CN201638633U - 低压大电流高频水冷变压器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压大电流高频水冷变压器，其特征在于：变压器的磁芯采用超微晶软磁材料，形状为环形；变压器的副边绕组为若干根铜棒，铜棒穿过磁芯后焊接在磁芯左右两侧兼做变压器支撑底座的汇流板上，把磁芯夹在两块汇流板中间，汇流板和磁芯之间有一定的空隙；为提高变压器的散热效果，在磁芯左右两侧的变压器副边绕组引出端汇流板以及副边绕组中心抽头汇流板上分别焊接水冷散热铜管，为增大散热面积、提升散热效果，每根铜管呈环形、分内外两圈环绕在三块汇流板上，从而使变压器正常工作时的温度维持在一个较低的水平，有利于变压器体积的减小和性能的提高。

Description

低压大电流高频水冷变压器

技术领域

本发明涉及一种高频水冷变压器，特别涉及一种磁芯采用超微晶软磁材料的低压大电流高频水冷变压器。

背景技术

随着电力电子技术的发展，高频开关电源在工业等各个领域中的应用日趋广泛。在高频开关电源的设计中最重要的就是高频变压器的设计，其性能的好坏将直接影响高频开关电源的整体性能，其重要性不言而喻。

为了充分发挥开关电源效率高、整机功率密度高的优势，就必须要降低高频变压器的损耗、提高开关频率并减小高频变压器的体积，这就对高频变压器在磁芯材料的选择和散热的设计等提出了新的挑战；此外，随着高频变压器副边电压的降低、电流的增大，对散热效果的要求越来越苛刻，传统的采用强迫风冷的散热方式已不能满足实际需求。

发明内容

本实用新型发明的创新点在于：采用超微晶软磁材料作为高频变压器的磁芯；变压器副边绕组引出端汇流板兼做变压器的支撑底座，其副边整流二极管可直接压接在底座上，同时对变压器的原副边绕组采用铜管水冷方式，大大降低了变压器的损耗和温升，在降低高频变压器体积的同时提高了高频变压器的性能。

为了达到上述目的，本实用新型发明的技术方案如下：

低压大电流水冷变压器由超微晶软磁材料磁芯、高压绕组、低压绕组、汇流板、兼做汇流板的支撑底板、绝缘护套、散热铜管等组成，其特征在于：

a)磁芯立放，一侧连接着一块汇流板，该汇流板是变压器副边绕组的引出端，汇流板与磁芯之间有一定的空隙；另一侧连接着两块汇流板，靠近磁芯的汇流板为变压器副边绕组的中心抽头引出端，汇流板与磁芯之间有一定的空隙，两块汇流板之间通过玻璃丝板相互隔离；

b)在变压器磁芯左右两侧的三块汇流板上分别焊接水冷散热铜管；为增大散热面积，散热铜管环绕在汇流板上。

c)变压器副边绕组由若干根穿过变压器磁芯的铜棒组成，这些铜棒的两端分别与变压器磁芯两侧的汇流板相连，焊接在汇流板上；

d)在变压器磁芯的绝缘护套外绕制高压绕组，直接引出绕组引出端；高压绕线在低压绕组各铜棒间均匀分布

e)变压器磁芯两侧的汇流板既是变压副边绕组的引出端，也是变压器的支撑底座；该底座可以压接在输出全波整流二极管上，而无需附加铜排。

变压器的磁芯采用超微晶软磁材料，形状为环形；变压器的原边高压绕组直接绕在磁芯的绝缘护套外；变压器的副边绕组为绕干根铜棒，铜棒穿过磁芯后焊接在磁芯左右两侧兼做变压器支撑底座的汇流板上，把磁芯夹在两块汇流板中间，汇流板和磁芯之间有一定的空隙；为提高变压器的散热效果，在磁芯左右两侧的汇流板上焊接水冷散热铜管，将变压器正常工作时的温度维持在一个较低的水平，有利于变压器体积的减小和性能的提高。

