CN108565093A - 一种散热型变压器、电感器及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种散热型变压器、电感器，包括铝盒以及设于铝盒内的变压器本体或电感器本体和散热层；所述散热层包括导热胶层和石英砂层，所述导热胶层和石英砂层相间的灌封于变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间。本发明提供了一种散热型变压器、电感器，不仅有效的增大了导热系数，降低了变压器、电感器的温升，而且散热均匀，导热效果好。
Description
技术领域
本发明属于变压器、电感器技术领域，具体涉及一种散热型变压器、电感器及其制备方法。
背景技术
目前电源越来越小型化，而变压器、电感器作为电源的重要器件，占的空间却不小，变压器、电感器在小型化的同时还必须满足各项技术指标，防止变压器、电感器温升过高就是重要的指标之一。
现有技术中，一般采用如下三种方法来降低变压器、电感器的温升：
1、在变压器、电感器本体上增加铝制品或铜制品散热器。
2、增大变压器、电感器的体积，既加大磁芯的型号与增大线圈，使变压器、电感器的承载功率增加，以达到降低温升的目的。
3、将变压器、电感器放置于铝盒中并灌封导热胶，通过导热胶将变压器、电感器本体内部的热量导出，以达到降低温升的目的。
装配散热器会导致变压器、电感器耐压降低，增加了生产工序和工时，进而使生产和材料成本增加，而且散热器不仅散热效果不理想，还影响周边元器件的温升。加大变压器、电感器的体积不仅增加了产品的成本，而且体积过大，并不满足变压器、电感器的小型化需求。灌封导热胶虽能有效的导出变压器、电感器的热量，但导热胶的导热系数一般为0.6～1.2W/m·K，导出变压器、电感器的热量有限，不能满足降低温升的要求。
发明内容
为了解决所述现有技术的不足，本发明提供了一种散热型变压器、电感器，不仅有效的增大了导热系数，降低了变压器、电感器的温升，而且散热均匀，导热效果好。
本发明所要达到的技术效果通过以下方案实现：
本发明中的散热型变压器、电感器，包括铝盒以及设于铝盒内的变压器本体或电感器本体和散热层；所述散热层包括导热胶层和石英砂层，所述导热胶层和石英砂层相间的灌封于变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间。
进一步地，所述导热胶层的厚度为8-12mm。
进一步地，所述石英砂层的厚度为4-6mm。
进一步地，所述导热胶层的组分及组分含量为：环氧树脂胶98-99%，固化剂1-2%。
进一步地，所述固化剂为脂环胺固化剂或聚酰胺固化剂。
进一步地，所述石英砂层为精制石英砂，SiO2的含量大于或等于99-99.5%，Fe2O3的含量小于或等于0.005% 。
进一步地，所述石英砂的粒径为80-120目。
进一步地，所述铝盒为比变压器本体或电感器本体最大外形尺寸大5-15mm的立方形结构，且所述立方形结构的顶部敞开、底部设有安装支架。
一种制备散热型变压器、电感器的方法，包括如下步骤：
步骤一：将变压器本体或电感器本体放置于铝盒中，变压器本体或电感器本体的连接线由铝盒顶部延伸至铝盒外；
步骤二：先注入导热胶至变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间，形成导热胶层；
步骤三：再依次交替的注入石英砂和导热胶，形成相间的导热胶层和石英砂层，直至将变压器本体或电感器本体完全灌封、最顶层为导热胶层；
步骤四：将灌封完全的变压器本体或电感器本体和铝盒，置于常温环境中自然晾干20-24小时后，形成一个完整的散热型变压器、电感器。
步骤二和步骤三中，每注入一层石英砂或一层导热胶后，均需将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中进行抽真空处理；且导热胶层的厚度控制在8-12mm，石英砂层的厚度控制在4-6mm。
进一步地，步骤二和步骤三中，将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中抽真空处理的真空度为0.8-1MPa，抽真空的时间为5-10分钟。
本发明具有以下优点：
本发明提供了一种散热型变压器、电感器，不仅有效的增大了导热系数，降低了变压器、电感器的温升，而且散热均匀，导热效果好。
附图说明
图1为本发明中散热型变压器、电感器结构剖视示意图；
图2为本发明中散热型变压器、电感器结构另一剖视示意图。
附图标记说明如下：
1、铝盒； 2、导热胶层； 3、石英砂层；4、变压器本体或电感器本体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明。
本发明的实施例中的散热型变压器、电感器如附图1、2所示，包括铝盒1以及设于铝盒内的变压器本体或电感器本体和散热层；散热层包括导热胶层和石英砂层，导热胶层和石英砂层相间的灌封于变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间。
导热胶层的厚度为8-12mm，导热胶层的组分及组分含量为：环氧树脂胶98-99%，固化剂1-2%，固化剂为脂环胺固化剂或聚酰胺固化剂。石英砂层的厚度为4-6mm，石英砂层为精制石英砂，SiO2的含量大于或等于99-99.5%，Fe2O3的含量小于或等于0.005%；石英砂的粒径为80-120目。铝盒为比变压器本体或电感器本体最大外形尺寸大5-15mm的立方形结构，且立方形结构的顶部敞开、底部设有安装支架。
