CN1337720A - 在磁隙附近具有永磁体的电感组件 - Google Patents

Abstract

一种电感组件,包括具有至少一个磁隙的磁心,用于产生直流偏置磁场的装置,这是通过在通常是闭合的磁路附近安装永磁体所生产的,这个闭合磁路穿过磁隙中的磁隙或在其外侧,和围绕磁隙卷绕的线圈,其中在层夹磁隙的一个或多个磁心柱,靠近磁隙安装永磁体。

Description

在磁隙附近具有永磁体的电感组件

本发明涉及围绕磁心绕有线圈的磁性器件，更具体地说，涉及例如电感器或变压器这样的电感组件，用于各种电子设备和电源，使用直流偏置降低磁心损耗。

近来，各种电子设备变为更小和更轻。因此，电源部分与整个电子设备的相对体积比趋向于增大。这是因为，虽然各种电路已经大规模集成化(LSI)，但是难以使磁性组件例如电感器和变压器小型化，这些是电源部分不可缺少的电路元件。因此，为了实现电源部分的小型化和减轻重量，已经尝试了各种方法。

为了获得小而轻的磁性器件，例如电感器和变压器(以下称为电感组件)，有效的方法是减小由磁性材料组成的磁心的体积。通常，使磁心小型化容易导致其磁饱和。因而，作为电源的电流幅度可能被减小。

为了解决上述问题，众所周知的技术是通过在部分磁心设置磁隙，从而增大磁心的磁阻，以及防止电流幅度减小。然而，在这种情况下，磁性组件的磁感减小。

作为防止磁感减小的方法，日本未经审查的专利申请公开No.01-169905(以下称为传统技术1)公开了一种使用永磁体产生磁偏置的关于磁心结构的技术。在这种技术中，使用永磁体对磁心施加直流磁偏置，导致能够穿过磁隙的磁力线数目增大。

然而，在传统的电感组件的磁心结构中，由于围绕磁心卷绕的线圈所生产的磁通量穿过磁隙中的永磁体，所以永磁体被退磁。

并且，被插入磁隙中的永磁体的尺寸越小，由于外部因素产生的退磁效应就越大。

因此，本发明的目的在于提供一种电感组件，其中对安装的永磁体形状几乎没有限制，其中围绕磁心卷绕的线圈产生的磁通量不会使永磁体退磁。

本发明的另一个目的在于提供一种电感组件，其中由围绕磁心卷绕的线圈的漏磁通引起发热，其中永磁体和电感器的性能不会降低。

根据本发明的一个方案，提供一种电感组件，包括具有至少一个磁隙的磁心；用于产生直流偏置磁场的装置，这是通过在通常是闭合的磁路附近安装至少一个永磁体所生产的，这个闭合磁路穿过磁心中的磁隙；和围绕磁心卷绕的线圈。在该电感组件中，至少一个永磁体安装在磁心至少一个端部的磁隙附近。该端部在其间限定了磁隙。

根据本发明的另一个方案，提供一种电感组件，包括具有至少一个磁隙的磁心；用于产生直流偏置磁场的装置，这是通过在通常是闭合的磁路附近安装至少一个永磁体所生产的，这个闭合磁路穿过磁心中的磁隙；和围绕磁心卷绕的线圈。在该电感组件中，至少一个永磁体安装在磁心的至少一个外部，只是不在磁心的磁隙中。

图1是用于传统电感组件的磁心透视图。

图2是在磁心磁隙具有永磁体的传统电感组件和没有永磁体的组件中，对各个卷绕线圈施加1kHz交流电时，各个磁心的叠加直流与电感之间的关系视图。

图3是根据本发明第一实施例的电感组件的结构视图。

图4是根据本发明第二实施例的电感组件的结构视图。

图5是根据本发明第三实施例的电感组件的结构视图。

图6是根据本发明第四实施例的电感组件的结构视图。

图7是用于与根据本发明第一到第四实施例的电感组件进行对比而制造的电感组件的结构视图。

图8是在根据本发明第一到第四实施例和对比例的电感器磁心的磁路中激励的磁通量密度与此时的磁心损耗之间关系的视图，亦即对每个卷绕线圈施加100kHz的交流电时，通过每个磁心的磁通量密度(Bm)与磁心损耗(Pvc)之间的关系。