由于采用上述技术，本实用新型发明与已有技术相比具有以下优点：

a)超微晶软磁材料磁芯不仅磁导率高、矫顽力低、铁损耗小，且饱和磁感应强度高、稳定性好，所以用此磁芯设计的高频变压器具有损耗小、效率高、体积小的优点。

b)变压器采用铜管水冷方式，可以大大提高变压器的散热效果，降低变压器的温升，减小变压的体积，提高变压器的性能。

c)采用磁芯左右两侧的汇流板兼做变压器的支撑底座，使变压器的结构更加紧凑，体积更小，重量更轻；同时支撑底座可以直接压接在副边整流二极管上，无需附加铜排连接，使得与副边整流二极管的连接更加方便、可靠。

d)变压的结构简单紧凑，组装方便，批量生产非常方便

附图说明

图1为变压器的结构图

图2为变压器的正视图

图2为变压器的俯视图

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型发明作进一步说明：

本实用新型低压大电流高频水冷变压器由超微晶软磁材料磁芯、高压绕组、低压绕组、汇流板、兼做汇流板的支撑底板、绝缘护套、散热铜管等组成，其结构如图1所示。图2为其正视图，图3为其俯视图。

如图2、3所示，变压器的超微晶磁芯(8)立放，磁芯的一侧连接着一块汇流板(5)，该汇流板(5)是变压器副边绕组引出端中的一端，汇流板(5)与变压器磁芯(8)之间有一定的空隙；磁芯的另一侧连接着两块汇流板(1、4)，靠近磁芯(8)的汇流板(1)为变压器副边绕组的中心抽头引出端，远离磁芯的汇流板(4)为变压器副边绕组引出端的另一端，汇流板与变压器之间有一点空隙，汇流板(1)和汇流板(4)之间通过玻璃丝板(图中未画出)相互隔离。

在变压器磁芯的左右两侧的变压器副边引出端汇流板和副边中心抽头引出端汇流板(5、4、1)上分别焊接有水冷散热铜管(6、3、2)，为增大散热面积、提升散热效果，每根铜管呈环形、分内外两圈环绕在汇流板上。采用这种水冷方式，可以大大提高变压器的散热效果，降低变压器的温升，减小变压的体积，提高变压器的性能。

变压的副边绕组由若干根穿过变压器磁芯的铜棒(7)组成，这些铜棒的两端分别与磁芯两侧的变压器副边引出端汇流板和副边中心抽头引出端汇流板相连，分别焊接在三块汇流板上。

在变压器磁芯的绝缘护套外绕制高压绕组，直接引出绕组的引出端，高压绕线在低压绕组各铜棒(7)间均匀分布，高压绕组与低压绕组耦合紧密，大大减小了漏磁，降低了变压器的损耗。

变压器磁芯左右两侧的汇流板(5、4)既是变压器副边绕组的引出端，也是变压器的支撑底座；磁芯左右两侧的汇流板兼做支撑底座，使变压器的机构更加紧凑，体积更小，重量更轻；同时支撑底座可以直接压接在副边整流二极管上，而无须附加铜排连接，使得与副边整流二极管的连接更加方便、可靠。这种变压器的结构简单，便于批量生产。

Claims (6)

1.低压大电流高频水冷变压器由超微晶软磁材料磁芯、高压绕组、低压绕组、汇流板、兼做汇流板的支撑底板、绝缘护套、散热铜管等组成，其特征是所述超微晶软磁材料磁芯立放，一侧连接着一块汇流板，该汇流板是变压器副边绕组的引出端，汇流板与磁芯之间有一定的空隙，另一侧连接着两块汇流板，靠近磁芯的汇流板为变压器副边绕组的中心抽头引出端，汇流板与磁芯之间有一定的空隙，两块汇流板之间通过玻璃丝板相互隔离。

2.根据权利要求1所述的变压器，其特征是所述变压器磁芯采用超微晶软磁材料，形状为环形。

3.根据权利要求1所述的变压器，其特征是所述变压器磁芯两侧的汇流板既是变压器副边绕组的引出端，也是变压器的支撑底座，该底座可以直接压接在输出全波整流二极管上，而无需附加铜排，汇流板的材料为铜。

4.根据权利要求1所述的变压器，其特征是所述变压器的副边绕组由若干根铜棒组成，铜棒穿过变压器磁芯，铜棒的两端分别与变压器磁芯左右两侧的副边绕组引出端汇流板和副边绕组中心抽头引出端汇流板相连，焊接在变压器磁芯两侧兼做变压器支撑底座的汇流板上。

5.根据权利要求1所述的变压器，其特征是在磁芯两侧的变压器副边绕组引出端汇流板和副边绕组中心抽头引出端汇流板上分别焊接水冷散热铜管，散热铜管分别环绕在三块汇流板上。

6.根据权利要求1所述的变压器，其特征是对变压器的原副边绕组分别采用水冷方式，水冷管盘绕在汇流板上，水冷管的材料为铜，与汇流板的连接方式为焊接。

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