本发明的实施例中的散热型变压器、电感器，采用导热胶和石英砂交替灌封的方式，在变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间形成导热胶层和石英砂层相间的散热层。性能优异的导热胶固化后，导热系数一般为1.1~1.5 W/m•K，而石英砂的导热系数虽与其颗粒的分布、堆填的方式和堆填的密度相关，但都接近于10 W/m•K，而且石英砂的熔点为1750℃。因此，采用导热胶层和石英砂层灌封的方式，有效的提高了散热层的导热系数，降低了变压器、电感器的温升；而且石英砂还能有效的吸收电弧能量，使电弧快速冷却，从而有效的增强变压器、电感器的灭弧能力，进一步的提高散热层的导热性能和绝缘性能。为进一步保证散热层的导热性能，石英砂层选用精制石英砂，SiO2的含量大于或等于99-99.5%，Fe2O3的含量小于或等于0.005%，石英砂的粒径为80-120目。
导热胶层和石英砂层相间灌封，可有效的避免导热胶层和石英砂层导热系数不一致引起的散热层散热效果不均匀现象。为进一步优化结构，导热胶层的厚度为8-12mm，石英砂层的厚度为4-6mm；既能保证变压器、电感器的散热性能和绝缘性能，又能兼顾变压器、电感器的稳定性和密封性。
一种制备散热型变压器、电感器的方法，包括如下步骤：
步骤一：将变压器本体或电感器本体放置于铝盒中，变压器本体或电感器本体的连接线由铝盒顶部延伸至铝盒外；
步骤二：先注入导热胶至变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间，形成导热胶层；
步骤三：再依次交替的注入石英砂和导热胶，形成相间的导热胶层和石英砂层，直至将变压器本体或电感器本体完全灌封、最顶层为导热胶层；
步骤四：将灌封完全的变压器本体或电感器本体和铝盒，置于常温环境中自然晾干20-24小时后，形成一个完整的散热型变压器、电感器。
步骤二和步骤三中，每注入一层石英砂或一层导热胶后，均需将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中进行抽真空处理，抽真空处理的真空度为0.8-1MPa，时间为5-10分钟；且导热胶层的厚度控制在8-12mm，石英砂层的厚度控制在4-6mm。
导热胶具有一定的粘粘性，因此，变压器、电感器灌注的首层和最顶层均为导热胶层，可有效的保证变压器、电感器稳定性和密封性。为进一步的保证变压器、电感器稳定性和密封性，每注入一层石英砂或一层导热胶后，均需将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中进行抽真空处理。
从上述实施例的方案可以看出，本发明提供了一种散热型变压器、电感器，不仅有效的增大了导热系数，降低了变压器、电感器的温升，而且散热均匀，导热效果好。
最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。
Claims (10)
1.一种散热型变压器、电感器，其特征在于：包括铝盒以及设于铝盒内的变压器本体或电感器本体和散热层；
所述散热层包括导热胶层和石英砂层，所述导热胶层和石英砂层相间的灌封于变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间。
2.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述导热胶层的厚度为8-12mm。
3.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述石英砂层的厚度为4-6mm。
4.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于，所述导热胶层的组分及组分含量为：环氧树脂胶98-99%，固化剂1-2%。
5.如权利要求4所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述固化剂为脂环胺固化剂或聚酰胺固化剂。
6.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述石英砂层为精制石英砂，SiO2的含量大于或等于99-99.5% ，Fe2O3的含量小于或等于0.005% 。
7.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述石英砂的粒径为80-120目。
8.如权利要求1所述散热型变压器、电感器，其特征在于：所述铝盒为比变压器本体或电感器本体最大外形尺寸大5-15mm的立方形结构，且所述立方形结构的顶部敞开、底部设有安装支架。
9.一种制备如权利要求1-8任一所述散热型变压器、电感器的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一：将变压器本体或电感器本体放置于铝盒中，变压器本体或电感器本体的连接线由铝盒顶部延伸至铝盒外；
步骤二：先注入导热胶至变压器本体或电感器本体与铝盒的缝隙之间，形成导热胶层；
步骤三：再依次交替的注入石英砂和导热胶，形成相间的导热胶层和石英砂层，直至将变压器本体或电感器本体完全灌封、最顶层为导热胶层；
步骤四：将灌封完全的变压器本体或电感器本体和铝盒，置于常温环境中自然晾干20-24小时后，形成一个完整的散热型变压器、电感器；
步骤二和步骤三中，每注入一层石英砂或一层导热胶后，均需将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中进行抽真空处理；且导热胶层的厚度控制在8-12mm，石英砂层的厚度控制在4-6mm。
10.一种如权利要求9所述散热型变压器、电感器的制备方法，其特征在于：步骤二和步骤三中，将变压器本体或电感器本体和铝盒一同放至真空机中抽真空处理的真空度为0.8-1MPa，抽真空的时间为5-10分钟。
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