TWI598899B - 電感裝置 - Google Patents
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- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
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- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
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Description
本案係有關於一種基本電子元件,且特別是有關於一種電感裝置。
一般8字形電感常因結構不對稱而影響其抵消耦合的效能。詳細而言,若構成8字形電感的兩個線圈於結構上沒有完全對稱,則會讓每個線圈產生之磁場偏移,諸如因兩線圈之結構不對稱,而使磁場偏向兩線圈之一側。如此,會影響8字形電感之效能。
本案內容之一目的是在提供一種電感裝置,藉以改善先前技術的問題。
為達上述目的,本案內容之一技術態樣係關於一種電感裝置,其包含第一電感單元與第二電感單元。第一電感單元包含第一線圈與第二線圈。第一線圈繞設成複數圈。第二線圈與第一線圈相應繞設為複數圈。第一線圈及/或第二線圈於第一端點處、第二端點處、第一側與第二側分別交錯繞設。第二電感單元包含第三線圈與第四線圈。第三線圈繞設成複數
圈。第四線圈與第三線圈相應繞設為複數圈。第三線圈及/或第四線圈於第三端點處、第四端點處、第三側與第四側分別交錯繞設。第一電感單元之第二線圈與第二電感單元之第三線圈於第二端點及/或第三端點處交錯繞設。
因此,根據本案之技術內容,本案實施例提供一種電感裝置,藉由電感裝置的兩個電感單元之對稱設計,以改善一般8字形電感常因結構不對稱而影響其抵消耦合的效能問題。
在參閱下文實施方式後,本案所屬技術領域中具有通常知識者當可輕易瞭解本案之基本精神及其他發明目的,以及本案所採用之技術手段與實施態樣。
1000‧‧‧電感裝置
1000A~1000B‧‧‧電感裝置
1100‧‧‧第一電感單元
1100A~1100B‧‧‧第一電感單元
1102‧‧‧第一圈
1104‧‧‧第二圈
1106‧‧‧第三圈
1110‧‧‧第一端點
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1154‧‧‧第二端
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1162‧‧‧第一端
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1190‧‧‧第一中心連線
4000‧‧‧電感裝置
4100‧‧‧第一電感單元
4102‧‧‧第一圈
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4150‧‧‧第一線圈
4152‧‧‧第一端
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4190‧‧‧第一中心連線
4192‧‧‧第一中心點
4200‧‧‧第二電感單元
4202‧‧‧第一圈
1192‧‧‧第一中心點
1200‧‧‧第二電感單元
1200A~1200B‧‧‧第二電感單元
1202‧‧‧第一圈
1204‧‧‧第二圈
1206‧‧‧第三圈
1210‧‧‧第三端點
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1230‧‧‧第三側
1240‧‧‧第四側
1250‧‧‧第三線圈
1252‧‧‧第一端
1254‧‧‧第二端
1260‧‧‧第四線圈
1262‧‧‧第一端
1264‧‧‧第二端
1290‧‧‧第二中心連線
1292‧‧‧第二中心點
4204‧‧‧第二圈
4206‧‧‧第三圈
4208‧‧‧第四圈
4210‧‧‧第三端點
4220‧‧‧第四端點
4230‧‧‧第三側
4240‧‧‧第四側
4250‧‧‧第三線圈
4252‧‧‧第一端
4260‧‧‧第四線圈
4262‧‧‧第一端
4290‧‧‧第二中心連線
4292‧‧‧第二中心點
5000‧‧‧電感裝置
5100‧‧‧第一電感單元
5200‧‧‧第二電感單元
C1、C2‧‧‧曲線
為讓本案之上述和其他目的、特徵、優點與實施例能更明顯易懂,所附圖式之說明如下:第1圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。
第2圖係依照本案另一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。
