CN115482991B - 一种集成型中高频变压器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种集成型中高频变压器，包括：磁芯组件、冷却单元和绝缘外壳，所述磁芯组件包括结构相同且相互独立的第一磁芯和第二磁芯，所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件和内部设有流道的冷却板组件；所述线圈组件嵌套在第一磁芯和第二磁芯的空腔内，所述冷却板组件与磁芯组件的外周相贴合，所述绝缘外壳贴合于线圈组件和冷却板组件的外周。通过线圈组件和冷却板组件的配合作用，能够将磁芯组件和线圈组件产生的热量及时带走，确保各热源部分均具有可靠的散热能力。本发明具有结构紧凑、集成度高、强度高、散热性能好且安全可靠等优点。

Description

一种集成型中高频变压器

技术领域

本发明属于变压器技术领域，具体涉及一种集成型中高频变压器。

背景技术

中高频变压器由于所在系统开关频率及产品功率密度较高，会在绕组和磁芯中产生大量损耗而导致发热，影响产品可靠性。特别是在变压器体积和重量受限且电压等级较高时，需要综合考虑产品的电磁性能、重量、绝缘性能和散热问题，导致小型轻量化的中高频变压器向大容量、高电压等级发展受限。

为了提高变压器的工作性能，现有技术将变压器的线圈和散热流道分别设为独立部分，而且线圈为实心导体，冷管则仅负责散热，增加了变压器的体积和重量，并且由于实心绕组发热巨大而导致此种结构无法应用于开关频率高达10kHz的小型轻量化中高频变压器中。

现有技术还将变压器设置在一个箱体内，上下采用减震设计，箱体内部由内而外为磁芯，然后套装初次级线圈，在线圈外部设置单独的散热热管和两侧壁面，然后外部增加风机强迫风冷散热。此种变压器产品尺寸较大，内部器件繁多，在尺寸和重量受限且有振动冲击试验要求的情况下无法实现环氧浇注的绝缘效果，难以实现各功能部件间的可靠绝缘。

此外，现有技术的变压器中还同时利用线圈和磁芯将热量传导至热交换片，然后再传导至流体室，进而带走热量。此种方式需要单独设置专门的热量吸附室和热量吸附剂，极易造成散热系统带强电，存在较大的安全隐患。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构紧凑、集成度高、强度高、散热性能好且安全可靠的集成型中高频变压器。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种集成型中高频变压器，包括：磁芯组件、冷却单元和绝缘外壳，所述磁芯组件包括结构相同且相互独立的第一磁芯和第二磁芯，所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件和内部设有流道的冷却板组件；所述线圈组件嵌套在第一磁芯和第二磁芯的空腔内，所述冷却板组件与磁芯组件的外周相贴合；所述绝缘外壳贴合于线圈组件和冷却板组件的外周。

作为本发明的进一步改进，所述第一磁芯和第二磁芯并排设置，所述第一磁芯包括结构相同且相对设置的上磁体和下磁体，所述上磁体和下磁体的连接端部均设有气隙板，上磁体和下磁体的连接处形成气隙；线圈组件嵌套在第一磁芯和第二磁芯的上磁体和下磁体围合成的空腔内。

作为本发明的进一步改进，所述线圈组件包括高压线圈和低压线圈，所述低压线圈嵌套在高压线圈外侧，所述高压线圈嵌套在第一磁芯与第二磁芯相邻的两条旁磁柱的外侧。

作为本发明的进一步改进，高压线圈上设有高压线圈接头一、高压线圈接头二、高压线圈流道入口和高压线圈流道出口；所述低压线圈上设有低压线圈接头一、低压线圈接头二、低压线圈流道入口和低压线圈流道出口。

作为本发明的进一步改进，所述冷却板组件包括冷却顶板、冷却侧板和冷却底板，所述冷却侧板的一端与冷却顶板连接，另一端位于冷却底板上方；所述冷却顶板与冷却底板通过空心结构的连接杆连接，冷却底板上设有用于固定磁芯组件的凹槽。

