CN110310804A - 一种新型结构的高频大功率变压器 - Google Patents
一种新型结构的高频大功率变压器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110310804A CN110310804A CN201910524007.6A CN201910524007A CN110310804A CN 110310804 A CN110310804 A CN 110310804A CN 201910524007 A CN201910524007 A CN 201910524007A CN 110310804 A CN110310804 A CN 110310804A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- winding
- power transformer
- frequency
- magnetic core
- cooling fin
- 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.)
- Pending
Links
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 91
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims abstract description 23
- UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N Iron oxide Chemical compound [Fe]=O UQSXHKLRYXJYBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L hydroxy(oxo)manganese;manganese Chemical compound [Mn].O[Mn]=O.O[Mn]=O AMWRITDGCCNYAT-UHFFFAOYSA-L 0.000 claims description 6
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 claims description 5
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 abstract description 2
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N Alumina Chemical compound [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 description 1
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
- 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
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/24—Magnetic cores
- H01F27/245—Magnetic cores made from sheets, e.g. grain-oriented
-
- 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
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
-
- 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
- H01F27/40—Structural association with built-in electric component, e.g. fuse
Abstract
本发明公开的属于干式壳式高频功率变压器设计与制造技术领域，具体为一种新型结构的高频大功率变压器，包括：磁芯、总级绕组、散热片、PCB板和初级绕组，所述磁芯的中部开设有凹槽，所述凹槽的左右两侧壁均固定安装所述总级绕组，所述总级绕组包括第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组的右侧壁固定安装有第二次级绕组，所述总级绕组与所述散热片间隔贴合连接，所述凹槽的中部固定安装有PCB板，该发明提高了散热效果，能以更小的体积做到更大的功率，降低部品重量，进而减少成品重量，从而节省材料成本，同样的体积输出更大功率，提高整机的功率密度的综合效果。
Description
技术领域
本发明涉及干式壳式高频功率变压器设计与制造技术领域，具体为一种新型结构的高频大功率变压器。
背景技术
高频大功率变压器在运行中要产生铜损和铁损，这两部分损耗最后全部转变为热能，使高频大功率变压器的铁芯和绕组发热，高频大功率变压器的温度升高;另外绕组还通过电流而发热，高频大功率变压器的热量向环境散发达到热平衡时，高频大功率变压器的各部分温度应为稳定值。且高频功率变压器工作频率与普通工频变压器不同，基本上是工作在20KHz以上的频率，有的甚至达到MHz或以上的频率，由于高频和大电流造成的线圈损耗和磁芯损耗较低频工作时的线圈损耗和磁芯损耗呈指数级增长。从而使得高频工作的变压器温升较低频变压器温升更高。若高频功率变压器的各部分温度长时间超过其允许范围时，特别是高频大功率变压器工作温度比额定高出10℃以上或温度还在不断上升时，则高频大功率变压器的绝缘容易损坏，很容易被高电压击穿而造成故障或事故。因此，变压器正常运行时，不允许超过绝缘的允许温度。
然而现有结构的高频这压器通常采用壳式设计制造，壳式变压器的铁心像器身的外壳，结构上任何一个绕组两边总有铁心或铁轭。由于壳式变压器的绝缘件较复杂，使得其结构较紧凑，壳式铁心尺寸较小，漏磁很小，引起的绕组附加损耗低。因绕组被铁心包围，起到一定的屏蔽作用。适用于需要小功率能量变换的场合。如果使用于大功率变换的场合，则由于绕组密闭于磁芯组件内，磁芯中柱损耗和绕组内部损耗不易散发，故而经常会造在变压器内外温度不平衡，导致内部温升过高的情况发生，使变压器各部工作在不平衡的状态，进而使线圈的绝缘性能下降的隐患，因此亟需研发一种新型结构的高频大功率变压器。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
鉴于上述和/或现有高频大功率变压器中存在的问题，提出了本发明。
因此，本发明的目的是提供新型结构的高频大功率变压器，能够提高散热效果，能以更小的体积做到更大的功率，降低部品重量，进而减少成品重量，从而节省材料成本，同样的体积输出更大功率，提高整机的功率密度。
为解决上述技术问题，根据本发明的一个方面，本发明提供了如下技术方案：
一种新型结构的高频大功率变压器，其包括：磁芯、总级绕组、散热片、PCB板和初级绕组，所述磁芯的中部开设有凹槽，所述凹槽的左右两侧壁均固定安装所述总级绕组，所述总级绕组包括第一次级绕组和第二次级绕组，所述第一次级绕组的右侧壁固定安装有第二次级绕组，所述总级绕组与所述散热片间隔贴合连接，所述凹槽的中部固定安装有PCB板，所述PCB板的左右两侧对称分布多个所述总级绕组和多个所述散热片，左右两侧两个所述散热片之间均固定安装所述初级绕组，两个所述初级绕组的顶部均固定连接有初级引线，所述第一次级绕组、所述第二次级绕组和所述初级绕组具体通过导线与所述PCB板电性连接。
