の特許概要CN110770860B: 炉心とそのリアクトル
I. 抽象的および技術的分野
本発明は、特に太陽光発電インバータや電気自動車昇圧回路などの高周波用途向けに、ヨーク鉄の利用率を向上させ、コンパクトな構造を達成し、製造を簡素化するように設計されたリアクトル磁心およびリアクトルを提供する。{0}
主な構造: 異なる飽和磁束密度と透磁率を持つ材料を使用したハイブリッド磁気コア設計。
センターピラー (1): 高飽和磁束密度材料 (例: センダストなどの金属粉末コア、または鉄、シリコン、アルミニウム)。
上部ヨーク (2) および下部ヨーク (3): 飽和磁束密度が低い材料 (フェライトなど)。
高透磁率のサイドポスト (4): 高透磁率の少なくとも 2 つのサイドポスト (例: 透磁率 200 以上のフェライトまたはアモルファス材料)。
配置：
センターピラー(1)は上下のヨーク(2、3)の中間部の間に配置され、その周囲にコイル(5)が巻回されている。
高透磁率サイドポスト（4）は、上下のヨーク（2、3）の外縁間に間隔をあけて配置されています。
利点: 材料設計とマルチパス磁気回路構造により、ヨークの早期飽和が防止され、ヨークのスペースが効果的に利用され、磁束が分散され、ヨークの厚さを薄くすることができます。{0}
II.発明の背景と説明
A. 従来技術の技術的問題点
従来の高周波リアクトルは、多くの場合、従来のケイ素鋼板リアクトルを置き換えるものですが、次のようないくつかの課題に直面しています。
環状リアクター: 巻き取りが難しく、大規模生産には困難です。-
積層金属粉末コア リアクター (E- コア スタイル): 環状よりは優れていますが、従来技術のソリューションには依然として制限があります。
磁性樹脂パッケージ：磁性樹脂の透磁率が低いため、ヨーク利用率の向上に限界があります。
ハイブリッド材料設計: コンパクトで効率的ですが、特に寸法が大きい場合、製造上の問題が発生することがよくあります。
フェライト スラブ コア/ハイブリッド磁気回路: フェライト スラブ コアを薄くするのは難しく、フェライト材料が早期に飽和するリスクがあります。
B. ソリューションと構成
本発明は、磁束分布と飽和を管理するためにハイブリッドコア構造と材料選択を使用することによって従来技術の問題を解決する。
詳細な構成:
コア材料の選択:
センターピラー (1) の材料は、上部ヨーク (2) および下部ヨーク (3) の材料 (B2 ) よりも飽和磁束密度 (B1 ) が大きくなるように選択されます。
推奨される材料: センターピラー: 金属粉末コア (センダストまたは鉄シリコンアルミニウム)。ヨーク：フェライト。
高透磁率サイドポスト（４）は２００以上の透磁率を有し、好ましくはフェライトまたはアモルファス材料で作られる。
構造と組み立て:
センターピラー(1)の外側にはコイル(5)が巻かれている。センターピラー(1)にはエアギャップが設けられていてもよい。
ヨーク接続: センターピラー (1) は、上下のヨークに挿入、または貫通することもできます。
挿入深さの要件: 挿入する場合、ヨークのフェライト材料が早期に飽和するのを防ぐために、挿入深さ (D) とヨークの厚さ (D') の比 D'D が B1 B1 −B2 以上になるように規定されます。
サイドポスト: 少なくとも 2 つの高透磁率サイドポスト (4) がヨークの外縁の間に配置され、センターピラーの周囲に対称的に配置されることが望ましいです。これらのサイドポストは複数の磁束ループを作成し、磁束を効果的に分散させます。
リアクター アセンブリ: 完成したリアクターには、センター ピラー (1) の外側に巻かれたコイル (5) が含まれています。
絶縁：コイルの上下に絶縁エンドリングを設け、センターピラーやヨークからコイルを絶縁します。
オプションのケーシング: ケースをコアの外側に配置でき、すべての部品を一体的に接続するために接着剤を充填できます。
C. 有益な効果
ヨーク利用率の向上: センターピラーに高飽和材料を使用し、ヨークに挿入することで、ヨークフェライトの早期飽和を防ぎ、ヨークスペースを有効に利用できます。
コンパクトな構造と簡単な製造: 少なくとも 2 本の高透磁率サイドコラムを使用することで、複数の磁束ループを形成し、磁束を分散させます。{0}これにより、ヨーク部の厚みを薄くすることができ、コンパクトで製造が容易な構造となる。
早期の飽和を防止: 挿入深さの設計により、ヨーク材料が早期の飽和から確実に保護されます。
Ⅲ．主な主張
請求項 1: センターピラー (1)、上部ヨーク (2)、下部ヨーク (3)、および少なくとも 2 本の高透磁率サイドポスト (4) を含むリアクトル磁心であって、
センターピラー（１）は、上部ヨーク（２）の中間領域と下部ヨーク（３）の中間領域との間に配置される。
センターピラー(1)の飽和磁束密度は、上ヨーク(2)および下ヨーク(3)の飽和磁束密度よりも大きい。
高透磁率サイドコラム(4)は上部ヨーク(2)と下部ヨーク(3)の間に間隔をあけて配置され、その両端はそれぞれ上部ヨーク(2)と下部ヨーク(3)の外縁に接続されている。
請求項2: 前記センターピラー(1)の両端がそれぞれ上部ヨーク(2)と下部ヨーク(3)に挿入され、ヨーク厚さD'、D'Dに対する各端部の挿入深さDの比が、D'D以上B1・B1−B2・ただしB1は中心の飽和磁束密度である、請求項1に記載のリアクトル磁心。 B2 は上部ヨーク (2) と下部ヨーク (3) の飽和磁束密度です。
請求項６： 前記センターピラー（１）は圧粉磁心からなり、前記上部ヨーク（２）及び前記下部ヨーク（３）はフェライトからなる、請求項１に記載のリアクトル磁心。
請求項９： コイル（５）と請求項１〜８のいずれか一項に記載のリアクトル磁性コアとを備え、前記コイル（５）が前記センターピラー（１）の外側に巻回されていることを特徴とするリアクトル。
