CN120221243A 一种多层堆叠式5s电感器的复合绕组结构

(普通合伙)35330专利代理师李春荣H01F27/32(2006.01)一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构本发明公开了一种多层堆叠式5S电感器的2其特征在于：所述电感器(1)内部通过螺栓固定安装有绝缘架体(11);所述绝缘架体(11)顶部中侧铁芯的外侧设置有具备兼顾低频和高频性能的混合绕组(12);所述绝缘架体(11)顶部左侧铁芯的外侧设置有高频绕组(13);所述绝缘架体(11)顶部右侧铁芯的外侧设置有低频绕组(14);所述绝缘架体(11)顶部后侧通过螺栓固定安装有切换组件(15);所述绝缘架体(11)下方通过螺栓固定安装有具备散热作用的导流件(16);所述混合绕组(12)内部由螺旋绕组和平面绕组交替堆叠组成，且高频绕组(13)以及低频绕组(14)内部的一线圈(121)顶部堆叠放置有磁性吸波材料(123);所述磁性吸波材料(123)固定设置在第圈(126)侧面的接电孔内部均插接固定有导电体(122);所述磁性吸波材料(123)内部固定设置有自适应结构(124);所述第一线圈(121)、第二线圈(125)和第三线圈(126)在导电体适应结构(124)包括粘黏固定安装在磁性吸波材料(123)上下侧的氮化铝陶瓷片(1241);所述磁性吸波材料(123)上下侧的两组氮化铝陶瓷片(1241)相对面均粘黏固定安装有用于导电的压电陶瓷(1242);所述氮化铝陶瓷片(1241)内侧的两组压电陶瓷(1242)之间固定设置性吸波材料(123)上下侧的两组氮化铝陶瓷片(1241)之间固定设置有具备防护作用的绝缘材料膜(1244);所述压电陶瓷(1242)侧面通过线缆与控制元件换组件(15)包括通过螺栓固定安装在绝缘架体(11)上的导电板(151),且所述导电板(151)缘柱(154)滑动设置在隔磁外壳(155)侧面通槽处，且所述隔磁外壳(155)内部上下侧均设置有线圈(156),所述隔磁外壳(155)内部滑动设置有滑动柱(157);所述绝缘柱(154)与滑流件(16)包括固定安装在绝缘架体(11)底部的隔热壳体(161);所述隔热壳体左侧固定设壁固定设置有线圈板(163);所述线圈板(163)左端焊接固定有弹簧(164);所述弹簧(164)左端固定设置有永磁体(165);所述永磁体(165)左端固定安装有隔热板(166);所述隔热壳体(161)内部左侧粘黏设置有多孔橡胶体(167);所述线圈板(163)通过线缆与供能器(168)3气流方向梯度缩小，形成文丘里效应以增强散热风道的气流流速。8.根据权利要求7所述一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，其特征在于：所述混合绕组(12)的螺旋绕组与平面绕组的交替堆叠比例为1:1至3:1,且每层螺旋绕组的匝数由内向外逐层递减，平面绕组的导体宽度由底层向顶层逐层增加。9.根据权利要求8所述一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，其特征在于：所述自适应结构(124)的记忆合金(1243)为镍钛合金，记忆合金(1243)拉伸压缩压电陶瓷(1242)调节导电体(122)与外接件(127)的接触压力。10.根据权利要求9所述一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，其特征在于：所述混合绕组(12)的螺旋绕组与平面绕组的导体表面分别镀覆银层和纳米晶软磁合金层，且相邻层间通过绝缘胶膜粘合固定，所述绝缘胶膜内掺杂氮化硼颗粒以提升导热性；所述磁性吸波材料(123)由铁硅铝粉末与环氧树脂按3:1质量比混合固化而成，且其内部均匀分布碳纳米管网络，所述碳纳米管网络两端与导电体(122)电性连接以形成涡流耗散通路。