作为本发明的进一步改进，所述冷却顶板上设有冷却介质入口、冷却介质出口和流量调节阀，所述冷却介质入口和冷却介质出口均与冷却板组件内部的流道连通。

作为本发明的进一步改进，所述冷却顶板与第一磁芯和第二磁芯顶部的磁柱相贴合，所述冷却侧板与第一磁芯和第二磁芯的旁磁柱相贴合，且冷却侧板的数量与第一磁芯和第二磁芯的旁磁柱的数量相匹配；所述下磁体的底部置于冷却底板的凹槽内。

作为本发明的进一步改进，冷却板组件、高压线圈与低压线圈之间形成并联结构的冷却单元；通过流量调节阀控制冷却板组件和高压线圈内的冷却介质流量。

作为本发明的进一步改进，所述磁芯组件、线圈组件和冷却板组件组装完成后，沿磁芯组件、线圈组件和冷却板组件的外轮廓浇注绝缘材料一体成形为绝缘外壳，以实现线圈组件内部、线圈组件与磁芯组件和冷却板组件之间相互绝缘；所述绝缘外壳外部设有用于增加高压与低压间爬电距离的伞裙组件。

作为本发明的进一步改进，所述磁芯组件的制备材料包括软磁铁氧体或非晶/纳米晶；所述线圈组件为螺旋式结构或层式结构，线圈组件的制备材料为铜或银或铝；所述冷却板组件由导热但不导磁的材料制备。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1、本发明的集成型中高频变压器，磁芯组件除了承担磁通回路的作用外，又兼具结构强度和调节激磁电感的作用；通过将线圈组件采用空心导线绕制而成，使得线圈组件除承担变比和调节漏感作用外，内部空管流道还兼具冷却作用；冷却板组件贴合在磁芯组件外周面，除了承担冷却作用，又兼具保证结构强度和磁芯组件各部分可靠接地、避免产生悬浮电位的作用；绝缘外壳设于冷却板组件外周，实现变压器的可靠绝缘。变压器的各个功能组件都集成了多重功能，具有结构紧凑、集成度高、容量大等优点。而且本发明的产品在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下，工频耐压最大部分达到AC85000V，1min，漏电感≤5mA，在原边输入电压为3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下，平均温升≤80K，热点温升≤95K，很好地满足了耐压和温升的要求，实现了中高频输入下的稳定运行。

2、本发明的集成型中高频变压器，通过先将磁芯制备成所需的规则形状，再沿磁芯中部进行切割，得到结构相同且相对设置的上磁体和下磁体，且上磁体和下磁体之间存在气隙。通过在磁芯组件中部开气隙，可以有效调节气隙大小，进而调节激磁电感。进一步地，通过开设气隙才能将线圈组件嵌套入磁芯的空腔内，产生感应电压。通过在上磁体和下磁体连接处的端部设置导热性能优异的气隙板，可以将气隙处的热量迅速带走，直接降低磁芯最热处的温升，提高变压器的稳定可靠性。此外，通过相互独立且并排设置的第一磁芯和第二磁芯构成磁回路单元，有效确保了磁回路的截面积相等、磁密相同。相较于仅采用一个磁回路的设计而言，可有效减小产品尺寸，且两磁路对称相等、相互独立，避免了磁路不对称而带来的发热不对称。

3、本发明的集成型中高频变压器，通过将冷却板组件的冷却板与磁芯组件的外周面相贴合，确保了磁芯组件产生的热量能够被及时带走。对于线圈组件而言，通过向自身的空心导线内通入冷媒介质，即可将线圈产生的热量及时带走。通过线圈组件与冷却板组件的配合作用，将磁芯组件和线圈组件产生的热量及时带走，确保各热源部分均有可靠的散热能力，提高了变压器的集成度和安全可靠性。

4、本发明的集成型中高频变压器，通过将冷却板组件、高压线圈与低压线圈三路冷却流道设计为并联结构，配合流量调节阀的作用，增加变压器整体通过的冷媒流量，同时有利于提高变压器的散热稳定性。

5、本发明的集成型中高频变压器，通过沿磁芯组件、线圈组件和冷却板组件的外轮廓真空浇注绝缘材料形成绝缘外壳，使得浇注完成后的变压器一体成形，结构对称，有利于稳定运行，同时接口紧凑，可以三个或多个集成在一起使用，支路间漏电感非常小，避免了各支路不平衡的问题。进一步地，在不影响产品整体性能的前提下，较现有的方形结构，有效减轻了产品8％的重量。此外，变压器内部真空浇注的绝缘材料除了确保各功能组件可靠绝缘外，又兼具使得各功能组件整体浇注一体、提高变压器的结构强度的功能，而且绝缘材料也可以进行传导散热。