图9是对围绕本发明第一实施例的电感组件和图7所示对比用电感组件的磁心卷绕的线圈施加100kHz的交流电时，每个磁心的叠加直流与电感之间的关系视图。

图10是根据本发明第五实施例的电感组件的结构视图。

图11是根据本发明第六实施例的电感组件的结构视图。

图12是根据本发明第七实施例的电感组件的结构视图。

图13是根据本发明第八实施例的电感组件的结构视图。

图14是用于与根据本发明第五到第八实施例的电感组件进行对比而制造的电感组件的结构视图。

图15是根据本发明第九实施例的电感组件的结构示意性视图，此时永磁体的N磁极配置在U形电感器磁心的磁路延伸端上。

图16是根据本发明第十实施例的电感组件的结构示意性视图，此时永磁体的N磁极与U形电感器磁心的磁路平行地配置。

图17是根据本发明第十一实施例的电感组件的结构示意性视图，此时永磁体和一小片磁心都配置在U形电感器磁心的磁隙。

图18是根据本发明第十二实施例的电感组件的结构示意性视图，其中一小片磁心配置在U形电感器磁心的一端，永磁体配置在磁心的另一端。

图19是对比例的示意性视图，其中在U形电感器磁心附近不配置永磁体。

图20是对每个卷绕线圈施加1kHz交流电时，在图15和18所示本发明的电感器磁心和图19所示对比例的电感器磁心的叠加直流和电感之间的关系曲线图。

图21是根据本发明第十三实施例的电感组件的结构示意性视图，此时设置两个永磁体，使其N磁极配置在与E形电感器磁心的磁路延伸端相同的取向上。

图22是根据本发明第十四实施例的电感组件的结构示意性视图，此时设置两个永磁体，使其N磁极平行于E形电感器磁心的磁路地配置。

图23是根据本发明第十四实施例的电感组件的结构示意性视图，此时永磁体和小片磁心者配置在E形电感器磁心的每个磁隙中。

图24是根据本发明第十五实施例的电感组件的结构示意性视图，此时小片磁心配置在E形电感器磁心的磁隙中心柱的端部，永磁体配置在磁心的两侧外柱端部。

图25是对比例的示意性视图，其中在E形电感器磁心附近不配置永磁体。

图26A是根据本发明第十七实施例的电感组件的透视图。

图26B是图26A所示电感组件的正视图。

图26C是图26A所示电感组件的侧视图。

图27是图26A所示电感组件的分解透视图。

图28是说明图26A所示电感组件工作的侧视图。

图29是说明图15所示电感组件缺点的侧视图。

为了便于了解本发明，在说明本发明实施例之前将介绍传统技术1的电感组件。

参见图1，根据传统技术1的电感组件31具有两个磁心33、33，两个永磁体35和35，每个永磁体插入在磁心33的相反端面之间设置的两个磁隙中的对应一个。

参见图2，比较永磁体35和35插入磁心33、33磁隙时的电感-直流叠加特性和没有永磁体时的电感-直流叠加特性，插入永磁体35的磁心33保持的磁-电感值大于没有插入永磁体35的磁心33的磁-电感值，即使电流较高也是如此。

以下将参考附图说明本发明的实施例。

参见图3，根据本发明第一实施例的电感组件41由电感器组成，并且包括U形磁心43，围绕一个磁心柱43b卷绕的线圈45，和设置在另一个磁心柱43c外侧的永磁体47。永磁体47是平面状的，对其整个表面进行磁化，以使粗线一侧是N磁极，另一侧是S磁极53。