4一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构技术领域[0001]本发明涉及绕组结构技术领域，具体是一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结背景技术[0002]随着电子设备高频化、高功率密度化发展，传统电感技术面临多重瓶颈：绕线式电感因趋肤效应和体积限制难以适配GHz频段；平面电感受限于层数与电流容量；多层陶瓷电感(MLCC)则存在散热差、功率密度低等缺陷；现有多层堆叠技术虽通过PCB叠层或磁性材料集成提升了集成度，但层间耦合损耗、高频寄生电容及磁芯热阻等问题仍制约性能，尤其在5G通信、电动汽车等高需求场景中，电感器需同时满足小型化、大电流承载、低损耗与高效散热。发明内容[0003]因此，为了解决上述不足，本发明在此提供一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构。[0004]本发明是这样实现的，构造一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，该装置包括电感器；所述电感器内部通过螺栓固定安装有绝缘架体；所述绝缘架体顶部中侧铁芯的外侧设置有具备兼顾低频和高频性能的混合绕组；所述绝缘架体顶部左侧铁芯的外侧设置有高频绕组；所述绝缘架体顶部右侧铁芯的外侧设置有低频绕组；所述绝缘架体顶部后侧通过螺栓固定安装有切换组件；所述绝缘架体下方通过螺栓固定安装有具备散热作用的导流件；所述混合绕组内部由螺旋绕组和平面绕组交替堆叠组成，且所述混合绕组和高频绕组以及低频绕组内部的绕组件均包括第一线圈。[0005]优选的，所述第一线圈顶部堆叠放置有磁性吸波材料；所述磁性吸波材料固定设置在第二线圈和第三线圈的上下两侧；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈侧面的接电孔内部均插接固定有导电体；所述磁性吸波材料内部固定设置有自适应结构；所述第一线圈、第二线圈和第三线圈在导电体一侧夹持固定安装有外接件。[0006]优选的，所述自适应结构包括粘黏固定安装在磁性吸波材料上下侧的氮化铝陶瓷片；所述磁性吸波材料上下侧的两组氮化铝陶瓷片相对面均粘黏固定安装有用于导电的压电陶瓷；所述氮化铝陶瓷片内侧的两组压电陶瓷之间固定设置有记忆合金。[0007]优选的，所述磁性吸波材料上下侧的两组氮化铝陶瓷片之间固定设置有具备防护作用的绝缘材料膜；所述压电陶瓷侧面通过线缆与控制元件固定安装。[0008]优选的，所述切换组件包括通过螺栓固定安装在绝缘架体上的导电板，且所述导电板底侧与电感器接电片固定安装；所述导电板内部滑动设置有弹性件；所述弹性件前侧末端滚动设置有触点滚珠，且所述弹性件具体为铜合金；所述弹性件侧面插接固定设置有绝缘柱。5[0009]优选的，所述绝缘柱滑动设置在隔磁外壳侧面通槽处，且所述隔磁外壳内部上下侧均设置有线圈，所述隔磁外壳内部滑动设置有滑动柱；所述绝缘柱与滑动柱侧面固定连接，且所述滑动柱上下侧固定设置有铸铁体。[0010]优选的，所述导流件包括固定安装在绝缘架体底部的隔热壳体；所述隔热壳体左侧固定设置有聚热板，且所述聚热板表面设置有蜂窝状导流孔；所述隔热壳体内右壁固定设置有线圈板；所述线圈板左端焊接固定有弹簧；所述弹簧左端固定设置有永磁体；所述永磁体左端固定安装有隔热板；所述隔热壳体内部左侧粘黏设置有多孔橡胶体；所述线圈板通过线缆与供能器固定连接，且所述供能器固定安装在隔热壳体内壁上；所述导流件的永磁体振动频率与供能器输出的脉冲电流频率同步，且所述蜂窝状导流孔的孔径沿气流方向梯度缩小，形成文丘里效应以增强散热风道的气流流速。[0011]优选的，所述混合绕组的螺旋绕组与平面绕组的交替堆叠比例为1:1至3:1,且每层螺旋绕组的匝数由内向外逐层递减，平面绕组的导体宽度由底层向顶层逐层增加。[0012]优选的，所述自适应结构的记忆合金为镍钛合金，记忆合金拉伸压缩压电陶瓷调节导电体与外接件的接触压力。