CN106571209B - 一种嵌入散热器的高频电感器 - Google Patents

一种嵌入散热器的高频电感器 Download PDF

Info

Publication number
CN106571209B
CN106571209B CN201610638250.7A CN201610638250A CN106571209B CN 106571209 B CN106571209 B CN 106571209B CN 201610638250 A CN201610638250 A CN 201610638250A CN 106571209 B CN106571209 B CN 106571209B
Authority
CN
China
Prior art keywords
inductor
radiator
bottom plate
transformer
winding
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201610638250.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN106571209A (zh
Inventor
焦海波
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SHENZHEN YINLI ELECTRIC APPLIANCES MANUFACTURING Co.,Ltd.
Original Assignee
Ningxia Yinli Electrical Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ningxia Yinli Electrical Co Ltd filed Critical Ningxia Yinli Electrical Co Ltd
Publication of CN106571209A publication Critical patent/CN106571209A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN106571209B publication Critical patent/CN106571209B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
    • H01F27/08—Cooling; Ventilating
    • H01F27/22—Cooling by heat conduction through solid or powdered fillings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
    • H01F30/00—Fixed transformers not covered by group H01F19/00
    • H01F30/06—Fixed transformers not covered by group H01F19/00 characterised by the structure

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Coils Of Transformers For General Uses (AREA)
  • Coils Or Transformers For Communication (AREA)

Abstract

本发明涉及一种电感器，尤其涉及一种嵌入散热器的高频电感器，用于电力电子高频滤波系统中，属于电感器结构设计技术领域。本发明旨在解决现有自然冷却的电感器散热效率低、尺寸大、成本高、散热均匀性差，相间容易出现局部过热的问题。本发明所述高频电感器，主要包括电感器、散热器，散热器是由底板和四周围板共同围成的腔体，和底板相对的方向留有开口，电感器由开口嵌入散热器腔体中。散热器还包括从底板向盖板方向延伸的舌板；舌板插入电感器绕组的相间，电感器与腔体的间隙用导热硅胶填充。本发明用于电力电子高频电感的结构设计中，可以提高散热效率，避免局部过热。

