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CN1938797A - 有隙铁芯上的磁性线圈的低交流电阻箔式绕组 - Google Patents

有隙铁芯上的磁性线圈的低交流电阻箔式绕组 Download PDF

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CN1938797A
CN1938797A CNA2005800101660A CN200580010166A CN1938797A CN 1938797 A CN1938797 A CN 1938797A CN A2005800101660 A CNA2005800101660 A CN A2005800101660A CN 200580010166 A CN200580010166 A CN 200580010166A CN 1938797 A CN1938797 A CN 1938797A
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Abstract

公开了一种能够减小磁性线圈中的交流损耗的系统和方法，其中，所述磁性线圈的磁芯具有一个或多个间隙。将箔式绕组形成为具有一个或多个空腔，并将其设置在磁芯周围，以使得空腔位于间隙附近。

Description

有隙铁芯上的磁性线圈的低交流电阻箔式绕组
相关申请交叉引用
本申请要求了于2004年3月29日提交的第60/557,268号美国临时专利申请的优先权，该申请并入本文作为参考。
背景技术
磁性线圈可携带较大的直流电流和交流波纹电流。即使交流电流相对于直流电流而言很小，但磁性线圈中的交流损耗也可能相当大。
减小磁性线圈中的交流损耗(有时候描述为减小交流电阻)的一种方法是使用李兹(litz)线。李兹线由多个绝缘的线束形成，理论上，它具有与相同截面面积的单个线束相比较小的交流电阻。交流电流在导体表面附近流动，被称为趋肤效应(skin effect)。李兹线在被适当缠绕时可减小这一趋肤效应。造成磁性线圈中的损耗的另一效应是邻近效应(proximity effect)，第一导线或线束产生的磁场在第二导线或线束中形成涡流即为邻近效应。李兹线可减小邻近效应。
李兹线的一个缺点在于，与相同截面面积的单个线束相比，李兹线具有较大的直流电阻，使其不能理想地应用于直流电流比交流电流大的情况。李兹线也比单个线束和箔具有较高成本。
减小磁性线圈中交流损耗的另一技术是使用形状优化的导线绕组，其中，导线(可以是李兹线)设置为远离磁芯中的间隙。使用形状优化的导线绕组的缺点包括绕组更复杂和昂贵，并且如果使用李兹线，则同样会增加直流电阻。
减小磁性线圈中交流损耗的又一技术是在磁芯中使用多个小间隙而不是单个大间隙。但是，这会增加磁性线圈的成本，而且已经显示，优化的绕组形状可优于使用多间隙磁芯的方法。
通常，使用箔式绕组来构造携带较大直流电流的磁性线圈(例如，大功率电感器、回扫变压器等)。箔式绕组具有较小直流电阻，但与多层绕组一样，在某些情况下，交流损耗与层数的平方成比例。动力应用中使用的磁性线圈通常需要磁芯中具有空气间隙，以避免磁饱和，从而控制电感以及存储磁能。在高频应用(以及低频应用)中，例如并入开关功率变换器的应用中，空气间隙附近的磁场引起磁性线圈(尤其是间隙附近的绕组的部分)中的较大交流损耗。
虽然以上技术、尤其是形状优化的绕组可能有效，但并入这些技术的设计中的直流电流比交流电流大得多，因此，由于直流电阻的显著增加而不可接受。对于大直流电流绕组而言，经常使用铜箔，这是因为使用铜箔可获得比使用圆线更高的充填因数(绕组窗口容纳铜的部分)。但是，铜箔绕组尤其易受来自于间隙弥散场的感应涡流的影响。这是因为弥散场包含与箔的平面垂直的磁通量分量，即使在绕组中的交流电流比直流电流小得多的情况下，这也可能引起显著的损耗。
图1示出了箔缠绕磁性线圈10的分解的三维视图。所示的磁性线圈10具有磁芯12和箔缠绕线圈14。为了说明目的，箔缠绕线圈14被示出为从磁芯12的中心柱16上移除(即，在正常工作时，中心柱16通过箔缠绕线圈14的中心孔15延伸，参见图2、图3A和图3B)。中心柱16具有间隙18，以避免磁性线圈10在工作期间的磁饱和。磁芯12具有两个绕组窗口20和22。图2示出了磁性线圈10的正面图，显示了磁芯12具有安装在中心柱16上的箔线圈14。
图3A示出了穿过磁性线圈10的垂直剖面A-A，在磁芯12的中心柱16上安装有箔缠绕线圈14。图3A示出了磁芯12和箔缠绕线圈14的铜箔绕组30。所示的铜箔绕组30填充磁芯12的绕组窗口20和22。