第3圖係依照本案再一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。
第4圖係依照本案又一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。
第5圖係依照本案另一實施例繪示一種電感裝置的示意圖。
第6圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置的實驗數據圖。
第1圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置1000的示意圖。如圖所示,電感裝置1000包含第一電感單元1100及第二電感單元1200。上述第一電感單元1100包含第一端點1110、第二端點1120、第一側1130、第二側1140、第一線圈1150與第二線圈1160。此外,上述第二電感單元1200包含第三端點1210、第四端點1220、第三側1230、第四側1240、第三線圈1250與第四線圈1260。
於結構配置上,請先行參閱第一電感單元1100,其第一端點1110及第二端點1120分別設置於第一電感單元1100之相對兩側(如圖中之左側與右側)。此外,以第一端點1110與第二端點1120之間的第一中心連線1190為基準,第一中心連線1190之相對兩側包含第一側1130與第二側1140(如圖中之上側與下側)。第一線圈1150繞設成複數圈,且第二線圈1160與第一線圈1150相應繞設為複數圈。如圖所示,第一線圈1150及/或第二線圈1160於第一端點1110處、第二端點1120處、第一側1130與第二側1140分別交錯繞設。
再者,請參閱第二電感單元1200,其第三端點1210及第四端點1220分別設置於第二電感單元1200之相對兩側(如圖中之右側與左側)。此外,以第三端點1210與第四端點1220之間的第二中心連線1290為基準,第二中心連線1290之
相對兩側包含第三側1230與第四側1240(如圖中之上側與下側)。第三線圈1250繞設成複數圈,且第四線圈1260與第三線圈1250相應繞設為複數圈。如圖所示,第三線圈1250及/或第四線圈1260於第三端點1210處、第四端點1220處、第三側1230與第四側1240分別交錯繞設。另外,第一電感單元1100之第一線圈1150耦接於第二電感單元1200之第四線圈1260,且第一電感單元1100之第二線圈1160耦接於第二電感單元1200之第三線圈1250。
由圖中可以看出,本案之整體結構十分對稱,詳細而言,第一電感單元1100之線圈1150、1160的繞設方式與第二電感單元1200之線圈1250、1260的繞設方式十分對稱。如圖所示,第一電感單元1100之線圈1150、1160的交錯處與第二電感單元1200之線圈1250、1260的交錯處完全相同,因此,不會於兩個電感單元1100、1200間因結構不對稱而產生磁場偏移...等負面影響,從而得以提升電感裝置1000之效能。再者,電感裝置1000具有兩個電感單元1100、1200,因此,當整體裝置運作時,若兩個電感單元1100、1200接收到信號,並各自產生磁場,這兩個磁場可相互抵消,有助於提升電感裝置1000之效能。
在一實施例中,上述第一線圈1150包含第一端1152與第二端1154,第二線圈1160包含第一端1162與第二端1164。於結構配置上,第一線圈1150與第二線圈1160之第一端1152、1162位於第一電感單元1100之第一端點1110,第一線圈1150與第二線圈1160之第二端1154、1164位於第一電感
單元1100之第二端點1120。此外,上述第三線圈1250包含第一端1252與第二端1254,第四線圈1260包含第一端1262與第二端1264。於結構配置上,第三線圈1250與第四線圈1260之第一端1252、1262位於第二電感單元1200之第三端點1210,第三線圈1250與第四線圈1260之第二端1254、1264位於第二電感單元1200之第四端點1220。
在另一實施例中,第一電感單元1100包含第一圈1102、第二圈1104與第三圈1106,第一線圈1150自第一端1152起始以第一中心點1192為其繞設中心,而沿著第一圈1102繞設至第一側1130交錯繞設至第二圈1104,再沿著第二圈1104繞設至第二端點1120處交錯繞設至第三圈1106。此外,第一線圈1150繼續沿著第三圈1106繞設至第一端點1110處交錯繞設至第二圈1104,再沿著第二圈1104繞設至第一側1130交錯繞設至第一圈1102,並與第二電感單元1200連接,詳細連接方式將於後文說明。