附图说明

图1为本发明的集成型中高频变压器中磁芯的立体结构原理示意图。

图2为本发明的集成型中高频变压器中磁芯的结构原理示意图。

图3为本发明的集成型中高频变压器中线圈组件的立体结构原理示意图。

图4为本发明的集成型中高频变压器中冷却板组件的立体结构原理示意图。

图5为本发明的集成型中高频变压器中冷却板组件的结构原理示意图。

图6为本发明的集成型中高频变压器内部装配的立体结构原理示意图之一。

图7为本发明的集成型中高频变压器内部装配的立体结构原理示意图之二。

图8为本发明的集成型中高频变压器内部装配的侧视结构原理示意图。

图9为本发明的集成型中高频变压器的立体结构原理示意图。

图10为本发明的集成型中高频变压器另一视角的立体结构原理示意图。

图11为本发明集成型中高频变压器多路集成使用时的立体结构原理示意图。

图12为本发明集成型中高频变压器的组装工艺流程图。

图例说明：1、磁芯组件；11、第一磁芯；12、第二磁芯；111、上磁体；112、下磁体；13、气隙板；2、线圈组件；21、高压线圈；211、高压线圈接头一；212、高压线圈接头二；213、高压线圈流道入口；214、高压线圈流道出口；22、低压线圈；221、低压线圈接头一；222、低压线圈接头二；223、低压线圈流道入口；224、低压线圈流道出口；3、冷却板组件；31、冷却顶板；311、冷却流道接口一；312、冷却流道接口二；32、冷却侧板；33、冷却介质入口；34、冷却介质出口；35、流量调节阀；36、冷却底板；37、连接杆；4、伞裙带；5、环形伞裙；6、绝缘外壳；7、安装孔。

具体实施方式

以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。

实施例

如图1至图11所示，本发明的集成型中高频变压器，包括：磁芯组件1、冷却单元和绝缘外壳6，磁芯组件1包括结构相同且相互独立的第一磁芯11和第二磁芯12，冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件2和内部设有流道的冷却板组件3；线圈组件2嵌套在第一磁芯11和第二磁芯12的空腔内，冷却板组件3与磁芯组件1的外周相贴合；绝缘外壳6贴合于线圈组件2和冷却板组件3的外周。通过向线圈组件2和冷却板组件3通入冷媒介质，即可将磁芯组件1和线圈组件2产生的热量及时带走，实现变压器快速、高效散热。本实施例中，冷媒介质可以是去离子水、氟利昂或是其他工质的冷却液或气体。

本实施例中，磁芯组件1的制备材料为纳米晶,纳米晶的磁导率为铁氧体的6倍左右。在变压器设计时，可以将磁芯组件1的磁密取高、同时将磁芯组件1的体积减小，也就意味着变压器套装的线圈组件2也对应减小，因此产品的重量也就相对减小。可以理解，产品的磁芯组件1尺寸减小了，也就意味着留给线圈组件2和磁芯组件1之间的相对距离变大了，在增大的距离内填充绝缘材料，使得产品内部的耐压距离变大，绝缘性能更容易保证。线圈组件2为空心铜管构成的椭圆形层式结构，椭圆形线圈圆角较大，以均匀电场强度。冷却板组件3由铝合金制备得到。绝缘外壳6的材质可以是环氧树脂。变压器内部的磁芯组件1、线圈组件2和冷却板3组装完成后，将组装件放置到外模具中，并在真空环境下向模具内浇注高导热环氧树脂，然后放置到烘箱内进行梯度降温，使环氧树脂固化，随后将模具取掉，最终得到外形如图9和图10所示的变压器产品。可以理解，在其他实施例中，磁芯组件1的制备材料可以是非晶纳米晶或软磁铁氧体，线圈组件2可以采用螺旋式结构，线圈组件2的制备材料可以为银或铝，绝缘外壳6的材质可以是导热硅脂。