磁心43由一种材料铁氧体组成。而且永磁体47由一种材料SmCo形成。围绕磁心43卷绕的线圈45用扁平铜线制成。

根据第一实施例的电感组件41是这样构成的，面对磁心柱43c的永磁体47表面是N磁极51。

参见图4，根据本发明第二实施例的电感组件55具有与第一实施例相同的结构，只是永磁体47的磁心柱侧面是S磁极53。

参见图5，根据本发明第三实施例的电感组件59具有与图4所示的第三实施例相同的结构，只是永磁体47位于磁心柱43c的基底部位43a一侧。

参见图6，根据本发明第四实施例的电感组件63中，图3、4和5所示平面永磁体47被切割为永磁体片，仅在能够获得最显著效果的位置配置磁体片57。磁感强度由永磁体产生的磁力线总数决定，小于上述平面永磁体47的磁感强度。

参见图7，根据对比例的电感组件67没有永磁体，其制造是用于与具有永磁体的本发明第一到第四实施例的特性进行对比。

电感组件41、55、59和63所用永磁体47和57的材料并不限于SmCo，可以是任何材料，只要能够获得足够的磁感强度即可。而且，围绕磁心43卷绕的线圈45的材料并不限于扁平铜线，可以是能够优选用做电感器组件的任何材料和形状的线圈。

对围绕第一到第四实施例所示电感组件的每个磁心43卷绕的线圈45施加100kHz的交流电，确定此时磁心43磁路中激励的磁通量密度与磁心损耗之间的关系。结果如图8所示。

参见图8，曲线69、71、73、75和77所示结果表明，按照第一、第二、第三、第四实施例分别所示的电感组件41、55、59、63和67以及图7所示对比例的顺序，磁心损耗增大，并且表明永磁体47和57的位置和形状对磁心损耗量有影响。

通过根据图3所示第一实施例的电感组件41特性曲线69与根据图5所示第三实施例的电感组件59的特性曲线73的对比，发现当永磁体47被设置成为从互相面对区域稍微偏离，但仍旧层夹磁心43在磁隙时，如同图5所示第三实施例，磁心损耗小于永磁体47设置成为覆盖互相面对的整个区域的情形，如图3所示，而且发现永磁体47的设置对降低磁心损耗具有一定的效果。

根据图3所示第一实施例的电感组件41的特性曲线69与根据图6所示第四实施例的电感组件63的特性曲线75的对比表明，当在一部分磁隙仅配置小的永磁体57时，如同图6所示的第四实施例，安装永磁体的效果显著地减小。看来表明安装永磁体的效果主要地对应于永磁体覆盖的面积与磁心中互相面对并且层夹磁隙的面积的比例，而且表明取决于该区域之内位置的效果差异不大。

根据图3所示第一实施例的电感组件41的特性曲线69与根据图4所示第二实施例的电感组件55的特性曲线71的对比表明，由于其磁心损耗基本上相同，如图8所示，磁体的磁化取向与磁心损耗的降低几乎无关。

当对比根据图7所示对比例的电感组件67的特性曲线77与电感组件41、55、59和63的特性曲线69、71、73和75时，发现在磁心43附近按任何结构设置永磁体47或57，能够以不同程度的效果降低磁心损耗。

在根据图3所示第一实施例的电感组件41和根据图7所示对比例的电感组件67中，对围绕磁心43卷绕的线圈45施加不同幅度的直流，测量叠加直流电感。结果如图9所示。

参见图9，在根据图3所示第一实施例的具有平面永磁体47的电感组件41的情形，由于磁心43的磁饱和而使叠加直流电感开始降低时的直流幅度大于根据图7所示对比例的电感组件67的情形。