Description

一种嵌入散热器的高频电感器
技术领域
本发明涉及一种电感器，尤其涉及一种嵌入散热器的高频电感器，用于电力电子高频滤波系统中，属于电感器结构设计技术领域。
背景技术
随着工业技术的发展，高频电感以体积小、重量轻、成本低、功率密度高为发展目标，使得高频电感器的功率体积比、功率表面积比也很大，很难依靠自然散热达到热平衡，尤其是干式自冷高频电感器，因散热慢导致温升高的问题，严重制约着高频率电感的功率密度的提升。
以液体冷却、强迫风冷的高频电感技术已比较成熟，产品也已多种多样，但此类产品由于配置了专门的液体冷系统和风冷系统，虽然冷却效率比自然冷却高，但体积大、制造运行成本高，运行成本和故障率也较高。
自然冷却的高频电感相对以上液体冷却和强迫风冷方式而言，体积小、成本低，故障率也低，是市场中优先选择的产品。
公知技术中，自然冷却的高频电感主要以电感绕组中配置风道或在电感绕组中配置一定数量的散热片，利用热传导方式将绕组的热量向外导出，以达到散热的目的。
以下为现有技术中几种，变压器或电感器的几种自然冷却方案：
公布号为CN103489571A的发明专利申请公布的电感器，包括电感线圈和罩体，罩体开高有通孔，电感线圈安装在通孔内，通孔和电感线圈围成一空腔，空腔在真空状态下注入灌封胶，罩体的顶部和底部均为锯齿状结构，罩体的顶部通过第一导热硅胶片向第一散热器传导电感器产生的热量，罩体的底部通过第二导热硅胶片向第二散热器传导电感器产生的热量，使整个电感器具备良好的散热性能和扩展性能，同时起到绝缘、减震作用。
公布号为CN 105244137A的发明专利申请公布的铝合金散热壳体电抗器，技术方案是提供了一种铝合金散热壳体电抗器，包括散热器壳体，散热器壳体内设有铁芯和绕组，绕组卡在铁芯上，绕组与穿过散热器壳体一侧的高温导线连接；在散热器壳体内灌入导热硅胶，借用铝合金良好的导热性，做成翅片散热壳体结构，通过导热硅胶对热量的传送到散热器壳体，对内置的电抗器进行导热、散热。
授权公告号CN204884811U的实用新型专利公告的小型电抗器结构，其技术方案为：一种小型电抗器结构，包括铁心组件、线圈绕组和支架，所述线圈绕组绕制在铁心组件上，所述线圈绕组中设有一根或多根导热排，且导热排的头端伸出于线圈绕组，导热排的头端与电抗器外部的散热器件连接，通过热传导的原理，降低电抗器的温升，改善电抗器的导热散热效果。
授权公告号CN205230718U公告的一种新型变压器散热装置，它包含变压器本体、散热器外壳、变压器散热器、导热硅胶垫、变压器线圈，变压器本体设置在散热器外壳的内部，且变压器本体上安装有变压器散热器，变压器散热器的一侧安装有导热硅胶垫，导热硅胶垫上设置有变压器线圈；通过铝散热座将变压器的温度导向散热器，通过散热器降低变压温度，解决变压器温度的散热问题。
以上技术方案的不足之处是：
第一，在电感绕组中配置风道，虽然能够在一定程度上缓解散热问题，但散热效率低，而且电感绕组尺寸变大，耗费大量的导线，尤其是当绕组导线为铜线时，成本高。
第二、带壳的散热器的散热均匀性差，不能有效实现电感或变压器相间的散热问题，使相间容易出现局部过热。
发明内容
本发明的目的是提供一种嵌入散热器的高频电感器，能够有效地降低绕组各部位的温差，使绕组不会产生局部过热。
一种嵌入散热器的高频电感器，包括电感器、散热器，其特别之处在于：所述散热器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板和四周围板共同围成的腔体，和底板相对的方向留有开口；电感器由开口嵌入散热器腔体中；所述散热器还包括从底板向盖板方向延伸的舌板；所述舌板插入电感器绕组的相间，所述电感器绕组的后侧外表面与底板内表面之间、电感器绕组的侧表面与相对应的两个围板板内表面之间以及舌板与电感器绕组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充。
本发明的有益效果是：电感器绕组的两个侧面与相对应的二个围板以及电感后面与散热器底板通过导热硅胶分别向散热器腔体的三个面同时散热，电感绕组相间由舌片通过导热硅胶将相间的热量也向散热器底板传递，与现有技术相比，导热面积大大增加，导热效率高，更重要地是电感绕组相间也能同时散热，能有效地降低绕组各部位的温差，使绕组不会产生局部过热。经过实际测量，本发明所述一种嵌入散热器的高频电感器，比同功率的现有散热结构的电感温升低10％-15％，电感绕组相间与其它部位的温度差相比同功率的现有散热结构的电感温度差缩小10℃—18℃。
附图说明
图1是本发明所述散热器的三维结构图；
图2是本发明所述散热器三维结构剖视图；
图3是本发明所述的一种嵌入散热器的高频电感器三维图；
具体实施方式
如图1至3所示，一种嵌入散热器的高频电感器，主要包括电感器1、散热器2，所述散热器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板21和四周围板22共同围成的腔体23，和底板相对的方向留有开口24；电感器1由开口24嵌入散热器腔体23中；所述散热器2还包括从底板21向开口24方向延伸的舌板25；所述舌板25插入电感器绕组的相间，所述电感器绕组的后侧外表面与底板内表面之间、电感器绕组的侧表面与相对应的两个围板22内表面之间以及舌板25与电感器绕组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充。
进一步地，所述散热器还包括两个从底板21向开口24方向延伸的凸枕26，所述凸枕设置在相对称的两个围板内表面间、且与底板相连；所述设置有凸枕的两个围板内表面之间的距离等于电感器磁芯的总高度，磁芯卡装在两个围板内表面之间。所述凸枕的高度能使电感器嵌入腔体后，凸枕上表面与电感器的磁芯上下轭部的后表面相接触。磁芯卡装在两个围板间，不但能使电感器在嵌入散热器后得到固定，不用再用其它方法固定，而且磁芯两个端面与散热器的两个围板内表面相接触，能使磁芯上的热量传递到散热器的围板上，起到散热作用。
本发明的实施效果是：电感器绕组的两个侧面与相对应的二个围板以及电感后面与散热器底板通过导热硅胶分别向散热器腔体的三个面同时散热，电感绕组相间由舌片通过导热硅胶将相间的热量也向散热器底板传递，与现有技术相比，导热面积大大增加，导热效率高，更重要地是电感绕组相间也能同时散热，能有效地降低绕组各部位的温差，使绕组不会产生局部过热。经过实际测量，本发明所述一种嵌入散热器的高频电感器，比同功率的现有散热结构的电感温升低10％-15％，电感绕组相间与其它部位的温度差相比同功率的现有散热结构的电感温度差缩小10℃—18℃。
进一步地，所述位于每一侧的凸枕根据散热器的尺寸大小设置成连续的或者分段的，以减轻散热器的重量，当散热器尺寸较小时，每一侧的凸枕连续设置，当散热器尺寸较大时可以分段设置。
进一步地，对于小尺寸的散热器，成型工艺简单所述散热器腔体可以是整体的，对于大型散热器，成型困难，散热器腔体可以设置成分体的，然后再用焊接、螺纹等连接方式组合而成。
进一步地，为了同时满足散热和电感器相间的绝缘问题以电感器方便地嵌入散热器腔体，所述舌板的宽度小于电感器磁芯的窗口高度，散热舌板的厚度小于电感器绕组间的缝隙宽度，舌板的高度与散热器开口平齐。舌板与电感器磁芯窗口和绕组间的缝隙的优选为3～5mm。
图中所给出的是两相电感器，其相间缝隙只有一个，相应地散热器的热舌板也是一个，为了适应多相电感的需要，散热舌板的数量相应地可以设置多个，其数量等于电感器的相数减去1；所述舌板的间距等于电感器绕组的间距。
进一步地，散热器外侧的四角处设置有直角形凹部，所述直角形凹部的高度等于散热器开口至底板内表面的高度，直角形凹部与底板四角形成的区域内设有贯通底板的安装孔，用于对电感器进行固定安装，还可以方便地将所述电感器安装到其它散热器上，更好地解决散热问题。
优选散热器材质为高导热率的铝合金。
优选腔体壁厚为3-5mm。
进一步地，所述腔体四周围板的外表面可根据现有散热器的散热结构，设置有增强散热齿状结构。
上述散热器，也可以推广应用到变压器散热结构中，将上述变压器嵌入上述散热器腔体，即可同样实现变压器的散热。