图3B显示了图3A的剖面A-A的间隙18周围区域的放大部分40。放大部分40显示了围绕中心柱16的内部铜箔绕组30以及在磁性线圈10工作期间发生在间隙18周围的间隙弥散场32。特别地，间隙弥散场32在铜箔绕组30中引起涡流，这将会增加交流损耗，尤其是对于高频交流电流而言。
因此，希望能够去除或最小化间隙弥散场32对于箔式绕组30的影响，以减小交流损耗，而不会明显增加磁性线圈10的直流电阻。
附图说明
图1示出了现有技术中的箔缠绕磁性线圈10的分解三维视图；
图2示出了图1的磁性线圈的正面图；
图3A示出了通过图1的磁性线圈的垂直剖面；
图3B显示了图3A的剖面中、间隙周围区域的放大部分；
图4是示出了中心柱中具有单个间隙并且铜箔绕组中具有形状优化的空腔的磁芯的、通过磁性线圈的垂直剖面；
图5显示了通过图4的磁性线圈的水平剖面，示出了绕组中的、磁芯的中心柱周围的空腔；
图6示出了具有能形成如图4所示空腔的开口的箔；
图7是示出了中心柱中具有单个间隙的磁芯以及示出了具有V形空腔的箔式绕组的、通过磁性线圈的垂直剖面；
图8显示了具有能形成图7的空腔的开口的箔；
图9是通过磁性线圈的垂直剖面，该磁性线圈的磁芯在绕组形成的空腔外部的柱中具有间隙；
图10显示了具有能形成图9所示空腔的圆形开口的箔；
图11显示了图9的绕组，其中去除了磁芯，以示出由图10的圆形开口形成的锥形空腔；
图12是示出了具有多个间隙的磁芯的、通过磁性线圈的垂直剖面；
图13显示了具有适合于制造图12的绕组的开口的箔；
图14示出了具有六个间隙的磁芯和形成空腔的绕组；
图15显示了适合于制造图14的绕组的箔。
具体实施方式
以下描述的磁性线圈使用具有一个或多个间隙的磁芯以及未完全通过磁芯中的间隙区域中的绕组窗口延伸的箔式绕组，从而能够减小磁性线圈的交流电阻并从而减小交流损耗。
图4是通过磁性线圈400的垂直剖面，示出了具有分为两个部分的中心柱406的磁芯402。图4是示意性的，并未按比例绘制。中心柱406的两个部分限定出轴线407；单个间隙408以垂直于轴线407的对称平面B-B为中心。铜箔绕组404围绕中心柱406的两个部分以及间隙408，如图所示。磁芯402具有绕组窗口410和412，绕组窗口410和412容纳铜箔绕组404，如图所示。所示的由间隙408形成的间隙弥散场415位于绕组窗口410中。窗口412中具有类似的弥散场，但为了清晰说明而未示出。铜箔绕组404具有去除了铜的部分，以形成以对称平面B-B中的间隙408为中心的空腔414，如图所示。空腔414避免或减小了间隙弥散场415在绕组404中形成将导致磁性线圈400中的交流损耗的涡流。
如图所示，铜箔绕组404在间隙408附近被切开有空腔414。空腔414示出了适合于较大交流电流(即，箔式绕组404内的交流电流为直流电流中较大部分的情况)的近似半圆空腔形状(即，最大箔间隙gf的宽度近似等于绕组窗口412的宽度h)。随着箔式绕组404中交流电流变为直流电流中较小部分，由于交流损耗变得不甚显著，因而可减小箔间隙gf。由于为形成空腔414而去除箔增加了绕组404中的直流损耗而减小了交流损耗(例如，与没有空腔414的绕组404相比)，因此间隙408附近的空腔414的大小和形状可调节，以优化直流损耗和交流损耗之间的折衷。
有几种方式来解释这种结构可带来的一些优点。一种解释是，在间隙408的区域中具有较少的铜，因此由间隙弥散场415引起的涡流较小。另一种解释涉及绕组404中高频电流的分布。也就是说，在层厚与趋肤深度可比的简单箔式绕组中，反向电流在绕组的相反侧上流动，从而使得底部绕组层在面向间隙408的表面上具有为末端电流N倍的电流，其中，N是匝数(对于箔式绕组而言，等于层数)。在第一层中，该电流在间隙408附近集中，高频电流主要在铜箔绕组404的各匝的外露边缘405附近流动(所示的边缘405位于窗口412中，但并非所有边缘405均被标出，并且为了清楚说明，边缘405并未在窗口410中示出)。由于在交流电流流动的位置与间隙408之间没有铜插入，因此间隙408导致的磁场不会引起附加的(或可感知的)涡流。虽然由空腔414导致的外露边缘405与总的箔截面积(例如，绕组窗口410的面积)相比较小，但所形成的交流电阻减小了(例如，与如图1所示的现有技术相比)。在gf近似等于绕组窗口412的宽度h并且空腔414为半圆形时形成较小交流电阻(以及因此形成较小交流损耗)的原因在于，边缘405与间隙408近似等距离，从而使得在绕组404的各个边缘405内出现近似相等的交流电流密度。