因此，在具有相同部分和形状的磁心43的情形，平面永磁体47设置在磁心43外侧，亦即在围绕磁心43卷绕的线圈45产生的磁通量不通过的位置，以便能够处理更大的直流。

在本发明第一到第四实施例中，作为磁心43的例子仅展示了U形磁心的情形。但是，在E形磁心中能够获得相同结果。

在E形磁心中，通常围绕其中央部卷绕线圈，并且存在两个磁隙。因此，平面永磁体设置在磁心提供的两个磁隙的外侧，亦即在与每个磁隙相反、并且层夹磁心主体的两个位置，用作产生磁偏置的装置。

以下将参考附图说明作为具有E形磁心的电感组件的电感器。

参见图10，根据本发明第五实施例的电感组件83包括E形磁心85，围绕中央磁心柱85c卷绕的线圈89，和分别设置在中央磁心柱85c两侧的磁心柱85b和85d外侧的一对永磁体87。

每个永磁体87具有平面形状并且磁化成为两个整体表面的每个都具有磁极性。由粗线指示的每个N磁极51设置成为与每个磁柱85b和85d的表面接触。

磁心85由一种材料即铁氧体组成。而且整个永磁体47由SmCo磁体形成。围绕磁心85卷绕的线圈89由扁平铜线制成，与U形磁心的情形一样。

参见图11，根据本发明第六实施例的电感组件91具有与根据第五实施例的电感组件83相同的结构，只是永磁体87的磁极性取向彼此不同。也就是说，永磁体设置为S磁极表面53、53彼此相对。

参见图12，根据本发明第七实施例的电感组件95，与根据第五实施例的电感组件83和根据第六实施例的电感组件91不同之处，在于每个永磁体97、97设置在基底部位85a一侧。

参见图13，在根据本发明第八实施例的电感组件99中，平面永磁体被切割成永磁体片，仅在能够获得最显著效果的位置配置磁体片101。磁感强度由永磁体产生的磁力线总数决定，并且明显小于上述平面永磁体的磁感强度。

参见图14，根据对比例的电感组件103具有与第五到第九实施例类似的结构和形状，但是没有永磁体。

在根据图10到13所示第五到第九实施例的电感组件83、91、95和101以及根据图14所示对比例的电感组件103中，对围绕磁心85卷绕的线圈89施加交流电，测量此时在磁心磁路中激励的磁通量密度与磁心损耗之间的关系。结果发现，安装永磁体的效果按照以下顺序降低，即图10所示第五实施例、图11所示第六实施例、图12所示第七实施例、图13所示第八实施例、和图14所示没有永磁体的对比例。

在上述之中，其中仅永磁体极性不同的图10所示第五实施例和图11所示第六实施例之间不存在明显差别。

与U形磁心情形一样，对根据图5所示第五实施例的电感组件83和根据图14所示对比例的电感组件103测量叠加直流电感。发现通过安装永磁体，使得叠加直流电感开始降低的直流幅度增大。

因此，在具有相同部分和形状的磁心的情形，平面永磁体设置在磁心外侧，亦即在围绕磁心卷绕的线圈产生的磁通量不通过的位置，以便能够处理更大的直流，如同U形磁心的情形。

而且，在上述实施例所用永磁体和线圈的尺寸和材料以及磁心材料相同，而且磁心体积相同的条件下，发现以下情况。

在根据图3到6中所示第一到第四实施例的U形电感器和根据图10到13所示第五到第八实施例的E形电感器中，安装永久磁体的条件，在磁心损耗(Pvc)相对于通过磁心的磁通量密度(Bm)方面，在磁心电感相对于叠加直流方面，无论磁心形状如何，都大致相同。

如上所述，根据本发明，在磁心中设置的磁隙外侧上设置平面或大致是平面的永磁体，换言之，在磁隙的对侧上同时层夹磁心主体，从而用作产生磁偏置的装置。在这种情况，由于永磁体设置在磁隙外侧，对相应于磁隙形状的永磁体的尺寸和形状没有限制。而且，由于在卷绕线圈产生的磁通量的路径上不存在永磁体，所以永磁体不会被磁通量产生的退磁场所退磁。