Claims (8)

1.一种高频电感器，包括散热器，所述散热器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板和四周围板共同围成的腔体，和底板相对的方向留有开口；电感器由开口嵌入散热器腔体中；所述散热器还包括从底板向开口方向延伸的舌板；所述舌板插入电感器绕组的相间，所述电感器绕组的后侧外表面与底板内表面之间、电感器绕组的侧表面与相对应的两个围板板内表面之间以及舌板与电感器绕组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充；其特征在于：所述散热器还包括两个从底板向开口方向延伸的凸枕，所述凸枕设置在相对称的两个围板内表面间、且与底板相连；所述设置有凸枕的两个围板内表面之间的距离等于电感器磁芯的总高度，磁芯卡装在两个围板内表面之间。
2.根据权利要求1所述的高频电感器，其特征在于：所述凸枕的高度能使电感器嵌入腔体后，凸枕上表面与电感器的磁芯上下轭部的后表面相接触。
3.根据权利要求1所述的高频电感器，其特征在于：所述位于每一侧的凸枕可以是连续的，也可以是分段的。
4.根据权利要求1~3任意一项所述的高频电感器，其特征在于：所述散热器材质为高导热率的铝合金。
5.根据权利要求1~3任意一项所述的高频电感器，其特征在于：所述腔体四周围板的外表面可设置有增强散热齿状结构。
6.一种变压器，包括散热器，所述散热器为高导热率的金属材料制成，所述散热器是由底板和四周围板共同围成的腔体，和底板相对的方向留有开口；变压器由开口嵌入散热器腔体中；所述散热器还包括从底板向开口方向延伸的舌板；所述舌板插入变压器绕组的相间，所述变压器绕组的后侧外表面与底板内表面之间、变压器绕组的侧表面与相对应的两个围板板内表面之间以及舌板与变压器绕组相间留有间隙，各间隙用导热硅胶填充；其特征在于：所述散热器还包括两个从底板向开口方向延伸的凸枕，所述凸枕设置在相对称的两个围板内表面间、且与底板相连；所述设置有凸枕的两个围板内表面之间的距离等于变压器磁芯的总高度，磁芯卡装在两个围板内表面之间。
7.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于：所述凸枕的高度能使变压器嵌入腔体后，凸枕上表面与变压器的磁芯上下轭部的后表面相接触。
8.根据权利要求6所述的变压器，其特征在于：所述位于每一侧的凸枕可以是连续的，也可以是分段的。
CN201610638250.7A 2016-07-27 2016-08-05 一种嵌入散热器的高频电感器 Active CN106571209B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201620795245 2016-07-27
CN2016207952452 2016-07-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN106571209A CN106571209A (zh) 2017-04-19
CN106571209B true CN106571209B (zh) 2019-04-09