当gf增加超过宽度h时(参见图4)，交流电阻增加(交流电阻增加)。但是，在某些情况下，较大的gf值可能是理想的，这是因为，与没有空腔的箔式绕组中的交流损耗相比，在gf大于绕组窗口412的宽度h的两倍时交流损耗仍然会减小。
在仅使用高频交流电流的箔式绕组中并入空腔时，同样具有优势。
图5显示了通过图4的磁性线圈400的水平剖面B-B，示出了磁芯402的中心柱406周围的绕组404。图5是示意性的，并未按比例绘制。所示的绕组404绕中心柱406被切除一部分，从而使得由间隙408导致的间隙弥散场415不会在绕组404中引起较大的涡流。
图6示出了箔600中的开口606。当箔600从端部602开始被缠绕时，可创建图4的空腔414，箔600的内边缘605形成图4的边缘405。如图所示，开口606在端部602处具有与空腔414的宽度gf相对应的宽度gf。为了说明目的，所示的箔600被缩小(即，未按比例显示)。在用以创建绕组404的箔缠绕过程之前或之中，箔600可被切割以形成开口606。
图7和图8可结合以下描述一起参看。图7和图8是示意性的，并未按比例绘制。图7是通过磁性线圈700的垂直剖面，示出了在中心柱406中具有单个间隙408的磁芯402以及具有V形空腔714的铜箔绕组704。图8显示了具有开口806的箔800，从而在(从端部802开始)缠绕以形成绕组704时形成空腔714。箔800和绕组704与磁性线圈400的绕组404相比可以较容易、因此较便宜地制造。在一个实施方案中，箔800可由两个或更多的单个梯形箔片构成，其被缠绕在一起以形成具有空腔714的绕组704。
虽然用于最小化交流电阻的理想空腔形状可为半圆形，但V形可较容易切割，在很多情况下，使用V形而不是半圆形以节省成本。使用半圆形获得的较小的改进在磁性线圈中出现较大交流电流时能获得更好的性能。另外，在绕组中交流电流相对于直流电流较小的情况下，空腔的大小可按几种方式减小：a)可减小半圆的宽度，使它变成椭圆；b)可减小半圆的直径(即，可根本不切除距离间隙最远的绕组层)；以及c)可使用椭圆和V形的特征。可使用其它形状(可以近似于半圆和/或V形，也可以不同于半圆和/或V形)用于空腔414和714，而并未背离本发明的范围。
图9是通过磁性线圈900的垂直剖面，该磁性线圈900的磁芯902在绕组904外部的柱910中具有间隙908。图9是示意性的，并未按比例绘制。绕组904绕磁芯902的无隙柱906缠绕，并具有V形空腔914。图10显示了具有椭圆开口1006、1008、1010和1012的箔1000。开口1006、1008、1010和1012是伸长的，以保持从间隙908到箔1000绕各个开口的边缘等距离。图10是示意性的，并未按比例绘制。开口1012的形状例如可包括与开口1012的平面中的间隙908的直线性相对应的(顶部和底部的)直线。开口1006、1008、1010和1012隔开，它们的大小被设置为使得当箔1000(从端部1002开始)被缠绕以形成绕组904时，开口1012位于开口1010的上方、开口1010位于开口1008的上方、以及开口1008位于开口1006的上方。开口1006、1008、1010和1012从而在绕组904中形成空腔914。图11显示了将绕组904从磁芯902移出以示出由开口1006、1008、1010和1012形成的锥形空腔914。图11是示意性的，并未按比例绘制。可以理解，可在箔1000上以适当间隔形成更多或更少的开口，以形成绕组904的空腔914。在另一实施方案中，可使用切割工具来在形成绕组904之后形成空腔914。
图12是通过磁性线圈1200的垂直剖面，示出了分别在三个柱1204、1206和1208中具有多个间隙1214、1216和1218的磁芯1202以及箔式绕组1219。图12是示意性的，并未按比例绘制。磁芯1202具有绕中心柱1206的绕组窗口1210和1212，它们容纳铜箔绕组1219，如图所示。铜箔绕组1219在环绕间隙1214、1216和1218的区域中去除了铜，如空腔1220、1222和1224所示，以避免或抑止将在磁性线圈1200中造成交流损耗的涡流。
磁性线圈1200的绕组窗1212具有宽度h。由于绕组窗口1212在各侧都具有间隙1216和1218，因此空腔1222和1224的最佳宽度gf近似等于h/2。类似地，由于绕组窗口1210具有与绕组窗口1212相等的尺寸，因此空腔1220的最佳宽度同样约为h/2。