本实施例中，磁芯组件1除了承担磁通回路的作用外，又兼具结构强度和调节激磁电感的作用。通过采用空心导线绕制而成的线圈组件，使得线圈组件2除承担变比和调节漏感作用外，内部空管流道还兼具冷却作用。冷却板组件3贴合在磁芯组件外周面，除了承担冷却作用，又兼具保证结构强度和磁芯组件各部分可靠接地、避免产生悬浮电位的作用。变压器的各个功能组件都集成了多重功能，具有结构紧凑、集成度高、容量大等优点。而且本发明的产品在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下，工频耐压最大部分达到AC85000V，1min，漏电感≤5mA，在原边输入电压为3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下，平均温升≤80K，热点温升≤95K，很好地满足了耐压和温升的要求，实现了中高频输入下的稳定运行。

如图1和图2所示，本实施例中，第一磁芯11和第二磁芯12并排设置，第一磁芯11和第二磁芯12均包括结构相同且相对设置的上磁体111和下磁体112，上磁体111和下磁体112的连接端部均设有气隙板13，上磁体111和下磁体112的连接处形成气隙。线圈组件2嵌套在第一磁芯11和第二磁芯12的上磁体111和下磁体112围合成的空腔内。具体地，通过先将第一磁芯11制备成所需的规则形状，如截面为方形的磁环，再沿第一磁芯11中部进行切割，得到呈“C”字型相对设置的上磁体111和下磁体112，且上磁体111和下磁体112之间存在气隙。通过在第一磁芯11中部开气隙，可以有效调节气隙大小，进而调节激磁电感，有利于减少漏电感。进一步地，通过开设气隙才能将线圈组件2嵌套入第一磁芯11和第二磁芯12的空腔内，产生感应电压。通过在上磁体111和下磁体112连接处的端部设置导热性能优异的气隙板13，可以将气隙处的热量迅速带走，直接降低磁芯最热处的温升，提高变压器的稳定可靠性。本实施例中，气隙板13具体可以是氮化铝陶瓷板，该材料具有导热率高、耐老化等优点。在其他实施例中，气隙板13也可以采用环氧板。本实施例中，通过相互独立且并排设置的第一磁芯11和第二磁芯12构成磁回路单元，有效确保了磁回路的截面积相等、磁密相同。相较于仅采用一个磁回路的设计而言，可有效减小产品尺寸，且两磁路对称相等、相互独立，避免了磁路不对称而带来的发热不对称。可以理解，第一磁芯11和第二磁芯12的外形不局限于上磁体111与下磁体112进行双C型拼接，还可以设置为上磁体111与下磁体112进行双E型拼接。在不局限于产品尺寸的工况下，第一磁芯11和第二磁芯12也可采用前后放置的方式，相当于将第一磁芯11沿厚度方向加长为两倍，然后将高压线圈和低压线圈分别套装在气隙两侧的旁磁柱上。

如图3所示，线圈组件2包括高压线圈21和低压线圈22，低压线圈22嵌套在高压线圈21外侧，高压线圈21嵌套在第一磁芯与第二磁芯相邻的两条旁磁柱的外侧。高压线圈21和低压线圈22均为空心的圆铜管，具体为双玻璃丝包聚亚酰胺薄膜烧结铜管线，高压线圈21和低压线圈22的线径以及两者之间的变比均依实际选定。通过外部的冷却系统强迫圆铜管内循环冷媒介质，带走绕组产生的热量。可以理解，由于本实施例的变压器应用于中高频领域，根据邻近和趋肤效应，需要根据实际的应用情形合理设计铜管壁厚度，使得既能保证绕线强度和内部压力强度，又能保证损耗最低。可以理解，在其他实施例中，线圈组件2也可以选用中压线圈绕制，线圈组件2也可以是方管或各类利兹线配合冷却管绕制的形式。

本实施例中，高压线圈21上设有高压线圈接头一211、高压线圈接头二212、高压线圈流道入口213和高压线圈流道出口214。低压线圈22上设有低压线圈流道入口223、低压线圈流道出口224、低压线圈接头一221和低压线圈接头二222。对于线圈上接头位置的处理方式是使用铜接头进行焊接，确保无虚焊假焊，且流路通畅，同时侧面焊接铜或银的编织带进行软连接，保证电回路的畅通。