Family

ID=58532264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610638250.7A Active CN106571209B (zh) 2016-07-27 2016-08-05 一种嵌入散热器的高频电感器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106571209B (zh)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111316388A (zh) * 2017-10-04 2020-06-19 斯堪的诺维亚系统公司 装置和包括装置的变压器
CN108565093A (zh) * 2018-05-11 2018-09-21 深圳市斯比特电子有限公司 一种散热型变压器、电感器及其制备方法
CN110660563A (zh) * 2019-10-12 2020-01-07 台达电子企业管理（上海）有限公司 磁性组件及电源模块
CN113273323B (zh) * 2020-08-14 2023-05-02 深圳欣锐科技股份有限公司 散热组件及散热组件的装配方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103811157A (zh) * 2012-11-02 2014-05-21 Tdk株式会社 线圈装置
CN205159027U (zh) * 2015-08-28 2016-04-13 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种灌封电感

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100495813C (zh) * 2005-09-22 2009-06-03 中国舰船研究设计中心 超宽带滤波器
CN203039575U (zh) * 2012-12-12 2013-07-03 天津光电润达电子有限公司 一种用于交错并联电路的buck电感装置
JP6368480B2 (ja) * 2013-11-12 2018-08-01 株式会社タムラ製作所 リアクトル

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103811157A (zh) * 2012-11-02 2014-05-21 Tdk株式会社 线圈装置
CN205159027U (zh) * 2015-08-28 2016-04-13 深圳市铂科新材料股份有限公司 一种灌封电感

Also Published As

Publication number Publication date
CN106571209A (zh) 2017-04-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106571209B (zh) 一种嵌入散热器的高频电感器
CN105263295B (zh) 一种微通道散热器
CN209675067U (zh) 一种散热性能好的电感器
CN203225144U (zh) 一种高效水冷散热肋片电阻器
CN108962553A (zh) 一种带有热管传导高效散热型灌封类变压器电抗器结构
KR101114995B1 (ko) 열배출수단을 이용한 콤팩트 변압기
WO2013159478A1 (zh) 自带散热器的器件
CN208904495U (zh) 一种变电设备安装架
CN108389765A (zh) 用于磁控管的散热组件和具有其的磁控管
CN207338090U (zh) 一种干式变压器结构
CN105324016B (zh) 一种机箱
CN103489571A (zh) 电感器
CN207503779U (zh) 变压器散热装置
CN102799245A (zh) 服务器专用水冷散热器结构
CN208061842U (zh) 一种led变压器的散热结构
CN206522807U (zh) 一种组合式电磁炉散热器
CN207022239U (zh) 一种电磁感应加热板
CN208505087U (zh) 一种散热器
CN207381390U (zh) 带水冷的铝制散热器
CN206929813U (zh) 电磁炉
CN216346442U (zh) 一种双层线圈盘大功率双头电磁炉
CN220381892U (zh) 一种耐高温共模电感
CN209282041U (zh) 散热均匀的插槽式电容器
CN207558556U (zh) 一种电感线圈装置
CN221008726U (zh) 一种变压器的散热装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
TR01 Transfer of patent right
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20210810

Address after: 518118 Room 101, building 6 and Room 201, building 3, No. 19, Danzi North Road, Shatin community, Kengzi street, Pingshan District, Shenzhen City, Guangdong Province

Patentee after: SHENZHEN YINLI ELECTRIC APPLIANCES MANUFACTURING Co.,Ltd.

Address before: 750002 No. 45 Guangming Road, national economic and Technological Development Zone, Yinchuan City, Ningxia Hui Autonomous Region

Patentee before: NINGXIA YINLI ELECTRIC Co.,Ltd.