图13显示了具有适合于形成图12的绕组1219的开口1306、1308、1310、1312、1314、1316和1318的箔1300。图13是示意性的，并未按比例绘制。箔1300(从端部1 302开始)被缠绕，从而使得开口1306形成空腔1222、开口1308、1312和1316位于彼此上方以形成空腔1220、以及开口1310、1314和1318位于彼此上方以形成空腔1224。可以理解，可在箔1300上以适当间隔形成更多或更少的开口，以形成绕组1219的空腔1220、1222和1224。
通过在磁性线圈的磁芯中包含多个间隙以及在每个间隙附近的箔式绕组中形成空腔，可进一步减小设计用于大交流电流的磁性线圈中的交流电阻。图14示出了具有磁芯1402的磁性线圈1400，其中，磁芯1402具有六个间隙。具体而言，磁芯1402在左柱1404中具有两个间隙1410、1412，在中心柱1406中具有两个间隙1414、1416，在右柱1408中具有两个间隙1418、1420。图14是示意性的，并未按比例绘制。绕组1419包括位于间隙1410附近的空腔1422、位于间隙1412附近的空腔1423、位于间隙1414附近的空腔1424、位于间隙1416附近的空腔1425、位于间隙1418附近的空腔1426、以及位于间隙1420附近的空腔1427。
图15显示了适合于制造图14的绕组1419的箔1500。图15是示意性的，并未按比例绘制。箔1500(从端部1502开始)被缠绕以形成绕组1419。箔1500的开口1506和1508分别形成绕组1419的空腔1424和1425。开口1510、1514和1518形成空腔1422；开口1522、1526和1530形成空腔1423；开口1512、1516和1520形成空腔1426；而开口1524、1528和1532形成空腔1427。可以理解，开口1506至1532是示意性的，可在形成绕组1419之前在箔1500中形成更多或更少的开口。
可以理解，可使用其它构造的箔开口来形成绕组的空腔，以用于具有不同数量的间隙的磁性线圈，或用于在不同位置具有间隙的磁性线圈。一个实施例是UU铁心而不是EE铁心(其中，U和E代表铁心件形状)，并在两个柱中均具有间隙(线圈缠绕在每个柱上)，或者可仅在一个柱中具有间隙。在另一实施例中，可使用UI或EI铁心(其中，U、I和E代表铁心件形状)，在I件和U件之间或I件和E件之间的接合处具有间隙，并且对应地设置空腔。
注意，本发明对于包含一个或多个较大低频交流分量和一个或多个较小高频交流分量的电流波形也能正常发挥作用，只要低频分量的频率足够低，以使得这些频率处的电阻接近于绕组的直流电阻即可。
可在不背离本发明的范围的前提下对以上方法和系统进行改变。因此应该理解，以上说明书中包含的或附图中显示的内容应被视为示意性而非限制性。所附的权利要求旨在覆盖本文描述的一般的和特殊的特征，本发明的方法和系统的范围在文字上的陈述应由权利要求来限定。

Claims (15)

1.一种减小磁性线圈中的交流损耗的方法，所述方法包括：
在磁芯中形成至少一个间隙，所述间隙以与所述磁芯的第一柱和第二柱所限定的轴线相垂直的对称面为中心；
形成箔式绕组，所述箔式绕组围绕所述第一柱、所述第二柱和所述间隙，以限定出关于所述第一轴线基本对称的开口，所述开口包括从所述第一柱和所述第二柱以向外的方向延伸的空腔；以及
设置所述箔式绕组，使得所述空腔关于所述对称面基本对称，以减小所述交流损耗。
2.如权利要求1所述的方法，所述形成箔式绕组的步骤包括由两个或多个成形的箔片形成所述箔式绕组。
3.如权利要求1所述的方法，所述形成箔式绕组的步骤包括由一个具有开口的箔片形成所述箔式绕组。
4.如权利要求1所述的方法，其中，所述磁芯形成绕组窗口，所述形成箔式绕组的步骤包括形成所述箔式绕组，以使得在所述间隙仅位于所述绕组窗口的一侧时，所述空腔的最大宽度等于绕组窗口宽度的两倍。
5.如权利要求1所述的方法，其中，所述磁芯形成绕组窗口，所述形成箔式绕组的步骤包括形成所述箔式绕组，以使得在所述间隙位于所述绕组窗口的两侧时，所述空腔的最大宽度等于绕组窗口宽度。
6.如权利要求1所述的方法，所述形成箔式绕组的步骤包括将所述箔式绕组形成为具有至少一个半圆形空腔。
7.如权利要求1所述的方法，所述形成箔式绕组的步骤包括将所述箔式绕组形成为具有至少一个V形空腔。
8.如权利要求1所述的方法，所述形成箔式绕组的步骤包括将所述箔式绕组形成为具有至少一个近似半圆形的空腔。
9.具有减小的交流损耗的磁性线圈，所述磁性线圈包括：
磁芯，具有沿第一轴线朝向彼此延伸的第一柱和第二柱，在所述第一柱和第二柱之间限定出至少一个间隙，所述间隙以与所述第一轴线相垂直的对称面为中心；以及