相應地,第二線圈1160自第一端1162起始以第一中心點1192為其繞設中心,而沿著第一圈1102繞設至第二側1140交錯繞設至第二圈1104,再沿著第二圈1104繞設至第二端點1120處交錯繞設至第三圈1106。此外,第二線圈1160沿著第三圈1106繞設至第一端點1110處交錯繞設至第二圈1104,再沿著第二圈1104繞設至第二側1140交錯繞設至第一圈1102,並與第二電感單元1200連接,詳細連接方式將於後文說明。
於再一實施例中,第二電感單元1200包含第一圈1202、第二圈1204與第三圈1206,第三線圈1250自第一端1252起始以第二中心點1292為其繞設中心,而沿著第一圈1202繞設至第三側1230交錯繞設至第二圈1204,再沿著第二圈1204繞設至第二端點1220處交錯繞設至第三圈1206。此外,第三線圈1250繼續沿著第三圈1206繞設至第一端點1210處交錯繞設至第二圈1204,再沿著第二圈1204繞設至第三側1230交錯繞設至第一圈1202,並耦接於第一電感單元1100的第二線圈1160。
相應地,第四線圈1260自第一端1262起始以第二中心點1292為其繞設中心,而沿著第一圈1202繞設至第四側1240交錯繞設至第二圈1204,再沿著第二圈1204繞設至第二端點1220處交錯繞設至第三圈1206。此外,第四線圈1260沿著第三圈1206繞設至第一端點1210處交錯繞設至第二圈1204,再沿著第二圈1204繞設至第四側1240交錯繞設至第一圈1202,並耦接於第一電感單元1100的第一線圈1150。
由圖中可以看出,第一電感1100之第一線圈1150自行於第一側1130交錯繞設,並與第二線圈1160於第一端點1110處及第二端點1120處交錯繞設,且第二線圈1160自行於第二側1140交錯繞設。再者,第二電感1200之第三線圈1250自行於第三側1230交錯繞設,並與第四線圈1260於第三端點1210處及第四端點1220處交錯繞設,且第四線圈1260自行於第四側1240交錯繞設。在一實施例中,第一電感1100之第一圈1102、第二圈1104與第三圈1106依序由外而內排列,此外,
第二電感1200之第一圈1202、第二圈1204與第三圈1206依序由外而內排列。在另一實施例中,本案之第一電感1100與第二電感1200可為八邊形。然本案不以第1圖所示為限,其僅用以例示性地說明本案的實現方式之一。
第2圖係依照本案另一實施例繪示一種電感裝置1000A的示意圖。相較於第1圖所示之電感單元1100、1200配置為八邊形,第2圖所示之電感單元1100A、1200A配置為四邊形。須說明的是,第1圖之電感單元1100、1200與第2圖之電感單元1100A、1200A除形狀不同外,其結構配置相似,為使本案說明書簡潔,於此不作贅述。須說明的是,第2圖之結構設計的優點在於,當設計要求上需要增進整體系統之空間利用率時,則可採用四邊形的方式來設計電感單元1100A、1200A,以完整地利用空間。
第3圖係依照本案再一實施例繪示一種電感裝置1000B的示意圖。相較於第2圖所示之電感單元1200A,第3圖所示之電感單元1200B的第三線圈1250B與第四線圈1260B,於第三端點1210B處並無耦接(第2圖之電感單元1200A的第三線圈1250A與第四線圈1260A於第三端點1210A處相耦接)。除上述差異外,第3圖之電感單元1100B、1200B與第2圖之電感單元1100A、1200A的結構配置相似,為使本案說明書簡潔,於此不作贅述。
第4圖係依照本案又一實施例繪示一種電感裝置4000的示意圖。如圖所示,第一電感單元4100包含第一圈4102、第二圈4104、第三圈4106與第四圈4108。第一線圈4150
自第一端4152起始以第一中心點4192為其繞設中心,而沿著第一圈4102繞設至第二端點4120處交錯繞設至第二圈4104,再沿著第二圈4104繞設至第二側4140交錯繞設至第三圈4106,又沿著第三圈4106繞設至第一端點4110處交錯繞設至第四圈4108。此外,第一線圈4150沿著第四圈4108繞設至第二端點4120處交錯繞設至第三圈4106,再沿著第三圈4106繞設至第二側4140交錯繞設至第二圈4104。
相應地,第二線圈4160自第一端4162起始沿著第一圈4102繞設至第二端點4120處交錯繞設至第二圈4104,再沿著第二圈4104繞設至第一側4130交錯繞設至第三圈4106,又沿著第三圈4106繞設至第一端點4110處交錯繞設至第四圈4108。此外,第二線圈4160沿著第四圈4108繞設至第二端點4120處交錯繞設至第三圈4106,再沿著第三圈4106繞設至第一側4130交錯繞設至第二圈4104。