如图4和图5所示，本实施例中，冷却板组件3包括冷却顶板31、冷却侧板32和冷却底板36，冷却侧板32的一端与冷却顶板31连接，另一端位于冷却底板36上方；冷却顶板31与冷却底板36通过空心结构的连接杆37连接，冷却底板36上设有用于固定磁芯组件1的凹槽。本实施例中，冷却底板36四周设有用于固定连接杆37的安装孔，冷却侧板32两侧均设有连接杆37，冷却顶板31与冷却底板36进行可拆卸连接。组装时，先将线圈组件2嵌套到磁芯组件1的空腔中，再将磁芯组件1固定到冷却底板36上的凹槽内，最后通过连接杆37实现冷却顶板31与冷却底板36的连接。冷却顶板31与磁回路单元顶部的磁柱相贴合，冷却侧板32与磁回路单元的旁磁柱相贴合，且冷却侧板32的数量与磁回路单元的旁磁柱的数量相匹配；下磁体112的底部置于冷却底板36的凹槽内。本实施例中，冷却侧板32设置了三块，分别位于第一磁芯11和第二磁芯12的外侧，以及第一磁芯11与第二磁芯12相邻的两条旁磁柱的内侧。通过将冷却板组件3面对面的设置在磁芯组件1外周，不仅可以提高磁芯组件1的散热效果，而且可以在确保结构强度的基础上最大限度的减小冷却板组件3的体积，使得变压器的整体结构更加紧凑。通过在冷却板组件3的流道内循环冷媒介质即可将磁芯组件1产生的热量带走。本实施例中，为了避免高频效应导致冷却板组件3发热，冷却板组件3采用铝合金材料制备得到。

进一步地，冷却顶板31上设有冷却介质入口33、冷却介质出口34和流量调节阀35，冷却介质入口33和冷却介质出口34均与冷却板组件3内部的流道连通。通过外部系统的作用，冷却介质由冷却介质入口33流入冷却板组件3内部的流道，并从冷却介质出口34流出，通过冷却介质在冷却板组件3的流道内不断循环，以提高磁芯组件1的散热效率。

本实施例中，为了提高变压器的散热性能，冷却板组件3、高压线圈21与低压线圈22之间的冷却流道采用并联结构。高压线圈流道入口213通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板底部31的冷却流道接口一311绝缘连接，高压线圈流道出口214通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板底部31的冷却流道接口二312绝缘连接。通过流量调节阀35控制冷却介质在冷却板组件3和高压线圈21内的循环流量，既便捷又高效。低压线圈22的低压线圈流道入口223和低压线圈流道出口224则是与变压器外部的流路绝缘连接，冷却板组件3、高压线圈21与低压线圈22三者之间的冷却流道最终形成并联结构，以增加变压器整体通过的冷媒流量，同时确保各个发热源均能够实现高效散热。在原边输入电压为3600V、开关频率为10kHz方波的额定工况下，本发明变压器的平均温升≤80K，热点温升≤95K。

需要说明的是，本实施例的变压器需要在有限体积(300mm×300mm×400mm)和重量(90kg)条件下，工频耐压最大部分达到AC85000V，1min，漏电感≤5mA的水平，需要保证高压线圈21、低压线圈22、磁芯组件1和冷却板组件3之间可靠的绝缘。