[0013]优选的，所述混合绕组的螺旋绕组与平面绕组的导体表面分别镀覆银层和纳米晶软磁合金层，且相邻层间通过绝缘胶膜粘合固定，所述绝缘胶膜内掺杂氮化硼颗粒以提升导热性；所述磁性吸波材料由铁硅铝粉末与环氧树脂按3:1质量比混合固化而成，且其内部均匀分布碳纳米管网络，所述碳纳米管网络两端与导电体电性连接以形成涡流耗散通路。[0014]本发明具有如下优点：本发明通过改进在此提供一种多层堆叠式5S电感器的复合本发明所述一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，通过混合绕组、高频绕组和低频绕组的复合绕组集成，在简化部件复杂度的同时兼容低频与高频电磁特性；利用氮化铝陶瓷片导热特性与压电陶瓷、记忆合金的形变响应，构建热-力耦合智能调控系统，动态调节磁性吸波材料层间距以优化感量并加速散热，并通过绝缘材料膜实现关键组件的绝缘防护；基于磁场驱动的滑动柱触点切换机制，实时调整混合绕组有效匝数，赋予电感参数动态可调性；进一步结合永磁体与多孔橡胶体的磁-弹交互作用，通过间歇性挤压产生气流，协同聚热板实现循环式强制风冷散热。附图说明[0015]图1是本发明结构示意图；图2是本发明的电感器内部结构示意图；图3是本发明的混合绕组分解结构示意图；图4是本发明的自适应结构剖视结构示意图；图5是本发明的切换组件轴侧结构示意图；图6是本发明的切换组件分解结构示意图；图7是本发明的导流件分解结构示意图。线圈-125、第三线圈-126、外接件-127、氮化铝陶瓷片-1241、压电陶瓷-1242、记忆合金-6具体实施方式[0017]以下结合附图1~图7对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。在下列段落中参照附图以举例方式更具体地描述本发明。需要说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。[0020]实施例一：[0021]请参阅图1~图7,本发明的一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，包括电感器1;电感器1内部通过螺栓固定安装有绝缘架体11;绝缘架体11顶部中侧铁芯的外侧设置有具备兼顾低频和高频性能的混合绕组12;绝缘架体11顶部左侧铁芯的外侧设置有高频绕组13;绝缘架体11顶部右侧铁芯的外侧设置有低频绕组14;绝缘架体11顶部后侧通过螺栓固定安装有切换组件15;绝缘架体11下方通过螺栓固定安装有具备散热作用的导流件16。[0022]混合绕组12内部由螺旋绕组和平面绕组交替堆叠组成，且混合绕组12和高频绕组13以及低频绕组14内部的绕组件均包括第一线圈121。[0023]第一线圈121顶部堆叠放置有磁性吸波材料123;磁性吸波材料123固定设置在第二线圈125和第三线圈126的上下两侧；第一线圈121、第二线圈125和第三线圈126侧面的接电孔内部均插接固定有导电体122;磁性吸波材料123内部固定设置有自适应结构124;第一线圈121、第二线圈125和第三线圈126在导电体122一侧夹持固定安装有外接件127。[0024]自适应结构124包括粘黏固定安装在磁性吸波材料123上下侧的氮化铝陶瓷片1241;磁性吸波材料123上下侧的两组氮化铝陶瓷片1241相对面均粘黏固定安装有用于导电的压电陶瓷1242;氮化铝陶瓷片1241内侧的两组压电陶瓷1242之间固定设置有记忆合金1243;磁性吸波材料123上下侧的两组氮化铝陶瓷片1241之间固定设置有具备防护作用的绝缘材料膜1244;压电陶瓷1242侧面通过线缆与控制元件1245固定安装。[0025]切换组件15包括通过螺栓固定安装在绝缘架体11上的导电板151,且导电板151底侧与电感器1接电片固定安装；导电板151内部滑动设置有弹性件152;弹性件152前侧末端滚动设置有触点滚珠153,且弹性件152具体为铜合金；弹性件152侧面插接固定设置有绝缘7柱154;绝缘柱154滑动设置在隔磁外壳155侧面通槽处，且隔磁外壳155内部上下侧均设置有线圈156,隔磁外壳155内部滑动设置有滑动柱157;绝缘柱154与滑动柱157侧面固定连接，且滑动柱157上下侧固定设置有铸铁体。