箔式绕组，其围绕所述第一柱、所述第二柱和所述间隙，以限定出关于所述第一轴线基本对称的开口；
所述开口包括从所述第一柱和所述第二柱以向外的方向延伸的至少一个空腔，所述空腔关于所述对称面基本对称。
10.如权利要求9所述的磁性线圈，其中，所述磁性线圈包括：
绕组窗口，其具有绕组窗口宽度；以及
位于所述绕组窗口一侧的一个或多个间隙；
其中，各个空腔的最大宽度等于所述绕组窗口宽度的两倍。
11.如权利要求9所述的磁性线圈，其中，所述磁性线圈包括：
绕组窗口，其具有绕组窗口宽度；以及
位于所述绕组窗口两侧的多个间隙；
其中，各个空腔的最大宽度等于所述绕组窗口宽度的一半。
12.如权利要求9所述的磁性线圈，其中，所述至少一个空腔包括半圆形。
13.如权利要求9所述的磁性线圈，其中，所述至少一个空腔包括V形。
14.一种构造磁性线圈的绕组的方法，所述方法包括：
在磁芯中形成至少一个间隙，所述间隙以与所述磁芯的第一柱和第二柱所限定的轴线相垂直的对称面为中心；
在所述绕组中形成一个或多个空腔，其中，在与磁芯组合时，各个空腔位于所述间隙附近并关于所述对称面基本对称，以减小由所述间隙引起的交流损耗。
15.一种构造磁性线圈的方法，所述方法包括：
形成磁芯，所述磁芯具有沿第一轴线朝向彼此延伸的第一柱和第二柱，在所述第一柱和所述第二柱之间限定出至少一个间隙，所述间隙以与所述第一轴线相垂直的对称面为中心；
形成绕组，所述绕组围绕所述第一柱、所述第二柱和所述间隙，以限定出关于所述第一轴线基本对称的开口，所述开口包括从所述第一柱和所述第二柱以向外的方向延伸的至少一个空腔，所述空腔关于所述对称面基本对称，以及
使所述绕组与所述磁芯相结合，从而使得所述间隙位于所述空腔附近。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226822B (zh) * 2006-12-12 2011-09-28 施耐德电器工业公司 差动探测环形线圈及装置
CN107210123A (zh) * 2014-08-07 2017-09-26 达特茅斯学院托管理事会 包括低交流电阻箔绕组和有隙磁芯的磁性装置
CN107275040A (zh) * 2016-03-31 2017-10-20 全汉企业股份有限公司 磁性元件
CN114724846A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 广州视源电子科技股份有限公司 变压器绕组制备方法及装置、平面变压器

Families Citing this family (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8350655B2 (en) 2003-02-26 2013-01-08 Analogic Corporation Shielded power coupling device
US20080174397A1 (en) * 2007-01-19 2008-07-24 General Electric Company High quality factor, low volume, air-core inductor
WO2010060837A1 (de) * 2008-11-28 2010-06-03 Osram Gesellschaft mit beschränkter Haftung Integrierte gasentladungslampe und zündtransformator für eine integrierte gasentladungslampe
CN101593606B (zh) * 2009-03-30 2012-02-22 浙江大学 基于柔性多层带材的全集成emi滤波器
US9196417B2 (en) * 2012-05-04 2015-11-24 Det International Holding Limited Magnetic configuration for high efficiency power processing
FI125524B (en) * 2014-06-19 2015-11-13 Efore Oyj Transformer
HUE047769T2 (hu) * 2014-09-29 2020-05-28 Siemens Ag Tekercselõ fólia és tekercs egy induktív villamos berendezéshez