於再一實施例中,第二電感單元4200包含第一圈4202、第二圈4204、第三圈4206與第四圈4208。第三線圈4250自第一端4252起始以第二中心點4292為其繞設中心,而沿著第一圈4202繞設至第四端點4220處交錯繞設至第二圈4204,再沿著第二圈4204繞設至第四側4240交錯繞設至第三圈4206,又沿著第三圈4206繞設至第三端點4210處交錯繞設至第四圈4208。此外,第三線圈4250沿著第四圈4208繞設至第四端點4220處交錯繞設至第三圈4206,再沿著第三圈4206繞設至第四側4240交錯繞設至第二圈4204,最終繞至其第二端4254。
相應地,第四線圈4260自第一端4262起始沿著第一圈4202繞設至第四端點4220處交錯繞設至第二圈4204,再沿著第二圈4204繞設至第三側4230交錯繞設至第三圈4206,又沿著第三圈4206繞設至第三端點4210處交錯繞設至第四圈4208。此外,第四線圈4206沿著第四圈4208繞設至第四端點4220處交錯繞設至第三圈4206,再沿著第三圈4206繞設至第三側4230交錯繞設至第二圈4204,最終繞至其第二端4264。
如圖所示,第一線圈4150自行於第二側4140交錯繞設,並與第二線圈4160於第一端點4110處及第二端點4120處交錯繞設,且第二線圈4160自行於第一側4130交錯繞設。此外,第三線圈4250自行於第四側4240交錯繞設,並與第四線圈4260於第三端點4210處及第四端點4220處交錯繞設,且第四線圈4260自行於第三側4230交錯繞設。在一實施例中,第二線圈4160之第一端4162耦接於第三線圈4250之第一端4252,且第一線圈4150之第一端4152於第一端點4110與第三端點4210連接處交錯耦接於第四線圈4260之第一端4262。在另一實施例中,第一電感單元4100之第一圈4102、第二圈4104、第三圈4106與第四圈4108依序由外而內排列。此外,第二電感單元4200之第一圈4202、第二圈4204、第三圈4206與第四圈4208依序由外而內排列。然本案不以第4圖所示為限,其僅用以例示性地說明本案的實現方式之一。
第5圖係依照本案另一實施例繪示一種電感裝置5000的示意圖。如圖所示,電感裝置5000包含第一電感單元5100與第二電感單元5200。須說明的是,第5圖的第一電感單
元5100之結構相似於第4圖的第一電感單元4100之結構,此外,第5圖的第二電感單元5200之結構相似於第1圖的第二電感單元1200之結構,為使本案說明書簡潔,於此不作贅述。須說明的是,第5圖之結構設計的優點在於,當設計要求上需要增加電感裝置5000之電感值時,可將左側電感單元5100多繞一圈,以增進電感值,右側電感單元5200依舊維持繞設三圈,以避免電感裝置5000之面積過大而佔用整體系統太多的空間。
第6圖係依照本案一實施例繪示一種電感裝置的實驗數據圖。此實驗數據圖在於說明於不同頻率下,電感裝置之品質因素(Q)與電感值。如圖所示,曲線C1為本案之電感裝置之品質因素曲線圖,曲線C2為本案的電感裝置之電感值曲線圖。由第6圖之實驗數據可知,電感裝置的品質因素可達到約11,且電感值在1nH以上。因此,本案藉由對稱設計電感裝置的兩個電感單元,而能降低雜訊,提升電感裝置之效率。然本案不以上述實施例所舉之數值為限,習其技藝者可依照實際需求調整上述數值以達到最佳的效能。
由上述本案實施方式可知,應用本案具有下列優點。本案實施例提供一種電感裝置,藉由電感裝置的兩個電感單元之對稱設計,以改善一般8字形電感常因結構不對稱而影響其效能的問題。
雖然上文實施方式中揭露了本案的具體實施例,然其並非用以限定本案,本案所屬技術領域中具有通常知識者,在不悖離本案之原理與精神的情形下,當可對其進行各種
更動與修飾,因此本案之保護範圍當以附隨申請專利範圍所界定者為準。
1000‧‧‧電感裝置
1100‧‧‧第一電感單元
1102‧‧‧第一圈
1104‧‧‧第二圈
1106‧‧‧第三圈
1110‧‧‧第一端點
1120‧‧‧第二端點
1130‧‧‧第一側
1140‧‧‧第二側
1200‧‧‧第二電感單元
1202‧‧‧第一圈
1204‧‧‧第二圈
1206‧‧‧第三圈
1210‧‧‧第三端點
1220‧‧‧第四端點
1230‧‧‧第三側
1240‧‧‧第四側
1250‧‧‧第三線圈
1150‧‧‧第一線圈
1152‧‧‧第一端
1154‧‧‧第二端
1160‧‧‧第二線圈
1162‧‧‧第一端
1164‧‧‧第二端
1190‧‧‧第一中心連線
1192‧‧‧第一中心點
1252‧‧‧第一端
1254‧‧‧第二端
1260‧‧‧第四線圈
1262‧‧‧第一端
1264‧‧‧第二端
1290‧‧‧第二中心連線
1292‧‧‧第二中心點
Claims (10)