[0026]混合绕组12的螺旋绕组与平面绕组的交替堆叠比例为1:1至3:1,且每层螺旋绕组的匝数由内向外逐层递减，平面绕组的导体宽度由底层向顶层逐层增加。[0027]自适应结构124的记忆合金1243为镍钛合金，记忆合金1243拉伸压缩压电陶瓷1242调节导电体122与外接件127的接触压力。[0028]混合绕组12的螺旋绕组与平面绕组的导体表面分别镀覆银层和纳米晶软磁合金层，且相邻层间通过绝缘胶膜粘合固定，绝缘胶膜内掺杂氮化硼颗粒以提升导热性；磁性吸波材料123由铁硅铝粉末与环氧树脂按3:1质量比混合固化而成，且其内部均匀分布碳纳米管网络，碳纳米管网络两端与导电体122电性连接以形成涡流耗散通路。[0030]请参阅图1~图7,本发明的一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构，相较于实施例一，本实施例还包括：导流件16包括固定安装在绝缘架体11底部的隔热壳体161;隔热壳体左侧固定设置有聚热板162,且聚热板162表面设置有蜂窝状导流孔；隔热壳体161内右壁固定设置有线圈板163;线圈板163左端焊接固定有弹簧164;弹簧164左端固定设置有永磁体165;永磁体165左端固定安装有隔热板166;隔热壳体161内部左侧粘黏设置有多孔橡胶体167;线圈板163通过线缆与供能器168固定连接，且供能器168固定安装在隔热壳体161内壁上；导流件16的永磁体165振动频率与供能器168输出的脉冲电流频率同步，且蜂窝状导流孔的孔径沿气流方向梯度缩小，形成文丘里效应以增强散热风道的气流流速。[0031]基于上述的一种多层堆叠式5S电感器的复合绕组结构的工作原理是：第一、使用本设备时，首先将本设备放置在工作区域中，然后将装置与外部电源相连接，即可为本设备提供工作所需的电源，通过设置第一线圈121和第二线圈125以及第三线圈126的堆叠结构，部件结构相对简单，也能形成混合绕组12的交替堆叠螺旋绕组与平面第二、通过第一线圈121和第二线圈125以及第三线圈126工作过程中产生热量，此处氮化铝陶瓷片1241的导热性能将热量部分转移至压电陶瓷1242和记忆合金1243,同时也能通过控制元件1245为压电陶瓷1242和记忆合金1243供能，从而使压电陶瓷1242和记忆合金1243热量快速增高而发生部分形变动作，从而使磁性吸波材料123之间形成动态调节层间距以优化感量和散热，并利用绝缘材料膜1244的绝缘材料特征保护压电陶瓷1242和记忆合金1243;第三、通过为隔磁外壳155内部的两组线圈156分别进行供能，从而使两组线圈156的磁场发生改变而推动滑动柱157在隔磁外壳155内部进行滑动，从而通过绝缘柱154带动弹性件152和触点滚珠153与混合绕组12和高频绕组13以及低频绕组14后侧的外接件127相接触并形成接电，并在弹性件152和触点滚珠153的导电性能辅助下通过导电板151连接混合绕组12和电感器1内部的接电片，通过调整混合绕组12的触点位置而改变电流流经混合绕组12的匝数，进而改变混合绕组12、高频绕组13和低频绕组14的有效匝数；第四、在电感器1工作过程中产生大量热量，此处通过供能器168为线圈板163提供间歇性供能，线圈板163充能后间歇性推动永磁体165,永磁体165与线圈板163之间的磁场8效果而使弹簧164推动永磁体165在隔热壳体161内部滑动，并对多孔橡胶体167进行挤压，此处多孔橡胶体167内部的气流被挤出而带动电感器1内部的气流加速流动，帮助电感器1进行散热，多孔橡胶体167内部气流流出时也会带走聚热板162上的热量，永磁体165间歇性活动也会短暂停止挤压多孔橡胶体167,多孔橡胶体167利用气压将外部气流重新吸入其内部；利用永磁体165和多孔橡胶体167之间的挤压发生形变而推动电感器1内部气流流动。[0032]本发明通过改进提供一种多层堆叠