在U形磁心和E形磁心中的任何一种都能够获得这种结果。按照上述方法，可以提供电感器，其中，即使通过的磁通量大于上述的一种，也能够降低磁心损耗，并且即使尺寸、形状和材料相同，也能够处理更大的电流。换言之，能够制造较小的电感器和变压器，而不降低被处理的电流幅度。

如上所述，在根据本发明第一到第八实施例的电感组件41、55、59、63、83、91、95和101中，可以提供磁心体积小的电感器，其中对安装其上的永磁体形状几乎没有限制，永磁体不会被围绕磁心卷绕的线圈产生的磁通量所退磁。

参见图15，根据本发明第九实施例的电感组件105包括U形电感器磁心43，围绕磁心43的磁心柱43b卷绕的线圈45，和安装在另一个磁心柱43c的端面的平面永磁体107。永磁体107的粗线表示N磁极。磁心43由一种材料铁氧体组成。永磁体107由一种材料即SmCo制成。围绕磁心43卷绕的线圈45用扁平铜线形成。用于电感组件105的永磁体107的材料并不限于SmCo，可以是任何具有足够强度的材料。

而且，围绕磁心43卷绕的线圈45的材料并不限于扁平铜线，可以是能够优选用做电感器组件的任何材料和形状的线圈。

参见图16，根据本发明第十实施例的电感组件111具有与其他实施例相同的结构，只是永磁体113设置在磁心柱43c端部附近的外侧。

参见图17，在根据本发明第十一实施例的电感组件115中，永磁体117设置在磁心柱43c端部附近的内侧缝隙或磁隙中，一小片磁心121与其相邻设置靠近基底部位43a。软磁材料制成的磁心43和配置在磁隙的磁心121不必由相同材料制成。

参见图18，根据本发明第十二实施例的电感组件123与其它实施例不同之处在于，永磁体127被设置在磁心柱43c的端面，一小片磁心125被设置在另一个磁心柱43b端部之内。

参见图19，根据对比例的电感组件129具有U形电感器或磁心43，和围绕磁心43的磁心柱43b卷绕的线圈45，并且没有平面永磁体107。

在分别根据图15所示第九实施例、图18所示第十二实施例和图19所示对比例的三种电感组件105、123和129中，对围绕磁心43卷绕的每个线圈45施加直流，测量叠加直流电感。结果如图20所示。

参见图20，如曲线131所示，在图15所示第九实施例中，由于磁心43的磁饱和而使叠加直流电感开始降低的直流幅度大于如图19所示的对比例的，由曲线135表示。因此，在相同组成和形状的磁心的情况，通过安装永磁体可以设计能够处理更大直流的磁心。

在图18所示第十二实施例中，虽然叠加直流电感开始降低的直流幅度与图19所示对比例的相同，但是电感大于对比例的。因此，在相同组成和形状的磁心的情况，通过安装永磁体可以设计能够处理更大电感的磁心。

对于图17所示电感组件115，虽然永磁体117位于U形磁心43中的缝隙，但是靠近配置在缝隙中的小片磁心121而设置。因此，线圈45产生的大部分磁通量通过缝隙中的小片磁心121，所以通过永磁体47的磁通量极小。因此可以获得与图19情形一样的大电感。

在第九到第十二实施例中，作为磁心43的例子虽然仅展示了U形磁心，但是E形磁心也可以获得相同结果。对于E形电感器磁心，线圈通常围绕其中央部卷绕，并且存在两个磁隙。永磁体设置在磁心外侧端部附近的两个位置，用作产生磁偏置的装置。以下将参考附图说明E形磁心。

参见图21，根据本发明第十三实施例的电感组件137包括E形磁心85，围绕磁心85中央磁心柱卷绕的线圈89，和在磁心85的中央磁心柱85c两侧设置的磁心柱85b和85d的每个端面设置的永磁体139和139。每个永磁体139安装成为面对磁心85的一侧是N磁极51。

