемента, однако не уменьшают индуктивного потока рассеяния.

Цель изобретения — уменьшение индуктивных потоков рассеяния.

Поставленная цель достигается тем, что в катулке индуктивности, содержащей обмотку с покрытием, размещенную на кольцевом сердечнике из порошкового магнитного материала, покрытие выполнено из магнитодиэлектрического материала, причем толщина покрытия определяется по формуле где д — толщина покрытия;

Pg — относительная магнитная проницаемость магнитодиэлектрического материалй; — радиус средней линии кольца, — радиус обмотки.

На чертеже представлена конструкция индуктивного элемента.

Индуктивный элемент, включает кольцевой сердечник 1 из порошкового ферромагнитного материала, обмотку

2 и покрытие 3 из магнитодизлектрического материала.

В отличие от известных индуктивных элементов уменьшение индуктивного потока рассеяния происходит потому, что магнитные линии объемных витков замыкаются в магнитодиэлектрическом материале покрытия.

При этом образуется дополнительная индуктивность, которая определя

H c

L(= Pong ° (3) Составитель Ф. Чиркина

Техред З.Палий Корректор А. Обручар

Редактор В. Иванова

Тираж 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 7265/37

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,4

3 ется числом слоев N поперечным сечением магнитодиэлектрического материала Я и длиной средней линии магнитодиэлектрического материала 0

Выражая величины Q <> и 3 через геометрические параметры индук тивного элемента

П

4 (4) с„- П(К 0,5 3, (5) подставив уравнения (4) и (5) в (3), получаем

„ .щ

"6=

Учитывая,что 1 <. = Lg приравнивая (1), и (6), определяем толщину магнитодиэлектрического покрытия по формуле (2).

Пример. На кольцевой сердечник К-26-15-5,5 мм из Мо-пермаллоя наматывают две обмотки из четырех параллельно соединенных проводов диаметром 0,41 мм марки ПЭВ-2 по 60 витков. Индуктивный элемент покрывают слоем магнитодиэлек117719 4 трического материала, имеющего относительную, магнитную проницаемость 11,5 Гс/3, удельное сопротивление 10 Ом м. Минимальная толщина слоя покрытия определена по формуле (2) и равна 0,92 мм. Индуктивность индуктивного элемента при параллельном включении обмоток измеряют на частоте 100 кГц при то10 ке подмагничивания 10А и составляет

37;5 мкГн, а индуктивность известного устройства 35,8 мкГн. Индуктивное поле рассеяния измеряют с помощью микротесламетра Г79. На

1 предлагаемый элемент и известный дроссель подают переменное напряже" ние равное 8В на частоте 100 кГц при токе подмагничивания 10А. На расстоянии 10 мм от поверхности образ2п цов измеряют индукцию рассеяния. Для предлагаемого индуктивного элемента, покрытого магнитодиэлектрическим материалом, она составляет 0 35 мкТл, а для известного объекта 1,22 мкТл.

25 Следовательно, предлагаемая конструкция при тех же весогабаритных показателях имеет в 3,5 раза меньший индуктивный поток рассеяния.Кроме того, индуктивность предлагаемого

30 индуктивного элемента возрастает примерно на 4Х, улучшается теплопроводность, так как температура перегрева снижается в 2 раза.