本实施例中，在变压器内部，首先，将线圈组件2设计为双椭圆形套装，确保初次级线圈间的距离处处相等，绝缘距离可以依据实际的应用情况进行设定，初次级线圈间的绝缘体系主要依靠线圈的双玻璃丝包聚亚酰胺薄膜、网格布、绝缘纸、绝缘薄膜和真空填充树脂构成。其次，由于冷却板组件3与磁芯组件1贴合接触，二者为等电位，且冷却板组件3位于磁芯组件1外侧，二者之间无需进行额外的绝缘举措。再次，线圈组件2与第一磁芯11和第二磁芯12的绝缘需要将线圈居中放置，并且严格中心对称，保证低压线圈22与第一磁芯11和第二磁芯12的相邻旁磁柱之间安全的绝缘距离，绝缘体系与高低线圈间的绝缘体系相同。按照电场的分布特性，低压线圈22与第一磁芯11和第二磁芯12的顶部和底部磁柱之间，除了设置上述的绝缘体系和保持严格的绝缘距离外，还需要在首末匝加包两层绝缘纸和无碱玻璃丝带抽紧。最后，第一磁芯11和第二磁芯12的顶部磁柱和底部磁柱以及冷却板组件3耐压需达到AC10000V，此处主要是内部线圈和第一磁芯11和第二磁芯12相邻的两条旁磁柱的绝缘，由于耐压值较低，此处的绝缘距离可相对较小，绝缘体系可参考前述。变压器内部的磁芯组件1、线圈组件2和冷却板3组装完成后，沿磁芯组件1、线圈组件2和冷却板组件3的外轮廓真空浇注环氧树脂，一体成形得到绝缘外壳6，以实现高压线圈21与低压线圈22之间、线圈组件2与磁芯组件1和冷却板组件3之间相互绝缘，并提升变压器的结构强度和增加变压器外表面的爬电距离。具体地，采用层状结构的浇注模具，且每层的大小各异，其中中间层的厚度最厚，确保能够覆盖磁芯组件1、线圈组件2和冷却板组件3的中部，两侧的每层只需覆盖线圈组件。因此变压器产品的尺寸可以进一步缩小，相较于现有的方形变压器产品减轻了8％的重量。可以理解，在其他实施例中，也可以采用注塑、自动压力凝胶或是室温浇注等方式沿各功能组件的外轮廓填充环氧树脂。

如图9至图11所示，为了确保高压与低压之间的爬电距离，绝缘外壳6顶部设有伞裙带4，绝缘外壳6侧面设有环形伞裙5。可以理解，由于本实施例的变压器尺寸较小，将高压和低压放在变压器相对的两个面上，在绝缘外壳6的上表面，沿垂直爬电距离的方向设置了伞裙带4，在绝缘外壳6的侧表面，环绕着低压线圈的接头和流道出入口的四周设置了环形伞裙5。伞裙结构的高度和层式可以依据实际需求进行设计调整，而且伞裙结构的设计在模具设计前就完成，在浇注过程中一体成形，方便且实用性较强。与此同时，还在绝缘外壳6的四周预留了安装孔7，以便于变压器的安装使用。本实施例中，伞裙带4、环形伞裙5和绝缘外壳6均是环氧树脂外壳，在其他实施例中，伞裙带4、环形伞裙5和绝缘外壳6也可以由其他绝缘材料制备得到。

图12中示出了本实施例紧凑型中频变压器的组装工艺图，具体作业内容如下：

(1)线圈绕制分为装模、绕制线圈、卸模工序，最终生产出由高压线圈21和低压线圈22组成的圈组件2；

(2)磁芯加工主要为磁芯切割，将闭合磁环切割成两个“C”字型，方便调整激磁电感和套装线圈组件2；

(3)器身装配是将加工好的第一磁体11和第二磁体12按照磁路设计拼接成一体，拼接前将高低压线圈套装到第一磁体11和第二磁体12的空腔内，各磁芯部件采用不局限于冷却板的结构件压紧，保证磁芯组件1可靠闭合，然后在各部件间加垫绝缘纸、玻璃纤维网格布以及支撑垫块等，保证高低压线圈对磁芯距离、高低压线圈间距、激磁电感以及漏感均满足要求；同时通过聚四氟乙烯管道将高压线圈与冷板组件3绝缘连接、低压线圈与外部流路绝缘连接，保证绝缘的同时连接流道；

(4)焊接是将高低压线圈与高低压线圈电接头、流路接头焊接，保证电回路和流路可靠连接；

(5)气密性试验是保证整个冷板流道和高低压线圈流道可靠，无焊接缺陷或部件缺陷；

(6)真空浇注分为模具刷脱模剂、外模具拼装、产品预烘、真空罐填料浇注、烘箱固化、脱模及清理打磨工序，保证产品绝缘性能和强度；

(7)最后收尾作业，安装铭牌，安装接地标识等。

虽然本发明已以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (6)