在第十三实施例及其后实施例中，磁心85由一种材料铁氧体制成，永磁体139也由一种材料SmCo形成。围绕磁心85卷绕的线圈89由扁平铜线形成，与U形磁心的情形一样。

参见图22，根据本发明第十四实施例的电感组件141与第十三实施例的相同之处在于，具有E形磁心85和围绕其中央磁心柱85c卷绕的线圈89。但是，第十四实施例的不同之处在于，永磁体143和143设置在磁心85的中央磁心柱85c两侧设置的磁心柱85b和85d每个端部外侧。每个永磁体143设置成为端面一侧是S磁极53，基底部位一侧N磁极51。

参见图23，根据本发明第十五实施例的电感组件143与第十三实施例和第十四实施例的相同之处在于，具有E形磁心85和围绕其中央磁心柱85c卷绕的线圈89。但是第十五实施例的不同之处在于，在磁心85的磁心柱85b和85d的内部(在磁隙中)设置有平面永磁体145和145，内侧是N磁极，并且在基底部位85a一侧靠近永磁体设置有小片磁心147和147。

参见图24，根据本发明第十六实施例的电感组件149与第十三到第十五实施例的相同之处在于，具有E形磁心85和围绕其中央磁心柱85c卷绕的线圈89。但是，第十六实施例在磁心85的磁心柱85b和85d的每个端面设置有平面永磁体151和151，内侧是N磁极，并且在中央磁心柱85c的端部两侧也设置有小片磁心153和153。

参见图25，根据对比例的电感组件155包括E形磁心85和围绕磁心85的中央磁心柱85c卷绕的线圈89。没有设置平面永磁体和小片磁心。

对于图21所示第十三实施例和图25所示对比例，与U形磁心情形一样地测量叠加直流电感。发现通过安装永磁体，使得叠加直流电感开始降低的直流幅度增大。因此，对于组成和形状相同的磁心，永磁体安装在磁心外侧，亦即由围绕磁心卷绕的线圈产生的磁通量极小的位置，以便可以设计能够处理更大直流的磁心，与U形磁心情形一样。

如上所述，在第九到第十六实施例中，在磁心中设置的缝隙附近安装永磁体，从而产生磁偏置。此外，磁心片安装在缝隙，所以可以按高度的多面性安装永磁体。在这种情形，由于围绕磁心卷绕的线圈所产生的磁通量极小，所以永磁体不会被磁通量产生的退磁场所退磁。在任意一种U形磁心和E形磁心中都能够获得这种结果。通过上述方法，即使尺寸、形状和材料相同，也可以获得能够处理比前述的一种更大的电流和更大的电感的电感器。换言之，能够制造较小的线绕部件、例如电感器和变压器，而不降低被处理的直流幅度。

然后，将说明本发明的第十七实施例。

参见图26A、26B和26C，根据本发明第十七实施例的电感组件157用于扼流圈。电感组件157包括由U形软磁材料制成的磁心159，具有基底部位159a和从基底部位159a的端部向一端伸出的磁心柱159b和159c，和围绕磁心159的磁心柱159b和159c卷绕的励磁线圈161。励磁线圈161经由绝缘片165例如绝缘纸、绝缘带、塑料片等围绕磁心柱159c卷绕。磁心159由具有2×10^-2H/m(厚50μm的卷铁心)的磁导率的硅钢制成，具有0.2m的磁路长度和10^-4m²的有效截面。换句话说，金属软磁材料例如非晶、坡莫合金等或软磁材料例如MnZn系和NiZn系铁氧体能被使用。