作为本发明所述的新型结构的高频大功率变压器的一种优选方案，其中：所述散热片为陶瓷散热片。
作为本发明所述的新型结构的高频大功率变压器的一种优选方案，其中：所述磁芯为多个片式磁芯，多个片式磁芯之间相互插接。
作为本发明所述的新型结构的高频大功率变压器的一种优选方案，其中：所述第一次级绕组和第二次级绕组串联或者并联组成多个匝比。
作为本发明所述的新型结构的高频大功率变压器的一种优选方案，其中：所述第一次级绕组、第二次级绕组和散热片交替叠加形成一个整体结构。
作为本发明所述的新型结构的高频大功率变压器的一种优选方案，其中：所述磁芯为高频功率铁氧体，磁芯由铁红，氧化锰，及其他微量元素压制而成。
与现有技术相比：利用陶瓷散热器能够迅速的将变压器内部产生的热量导出到变压器外部，能够显著改善壳式高频大功率变压器工作时内外温升不一致造成的问题，由于改善了壳式高频大功率变压器的散热，使得同体积同功率输出的壳式高频大功率变压器的工作时的温度可明显低于原结构的壳式高频大功率变压器。从而可以同体积同功率输出的壳式高频面大功率变压器工作稳定性和可靠性大幅提高，采用这种新的结构的壳式高频大功率变压器，能以更小的体积做到更大的功率，降低部品重量，进而减少成品重量，从而节省材料成本，同样的体积输出更大功率，提高整机的功率密度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本发明进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的前视图；
图3为本发明陶瓷散热片的结构图。
图中：100磁芯、200总级绕组、210第一次级绕组、220第二次级绕组、300散热片、400 PCB板、500初级绕组、510初级引线。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施方式的限制。
其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
本发明提供一种新型结构的高频大功率变压器，用于能够提高散热效果，能以更小的体积做到更大的功率，降低部品重量，进而减少成品重量，从而节省材料成本，同样的体积输出更大功率，提高整机的功率密度，请参阅图1，磁芯100、总级绕组200、散热片300、PCB板400和初级绕组500
请参阅图1和图2,磁芯100的中部开设有凹槽，磁芯100为多个片式磁芯，多个片式磁芯之间相互插接，磁芯100用于固定安装总级绕组200、散热片300、PCB板400和初级绕组500，磁芯100为高频功率铁氧体，磁芯由铁红，氧化锰，及其他微量元素经由专业工艺压制绕结而成；
请再次参阅图1，总级绕组200具有第一次级绕组210和第二次级绕组220,总级绕组200安装在磁芯100的凹槽上，具体的，凹槽的左右两侧壁均固定卡接总级绕组200，第一次级绕组210的右侧壁固定贴合连接有第二次级绕组220，第一次级绕组210和第二次级绕组220串联或者并联组成多个匝比，总级绕组200采用飞叉式绕法根据设计绕制，可以设计成单数圈数绕组，也可以设计成双数圈数绕组，总级绕组200由于固定安装散热片300；
请参阅图1和图3，散热片300安装在总级绕组200和磁芯100上，具体的，总级绕组200与散热片300间隔贴合连接，第一次级绕组210、第二次级绕组220和散热片300交替叠加形成一个整体结构，散热片300为陶瓷散热片，散热片300为氧化铝或者碳化硅经专业工艺绕制而成；
请再次参阅图1，PCB板400安装在磁芯100的凹槽中部，具体的，凹槽的中部固定卡接有PCB板400，PCB板400的左右两侧对称分布两个总级绕组200和散热片300，第一次级绕组210、第二次级绕组220和初级绕组500具体通过导线与PCB板400电性连接；
请再次参阅图1和图2，初级绕组500具有初级引线510,初级绕组500安装在磁芯100的凹槽左右两侧，具体的，左右两侧两个散热片300之间均固定卡接初级绕组500，两个初级绕组500的顶部均固定连接有初级引线510。
在具体的使用过程中，当需要本发明在使用的过程中首先将总级绕组200和散热片300间隔分布能够提高散热效果，将第一次级绕组210和第二次级绕组220上的导线与PCB板400连接，PCB板400与初级绕组500连接，利用初级绕组500上的初级引线510进行通电，实现变压的作用。
上述的总级绕组200、第一次级绕组210、第二次级绕组220和散热片300并不仅限于本实施例记载的具体数量，可以根据需要增加或减少其数量。
虽然在上文中已经参考实施方式对本发明进行了描述，然而在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本发明所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本发明并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (6)
1.一种新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，包括：磁芯（100）、总级绕组（200）、散热片（300）、PCB板（400）和初级绕组（500），所述磁芯（100）的中部开设有凹槽，所述凹槽的左右两侧壁均固定安装所述总级绕组（200），所述总级绕组（200）包括第一次级绕组（210）和第二次级绕组（220），所述第一次级绕组（210）的右侧壁固定安装有第二次级绕组（220），所述总级绕组（200）与所述散热片（300）间隔贴合连接，所述凹槽的中部固定安装有PCB板（400），所述PCB板（400）的左右两侧对称分布多个所述总级绕组（200）和多个所述散热片（300），左右两侧两个所述散热片（300）之间均固定安装所述初级绕组（500），两个所述初级绕组（500）的顶部均固定连接有初级引线（510），所述第一次级绕组（210）、所述第二次级绕组（220）和所述初级绕组（500）具体通过导线与所述PCB板（400）电性连接。
2.根据权利要求1所述的新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，所述散热片（300）为陶瓷散热片。
3.根据权利要求1所述的新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，所述磁芯（100）为多个片式磁芯，多个片式磁芯之间相互插接。
4.根据权利要求1所述的新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，所述第一次级绕组（210）和第二次级绕组（220）串联或者并联组成多个匝比。
5.根据权利要求1所述的新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，所述第一次级绕组（210）、第二次级绕组（220）和散热片（300）交替叠加形成一个整体结构。