1.一种集成型中高频变压器，其特征在于，包括：磁芯组件（1）、冷却单元和绝缘外壳（6），所述磁芯组件（1）包括结构相同且相互独立的第一磁芯（11）和第二磁芯（12），所述冷却单元包括空心导线绕制的线圈组件（2）和内部设有流道的冷却板组件（3）；所述线圈组件（2）嵌套在第一磁芯（11）和第二磁芯（12）的空腔内，所述冷却板组件（3）与磁芯组件（1）的外周相贴合；所述绝缘外壳（6）贴合于线圈组件（2）和冷却板组件（3）的外周；

所述第一磁芯（11）和第二磁芯（12）并排设置，所述第一磁芯（11）包括结构相同且相对设置的上磁体（111）和下磁体（112），所述上磁体（111）和下磁体（112）的连接处形成气隙，上磁体（111）和下磁体（112）的连接端部均设有气隙板（13）；线圈组件（2）嵌套在第一磁芯（11）和第二磁芯（12）的上磁体（111）和下磁体（112）围合成的空腔内；

所述线圈组件（2）包括高压线圈（21）和低压线圈（22），所述低压线圈（22）嵌套在高压线圈（21）外侧，所述高压线圈（21）嵌套在第一磁芯（11）与第二磁芯（12）相邻的两条旁磁柱的外侧；所述高压线圈（21）上设有高压线圈接头一（211）、高压线圈接头二（212）、高压线圈流道入口（213）和高压线圈流道出口（214）；所述低压线圈（22）上设有低压线圈接头一（221）、低压线圈接头二（222）、低压线圈流道入口（223）和低压线圈流道出口（224）；

所述冷却板组件（3）包括冷却顶板（31）、冷却侧板（32）和冷却底板（36），所述冷却侧板（32）的一端与冷却顶板（31）连接，另一端位于冷却底板（36）上方；所述冷却顶板（31）与冷却底板（36）通过空心结构的连接杆（37）连接，冷却底板（36）上设有用于固定磁芯组件（1）的凹槽；

所述高压线圈流道入口（213）通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板底部（31）的冷却流道接口一（311）绝缘连接，高压线圈流道出口（214）通过聚四氟乙烯管道与冷却顶板底部（31）的冷却流道接口二（312）绝缘连接；所述低压线圈（22）的低压线圈流道入口（223）和低压线圈流道出口（224）与变压器外部的流路绝缘连接，所述冷却板组件（3）、高压线圈（21）与低压线圈（22）三者之间的冷却流道形成并联结构。

2.根据权利要求1所述的集成型中高频变压器，其特征在于，所述冷却顶板（31）上设有冷却介质入口（33）、冷却介质出口（34）和流量调节阀（35），所述冷却介质入口（33）和冷却介质出口（34）均与冷却板组件（3）内部的流道连通。

3.根据权利要求2所述的集成型中高频变压器，其特征在于，所述冷却顶板（31）与第一磁芯（11）和第二磁芯（12）顶部的磁柱相贴合，所述冷却侧板（32）与第一磁芯（11）和第二磁芯（12）的旁磁柱相贴合，且冷却侧板（32）的数量与第一磁芯（11）和第二磁芯（12）的旁磁柱的数量相匹配；所述下磁体（112）的底部置于冷却底板（36）的凹槽内。

4.根据权利要求3所述的集成型中高频变压器，其特征在于，通过流量调节阀（35）控制冷却板组件（3）和高压线圈（21）内的冷却介质流量。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的集成型中高频变压器，其特征在于，所述磁芯组件（1）、线圈组件（2）和冷却板组件（3）组装完成后，沿磁芯组件（1）、线圈组件（2）和冷却板组件（3）的外轮廓浇注绝缘材料一体成形为绝缘外壳（6），以实现线圈组件（2）内部、线圈组件（2）与磁芯组件（1）和冷却板组件（3）之间相互绝缘；所述绝缘外壳（6）外部设有用于增加高压与低压间爬电距离的伞裙组件。

6.根据权利要求1至4中任意一项所述的集成型中高频变压器，其特征在于，所述磁芯组件（1）的制备材料包括软磁铁氧体或非晶/纳米晶；所述线圈组件（2）为螺旋式结构或层式结构，线圈组件（2）的制备材料为铜或银或铝；所述冷却板组件（3）由导热但不导磁的材料制备得到。

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