永磁体163安装在磁心159的一个磁心柱159b的端面。

永磁体163由稀土磁体粉末制成的粘结磁体形成，具有10kOe(790kA/m)以上的内禀矫顽力，500℃以上的居里点(Tc)，和2.5-50μm的平均粒度，包含树脂(30体积％以上)，并且具有1Ωcm以上的电阻率，其中稀土合金组成优选是Sm(Co_balFe_0.15-0.25Cu_0.05-0.06Zr_0.02-0.03)_7.0-8.5，其中用于粘结磁体的树脂种类是聚酰亚胺树脂、环氧树脂、聚(苯撑硫化物)树脂、硅酮树脂、聚酯树脂、芳族尼龙和化学聚合物中的任意一种，在稀土磁体粉末中添加硅烷偶联材料或钛偶联材料，当制造粘结磁体时通过进行磁取向成为各向异性，以便获得高的特性，并且粘结磁体的磁场形成在2.5T，然后磁化。因此，具有优异的直流叠加特性并且不导致磁心损耗特性退化的磁心能够获得。换言之，获得优异的直流叠加特性所必需的磁性能是内禀矫顽力而不是磁能积。因此即使使用高电阻率的永磁体，只要内禀矫顽力大，也能够获得足够高的直流叠加特性。

通常，虽然具有高电阻率和高内禀矫顽力的磁体可以是通过稀土磁粉与粘结剂混合形成的稀土粘结磁体来形成的，但是也可以使用任何具有高内禀矫顽力的磁粉。虽然有各种稀土磁粉，即SmCo系、NdFe系和SmFeN系，但是考虑到回流条件和抗氧化能力，磁体具有500℃以上的Tc和10kOe(790kA/m)以上的矫顽力是必需的，按照目前的情形，优选Sm₂Co₁₇系磁体。

向磁心柱159c伸出的不等边四边形的突出部159d整体地形成在面对磁心柱159c的磁心柱159b端部的表面上。

参见图27，励磁线圈161经由绝缘片165安装在磁心159的一个磁心柱159c上。永磁体163位于面对具有励磁线圈161的磁心柱159c的磁心柱159b端面。

电感组件105和157在100kHz驱动频率的温度特性如以下表1所示。

                      表1

永磁体107，163	第九实施例	第十七实施例
			温升ΔT(℃)	10	5

如从表1可见，在根据本发明第十七实施例的电感组件157中，永磁体的温升被降低了。

接着，将说明根据第十七实施例的电感组件157与根据第九实施例的电感组件105之间的差异。

参见图29，在图15所示电感组件105中，永磁体107设置在磁隙附近，以免电感组件105的磁感降低。永磁体107为磁偏置而设，其设置使得在与励磁线圈45形成的磁路相反的方向形成磁路。使用产生磁偏置的永磁体107，对磁心施加直流偏磁，结果可以增大能够通过磁隙的磁力线数量。

但是，扼流圈的磁心使用具有高饱和磁通密度(B)的金属磁性材料时，例如硅钢、坡莫合金或非晶系材料，即使在磁通量之外设置烧结成型体形成的永磁体，例如Sm-Co系或Nd-Fe-B系的稀土磁体，由于磁心端部平行于磁心的高密度磁通量而形成，如图29所示，所以漏磁通会流入永磁体。因此扼流圈的性能被降低，由于过电流损耗而在永磁体中产生热量，从而降低永磁体本身的性能。

总之，对于电感组件105，由于励磁线圈生产的磁通量通过永磁体，所以由于过电流损耗而产生热量，因而性能被降低。

另一方面，在图28所示电感组件157中，从励磁线圈161经由基底部位159a流动的磁通量171不泄漏到处于磁心柱159b的永磁体163，在突出部159d弯曲，然后进入面对磁心柱159b的另一个磁心柱159c。因此，永磁体163不受励磁线圈161生产的磁场的影响，因而不由于磁场中的过电流损耗而产生热量。因此，可以提供其具有的可靠性高于图15和29所示组件的电感组件157，其中永磁体163不受退磁等影响，并且具有稳定和优异的性能。