6.根据权利要求1所述的新型结构的高频大功率变压器，其特征在于，所述磁芯（100）为高频功率铁氧体，磁芯由铁红，氧化锰，及其他微量元素压制而成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910524007.6A CN110310804A (zh) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | 一种新型结构的高频大功率变压器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910524007.6A CN110310804A (zh) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | 一种新型结构的高频大功率变压器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN110310804A true CN110310804A (zh) | 2019-10-08 |
Family
ID=68075976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910524007.6A Pending CN110310804A (zh) | 2019-06-18 | 2019-06-18 | 一种新型结构的高频大功率变压器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN110310804A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11848128B2 (en) | 2019-10-12 | 2023-12-19 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Magnetic component and power module |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645318U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-14 | 新電元工業株式会社 | シ−トコイル及びシ−トコイルトランス |
| JP2010165951A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル及びコイル成形体 |
| CN107799280A (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-13 | 杨杰 | 一种应用金属敷接陶瓷基板的高温平面变压器 |
| CN208538655U (zh) * | 2018-07-02 | 2019-02-22 | 张家港鑫峰机电有限公司 | 具有散热机构的平面变压器 |
| CN208622563U (zh) * | 2018-08-22 | 2019-03-19 | 深圳市矗能科技有限公司 | 一种散热优良的高频变压器 |
-
2019
- 2019-06-18 CN CN201910524007.6A patent/CN110310804A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0645318U (ja) * | 1992-11-18 | 1994-06-14 | 新電元工業株式会社 | シ−トコイル及びシ−トコイルトランス |
| JP2010165951A (ja) * | 2009-01-16 | 2010-07-29 | Sumitomo Electric Ind Ltd | リアクトル及びコイル成形体 |
| CN107799280A (zh) * | 2016-08-30 | 2018-03-13 | 杨杰 | 一种应用金属敷接陶瓷基板的高温平面变压器 |
| CN208538655U (zh) * | 2018-07-02 | 2019-02-22 | 张家港鑫峰机电有限公司 | 具有散热机构的平面变压器 |
| CN208622563U (zh) * | 2018-08-22 | 2019-03-19 | 深圳市矗能科技有限公司 | 一种散热优良的高频变压器 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US11848128B2 (en) | 2019-10-12 | 2023-12-19 | Delta Electronics (Shanghai) Co., Ltd. | Magnetic component and power module |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN106463251B (zh) | 电抗器 | |
| CN201689765U (zh) | 一种变压器 | |
| KR20000074890A (ko) | 방열 리브를 가지는 고압 트랜스포머 | |
| CN204741404U (zh) | Lc滤波器 | |
| CN110310804A (zh) | 一种新型结构的高频大功率变压器 | |
| CN208433274U (zh) | 多段式气隙变压器 | |
| CN204857391U (zh) | 一种采用复合磁路构造的电抗器 | |
| CN207834075U (zh) | 一种低损耗散热佳的贴片电感 | |
| CN111584220B (zh) | 一种大功率无线充电磁耦合机构及其电能传输系统 | |
| CN207425599U (zh) | 一种超高频次级谐振变压器 | |
| CN103854829A (zh) | 散热式电抗器 | |
| EP3522181A1 (en) | Heat dissipation structure for magnetic component and magnetic component having the same | |
| KR102399960B1 (ko) | 그래핀 도체를 이용한 고효율 변압기 | |
| JP4838842B2 (ja) | 積層型巻線構造を有するトランスフォーマー | |
| CN215183441U (zh) | 一种无线充电装置 | |
| CN206558297U (zh) | 高散热性环型扁线立绕电感器 | |
| Calderon-Lopez et al. | Towards lightweight magnetic components for converters with wide-bandgap devices | |
| CN210073586U (zh) | 一种高频变压器的风冷安装骨架 | |
| CN203760299U (zh) | 一种逆变焊机变压器 | |
| CN207966691U (zh) | 一种抗电磁干扰型低电磁辐射变压器 | |
| CN207038283U (zh) | 一种高效散热电感器 | |
| CN207909625U (zh) | 一种散热性能好的高效高频变压器 | |
| CN201051434Y (zh) | 一种扼流线圈 | |
| CA2332363C (en) | Inductance arrangement | |
| CN203165624U (zh) | Esp大功率串联谐振电感 |
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 | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191008 |
|
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |