CN110729099A - 集成组合变压器 - Google Patents

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严志鹏
潘立总
黄巧丽
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Zhuhai Yun Lu At Dawn New Energy Technology Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种集成组合变压器，包括：壳体和设置于壳体内的变压器组件和电感器组件、变压器组件和电感器组件的引脚延伸至壳体外，壳体内灌有导热化合物。根据本技术方案的集成组合变压器，具有防护能力的同时提高了散热能力，且便于电路的安装和设计。缺乏防护能力且发热量较大的磁性器件在壳体内灌封，无需由于磁性件分散而对整个电路进行灌封，降低了安装成本。

Description

集成组合变压器
技术领域
本发明涉及电气元件领域，特别涉及一种集成组合变压器。
背景技术
新能源汽车的车载充电设备中，为了降低功耗，提升效率，常在功率变换电路中加入LLC电路拓扑结构，构成谐振变换器。谐振变换器中，一般具有电感器和变压器等磁性件。传统的电源结构设计中，这些磁性件单个经PCBA安装在PCB板上，再对整个电路进行灌封，浪费材料，不便于安装且结构强度差。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种集成组合变压器，集成了电感器组件和变压器组件，体积小且便于安装，具有金属上壳，提高稳定性，并利于散热。
根据本发明的第一方面实施例的集成组合变压器，包括：壳体和设置于壳体内的变压器组件和电感器组件、所述变压器组件和所述电感器组件的引脚延伸至所述壳体外，所述壳体内灌有导热化合物，所述电感器组件包括PFC电感和谐振电感。
根据本发明实施例的集成组合变压器，至少具有如下有益效果：将PFC电感器、谐振电感器和变压器集成到一个壳体内组合设计，便于安装及封装，方便电源的谐振变换器的电路结构设计并降低封装成本。热量经导热化合物传递到壳体上，提高散热能力。
根据本发明的一些实施例，所述壳体包括绝缘垫和罩设于所述绝缘垫上的金属上壳。
根据本发明的一些实施例，所述金属上壳采用AL6061材料制成。
根据本发明的一些实施例，沿所述绝缘垫的边缘设置有若干MOS管插座。
根据本发明的一些实施例，所述MOS管插座匹配TO封装形式的MOS管。
根据本发明的一些实施例，还包括设置于所述壳体内的温度传感器，所述温度传感器的接线端延伸至所述壳体外。
根据本发明的一些实施例，所述温度传感器设置于所述壳体的几何中心处。
根据本发明的一些实施例，所述温度传感器为热敏电阻。
根据本发明的一些实施例，所述电感器组件包括PFC电感和谐振电感。
根据本发明的一些实施例，所述导热化合物为导热硅胶。
根据本发明的一些实施例，所述变压器组件采用双C型铁芯。
本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明实施例的集成组合变压器的内部结构示意图；
图2为本发明实施例的集成组合变压器的俯视图；
图3为本发明实施例的集成组合变压器的正视图。
附图标记：
金属上壳10，
绝缘垫20，MOS管插座21，
变压器组件30，
PFC电感40，谐振电感41，
温度传感器50，
引脚60。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
参照图1至图3，为本发明的集成组合变压器的一种实施例，包括壳体和设置于壳体内的电感器组件和变压器组件30，电感器组件和变压器组件各自的引脚60分别延伸到壳体外，便于与PCB板上的印制电路连接。其中，电感器组件包括PFC电感40和谐振电感41。壳体内部灌有导热化合物，便于将电感器组件和变压器组件30的热量传递到壳体上，提高散热能力。壳体可以保护电感器组件和变压器组件30这种防护性较差的器件，这样便于谐振变换器电路结构的设计，且无需将整个电路进行灌封，节约制造成本。在一些实施例中，导热化合物选用导热硅胶，可以理解的是，导热化合物也可以选用导热性能较好的矿物油。
在一些实施例中，壳体包括金属上壳10和绝缘垫20，金属上壳10罩设与绝缘垫20上，金属上壳10和绝缘垫20通过螺丝连接。电感器组件和变压器组件30设置在绝缘垫20上，它们的引脚60从设置在绝缘垫20下方的孔中延伸到壳体外部。为了进一步地提高散热能力，在一些实施例中，金属上壳10采用AL6061规格的铝合金制成，兼具强度和导热性。由于电源的电路设计中常还需要设置较多的晶体管，在一些实施例中，绝缘垫20的边缘设置有若干MOS管插座21。在一些实施例中，MOS管插座21的机构是针对直插式的TO封装设计的，主要结构包括为供MOS管的三个引脚插入的插孔及容纳MOS管底部的槽体结构。可以理解的是，MOS管插座21的具体结构应根据具体选用的MOS管的封装形式而设计，MOS管插座21的数量也需要根据具体需求及壳体的边缘长度综合考虑设置合适的数量。安装时预先将需要使用的MOS管插入到MOS管插座21中，在将整个集成组合变压器PCBA到PCB板上，方便安装。
在一些实施例中，变压器组件30采用具有两个C型铁芯的双C型结构，该结构具有减小绕组交流高频损耗的功能，可以降低散热。可以理解的是，电感器组件和变压器组件30的布局可以根据具体的电路设计而进行任意调整，电感器组件内包括的电感种类也可以根据具体电路设计进行增加或减少。
在一些实施例中，为了便于监控集成组合变压器的内部温度，壳体内部设置了一个温度传感器50用于监控温度，温度传感器50的接线端延伸到壳体外部和PCB板上的印制电路连接。在一些实施例中，温度传感器50选择热敏电阻，可以理解的是，温度传感器50也可以选用热电偶等其它温度传感器。由于壳体内部灌有导热化合物，内部温度变化可以较快地传递到壳体内的各个角落，因此温度传感器50可以设置在壳体内部的任一位置。在一些实施例中，为使温度传感器50的检测更加灵敏，温度传感器50的探头部分设置在壳体的中心位置附近。
在本实施例中，参照图1至图3，为方便实际谐振变换器电路的搭建，PFC电感40具有两个，谐振电感41具有一个，和变压器组件30呈T型分布于壳体内。金属上壳10采用AL6061的铝合金制成，温度传感器50选用热电阻并设置于接近壳体几何中心的PFC电感40的一侧。绝缘垫20边缘分布有14个MOS管插座21，壳体内部灌封有导热硅胶。金属上壳10罩设于绝缘垫20上，并通过螺丝来实现连接。
根据本发明实施例的集成组合变压器，集成了变压器组件和电感器组件于壳体内，并灌注导热化合物，具有防护能力的同时提高了散热能力，且便于电路的安装和设计。缺乏防护能力且发热量较大的磁性器件在壳体内灌封，无需由于磁性件分散而对整个电路进行灌封，降低了安装成本。壳体内部还设有温度传感器，便于监控壳体内部的温度变化。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.集成组合变压器，其特征在于，包括：壳体和设置于壳体内的变压器组件和电感器组件、所述变压器组件和所述电感器组件的引脚延伸至所述壳体外，所述壳体内灌有导热化合物，所述电感器组件包括PFC电感和谐振电感。
2.根据权利要求1所述的集成组合变压器，其特征在于，所述壳体包括绝缘垫和罩设于所述绝缘垫上的金属上壳。
3.根据权利要求2所述的集成组合变压器，其特征在于，所述金属上壳采用AL6061材料制成。
4.根据权利要求2所述的集成组合变压器，其特征在于，沿所述绝缘垫的边缘设置有若干MOS管插座。
5.根据权利要求4所述的集成组合变压器，其特征在于，所述MOS管插座匹配TO封装形式的MOS管。
6.根据权利要求1所述的集成组合变压器，其特征在于，还包括设置于所述壳体内的温度传感器，所述温度传感器的接线端延伸至所述壳体外。
7.根据权利要求6所述的集成组合变压器，其特征在于，所述温度传感器设置于所述壳体的几何中心处。
8.根据权利要求6所述的集成组合变压器，其特征在于，所述温度传感器为热敏电阻。
9.根据权利要求1所述的集成组合变压器，其特征在于，所述导热化合物为导热硅胶。
10.根据权利要求1所述的集成组合变压器，其特征在于，所述变压器组件采用双C型铁芯。
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