因此根据第十七实施例的电感组件157是明显有效的，特别是当永磁体163由具有大的过电流损耗的烧结磁体等形成，使用电感组件的电子电路中的驱动频率增大时明显有效。

如上所述，根据本发明的第十七实施例，可以提供更可靠的电感组件，其中对安装的永磁体的形状几乎没有限制，由于围绕磁心卷绕的线圈产生的磁通量而在永磁体中产生的热量被降低，从而不导致性能退化。

Claims (19)

1.一种电感组件，包括：

具有至少一个磁隙的磁心；

产生直流偏置磁场的装置，这是通过在经由磁心磁隙并且通常是闭合的磁路附近安装至少一个永磁体来产生的；和

围绕该磁心卷绕的线圈，

其中，所述至少一个永磁体安装在磁心的至少一个端部的磁隙附近，所述端部限定其间的磁隙。

2.根据权利要求1的电感组件，其中，软磁材料形成的小片磁心安装在该磁隙。

3.根据权利要求2的电感组件，其中，每一永磁体安装在磁隙附近，靠近包括小片磁心的至少一个磁心的磁部位，并且与磁心另一个端部所相反的一个端部共同层夹磁隙。

4.根据权利要求2的电感组件，其中，每个永磁体安装在面对小片磁心的磁心端部附近。

5.根据权利要求1的电感组件，其中，磁心形成为U形，具有一个磁隙和彼此面对同时层夹磁隙的两个磁心柱。

6.根据权利要求5的电感组件，其中，所述一个永磁体设置在选自一个所述端部端面和一个端部侧面之中的一个表面。

7.根据权利要求1的电感组件，

其中，磁心形成为E形，具有两个磁隙和彼此面对同时层夹该磁隙的三个端部，和围绕磁心中央磁心柱卷绕的线圈；和

其中，永磁体按其磁化取向对称的方式安装在磁心两个端部，而不是在中央磁心柱的端部。

8.根据权利要求7的电感组件，其中，所述永磁体分别设置在两个表面，所述两个表面是选自所述磁心柱的两个端面和所述磁心柱的两个外表面之中。

9.根据权利要求1的电感组件，其中，形成磁心磁隙的一对相对端部之一具有向该一对相对端部的另一个伸出的突出部。

10.根据权利要求9的电感组件，其中，永磁体设置成为比该突出部更远离另一个相对端部。

11.根据权利要求9的电感组件，其中，磁心形成为U形；和

其中，所述至少一个永磁体之一设置在所述磁心的一对相对端部之一的端面。

12.一种基本上由根据权利要求1的电感组件形成的变压器。

13.一种电感组件，包括：

具有至少一个磁隙的磁心；

产生直流偏置磁场的装置，这是通过在经由磁心磁隙并且通常是闭合磁路的附近安装至少一个永磁体来产生的；和

围绕该磁心卷绕的线圈，

其中，除了在磁心的磁隙之外，所述至少一个永磁体设置在磁心的至少一个外部。

14.根据权利要求1的电感组件，其中，所述至少一个永磁体的形状是平面或大致是平面，磁化成为其每个整体表面具有磁极性。

15.根据权利要求14的电感组件，

其中所述至少一个永磁体设置成为其每个磁极面位于磁心外侧附近；和

其中线圈围绕磁心另一个磁心柱卷绕。

16.根据权利要求15的电感组件，其中，在至少一个平面或大致平面形状的永磁体中，与彼此面对同时层夹磁隙的一个磁心磁心柱相比，每个磁极面具有几乎相同或更小的面积和形状；和

其中线圈围绕磁心另一个磁心柱卷绕。

17.根据权利要求14的电感组件，其中，磁心形成为U形，具有一个磁隙和彼此面对同时层夹该磁隙的两个磁心柱。

18.根据权利要求14的电感组件，其中，磁心形成为E形，所述至少一个永磁体是两个，并且设置在磁心柱的每个外侧部位，以使具有相同极性的永磁体的磁极面彼此相反。

19.一种基本上由根据权利要求13的电感组件形成的变压器。

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