- 一種電感裝置,包含:一第一電感單元,包含:一第一端點及一第二端點,分別設置於該第一電感單元之相對兩側,其中以該第一端點與該第二端點之間的一第一中心連線為基準,該第一中心連線之相對兩側包含一第一側與一第二側;一第一線圈,繞設成複數圈;以及一第二線圈,與該第一線圈相應繞設為複數圈,其中該第一線圈及/或該第二線圈於該第一端點處、該第二端點處、該第一側與該第二側分別交錯繞設;以及一第二電感單元,包含:一第三端點及一第四端點,分別設置於該第二電感單元之相對兩側,其中以該第三端點與該第四端點之間的一第二中心連線為基準,該第二中心連線之相對兩側包含一第三側與一第四側;一第三線圈,繞設成複數圈;以及一第四線圈,與該第三線圈相應繞設為複數圈,其中該第三線圈及/或該第四線圈於該第三端點處、該第四端點處、該第三側與該第四側分別交錯繞設;其中該第一電感單元之該第一線圈耦接於該第二電感單元之該第四線圈,該第一電感單元之該第二線圈耦接於該第二電感單元之該第三線圈。
- 如請求項1所述之電感裝置,其中該第一線圈與該第二線圈分別包含一第一端與一第二端,該第一線圈與該第二線圈之該些第一端位於該第一電感單元之該第一端點或該第二端點,該第一線圈與該第二線圈之該些第二端位於該第一電感單元之該第一端點或該第二端點,其中該第三線圈與該第四線圈分別包含一第一端與一第二端,該第三線圈與該第四線圈之該些第一端位於該第二電感單元之該第三端點或該第四端點,該第三線圈與該第四線圈之該些第二端位於該第二電感單元之該第三端點或該第四端點。
- 如請求項2所述之電感裝置,其中該第一電感單元包含一第一圈、一第二圈與一第三圈,其中該第一線圈自該第一端起始沿著該第一圈繞設至該第一側交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,其中該第一線圈沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第一側交錯繞設至該第一圈。
- 如請求項3所述之電感裝置,其中該第二線圈自該第一端點起始沿著該第一圈繞設至該第二側交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,其中該第二線圈沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二側交錯繞設至該第一圈。
- 如請求項4所述之電感裝置,其中該第二電感單元包含一第一圈、一第二圈與一第三圈,其中該第三線圈自該第一端起始沿著該第一圈繞設至該第三側交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,其中該第三線圈沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第三側交錯繞設至該第一圈並耦接於該第一電感之該第二線圈。
- 如請求項5所述之電感裝置,其中該第四線圈自該第一端點起始沿著該第一圈繞設至該第四側交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,其中該第四線圈沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第四側交錯繞設至該第一圈並耦接於該第一電感之該第一線圈。
- 如請求項6所述之電感裝置,其中該第一線圈自行於該第一側交錯繞設,並與該第二線圈於該第一端點處及該第二端點處交錯繞設,且該第二線圈自行於該第二側交錯繞設,其中該第三線圈自行於該第三側交錯繞設,並與該第四線圈於該第三端點處及該第四端點處交錯繞設,且該第四線圈自行於該第四側交錯繞設。
- 如請求項3至7任一項所述之電感裝置,其中該第一圈、該第二圈與該第三圈依序由外而內排列。
- 如請求項2所述之電感裝置,其中該第一電感單元包含一第一圈、一第二圈、一第三圈與一第四圈,其中該第一線圈自該第一端起始沿著該第一圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二側交錯繞設至該第三圈,又沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第四圈,其中該第一線圈沿著該第四圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,再沿著該第三圈繞設至該第二側交錯繞設至該第二圈。
- 如請求項2所述之電感裝置,其中該第一電感單元包含一第一圈、一第二圈、一第三圈與一第四圈,其中該第一線圈自該第一端起始沿著該第一圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第二圈,再沿著該第二圈繞設至該第二側交錯繞設至該第三圈,又沿著該第三圈繞設至該第一端點處交錯繞設至該第四圈,其中該第一線圈沿著該第四圈繞設至該第二端點處交錯繞設至該第三圈,再沿著該第三圈繞設至該第二側交錯繞設至該第二圈。
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