JP2016096314A (ja) * 2014-11-17 2016-05-26 株式会社豊田自動織機 電子機器
CN105869853B (zh) * 2015-01-23 2018-09-04 台达电子工业股份有限公司 一种磁芯元件及变压器
PL3131105T3 (pl) * 2015-08-10 2018-08-31 Abb Schweiz Ag Urządzenie indukcji elektromagnetycznej z uzwojeniem foliowym
US12094639B2 (en) 2020-05-14 2024-09-17 Tdk Corporation Coil device
JP7538622B2 (ja) * 2020-05-14 2024-08-22 Tdk株式会社 コイル装置
DE102020114516A1 (de) * 2020-05-29 2021-12-02 Tdk Electronics Ag Spulenelement
CN114141499A (zh) 2020-08-17 2022-03-04 Tdk株式会社 线圈装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2285798A (en) * 1938-10-22 1942-06-09 Telefunken Gmbh Adjustable inductance device
FR1313959A (fr) * 1961-11-23 1963-01-04 Materiel Electrique S W Le Bobinage de transformateur pour installation à courant de forte intensité
DE2305957C3 (de) * 1973-02-07 1983-11-24 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Transformator für ein Sperrwandler-Schaltnetzteil in einem Farbfernseher
US4047138A (en) * 1976-05-19 1977-09-06 General Electric Company Power inductor and transformer with low acoustic noise air gap
NL7811481A (nl) * 1978-11-22 1980-05-27 Philips Nv Transformator met luchtspleet.
JPS612552A (ja) * 1984-06-15 1986-01-08 日本写真印刷株式会社 フイルム状コイル及びその製造方法
NL9001350A (nl) * 1990-06-14 1992-01-02 Philips Nv Transformator met luchtspleet en isolatiefolie-pakket.
WO1992017892A1 (en) * 1991-04-01 1992-10-15 Motorola Lighting, Inc. Inductor
US5329270A (en) * 1992-06-26 1994-07-12 General Electric Company Transformer core comprising groups of amorphous steel strips wrapped about the core window

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101226822B (zh) * 2006-12-12 2011-09-28 施耐德电器工业公司 差动探测环形线圈及装置
CN107210123A (zh) * 2014-08-07 2017-09-26 达特茅斯学院托管理事会 包括低交流电阻箔绕组和有隙磁芯的磁性装置
CN107275040A (zh) * 2016-03-31 2017-10-20 全汉企业股份有限公司 磁性元件
CN114724846A (zh) * 2021-01-05 2022-07-08 广州视源电子科技股份有限公司 变压器绕组制备方法及装置、平面变压器

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